Analsia Gelagar Trapezodial
-
Upload
yudha-lesmana -
Category
Documents
-
view
304 -
download
11
description
Transcript of Analsia Gelagar Trapezodial
BAB VI
A�ALISA STRUKTUR GELAGAR
6.1 Pemodelan Struktur Jembatan Cable Stayed.
Seperti yang telah diuraikan pada sebelumnya, bahwa
perencanaan Struktur Jembatan ini ( Struktur Primer )
menggunakan Gelagar Box Girder Trapezodial ( Baja ), Cable
( Baja ) dan Pylon dari Struktur beton bertulang. Untuk analisa
struktur Primer dari Jembatan Cable Stayed ini, menggunakan
bantuan program MIDAS/CIVIL guna memperoleh analisa gaya-
gaya dalam dari berbagai macam kombinasi beban yang bekerja
baik saat konstruksi maupun saat service. Adapun bentuk
permodelan yang telah dimodelkan dengan MIDAS/CIVIL, dapat
dilihat dibawah ini :
Gambar 6.1 Permodelan Jembatan Cable Stayed dengan Program
bantu MIDAS/CIVIL
6.2 Analisa Struktur Box Trapezodial
6.2.1 Perhitungan Pembebanan
6.2.1.1 Beban Mati (Dead Load)
Beban mati yang diperhitungkan dalam analisa ini termasuk :
- Berat Sendiri Gelagar Box Girder Trapezodial; dalam hal
ini berat Box secara otomatis telah diperhitungkan oleh
Program MIDAS/CIVIL.
- Berat Ribs dan Diafragma
- Berat Aspal
- Berat Air Hujan
Dalam analisa beban Mati ini, berat Box Trapezodial telah
dihitung secara Otomatis oleh MIDAS/CIVIL sebagai beban
sendiri (self weight), sedangkan untuk beban tambahan yang lain
akan dihitung tiap persatuan luasan ( per m2 ).
Dead Load (merata) :
Ribs = 0,013m2 x 7,85t/m
3 x 32 buah x 2 = 6,531 t/m
Berat genangan Air5cm = 0,05 m x 1 t/m3 x 17m x 2 = 1,700 t/m
Berat Aspal = 0,05 m x 2,2 t/m3x 17m x 2 = 3,740 t/m+
= 11,971 t/m
Dead Load (terpusat) :
Diafragma = 0,035 m2 x 7,85t/m
3 x 8,5 m x 2 sisi x 2 = 9,432 Ton
Angker = diasumsikan sebesar = 0,5 Ton+
= 9,932 Ton
6.2.1.2 Beban Hidup
a. Beban UDL;
beban terbagi merata UDL mempunyai Intensitas q kPa, dimana
besarnya beban tergantung pada panjang total yang dibebani.
Untuk bentang yang lebih dari 30m besarnya q adalah :
Menurut ketentuan BMS 1992 pada pasal 2.3.3.1 untuk :
kPaL
150,58,0q;m30L
kPa8,0q;m30L
+=>
=≤
Namun berdasarkan RSNI T -02-2005, nilai q = 8 Kpa dirubah
menjadi 9 kPa, sehingga untuk bentang L > 30 m nilai q nya
adalah :
kPaL
150,59,0q;m30L
+=>
mtmq /287,1328,112
563t/m,0
2563t/m,05,625kPa
150,59,0kPa
L
150,59,0q
120
=××=
==+=+=
b. Beban KEL;
Beban garis (KEL) sebesar p kN/m, ditempatkan tegak lurus
dari arah lalu – lintas pada jembatan dimana besarnya :
P = 49 kN/m = 4.900 kg/m ; DLA = 0,3
Beban KEL dimodelkan sebagai beban Terpusat berjalan (moving
load) sepanjang bentang jembatan ( pada angker kabel di gelagar ).
6.2.1.3 Beban Angin
Beban angin yang terjadi tergantung dengan kecepatan angin
rencana yang ditentukan. Selain itu ada 2 jenis beban angin yang
akan dianalisa berdasarkan keadaan yang terjadi dilapangan, yaitu
- Beban Angin yang langsung bekerja pada Struktur
AbVwCwTEW ×××= 20006,0
Dimana :
Vw : Kecepatan Angin rencana ( m/s ) untuk keadaan batas
yang ditinjau. (35 m/s )
Cw : Koefisien seret pada table 2.9 BMS
→ B/d = 17m/2,2m =7,7m > 6; berdasarkan BMS table 2.9
maka nilai Cw = 1,25
Ab : Luas koefisien bagian samping jembatan (m2)/15m
→ Ab = 2,35 m x 15 m =35,25 m2
Dengan demikian beban Angin sebesar;
AbVwCwTEW ×××= 20006,0
tonk#TEW 239,3386,3225,353525,10006,0 2 ==×××=
Ruas Jalan ( 2jalur ) = 15m
KEL(100%) = 4,9 t/m x 12 m x 2 x ( 1+ DLA ) = 150,33ton
- Beban Angin yang terjadi melalui kendaraan yang
melintasi jembatan/ yang berada diatas jembatan.
