A.1. Desain Bangunan Atas

STUDIO PERANCANGAN II

A. DESAIN BANGUNAN ATAS

A.1 Perhitungan Lantai Kendaraan dan Sandaran

A.1.1 Perencanaan Pipa Sandaran

100 175 175 175 175 100

900

100700100

2025

4545

90

700

Ls500

187,

5

Trotoar

Gelagar Memanjang

Sandaran

Pelat Lantai Kendaraan

Sandaran

700

Menurut PPPJJR ’ 87 Bab III Pasal 1 (2) 2.5 Beban pada sandaran :

Tiang-tiang sandaran pada setiap tepi trotoar harus diperhitungkan untuk dapat

menahan beban horisontal sebesar 100 kg/m1 yang bekerja pada tinggi 90 cm di atas

trotoar.

Jika gelagar memanjang diasumsikan menggunakan profil WF 400.400 dengan ketinggian

profil 40 cm dan gelagar melintang menggunakan profil WF 700.300. dengan ketinggian

profil 70 cm, sedangkan tinggi pelat lantai 20 cm, maka tinggi sandaran dari titik terbawah

rangka induk :

hs = (0,7-(0,35/2))+0,2+0,25+0,9 = 1,875 m

sedangkan tinggi total rangka :

h total rangka = 7 m

sandaran diasumsikan menumpu sendi pada rangka utama dengan panjang sandaran yang

menumpu pada rangka utama sebesar (pada tengan bentang), dengan menggunakan rumus

segitiga :

AHYA AL ANSHORIE | 115060113111001ATIKA NIKMATUL ULYA | 115060100111003


Ls500

187,5

Trotoar

Gelagar Memanjang

Sandaran


Sandaran

700

0,5 Ls0,5 x 5

=7−1 ,8757

0,5 Ls = 1.8303

Ls = 3,6607 m

1. Pembebanan

Gaya yang terjadi akibat beban mati 7,13 kg/m’ → pipa baja ø76,3 mm

beban hidup 100 kg/m’

q1 = 100 kg/mqd = 7,13 kg/m

A B

3,6607 m



2. Data Sandaran

Sandaran direncanakan menggunakan pipa baja ø76,3 mm

ijin

MPa

d

mm

t

mm

A

cm2

W

kg/m’

Ix=Iy

cm4

ix=iy

mm

Wx=Wy

cm3

160 76,3 4,0 9,085 7,13 59,5 2,56 15,6

3. Analisa struktur

RA = RB = qxLs

2=

(7 ,13+100 )x 3 ,66072

=196 ,0854 kg

Mmaks = 18xqxLs2=1

8x (7 ,13+100 )x 3 ,66072=179 ,452452 kgm

σ

4. Cek kekuatan dan kekakuan

Terhadap Momen

σ=Mmaks

W<❑

σ =

179452452Nmm15600mm2

=115 ,03MPa< σijin = 160 Mpa OK

Terhadap Geser

τ=DA

<τ=0,58×σ

τ =

1960 ,854N908 ,5mm2

=2,1583MPa< τ ijin = 0,58 x 160 = 92,8 Mpa OK

Terhadap Lendutan

∆= 5×q×L4

384×E×I < L

300

∆ =

5 x1 ,0713 kg /cmx366 ,074 cm384 x 2,0x 106kg /cm2 x595000 cm4 <366 ,07

300

∆ = 2,105 x 10-4 cm < 1,22 cm OK

Jadi, pipa baja Ø 76,3 mm dapat digunakan sebagai pipa sandaran.



A.1.2 Perencanaan Lantai Trotoar

Kerb

Pelat Beton Trotoar

Pelat Lantai Trotoar

Gelagar Memanjang

Pipa Sandaran

Gelagar Melintang

100 25

4520

2545

Direncanakan :

Lebar trotoar = 1 m

Lebar kerb = 0,25 m

Tebal trotoar = tebal kerb = 0,25 m

1. Pembebanan

Menurut PPPJJR ’ 87 Bab III Pasal 1 (2) 2.5 Beban pada trotoar, kerb dan

sandaran :

a. Konstruksi trotoar harus diperhitungkan terhadap beban hidup sebesar 500 kg/m2.

