Jembatan

BAB I

PERENCANAAN JEMBATAN BAJA

1

34PERENCANAAN JEMBATAN BAJA

BAB IPENDAHULUAN

1. 1Data Jembatan

Penyelesaian: Perencanaan Jembatan BajaLokasi Jembatan: Lhoknga, Aceh BesarNama Jembatan: Raba Bridge

Lokasi Jembatan Tampak Depan

Ikatan Angin Tampak Samping

Gelagar MelintangGelagar Memanjang

Potongan Memanjang

Tampak Atas

Tampak Depan

Potongan Parapet

Panjang bentang (L)= 79,92 meterLebar jembatan (B)= 9,8 meterLebar trotoar= 1,83 meterJumlah jalur= 1 (satu)Jumlah lajur= 2 (dua)Bahan lantai kendaraan= Beton bertulangTinggi pembatas trotoar= 1,1 mProfil gelagar memanjang utama = 450x450x20x20Profil gelagar memanjang = 450x220x10x12 Profil batang diagonal = 450x450x25x30Profil ikatan angin melintang= 250x250x20x30Profil ikatan angin diagonal= 200x200x8x12

Ukuran parapet= La = 43 cm 18 cm, 5 cm, 20 cm tL = 85 cm 40 cm, 30 cm, 15 cm

1. 2Data Pedoman dan Peraturan Perencanaan

1.2.1Pedoman PerencanaanDalam perencanaan jembatan jalan raya digunakan Pedoman dan peraturan pembebanan serta syarat teknis lainnya untuk mencapai perencanaan yang ekonomis.Peraturan yang digunakan dalam perencanaan jembatan jalan raya adalah :1. Perencanaan Pembebanan Jembatan (RSNI T022005)2. Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan (RSNI T122004)3. Perencanaan Struktur Baja untuk Jembatan (RSNI T032005)4. Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan Lampiran A Persyaratan Tahan Gempa (SNI 0328331992)5. Grafik & Tabel Perencanaan Beton Bertulang (Vis Kusuma 1997), seri 4.6. Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI 1983);7. Tabel Profil Konstruksi Baja (Ir. Rudi Gunawan).

Pedoman pembebanan untuk perencanaan jembatan jalan raya meliputi data-data beban primer, beban sekunder, beban khusus serta persyaratan perencanaan untuk penyebaran beban, kombinasi pembebanan, syarat ruang bebas dan penggunaan beban hidup tidak penuh.Perhitungan gaya batang rangka baja dilakukan dengan metode Cremona.Beban primer adalah beban yang merupakan beban utama dalam perhitungan tegangan pada setiap perencanaan jembatan. Yang termasuk beban primer adalah:1. Beban mati.2. Beban hidup.3. Gaya akibat tekanan tanah.Dalam perencanaan ini muatan primer yang digunakan adalah muatan mati dan muatan hidup. Beban sekunder adalah beban yang merupakan beban sementara yang selalu diperhitungkan dalam perhitungan tegangan pada setiap perencanaan jembatan. Pada umumnya beban ini mengakibatkan tegangan-tegangan relatif lebih kecil dari tegangan-tegangan akibat beban primer kecuali gaya akibat gempa bumi dan gaya gesekan yang kadang-kadang menentukan dan biasanya tergantung dari bentang, bahan, sistem konstruksi, tipe jembatan serta keadaan setempat. Yang termasuk beban sekunder adalah :1. Beban angin.2. Gaya akibat perbedaan suhu.3. Gaya akibat rangkak dan susut.4. Gaya rem dan traksi.5. Gaya-gaya akibat gempa bumi.6. Gaya gesekan pada tumpuan-tumpuan bergerak.

Dalam perencanaan ini beban sekunder yang digunakan adalah gaya rem, traksi dan gaya akibat gempa bumi. Beban khusus adalah beban yang merupakan beban-beban khusus untuk perhitungan tegangan pada perencanaan jembatan. Yang termasuk beban khusus adalah :1. Gaya sentrifugal.2. Gaya tumbuk pada jembatan layang.3. Gaya dan beban selama pelaksanaan.4. Gaya aliran air dan tumbukan benda-benda hanyutan.