20012,0 VwCwTEW ××=
Dimana :
Vw : Kecepatan Angin rencana ( m/s ) untuk keadaan batas
yang ditinjau. (35 m/s )
Cw : Koefisien seret pada table 2.9 BMS
→ B/d = 17m/2,2m =7,7m > 6; berdasarkan BMS table 2.9
maka nilai Cw = 1,25
Dengan demikian beban Angin sebesar;
20012,0 VwCwTEW ××=
tonk#TEW 184,0838,13525,10012,0 2 ==××=
6.2.1.4 Beban Angin pada Pylon
Beban angin pada pylon dihitung berdasarkan Japan
International Standart (JIS) dengan meggunakan Rumus :
)(kgACgW ××=
Dimana :
2
154
76
1
=
H
Vg ; Tekanan kecepatan
V = Kecepatan angin ( 35 m/s )
H = Tinggi Struktur (m)
C = Koefisien Angin = 0,7
A = Luasan Proyeksi Struktur (m2)
KETINGGIAN TINGGI g
(kg/m2)
C A (m2) W (kg)
0-24 24 39.116 0.7 126 3450.0312
24-48 48 39.116 0.7 89.272 2444.3745
Beban angin akan di Input kan ke Program MIDAS berupa beban
merata, sehingga nilai beban angin yang ditermia Pylom adalah :
mtm
tonW /100,0
375,24
44,2== ;pada ketinggian (0-24)m
mtm
tonW /142,0
375,24
45,3== ;pada ketinggian (24-48)m
6.2.1.4 Beban Gempa
Dalam analisa Gempa digunakan S�I 2833 2008” SNI Gempa
Jembatan”. Berdasarkan wilayah Zone Gempa, Lokasi Jembatan
terletak pada Zone-3 ( Kab. Malang ) dan berdasarkan data tanah
termasuk Tanah Keras.
Gambar 6.2 Koefisien geser dasar (C) elastis untuk analisis
dinamis,periode ulang 500 tahun
Gambar 6.3 Response Spectrum Function pada Program
MIDAS/CIVIL berdasarkan SNI 2833 2008
Tabel 6. 1 Rekapitulasi Pembebanan Box Girder
NO BEBAN NILAI SATUAN KETERANGAN
1
DEAD
LOAD
MERATA 11,971 t/m Beban Ribs,aspal dan air
TERPUSAT 9,932 Ton Beban Diafragma+Angker
2
LIVE LOAD
UDL 13,287 t/m Beban Merata
KEL 150,33 Ton Beban Garis
3
WIND
TW1 3,239 Ton Beban langsung pada struktur
TW2 0,184 Ton Beban langsung pada
kendaraan
W1 0,100 t/m Beban pada Pylon(24-48)m
W2 0,142 t/m Beban pada Pylon(0-24)m
4 EARTH
QUAKE
Analisa Dinamis
MIDAS/CIVIL
6.2.2 Konfigurasi beban
Untuk mendapatkan pengaruh yang paling menentukan,
beban dikonfigurasi seperti berikut (Munaf dan Ryanto, 2004):
Tabel 6.2 Konfigurasi pembebanan
6.2.3 Kontrol Kekakuan Gelagar Terhadap Lateral Buckling
Gambar 6.4 Potongan Melintang Box Girder
KEL.1 KEL.2 KEL.3 KEL.4 KEL.5 KEL.6 KEL.7
DL+UDL+KEL
DL
DL
WL
WL
�o BEBA� KOMBI�ASI BEBA� KOMBI�ASI
1
2
3
4
5
6
�o
DL = BERAT SE�DIRI
LL = BEBA� UDL
WL = BEBA� A�GI� KEL 1 s/d 7
DL+UDL+KELDL+EQx/ EQy
EQx = BEBA� GEMPA x
DL+UDL+EQx/ EQy
EQy = BEBA� GEMPA y
X
Y
Luas Box Girder ( A ) = 11.195,698 cm2
Momen Inersia = Ix = 298.742.045,646 cm4
Iy = 107.928.891,747 cm
4
GJEIL
M yKIP
π= ; ”Steel Design Handbook”,Gorenc Tinyou
