Post on 16-Oct-2015
description
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
1/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72Perancangan Jembatan Beton
A. KondisiPerancangan1. Kondisi jembatan
Panjang total jembatan : 105 m Jumlah bentang : 6 buah Panjang bentang : 17 m Lebar jembatan : 4,52 m Lebar perkerasan : 3,5 m Tipe jembatan : Beton Bertulang dengan gelagar balok T Jumlah balok/gelagar : 2 buah Panjang bersih gelagar : 16m ( 16,Z ) Jarak antar gelegar : 2,2 m ( 2,X )
2. Spesifikasi Pembebanana. Beban Hidup : PPJR No.12/1970(BM 70%)
Beban roda T : 70% x 10 t= 7 t Beban garis P : 70% x 12 t/m = 8,4 t/m Beban merata q : 70% x 2,2 t/m2 = 1,54 t/m2( L < 30m )
b. BebanKejut
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
2/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 723. Spesifikasi Beton dan Baja Tulangan
a. Beton Kuat tekan : 20 MPa
Kuat tekan ijin : 10 MPa
Modulus elastisitas Ec : 4700 x = 21,019 MPab. Baja Tulangan
Kuat leleh : 200 MPa Modulus elastisitas Es : 2 x 105 MPa
B. Perencanaan1. Tiang SandaranMomen Lentur, M = 2 x 100 x 1,0 = 200 kgm = 2000Nm
Gaya geser, V = 2 x 100 = 200 kg = 2000N
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
3/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72
As= bd = 0,007 x 160 x 130 = 145,6 mm2Dipakaitulangan 210(As= 157 mm2)
Kontrol kapasitas momen balok :
Dianggap baja tulangan telah mencapai leleh pada saat beton mulai retak
(c= 0,0003), fs= fy
NT= ND
( ) ( )
( ) .....................................................OK
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
4/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72Perencanaan Tulangan Geser :
Vu= 2000N
Vc= x 0,6 x 31006,8093 = 9302,0428 N > Vu (teoritis tidak perlu sengkang)Walaupun secara teoritis tidak perlu sengkang tetapi untuk kestabilan struktur dan
peraturan mensyaratkan dipasang tulangan minimum (spasi maksimum)
Smaksimum=
d =
x 130 = 65 mm
Digunakan spasi = 65 mm, dengan luas tulangan minimum :
Dipakai tulangan 12 mm(Av= 113,04 mm2), maka jarak sengkang :
Jadi dipakai tulangan 12-80mm untuk geser, dan 210 untuk lentur
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
5/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 722. PerhitunganPelatKantilever (lihat gambar 1)
Gambar 1 KantileverSlabLoad
a. Momen LenturTabel 1Perhitungan Momen Lentur
No Volume
1.2.
3.
4.
5.
6.
7.