1.2.2 Beban MatiBeban mati adalah semua beban tetap yang berasal dari berat sendiri jembatan atau bagian jembatan yang ditinjau, termasuk segala unsur tambahan yang dianggap merupakan satu kesatuan tetap dengan jembatan tersebut.Dalam menentukan besar beban mati, digunakan nilai berat isi untuk bahan-bahan bangunan tersebut, yaitu :- Beton bertulang. 2,40 t/m3 2,60 t/m3- Beton prategang 2,56 t/m3 2,64 t/m3- Lapisan permukaan beraspal 2,24 t/m3- Baja 7,85 t/m3 - Air. 1,00 t/m3Beban mati terdiri dari beban mati primer dan sekunder. Beban mati primer termasuk berat sendiri dari pelat dan sistem lainnya yang dipikul langsung oleh masing-masing gelagar jembatan. Beban mati sekunder termasuk berat kerb, trotoar, tiang sandaran dan lain-lain yang dipasang setelah pelat dicor, dan dianggap terbagi rata di seluruh gelagar.

1.2.3 Beban HidupBeban hidup adalah semua beban yang berasal dari berat kendaraan bergerak/lalu lintas dan/atau pejalan kaki yang dianggap bekerja pada jembatan.Beban hidup yang ditinjau terdiri atas:a. Beban truk TBeban truk T adalah satu kendaraan berat dengan 3 as yang ditempatkan pada beberapa posisi dalam lajur lalu lintas rencana. Tiap as terdiri dari dua bidang kontak pembebanan yang dimaksud sebagai simulasi pengaruh roda kendaraan berat. Hanya satu truk T yang diterapkan per lajur lalu lintas rencana.Beban truk T adalah beban yang merupakan suatu kendaraan truk semi-trailer dengan 3 as yang mempunyai beban sebesar 500 kN (50 ton).b. Beban lajur DBeban lajur D bekerja pada seluruh lebar jalur kendaraan dan menimbulkan pengaruh pada jembatan yang ekuivalen dengan suatu iring-iringan kendaraan yang sebenarnya. Jumlah total beban lajur D yang bekerja tergantung pada lebar jalur kendaraan itu sendiri.Beban lajur D terdiri dari beban garis terpusat (BGT) dengan intensitas 49,0 kN/m yang harus ditempatkan tegak lurus terhadap arah lalu lintas jembatan, yang digabung dengan beban terbagi rata (BTR) sebagai berikut:q = 9,0 kPa untuk L 30 m.q = 9,0 (0,5 + 15/L) kPa untuk L > 30 m

Gambar 1.1 Beban Lajur D (sumber : RSNI T022005 hal. 18)

Beban lajur D harus disusun pada arah melintang sedemikian rupa sehingga menimbulkan momen maksimum. Penempatan beban dilakukan dengan ketentuan sebagai berikut: Untuk jembatan dengan lebar jalur kendaraan 5,50 m, beban D sepenuhnya (100%) harus dibebankan pada seluruh jembatan. Untuk jembatan dengan lebar jalur kendaraan > 5,50 m, beban D sepenuhnya (100%) dibebankan pada jumlah lajur lalu lintas rencana (nl) yang berdekatan. Hasilnya adalah beban garis ekuivalen sebesar nl x 2,75 q kN/m dan beban terpusat ekuivalen sebesar nl x 2,75 p kN/m, kedua-duanya berupa strip pada jalur selebar nl x 2,75 m, lebar selebihnya dibebani hanya separuh beban D (50%). Lajur lalu lintas rencana yang membentuk strip dapat ditempatkan dimana saja pada jalur jembatan. Beban D tambahan harus ditempatkan pada seluruh lebar jalur yang tersisa sebesar 50%.