Dimana :
Iy : Momen Inersia terhadap sumbu lemah
G : 0,4E
L : Jarak Diafragma ( l=3m)
J : Konstanta Puntir
∑=
t
s
AJ o
24
4
2
22
086,581.202
933,474.2
8,614.374.501
380.1933,154333,383667,556
8,614.374.5014
6,1
10
6,1
5,29232
3
4,2322
3
1150
3
1700
698,195.1144
cmJ
t
s
AJ
t
s
AJ
o
o
==
=+++
==
+
××+
×++
×==
∑
∑
( )KgcmM
M
GJEIL
M
KIP
KIP
yKIP
10
66
105,6
086,581.202101,24,0 1,747107.928.89101,2300
×=
××××××=
=
π
π
Beban UDL (merata):
Namun berdasarkan RSNI T -02-2005, nilai q = 8 Kpa dirubah
menjadi 9 kPa, sehingga untuk bentang L > 30 m nilai q nya
adalah :
kPaL
150,59,0q;m30L
+=>
mtmq /378,3232
563t/m,0
2563t/m,05,625kPa
150,59,0kPa
L
150,59,0q
120
=××=
==+=+=
Beban KEL;
Beban garis (KEL) sebesar p kN/m, ditempatkan tegak lurus
dari arah lalu – lintas pada jembatan dimana besarnya :
P = 49 kN/m = 4.900 kg/m ; DLA = 0,3
Dead Load (merata) :
Ribs = 0,013m2 x 7,85t/m
3 x 32 buah x 2 = 6,531 t/m
Berat genangan Air5cm = 0,05 m x 1 t/m3 x 17m x 2 = 1,700 t/m
Berat Box = 7,85 t/m3x 0,994m
2x2 = 15,613 t/m
Berat Aspal = 0,05 m x 2,2 t/m3x 17m x 2 = 3,740 t/m+
= 27,584 t/m
Ruas Jalan ( 2jalur ) = 15m
KEL(100%) = 4,9 t/m x 12 m x 2 x ( 1+ DLA ) = 152,88ton
( )
( ) ( )( ) OKKgcmKgcmMM
KgcmtmM
M
LPLqM
KIP
UDLDEAD
...105,610495,1
10495,1492,14966,114832,34
388,1524
13962,30
8
1
4
1
8
1
107
max
7
max
2
max
2
max
×<×<
×==+=
××+
××=
××+
××= +
6.2.4 Perhitungan Puntir pada Gelagar akibat Beban Tak Simetris
Karena bentang jembatan cukup panjang, maka
kemungkinan akan terjadi puntir yang snagat besar. Puntir pada
gelagar terjadi akibat beban yang tidak simetris yang bekerja
searah sumbu memanjang jembatan, yaitu disebelah kanan atau
kiri sumbu memanjang jembatan.
Beban tidak simetris yang bekerja pada gelagar jembatan yaitu ;
- Beban UDL yang tidak simetris
- Beban Puntir akibat Beban KEL
Gambar 6.5 Gelagar menerima beban yang tidak Simetris
UDL+KEL
7,5m
17m
11,5m
2,2m
→Momen Puntir akibat UDL
( ) ( )
ymM
LLqM
mtmmtq
25,800.3
5,72
15,712,135
2
1
/12,1352120/563,0 2
=
×××=×××=
=××=
→Momen Puntir akibat KEL
( ) ( ) tmLLqM
mtKEL
813,1375,72
15,79,4
2
1
/9,4
=×××=×××=
=
→Momen Puntir akibat UDL+KEL/Mtotal
( ) OKKgcmKgcmMM
KgcmtmtmtmM
KIPtotal
total
...105,610938,3
10938,3063,938.3813,13725,800.3
108
8
×<×<
×==+=
6.2.5 Kontrol Terhadap Keretakan Getas
Keretakan getas sehubungan dengan pembebanan dinamis
pada suhu layan dibawah 50C. Keadaan ini jarang terjadi di
Indonesia, kecuali jembatan baja yang ditempatkan pada
ketinggian diatas muka laut dimana suhu malam hari lebih rendah
dari 00C sering terjadi.