0,10 x 0,16 x 0,50 = 0,008
0,10 x (0,70 x 0,110) / 2 = 0,0039
0,10 x 0,05 x 0,50 = 0,0025
0,10 x (0,15 x 0,50) / 2 = 0,0038
1,00 x 0,7715 x 0,20 = 0,1543
1,00 x (0,7715 x 0,10)/ 2 = 0,0386
1,00 x 0,5715 x 0,07 = 0,04
2,0 x 100
1,299 x 7,00 (wheellond)Air Hujan = 2 x 0,5715 x 0,05
Pailing = 2 x 2 x 6Total Momen Lentur, M
2400
2400
2400
2400
2400
2400
2200
1000
19,20
9,24
6,00
9,00
370,32
92,58
88,01
200,00
9093,0057,15
24,00
0,8015
0,8085
0,7465
0,6715
0,3595
0,2215
0,2595
1,1465
0,22150,2595
0,5750
15.3888
7.4705
4.4790
6.0435
133.1300
20.5065
22.8389
229.3000
2014.099514.8304
18.5160
2486.603
= 24866.03
557
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
6/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72b. Gaya Geser (Shear Force)
Berat tiang sandaran = 1 + 2 + 3 + 4 + railing = 61,96 Slabkantilever dan perkerasan = 5 + 6 + 7 = 550,91 Beban roda = 9093,00 Beban genangan air hujan = 57,15 Total gaya lintang, = 9763,02
= 97630,17 c. Perhitungan Baja Tulangan
Dipakai tulangan , dengan jarak antarruangan
Dipakai tulangan
Kontrol terhadap geser beton :
.......................OK
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
7/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 723. Perhitungan pelat bagian dalam (innerslab)(lihat gambar2)a. Momen lentur akibat beban hidup
Dari tabel (pada PBI 1970) diperoleh :
Gambar 2 Wheel Position
Mxm= fxmx T x txx ty =0,1500 x 20038,69 x 0,84 x 0,54 = 1363,4328 kg.m
= 13634,328 N.m
Mym= fymx T x txx ty = 0,0933 x 20038,69 x 0,84 x 0,54 = 848,0552 kg.m
= 8480,55 N.m
b. Momen lentur akibat beban mati
Gambar 3 Beban pada roda slab
4520
2200
550 550
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
8/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72Berat slab = 0,20 x 2400 = 480 kg/m
2
Berat perkerasan = 0,06 x 2200 = 132 kg/m2
Berat air hujan = 0,05 x 1000 = 50 kg/m2
Total qDL = 662 kg/m
2
Mxm= 1/10 x qDLx lx2= 1/10 x 662 x 1,65
2= 180,2295 kgm = 1802,295 Nm
Mym= 1/3 x Mxm= 1/3 x 180,2295 = 60,0765 kgm = 600,765 Nm
Beban roda, T = 7000 kg
Bidang kontak = 84 x 54 cm
Penyebaran beban roda,
T = = 20038,6954 kg/cm
2
= 0,2004 Mpa
Ix = 1,65; Iy=
tx/lx = 0,84/1,65
= 0,5091
ty/ly = 0,54/1,65
= 0,3273
c. Momen totalMx= 13634,328+1802,295 = 15436,6234 Nm
MY= 8480,55 + 600,765 = 9081,3172 Nm
d. Perhitungan Baja Tulangan
Hf= 200 mm
d = 200-40 = 160 mm
k =
=
= 0,7537 Mpa
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
9/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72
perlu = ( )
= ( )= 0,0039perlu
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
10/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72
4. Perhitungan gelagar (lihat gambar 4 dan gambar 5)
Gambar 4 Moment influence line of girder
Gambar 5 Section of Girder for bening momen
2200
557557
4520
16000
4000
4000 4000 4000
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
11/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72
a. Beban mati (dead load)
Balok melintang (diafragma)
b. Momen lentur akibat beban mati { }
Momen pada potongan 1,x = 2 m (M1.DL)
{ } Momen pada potongan 2,x = 4,0 m (M2.DL)
{ }
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
12/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72
Momen pada potongan 3,x = 6 m (M3.DL)
{
}
Momen pada potongan 4,x = 8 m (M4.DL)
{ }
c. Beban hidup (live load)Koefisien kejut = 1,2985
Beban garis, Beban terbagi merata,
d. Momen lentur akibat beban hidupMx(P) = P.L {
(1- )}Mx(q) =
P.L { (1- )}