Gambar 1.2 Penyebaran Pembebanan pada Arah Melintang (RSNI T022005 hal.20)

1.2.4 Faktor Beban Dinamis

Faktor beban dinamis (FDB) merupakan hasil interaksi antara kendaraan yang bergerak dengan jembatan. Besarnya FDB tergantung pada frekuensi dasar dari suspense kendaraan, biasanya antara 2 Hz sampai 5 Hz untuk kendaraan berat dan frekuensi dari getaran lentur jembatan. Untuk perencanaan, FDB dinyatakan sebagai beban statis ekuivalen.a. Untuk pembebanan D: FDB merupakan fungsi dari panjang bentang ekuivalen seperti pada gambar.Untuk bentang tunggal, panjang bentang ekuivalen sama dengan panjang bentang sebenarnya. Untuk bentang menerus, panjang bentang ekuivalen LE diberikan dengan rumus :LE =

b. Untuk pembebanan truk T: FDB diambil 30%. Harga FDB yang dihitung digunakan pada seluruh bagian bangunan yang berada di atas permukaan tanah.

Grafik 1.1 Faktor Beban Dinamis untuk BGT untuk Pembebanan Lajur D(sumber: RSNI T022005 hal.25)1.2.5 Gaya RemPengaruh gaya rem diperhitungkan sebesar 5% dari beban D tanpa dikalikan faktor beban dinamis yang memenuhi semua jalur lalu lintas yang ada dalam satu jurusan. Gaya rem dianggap bekerja horizontal dalam arah sumbu jembatan dengan titik tangkap setinggi 1,80 m di atas permukaan lantai kendaraan.Bila panjang bentang > 30 m, beban lajur D tidak direduksi.

1.2.6 Beban AnginGaya nominal ultimit dan daya layan jembatan akibat angin tergantung kecepatan angin rencana seperti berikut :TEW = 0,0006 Cw (Vw)2 Ab [kN]dengan pengertianVw adalah kecepatan angin rencana (m/s) untuk keadaan batas yang ditinjauCw adalah koefisien seret = 1,2 untuk bangunan atas jembatan berbentuk rangkaAb adalah luas ekuivalen bagian samping jembatan (m2)Luas ekuivalen bagian samping jembatan adalah luas total bagian yang masif dalam arah tegak lurus sumbu memanjang jembatan. Untuk rangka jembatan rangka luas ekuivalen ini dianggap 30% dari luas yang dibatasi oleh batang-batang bagian terluar.

Tabel 1.1 Koefisien Seret Cw (sumber. RSNI T022005 hal. 37)

Tabel 1.2 Kecepatan Angin Rencana Vw (sumber. RSNI T022005 hal. 37)

1.2.7 Beban Trotoar, Sandaran

a. Semua elemen trotoar atau jembatan penyeberangan yang langsung memikul pejalan kaki harus direncanakan untuk beban nominal 5 kPa.Apabila trotoar memungkinkan digunakan untuk kendaraan ringan atau ternak, harus direncanakan memikul beban hidup terpusat 20 kN.b. Jembatan pejalan kaki dan trotoar pada jembatan jalan raya harus direncanakan memikul beban per m2 dari luas yang dibebani sesuai grafik pembebanan untuk pejalan kaki.

Gambar 1.3 Pembebanan Untuk Pejalan Kaki

1.2.8 Kombinasi Pembebanan dan Gaya

Konstruksi jembatan beserta bagian-bagiannya harus ditinjau terhadap kombinasi pembebanan dan gaya yang mungkin bekerja. Adapun tabel kombinasi pembebanan dan gaya, sebagai berikut: Kombinasi Pembebanan dan GayaTegangan yang digunakan terhadap tegangan izin

I. M + ( H + K )II. M + AIII. M + ( H + K ) + Rm + AIV. M + Gh V. MIV. M + ( H + K )100 %125%140 %150 %130 %150 %

Keterangan Notasi:M= Beban matiH= Beban hidupK= Beban kejutRm= Gaya remGh= Gaya horizontal ekivalen akibat gempa bumiA= Beban angiBAB IIPERENCANAAN LANTAI KENDARAAN, TROTOAR DAN SANDARAN