6.2.6 Kontrol terhadap Fatigue
Direncanakan jembatan ini melayani beban kendaraan
500.000 siklus. Besar tegangan ijin terhadap Fatigue berdasarkan
BMS 7.13.6.1 (tegangan biasa):
××=
sc
mf
n
ff
363 102 ; untuk siklus < 5x10
6s
Dimana :
G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8
KOMBINASI 1 147.89 147.89 35.99 35.99 35.99 35.99 147.89 147.89
KOMBINASI 2 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49
KOMBINASI 3 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49
KOMBINASI 4 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49
KOMBINASI 5 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49
KOMBINASI 6 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49
KOMBINASI 7 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49
NILAI TEGANGAN(My) Kg/cm2 Pada GELAGAR
KOMBINASIGELAGAR
fm = Kategori dari patokan kekuatan fatigue pada tegangan
biasa berdasarkan tabel 7.30 BMS untuk kategori diafragma
gelagar box yang diLas pada web atau flens oleh las menerus atau
tak menerus; diperoleh fm = 71
nsc = Jumlah siklus tegangan = 500.000
Maka
23
363
/06,127.1705,112644.431.1
644.431.1000.500
71102
cmKgMpaf
Mpaf
f
f
===
=
××=
Kontrol terhadap Fatigue untuk tegangan geser berdasarkan BMS
7.13.6.2 :
2
95
565
565
/8,93668,93
10216,7
000.500
71102
102
cmKgMpaf
Mpaf
f
n
ff
f
f
f
sc
mf
==
×=
××=
××=
; untuk nsc <108
Tabel 6.3 Tegangan Momen (My) pada Gelagar
KOMBINASI 7 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49
KOMBINASI 8 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49
KOMBINASI 9 147.89 147.89 35.99 35.99 35.99 35.99 147.89 147.89
KOMBINASI 10 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49
KOMBINASI 11 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49
KOMBINASI 12 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49
KOMBINASI 13 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49
KOMBINASI 14 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49
KOMBINASI 15 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.48 172.48
KOMBINASI 16 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49
KOMBINASI 17 163.53 163.53 295.53 433.16 569.86 586.10 586.10 569.65
KOMBINASI 18 170.75 180.99 452.11 677.66 899.43 938.66 938.66 833.36
KOMBINASI 19 188.12 188.12 317.29 454.86 591.62 607.42 607.42 594.25
KOMBINASI 20 195.34 202.31 473.87 699.35 921.19 959.98 959.98 857.96
MAX 195.34 202.31 473.87 699.35 921.19 959.98 959.98 857.96
G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8
KOMBINASI 1 106.00 -99.90 66.30 -61.90 61.90 -66.30 99.90 -106.00
KOMBINASI 2 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
KOMBINASI 3 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
KOMBINASI 4 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
KOMBINASI 5 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
KOMBINASI 6 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
KOMBINASI 7 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
KOMBINASI 8 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
KOMBINASI 9 106.00 -99.90 66.30 -61.90 61.90 -66.30 99.90 -106.00
KOMBINASI 10 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
KOMBINASI 11 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
KOMBINASI 12 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
KOMBINASI 13 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
KOMBINASI 14 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
KOMBINASI 15 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
NILAI TEGANGAN GESER Kg/cm2 Pada GELAGAR
KOMBINASIGELAGAR
Berdasarkan tabel diatas, nilai Tegangan Momen Max
yang didapat dari berbagai macam kombinasi = 857,96
Kg/cm2;(Gelagar 8)< ff=1.127,06 Kg/cm
2....(OK).
Tabel 6.4 Tegangan Geser pada Gelagar.