Dalam perhitungan kekuatan gelagar karena pengaruh beban hidup pada trotoir,

diperhitungkan beban sebesar 60% beban hidup trotoir.

b. Kerb yang terdapat pada tepi-tepi lantai kendaraan harus diperhitungkan untuk

dapat menahan satu beban horisontal ke arah melintang jembatan sebesar 500 kg/m1

yang bekerja pada puncak kerb atau pada tinggi 25 cm di atas permukaan lantai

kendaraan apabila tinggi kerb yang bersangkutan lebih tinggi dari 25 cm.

c. Tiang-tiang sandaran pada setiap tepi trotoar harus diperhitungkan untuk dapat

menahan beban horisontal sebesar 100 kg/m1 yang bekerja pada tinggi 90 cm di

atas trotoar.

Maka beban yang bekerja pada trotoar dan kerb :

H1 = 500 kg/m2

H2 = 500 kg/m



Gelagar Memanjang


KerbH2 = 500 kg/m

Pelat Beton TrortoarH1 = 500 kg/m2

P2

P1

100 25

2025

Beban mati

Besarnya nilai berat isi untuk bahan-bahan bangunan menurut PPPJJR’87 Bab III

Pasal 1 (1)

Beton bertulang / pratekan . . . . . . . . . . . . . . . 2500 kg/m3

Beton biasa, tumbuk, siklop . . . . . . . . . . . . . . . 2200 kg/m3

Momen = b x h x ϒ x (0,5 L)

Jenis Beban

b hBerat isi (ϒ)

L MassaLenga

nMome

n

(m) (m) (kg/m3) (m) (kg) (m) (kgm)

P1 1 0.25 2200 1 550 0.5 275

P2 1 0.2 2500 1 500 0.5 250

Pms 1050 Mms 525

Beban hidup

Beban hidup tiap 1 m, tegak lurus bidang lantai trotoar :

Jenis Beban

GayaLenga

nMome

n

(kg) (m) (kgm)

H1 500 0.5 250

H2 500 0.25 125



Mtp 375

Momen terfaktor

Kms = 1,3 (RSNI T-02-2005, tabel 2, hal. 10)

Ktp = 1,8 (RSNI T-02-2005, tabel 16, hal. 27)

Mu = Kms x Mms + Ktp x Mtp

Mu = 1,3 Mms + 1,8 Mtp

= (1,3 x 525) + (1,8 x 375)

= 1357,5 kgm

2. Rencana penulangan

Mu = 1357,5 kgm

f’c = 26 Mpa

fy = 320 Mpa

Es = 200000 Mpa

h slab beton = 200 mm

d’ = 50 mm

d = 150 mm

b = 1000 mm

= 0,85

ρmin=1,4f y

= 1,4320

=0 ,004375

ρmaks=0 ,750 ,85 f ' c

f yβ 600

600+f y=0 ,75 0 ,85 x26

3200 ,85 600

600+320=0 ,0287

Faktor reduksi kekuatan (ø) = 0,8

Rn=M n

b x d2=M u

∅ x b x d2=1357,5x 104

0,8 x 1000 x 15 02 =0 ,754 MPa

m=f y

0 ,85 f ' c=320

0 ,85 x 26=14 ,4796

ρ= 1m (1−√1−

2mRnf y )= 1

14 ,4796 (1−√1− 2 x14 , 4796 x 0 ,754320 )=0 ,0024

min = 0,004375 > = 0,0024 < maks = 0,0287 digunakan ρmin = 0,004375



Luas tulangan perlu :

As perlu = min x b x d = 0,004375 x 1000 x 150

= 656,25 mm2 = 6,56 cm2

Dipakai tulangan D13 – 150, As = 8,45 cm2

Tulangan bagi arah memanjang diambil 50% dari luas tulangan pokok :