2.1. Perhitungan Lantai KendaraanDirencanakan : Panjang jembatan (L)= 1 x 79,92 meter Lebar jembatan= 9,8 m Tinggi= 8 m Lebar trotoar= 1 x 1,83 m Tebal plat beton= 33,0 cm 0,33 m Tebal aspal beton tambahan= 5 cm Jarak gelagar memanjang= 1,7 m Jarak gelagar melintang= 6,66 m Berat Jenis Beton= 2,4 t/m3 Berat jenis aspal beton= 2,24 t/m3 Berat Jenis Air= 1 t/m3

2.1.1 Perhitungan lantai kendaraan

a. Muatan Mati Berat sendiri plat lantai= 0,33 2,4 1= 0,792 t/m Berat lapisan aspal beton tambahan= 0,05 2,24 1= 0,112 t/m Berat parapet= 0,2455 2,4= 0,537 t/m Berat air hujan= 0,05 1,0 1= 0,050 t/mqm= 1,491 t/m

Kecuali ditentukan lain oleh instansi yang berwenang, semua jembatan harus direncanakan untuk bisa memikul beban tambahan yang berupa aspal beton setebal 50 mm untuk pelapisan kembali dikemudian hari.

b. Muatan Hidup

Pembebanan truk T terdiri dari kendaraan truk semi-trailer yang memiliki susunan dan berat as seperti pada gambar, yaitu sebesar 11,25 ton.

Berat dari masing-masing as disebarkan menjadi 2 beban merata sama besar pada lantai kendaraan berukuran 6,66 x 1,7 m yaitu pada jarak antara gelagar memanjang dan gelagar melintang. Bidang kontak antara roda dengan permukaan lantai untuk beban 100% adalah (20 x 50) cm (sumber: RSNI T 02 2005, hal.22).

Penyebaran gaya terhadap lantai jembatan dengan sudut 45 0 dapat dilihat pada gambar berikut:

P = 11,25 T 50 cm P = 11,25 T536,7 20 cmab

Penyebaran Gaya :Untuk potongan memanjang lantai :a= a + 2 (1/2 x (tebal plat beton + tebal aspal)= 50 + 2 (1/2 x (tebal plat beton + tebal aspal)= 50 + 2 {(1/2 x (33 + 5)}= 88 cmUntuk potongan melintang lantai :b= b + 2 (1/2 x tebal plat beton + tebal aspal)= 20 + 2 (1/2 x tebal plat beton + tebal aspal)= 20 + 2 {(1/2 x (33 + 5)}= 58 cmJadi luas bidang kontak setelah penyebaran terjadi adalah (58 x 88) cm2.

q = = = 22,042 t/m2

c. Muatan Angin

Muatan angin merupakan muatan sekunder. Berdasarkan RSNI T-02-2005 maka besarnya angin rencana adalah:Cw = 1,2 (bangunan atas rangka)Dikarenakan adanya superelevasi sebesar 2%, Cw dinaikkan sebesar 3 % untuk setiap derajatnya sehingga didapat nilai Cw = 1,2 + 0,072 = 1,272Vw = 30 m/sAb = (6,66 x .8) m = 26,64 m2Reaksi pada roda akibat angin (TEW) dapat dihitung,TEW = 0,0012 Cw (Vw)2 Ab [kN]TEW = 0,0012 (1,272) (30)2 (30% x 26,64) = 10,979 kN = 1,098 tonBeban angin ini akan menyebar dengan beban hidup, sehingga pembebanan akibat beban hidup + beban angin, adalah :P = 11,25+ 1,098 = 12,348 ton.

2.1.2 Perhitungan momen

a. Momen akibat beban mati (berat sendiri)Berat sendiri (qm):1,491 t/m2 Ukuran plat:6,66 m 1,7 m

Lx= 1,7 Ly = 6,66 mDiasumsikan plat bertumpu pada keempat tepinya.