KOMBINASI 15 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
KOMBINASI 16 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00
KOMBINASI 17 110.00 -73.80 113.00 102.00 102.00 66.00 56.20 -232.00
KOMBINASI 18 112.00 64.20 143.00 129.00 128.00 72.90 92.80 -311.00
KOMBINASI 19 157.00 -114.00 153.00 142.00 141.00 105.00 -104.00 -279.00
KOMBINASI 20 159.00 102.00 182.00 168.00 167.00 112.00 -131.00 -358.00
MAX 159.00 102.00 182.00 168.00 167.00 112.00 140.00 -358.00
G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8
KOMBINASI 1 -4368784.13 -3986772.92 -3739249.66 -3214931.89 -2617393.31 -1892906.96 -1388281.31 0.00
KOMBINASI 2 -6990713.60 -6343626.79 -5865707.57 -5032278.30 -4064284.12 -2915804.53 -1949666.45 0.00
KOMBINASI 3 -7059588.03 -6519921.17 -5865706.01 -5032279.04 -4064280.62 -2915805.62 -1949663.95 0.00
KOMBINASI 4 -7115995.20 -6576328.02 -6098408.16 -5032281.45 -4064278.74 -2915805.66 -1949665.52 0.00
KOMBINASI 5 -7162864.44 -6623196.98 -6145278.58 -5311849.80 -4064286.63 -2915802.22 -1949673.31 0.00
KOMBINASI 6 -7202482.04 -6662814.91 -6184895.82 -5351467.72 -4383470.89 -2915804.42 -1949671.09 0.00
KOMBINASI 7 -7236434.71 -6696767.85 -6218846.90 -5385422.13 -4417422.96 -3268945.99 -1949665.28 0.00
KOMBINASI 8 -7265798.11 -6726131.46 -6248210.21 -5414786.86 -4446786.91 -3298305.00 -2332172.82 0.00
KOMBINASI 9 -4368784.69 -3986774.10 -3739249.48 -3214931.54 -2617396.52 -1892905.23 -1388283.43 0.00
KOMBINASI 10 -6990712.47 -6343625.60 -5865706.01 -5032279.41 -4064279.52 -2915805.36 -1949663.91 0.00
KOMBINASI 11 -7059589.36 -6519922.06 -5865708.98 -5032277.91 -4064284.62 -2915804.11 -1949668.13 0.00
KOMBINASI 12 -7115996.21 -6576330.41 -6098407.52 -5032282.18 -4064282.75 -2915803.19 -1949669.49 0.00
KOMBINASI 13 -7162862.54 -6623195.78 -6145276.21 -5311847.01 -4064285.68 -2915800.13 -1949669.61 0.00
KOMBINASI 14 -7202479.39 -6662811.57 -6184895.28 -5351462.54 -4383468.51 -2915805.46 -1949662.85 0.00
KOMBINASI 15 -7236430.84 -6696762.96 -6218846.17 -5385413.94 -4417422.01 -3268941.33 -1949671.36 0.00
KOMBINASI 16 -7265798.25 -6726132.52 -6248209.23 -5414786.14 -4446789.06 -3298304.17 -2332175.80 0.00
KOMBINASI 17 -5318493.77 -4975444.18 -4790822.65 -4246632.75 -3640392.21 -2752420.74 -1925964.28 0.00
KOMBINASI 18 -5910850.06 -5592543.62 -5447764.11 -4892964.39 -4282664.77 -3293850.98 -2266345.78 0.14
KOMBINASI 19 -7833004.70 -7332299.79 -6917281.74 -6063983.28 -5087279.51 -3775321.15 -2487352.89 0.00
KOMBINASI 20 -8425361.99 -7949402.43 -7574219.93 -6710318.24 -5729559.17 -4316742.77 -2827741.32 0.14
MAX -4368784.13 -3986772.92 -3739249.48 -3214931.54 -2617393.31 -1892905.23 -1388281.31 0.14
NILAI Gaya Aksial (Kg) Pada GELAGAR
KOMBINASIGELAGAR
Berdasarkan tabel diatas, nilai Tegangan Geser Max yang
didapat dari berbagai macam kombinasi = 358,00 Kg/cm2;(Gelagar
8)< ff=936,8 Kg/cm2....(OK)
6.2.7 Kontrol Tegangan Terhadap Gaya Aksial
Pada dasarnya, jembatan cable stayed memiliki 3 struktur
utama, yaitu Pylon, kabel dan gelagar. Khusus struktur gelagar,
gaya yang terjadi selain beban gravitasi ialah beban aksial. Maka
dari itu perlu dilakukan pengecekan terhadap kekuatan gelagar
terhadap kemampuannya menerima beban aksial. Dikarenakan
pada daerah dekat Pylon direncanakan perletakkan sendi maka
gelagar seluruhnya mengalami Gaya Tekan. Adapun besarnya
gaya aksial yang diterima gelagar, dapat dilihat diawah ini :
Tabel 6.5 Gaya Tekan Aksial pada Gelagar
Berdasarkan tabel diatas, dapat dilihat bahwa gelagar yang
mengalami gaya tekan minimum ialah gelagar paling jauh dengan
Pylon (G8). Hal ini disebabkan tidak adanya kabel pada sisi ujung
gelagar sehingga tidak ada distribusi beban aksial yang
disumbangkan kabel pada gelagar. Sedangkan gelagar yang
menerima gaya tekan maximum ialah gelagar yang paling ujung
dekat Pylon (G1), hal ini disebabkan pada perletakan didesain
sendi dan seluruh distribusi beban tekan pada gelagar tersalur ke
gelagar ini sehingga memiliki gaya Tekan yang paling besar.