Momen pada potongan 1,x = 2 m (M1.LL)Mx(P) = 7500,3680 x 16 { (1- )} = 13125,6440 kgmMx(q) =
1058,96 x 16 { (1- )} = 14825,44 kgmM1.LL = 279510,840 kgm
= 2795108,40Nm
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
13/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72 Momen pada potongan 2,x = 4 m (M2.LL)
Mx(P) = 7500,3680 x 16{(1- )} = 22501,1039 kgm
Mx(q) =1058,96 x 16
2{
(1-
)} = 25415,04 kgm
M2.LL = 47916,1439 kgm
= 479161,439 Nm
Momen pada potongan 3,x = 6 m (M3.LL)Mx(P) = 7500,3680 x 16 {
(1- )}= 28126,3799kgmMx(q) =
1058,96 x 162{ (1- )}= 31768,8kgmM3.LL = 598951,799kgm
= 5989517,99Nm
Momen pada potongan 4,x = 8 m (M4.LL)Mx(P) = 7500,3680 x 16{
(1- )} = 30001,4719kgmMx(q) =
1058,96 x 162{ (1- )} = 33886,72 kgmM2.LL = 63888,1919kgm
= 638881,919Nm
Pembebanan M1 M2 M3 M4
Beban mati, DL 362777.0400 622520.6400 779230.8000 832907.5200
Beban Hidup, LL 279510.8396 479161.4393 598951.7992 638881.9191
Total 642287.8796 1101682.0793 1378182.5992 1471789.4391
e. Momen pada tumpuanMs= Mmax= x 1471789.4391= 490596,4797 Nm
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
14/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72f. Gaya geser (Shearing force)Beban mati terbagi merata =
x 2572,836 x 16,55 = 20606,688 kgBalok melintang = 2,5 x 216 = 540,0000 kg
Beban hidup garis P= x 7500,3680 = 3750,1840 kgBeban hidup terbagi merata q =
x 1058,96 x 16 = 8471,68 kgV = 33368,5520 N
g. Perhitungan baja tulanganMsupport = 490596,4797 N.m
V = 333685,5199 N
b = 557 mm
h = 1150 mm
d = 115060 = 1090 mm
k ==
= 0,9267 MPa
perlu = ( )= ( )
= 0,0048
i = = = 0,007prlu fy ..........................................OK
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
15/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72Mn = =
= 1027346,991 Nm
= 2,0941................................................................... OK
Perencanaan tulangan geser :
Vc = = =
(teoritis tidak perlu sengkang)
Digunakan spasi = 275 mm, dengan luas tulangan minimum :
Avmin=
mm2Dipakai tulangan 18(Av = 254,34 mm2 ), maka jarak sengkang:
s = mm2
Jadi dipakai tulangan 18-125 mm untuk geser, dan 730 untuk lentur.
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
16/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72
Pada potongan 1.
M1= 642287,8796 Nm
Lebar efektif balok (b), dipilih yang terkecil diantara :
b= xL = x16000 = 4000mm
b= bw+ 16 hf= 557 + (16x200) = 3757 mm
b= jarak p.k.p = 2200 mm
Kontrol penampang balok-T :
Dianggap seluruhflensmenerima desakan sepenunya.
Mnf = 0,85 fc b hf = 0,85x20x2200x200 = 7854x10
3Nm
Mnf> M1, maka balok berperilaku sebagai balok-T persegi,
k = =
= 1,2828MPa
perlu = =
= 0,0067
min == = 0,007
perlu>min = 0,0067
As= .b.d = 0,007x557x1060 = 4132,94 mm2
557
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
17/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72Dipakai baja tulangan 830 (As = 5657,1429 mm
2)
NT =ND
=
=
=119,4877 mm
2
c = = = 140,5737 mmfs = 60 0 = 600 = 3924,3169MPa>fy......OKMn =Asfy = (5657,1429x200)x(1060 - )
= 1131,718414x106Nmm= 1131,718414x10
3Nm
= 1,7620 .................................................................................... OK
Cek daktilitas tulangan :
As max = 0,0319 hf ( )= 0,0319x200 = 20087,8830 mm
2
As min =min b d =0,007x557x1060 = 4132,94 mm2
Dengan demikian penampang balok memenuhi syarat daktilitas .
Pada potongan 4.
M4 = 1471789,4391Nm
5/26/2018 Tugas 1 jembatana
18/18
Tugas 1 Muham mad Fauzan RamadhaniKD 2 Perancangan Struktur Jembatan I 111 72max =
= = 0,0542min