As’ = 0,5 As = 0,5 x 656,25

= 328,125 mm2 = 3,28 cm2

Dipakai tulangan Ø8 – 110, As = 4,57 cm2



A.1.3 Perencanaan Kerb

Kerb

Pelat Beton Trotoar


Gelagar Memanjang

Pipa Sandaran

Gelagar Melintang

100 25

4520

2545

1. Pembebanan

Menurut PPPJJR ’ 87 Bab III Pasal 1 (2) 2.5 Beban pada trotoar, kerb, dan

sandaran :

Kerb yang terdapat pada tepi-tepi lantai kendaraan harus diperhitungkan untuk

dapat menahan satu beban horisontal ke arah melintang jembatan sebesar 500

kg/m1 yang bekerja pada puncak kerb atau pada tinggi 25 cm di atas permukaan

lantai kendaraan apabila tinggi kerb yang bersangkutan lebih tinggi dari 25 cm.

Kerb jembatan direncanakan menahan beban horizontal sebesar 500 kg/m yang

bekerja 0,25 m diatas lantai kendaraan.

Mtp = 500 kg/m x 1 m x 0,25 m = 125 kgm

Ktp = 1,8 (RSNI T-02-2005, tabel 16, hal. 27)

Mu = Ktp x Mtp

Mu = 1,8 x 125 = 225 kgm

2. Rencana penulangan

Mu = 225 kgm

f’c = 26 Mpa

fy = 320 Mpa

Es = 200000 Mpa

h = 250 mm

d’ = 50 mm

d = 200 mm

b = 250 mm

= 0,85



ρmin=1,4f y

= 1,4320

=0 ,004375

ρmaks=0 ,750 ,85 f ' c

f yβ 600

600+f y=0 ,75 0 ,85 x26

3200 ,85 600

600+320=0 ,0287


Rn=M n

b x d2=M u

∅ x b x d2=2 25x x104

0,8 x 2 50 x 20 02 =0 ,2812 MPa

m=f y

0 ,85 f ' c=320

0 ,85 x 26=14 ,4796

ρ= 1m (1−√1−

2mRn

f y )= 114 ,4796 (1−√1− 2 x14 , 4796 x 0 ,2812

320 )=0 ,0008844

min = 0,004375 > = 0,0008844 < maks = 0,0287

digunakan ρmin = 0,004375



= 218,75 mm2

As’ = 0,5 As = 0,5 x 218,75

= 109,375 mm2

Tulangan bawah 2-Ø 12 (As = 2,25 cm2)

Dan tulangan atas 2-Ø 10 (As = 1,57 cm2)



Perencanaan Penulangan Geser Kerb

Vu = 1,8 x 500 x 1 = 900 kg

ø = 0,75 (faktor reduksi untuk geser SNI 03-2847-2002 pasal 11.3.2.(3) halaman 61)

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 pasal 13.3.1.(1) halaman 89, komponen-komponen struktur

yang hanya menahan geser dan lentur saja, beton memberikan kapasitas kemampuannya

(tanpa penulangan geser) untuk menahan gaya geser yaitu Vc sebesar :

Vc =

√ f ' c6

×b×d

=

√26 Mpa6

×250 mm×200 mm

= 42491,83 N = 4249,183 kg

ø Vc = 0,75 x 4249,183

= 3186,89 kg ;

Vu < ø Vc → sehingga hanya perlu tulangan geser praktis Ø 8-200

Ø8-200

2-Ø12

2-Ø10

Gambar. Penulangan Kerb

Kerb


Ø8-110D13-140

Ø8-200

2-Ø12

2-Ø10



Gambar. Penulangan Lantai Trotoar dan Kerb

A.1.4 Perencanaan Lantai Kendaraan

1. Data yang diketahui :

Tebal pelat lantai = 20 cm

Tebal perkerasan aspal = 5 cm

Tinggi air hujan = 5 cm

Tebal trotoar = 25 cm

Jarak gelagar memanjang = 1,75 m

Jarak gelagar melintang = 5 m

Bentang jembatan = 70 m

Lebar jembatan = 9 m

Lebar lantai kendaraan = 7 m

Lebar trotoar = 1 m

2. Data bahan struktur :

f’c = 26 Mpa

fy = 320 Mpa



100 175 175 175 175 100

900

POTONGAN MELINTANG JEMBATAN

0 200

100 300cm

100700100

Perkerasan Lentur 50 mmKerb

Trotoar

Pipa Baja Ø 763 mm

25

25

Profil WF 350.350

Profil WF 700.300Profil WF 400.400

2025

4545

90

700

Profil WF 350.350

3. Pembebanan

1. Berat Sendiri (Ms)


Pasal 1 (1)