Luas Box Girder ( A ) = 11.195,698 cm2
Momen Inersia = Ix = 298.742.045,646 cm4
Iy = 107.928.891,747 cm
4
cmA
Ixix 163
698,195.11
646,045.742.298===
cmA
Iyiy 98
698,195.11
747,891.928.107=== ; nilai k =1 (sendi-sendi)
840,1163
300===
ix
Lkxλ ; nilai L = 3m (jarak diafragma)
306,1598
1500===
iy
Lkyλ ; nilai L = 15 m (jarak antar kabel)
Maka yang diambil ialah 306,15=yλ ; berdasarkan tabel faktor
tekuk PPBBI nilai 1=ω . Sehingga tegangan ijin yang terjadi
adalah :
22
2/1933/219,390
698,195.11
13,784.368.4cmKgcmKg
cm
Kg
A
Pdasarijin =<==
×= σω
σ
Jadi secara struktur, gelagar mampu menahan Gaya Aksial yang
terjadi.
a
b
hy1
y2
22
2
2
/1933/369,194.1698,195.11
874,731.101.768.cmKgcmKg
cm
Kg
W
Mdasar =<=== σσ
6.2.8 Kontrol Tegangan Lentur yang terjadi pada Gelagar.
Luas Box Girder ( A ) = 11.195,698 cm2
Momen Inersia Ix = 298.742.045,646 cm4
Iy = 107.928.891,747 cm
4
Gambar 6.6 Garis netral pada penampang Box Girder
mcmh
ba
bay 03,1103
3
220
17001150
170011502
3
21 ==×
++×
=×
++
=
y2= 220cm - 103cm = 117 cm = 1,17m.
Sehingga nilai modulusnya :
34
1 317,853.047.1103
747,891.928.107
1cm
cm
cm
y
IyW ===
34
2 159,469.922117
747,891.928.107
2cm
cm
cm
y
IyW ===
Berdasarkan output MIDAS/CIVIL, didapat Momen (My) yang
terbesar pada gelagar ialah = My = -1.101.768.874,73Kg.cm
(Kombinasi 20 ).
Sehingga tegangan yang terjadi :
6.2.9 Kontrol Lendutan Gelagar
Pada jembatan bentang panjang, lendutan yang terjadi
adalah besar. Sehingga lendutan harus dikontrol, apakah telah
memenuhi syarat atau tidak. Berdasarkan BMS 7.2.3.2 yaitu :
Gelagar jembatan pada umumnya = L/800
Dengan L = panjang jembatan antara dua perletakan.
cmterjadi 55=∆ > cmL
z 15800
12000
800===∆ ; L = 120m
;akibat beban gempa (kombinasi 20).
Berdasarkan hasil output MIDAS/CIVIL, lendutan terbesar
terjadi akibat kombinasi beban Gempa arah Y. Sehingga melebihi
lendutan ijin. Namun meskipun demikian, dengan
mempertimbangkan tegangan maksimum yang terjadi pada gelagar
(masih dalam batas tegangan ijin),maka lendutan ini tidak perlu
dikhawatirkan karena tidak akan menyebabkan keruntuhan struktur
gelagar.
6.2.10 Analisa sambungan Baut dan Las
Gambar 6.7 Posisi titik- titik yang akan dianalisa
Dalam perhitungan sambungan baut pada gelagar, akan dianalisa
bebarapa bagian dari Box Girder, antara lain :
1. Bagian Sayap atas
2. Bagian badan/Web miring
3. Bagian sayap bawah
Jenis sambungan baut yang akan dianalisa ialah sambungan baut
tipe tumpu.
Sedangkan dalam analisa sambungan las, akan dianalisa
sambungan las antara Ribs dengan pelat girder.
Tegangan ijin untuk tipe sambungan Tumpu ialah :
Tegangan ijin Geser :
22 /8,159.1/19336,06,0 cmkgcmkgijinijin =×=×= στ
Tegangan ijin Tumpu :
( )( )dSdcmkgcmkg
dScmkgcmkg
ijinijin
ijinijin
25,1/6,312.2/19332,12,1
2/5,899.2/19335,15,1
22
1
22
<<=×=×=
>=×=×=
σσ
σσ
Kekuatan satu baut :
Mutu Baut = BJ 50 2/1933 cmKgdasar =σ
Diameter Baut = 22 mm = 2,2 cm
Geser =
kgdKg ijin 088,813.88,159.12,24
12
4
12 22 =××××=××××= πτπ
; double share
Tumpu =
KgdtKtijintu 58,631.76,312.22,25,1 =××=××= σ
6.2.10.1 Perhitungan sambungan pada sayap atas.
Berdasarkan gambar 6.10, akan diambil nilai tegangan
pada titik 1 dan 2, yang akan diambil nilai maksimum dari
berbagai macam kombinasi MIDAS/CIVIL.
2
2
2
2
3003100
cm3.394,2Kg/
/753
/98,959
cmcmcmA
cmKg
cmKg
flange
#
y
=×=
=
=
=
τ
σ
σ
#ilai P aksial :
Akibat geser =
TonKgcm 26,018.1260.018.1300cm3.394,2Kg/ 22 ==×=τ
Akibat Momen Lentur+ Gaya Normal =
TonKgcmcmKgy 894,513894.513300/)75398,959( 22 ==×+=σDigunakan pelat penyambung; t= 1,5 cm.
Syarat spasi Baut menurut PBBI :
cmataucmscmtataudsd
cmataucmscmtataudud
cmataucmscmtataudsd
9;6,63,36;315,1
21;4,155,514;75,2
21;4,155,514;75,2
<<⇔<<
<<⇔<<
<<⇔<<
Sehingga P aksial yang paling berperan ialah akibat gaya geser,
sehingga gaya yang diterima 1 baut :
KgKtbautKgn
Pk 58,631.7/286,273.7
140
260.018.10 =<===
Jadi direncanakan jumlah baut 140 buah ( 1 sisi ).
100cm
sambungan
560cm140D22mm
Arah melintang jembatan
A
A
S S1
Pelat Gelagar ; t=3cm
140D22mm140D22mm
S1=4cm S SSS=U=6cm
U U US=U=6cm
Gambar 6.8 Sambungan pada pelat sayap box girder/m’
Gambar 6.12 Potongan A-A
6.2.10.2 Perhitungan sambungan pada sayap bawah.
Berdasarkan gambar 6.10, akan diambil nilai tegangan
pada titik 3 dan 4, yang akan diambil nilai maksimum dari
berbagai macam kombinasi MIDAS/CIVIL.
2
2
2
2
3003100
Kg/cm03,448
/753
/1285,8
cmcmcmA
cmKg
cmKg
flange
#
y
=×=
=
=
−=
τ
σ
σ
S S1
Pelat Gelagar ; t=3cm
140D22mm140D22mm
S1=4cm S SSS=U=6cm
U U US=U=6cm
#ilai P aksial :
Akibat geser =
TonKgcm 209,253209.253300Kg/cm03,448 22 ==×=τ
Akibat Momen Lentur + Tegangan Normal =
( ) TonKgcmcmKgy 640,611640.611300/7538,285.1 22 ==×+=σDigunakan pelat penyambung; t= 1,5 cm.
Syarat spasi Baut menurut PBBI :
cmataucmscmtataudsd
cmataucmscmtataudud
cmataucmscmtataudsd
9;6,63,36;315,1
21;4,155,514;75,2
21;4,155,514;75,2
<<⇔<<
<<⇔<<
<<⇔<<
Sehingga P aksial yang paling berperan ialah akibat gaya geser,
sehingga gaya yang diterima 1 baut :
KgKtbautKgn
Pk 58,631.7/857,368.4
140
640.6110 =<===
Jadi direncanakan jumlah baut 140 buah ( 1 sisi ).
Gambar 6.9 Potongan A-A
6.2.10.3 Perhitungan sambungan pada Web Miring.
Berdasarkan gambar 6.10, akan diambil nilai tegangan
pada titik 5 s/d 10, yang akan diambil nilai maksimum dari
berbagai macam kombinasi MIDAS/CIVIL.
2
2
2
2
3003100
Kg/cm0
/753
/0
cmcmcmA
cmKg
cmKg
flange
#
y
=×=
=
=
=
τ
σ
σ
#ilai P aksial :
Akibat Momen Lentur + Tegangan Normal =
( ) TonKgcmcmKgy 9,225900.225300/7530 22 ==×+=σ Digu
nakan pelat penyambung; t= 1,5 cm.