Beton bertulang / pratekan . . . . . . . . . . . . . 2,50 t/m3

Faktor beban ultimit = 1.3 (RSNI T-02-2005 hal 10 Tabel 2)

Berat sendiri pelat

QMS = b x h x beton = 1 x 0,2 x 2500 = 500 kg/m

2. Beban Mati Tambahan (Ma)


Pasal 1 (1)

Perkerasan jalan beraspal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,00 – 2,50 t/m3

Air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,00 t/m3



Diambil berat isi aspal = 2,200 t/m3

Faktor beban ultimit = 2,0 (Sumber : RSNI T-02-2005 hal 12 Tabel 4)

Berat Perkerasan Aspal

QMA = b x h x aspal = 1 x 0,05 x 2200 = 110 kg/m

Berat Air Hujan

QMA = b x h x air = 1 x 0,05 x 1000 = 50 kg/m

QMa = 160 kg/m

3. Beban Truk "T" (Tt)


Faktor beban dinamis untuk pembebanan truk diambil 30 % (DLA) = 0,3

((Sumber : RSNI T-02-2005 hal 24)

Menurut PPPJJR’87 Bab III Pasal 1 (2) 2.3

Untuk perhitungan lantai kendaraan atau sistem lantai kendaraan jembatan, harus

digunakan beban ‘T”. Beban ‘T” adalah beban yang merupakan kendaraan truck yang

mempunyai beban roda ganda (dual wheel load) sebesar 10 ton = 100 kN.

Beban truk "T" à PTT = ( 1 + DLA ) x T

= ( 1 + 0.3) x 100



= 130 kN = 13.000 kg

4. Beban Angin (Ew)


Beban garis merata tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan

akibat angin yang meniup kendaraan di atas jembatan dihitung dengan rumus.

(Sumber : RSNI T-02-2005 hal 37)

dengan,

Cw (koefisien seret) = 1,20

Vw (Kecepatan angin rencana = 25 m/s

Sehingga,

TEW = 0,0012 . Cw . (Vw)2

= 0,0012 x 1,20 x (25)2

= 0,9 kN = 90 kg

Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan

tinggi 2 m di atas lantai jembatan.

Tinggi kendaraan (h) = 2 m

Jarak antara roda kendaraan (x) = 1.75 m

Transfer beban angin ke lantai jembatan,

PEW = [ ½ x h/x x TEW ]

= [ ½ x 2/1,75 x 90 ]

= 51,4 kg

5. Pengaruh Temperatur (Et)


Koefisien muai panjang untuk beton (α) = 10-5 / oC

Modulus elastis beton (Ec) = 25.000 Mpa

(Sumber : RSNI T-02-2005 hal 30 Tabel 21)



Untuk memperhitungkan tegangan maupun deformasi struktur yang timbul akibat

pengaruh temperatur, diambil perbedaan temperatur yang besarnya setengah dari

selisih antara temperatur maksimum dan temperatur minimum rata-rata pada lantai

jembatan.

Lantai beton di atas gelagar, books atau rangka baja.