Syarat spasi Baut menurut PBBI :
cmataucmscmtataudsd
cmataucmscmtataudud
cmataucmscmtataudsd
9;6,63,36;315,1
21;4,155,514;75,2
21;4,155,514;75,2
<<⇔<<
<<⇔<<
<<⇔<<
Sehingga P aksial yang paling berperan ialah akibat gaya geser,
sehingga gaya yang diterima 1 baut :
KgKtbautKgn
Pk 58,631.7/571,613.1
140
900.2250 =<===
Jadi direncanakan jumlah baut 140 buah ( 1 sisi ).
b
ate
3cm
1,6cm
DETAIL A
100cm
A
32cm
S S1
Pelat Gelagar ; t=3cm
140D22mm140D22mm
S1=4cm S SSS=U=6cm
U U US=U=6cm
Gambar 6.10 Potongan A-A
6.2.11 Analisa sambungan Las
Dalam analisa perhitungan sambungan Las, akan dihitung
per 1 m. Las akan dilakukan pada kedua sisi Ribs bagian terluar
yang menyatukan Ribs dengan pelat Box Girder. Akan
direncanakan nilai a = b = 1 cm
Gambar 6.11 Rencana Las Rib pada Box
6.2.11.1 Sambungan Ribs pada Flange Atas.
Gaya yang terjadi pada Pelat Box ( Flange Atas ) :
2/98,959 cmKgy =σ
Momen yang terjadi pada Ribs atas( karena kontak
langsung dengan kendaraan sehingga pengaruh momen dari
kendaraan pada ribs harus diperhitungkan ) :
cmKgMc
cmKgMs
.29,110.100
.84,153.185.1
=
=
2
322
400210022
667.610026
12
6
12
cmadA
cmcmhaS
=××=××=
=×××=×××=
- P aksial yang terjadi pada Ribs
KgcmcmKgP 352,098.2714,282/98,959 22 =×=
- Tegangan akibat Aksial.
2/746,677400
352,098.271cmKg
A
PH ===τ
- Tegangan akibat akibat Momen Lentur.
2/764,177667.6
84,153.185.1cmKg
S
MV ===τ
- Tegangan Total
( )222
22222
/19336,0/8,159.1/671,7006,0
/671,700764,177746,677
cmKgcmKgcmKg
cmKg
ijinTotal
VHTotal
×<⇔<
=+=+=
ττ
τττ
ate
3cm
1,6cm
a
3cm
1,6cm
Cek tebal Las dan kaki las :
Tebal Las = cmcmtijin
total 8,06,08,159.1
671,700≈===
ττ
Kaki Las = cmcmt
a L 5,1132,1707,0
8,0
707,0≈===
Gambar 6.12 Rencana tebal Las Rib pada Flange Atas
6.2.11.2 Sambungan Ribs pada Flange Bawah.
Gaya yang terjadi pada Pelat Box ( Flange Bawah ) :
2/1285,8 cmKgy =σ
2
322
400210022
667.610026
12
6
12
cmadA
cmcmhaS
=××=××=
=×××=×××=
- P aksial yang terjadi pada Ribs
KgcmcmKgP 92,109.3634,282/8,285.1 22 =×=
ate
3cm
1,6cm
a
3cm
1,6cm
a
- Tegangan akibat Aksial.
2/775,907400
92,109.363cmKg
A
PH ===τ
- Tegangan Total.
( )222
2
/19336,0/8,159.1/775,9076,0
/775,907
cmKgcmKgcmKg
cmKg
ijinTotal
Total
×<⇔<
=
ττ
τ
Cek tebal Las dan kaki las :
Tebal Las = cmcmtijin
total 8,0783,08,159.1
775,907≈===
ττ
Kaki Las = cmcmt
a L 5,1132,1707,0
8,0
707,0≈===
Gambar 6.13 Rencana tebal Las Rib pada Flange Bawah
6.2.11.3 Sambungan Ribs pada Flange Atas.
Gaya yang terjadi pada Pelat Box ( Flange Atas ) :
2/753 cmKg# =σ
2
322
400210022
667.610026
12
6
12
cmadA
cmcmhaS
=××=××=
=×××=×××=
- P aksial yang terjadi pada Ribs
KgcmcmKgP 2,647.2124,282/753 22 =×=
- Tegangan akibat Aksial.
2/618,531400
2,647.212cmKg
A
PH ===τ
( )222
2
/19336,0/8,159.1/618,5316,0
/618,531
cmKgcmKgcmKg
cmKg
ijinTotal
Total
×<⇔<
=
ττ
τ
Cek tebal Las dan kaki las :
Tebal Las = cmcmtijin
total 8,05,08,159.1
818,531≈===
ττ
Kaki Las = cmcmt
a L 5,1132,1707,0
8,0
707,0≈===
3cm 3cm1,6cm 1,6cm
te
a
a
Gambar 6.14 Rencana tebal Las Rib pada Web Miring