Temperatur maksimum rata-rata (Tmax) = 40 °C

Temperatur minimum rata-rata (Tmin) = 15 °C

(Sumber : RSNI T-02-2005 hal 30 Tabel 21)

Maka, DT = ( Tmax - Tmin ) / 2

= (40 - 15) / 2

= 12,5 °C

4. Perhitungan Momen Maksimum :

100 175 175 175 175 100

900

100700100

700



Momen maksimum pada pelat lantai dihitung berdasarkan beban sebagai berikut :

QMS = 500 kg/m

QMA = 160 kg/m

PTT = 13.000 kg

PEW = 90 kg

DT = 12,5 °C

1. Momen akibat berat sendiri (QMs)

QMs = 500 kg/m

1,75 m 1,75 m 1,75 m 1,75 m

Momen Tumpuan (Mms) = 127,604 kgm

Momen Lapangan (Mma) = 63,802 kgm

2. Momen akibat beban mati tambahan (QMa)

QMa = 160 kg/m

1,75 m 1,75 m 1,75 m 1,75 m





3. Momen akibat beban truk (TT)

1,75 m 1,75 m 1,75 m 1,75 m

13.000 kg13.000 kg13.000 kg13.000 kg

Momen Tumpuan (Mms) = 2844 kgm


4. Momen akibat beban angin (EW)

1,75 m 1,75 m 1,75 m 1,75 m

90 kg 90 kg 90 kg 90 kg





5. Momen akibat temperatur (ET)



No. Jenis Beban

Faktor Momen Momen Mu Mu

Beban Tumpuan Lapangan Tumpuan x FBU Lapangan x FBU

Ultimit (kgm) (kgm) (kgm) (kgm)

1 Berat sendiri 1.3 127,604 63,802 165,885 82,94

2Berat mati tambahan

240,833 20,417 81,67 40,834

3 Berat truk "T" 1.8 2844 2843,8 5119,2 5118,84

4 Beban Angin 1.2 19,688 19,688 23,626 23,626

5 Temperatur 1.2 922,779 922,779 4.4 20.1

TOTAL 5394,781 5286,34

5. Rencana Penulangan :

Penulangan Tumpuan



Mu = 5394,781 kgm

f’c = 26 Mpa

fy = 320 Mpa

Es = 200000 Mpa


d’ = 50 mm

d = 150 mm

b = 1000 mm

= 0,85

ρmin=1,4f y

= 1,4320

=0 ,00438

ρmaks=0 ,750 ,85 f ' c

f yβ 600

600+f y=0 ,75 0 ,85 x26

3200 ,85 600

600+320=0 ,0287


Rn=M n

b x d2=M u

∅ x b x d2=5394,781 x10 4

0,8 x 1000 x 15 02 =2,997 MPa

m=f y

0 ,85 f ' c=320

0 ,85 x 26=14 ,4796

ρ= 1m (1−√1−

2mRnf y )= 1

14 ,4796 (1−√1−2 x14 , 4796 x 2 ,997320 )=0 ,0101

min = 0,0043 < = 0,0101 < maks = 0,0287 digunakan ρ = 0,0101



= 1515 mm2 = 15,15 cm2



As’ = 0,5 As = 0,5 x 2220

= 1110 mm2 = 11,1 cm2




Penulangan Lapangan

Mu = 8955,24 kgm

f’c = 24 Mpa

fy = 390 Mpa

Es = 200000 Mpa


d’ = 50 mm

d = 150 mm

b = 1000 mm

= 0,85

ρmin=1,4f y

= 1,4390

=0 ,0036

ρmaks=0 ,750 ,85 f ' c

f yβ 600

600+f y=0 ,75 0 ,85 x24

3900 ,85 600

600+390=0 ,0202


Rn=M n

b x d2=M u

∅ x b x d2=8 955,24 x104

0,8 x 1000 x 15 02 =4 ,975 MPa

m=f y

0 ,85 f ' c=390

0 ,85 x 24=19 ,118

ρ= 1m (1−√1−

2mRnf y )= 1

19 ,118 (1−√1−2 x19 ,118 x 4 ,975390 )=0 ,0149

min = 0,0036 < = 0,0149 < maks = 0,0202 digunakan ρ = 0,0149



= 2235 mm2 = 22,35 cm2



As’ = 0,5 As = 0,5 x 2235

= 1117,5 mm2 = 11,175 cm2



A.1. Desain Bangunan Atas

Documents

Transcript of A.1. Desain Bangunan Atas