Ly/Lx = 6,66/1,7 =3,92

Menurut buku Balok Pelat Beton Bertulang (Ali Asroni 2010) hal 266, untuk berbagai keadaan tepi plat, dimana masing-masing tepi plat tersebut terjepit penuh. Momen-momen di dalam plat dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut.Karena nilai Ly/Lx > 2,5, maka harga x untuk masing-masing jenis momen diambil pada tabel Ly/Lx > 2,5 :

MlX =0,001 q Lx2 xx = 42 =0,001 1,491 (1,7)2 42=0,181 tm

MlY=0,001 q Lx2 xx = 11=0,001 1,491 (1,7)2 11=0,047 tm

MtX= -0,001 q Lx2 xx = 83=-0,001 1,491 (1,7)2 83=-0,358 tm

Mty= -0,001 q Lx2 xx = 57=-0,001 1,491 (1,7)2 57=-0,246 tm

b. Momen Akibat Beban Hidup dan Beban AnginDihitung berdasarkan PBI-1971 pasal 13.3.1, momen negatif rencana harus dianggap menangkap pada bidang muka tumpuan persegi, dimana tumpuan-tumpuan bulat atau dengan bentuk lain harus dianggap sebagai tumpuan bujur sangkar dengan luas yang sama.

Keadaan IPlat menerima beban satu roda (di tengah plat)a = 88 cm ; b = 58 cm

b

a

Lx = 1,7 m

Ly = 6,6 m

Beban berada di tengah-tengah diantara kedua tepi yang tidak ditumpu untuk :Ly > 3 r Lxr = (tumpuan jepit)Ly > 3 1,76,66 > 2,55 (ok)

Lebar kerja maksimum pelat dalam arah bentang lx (Sa) dicari:Sa =( a) + ( r Lx)= 0,88 + 1,7= 0,660 + 0,638= 1,298 m Momen arah bentang Lx :

Dimana Mo dianggap sebagai momen maksimum balok di atas dua tumpuan.Mo = P Lx = 12,348 1,7 = 5,248 tmSehingga :

= = 4,043 tm/m Momen di arah bentang Ly (momen positif ) :Ly 2/3 Lx6,66 2/3 1,76,66 1,13 (ok)Sehingga :

= = 2,65 tm/m Momen di arah bentang Ly (momen negatif ) :

= - 0,404tm/m

Keadaan II :Beban terpusat dua roda simetris terhadap sumbu plat.

B2 B1

Sa Sa

Lx = 1,7 m

Ly = 6,66 m

Momen akibat roda B1 :Bila beban tidak berdiri di tengah-tengah diantara kedua tepi yang tidak ditumpu maka, untuk :Ly > r Lx r = (tumpuan jepit) 6,66 > 1,7 6,66 > 0,85 (ok) sehingga :Sa =( a ) + ( r Lx ) + v = ( 0,88 ) + ( 1,7 ) + 0,75 = 0,66 + 0,213 + 0,75 = 1,623 m Momen arah bentang Lx :

= = 3,233 tm/m Momen arah bentang Ly :

= = 1,053 tm/m

Momen akibat roda B2 :untuk :Ly > r Lx r = (tumpuan jepit) 6,66 > 1,76,66 >0,85 (ok) sehingga :Sa = ( a) + ( r Lx ) + v = ( 0,88 ) + ( 1,7 ) + 5,33 = 0,66 + 0,213 + 5,33 = 6,203 m Momen arah bentang Lx :

= = 0,846 tm/m Momen arah bentang Ly :

= = 0,276 tm/m

Dari perhitungan momen roda B1 dan B2, dapat ditabelkan sebagai berikut:RodaMlx ( tm/m )Mly ( tm/m )

B13,2331,053

B20,8460,276

Dari tabel tersebut diperoleh momen akibat roda B1 + roda B2 :Mlx = 3,233 + 0,846 = 4,079 tm/mMly = 1,053 + 0,276 = 1,329 tm/m

Kesimpulan:1. Dengan memperhatikan kedua keadaan tersebut di atas dapat ditabelkan sebagai berikut:KeadaanMlx ( tm/m )Mly ( tm/m )

I4,0432,65

II4,079 1,329

Jadi, dari tabel dapat disimpulkan bahwa :Mlx= 4,08 tm/mMly= 2,64 tm/m

2.Momen yang terjadi seluruhnya pada plat lantai (akibat beban mati) + (beban hidup + beban angin) adalah :Mlx = 0,181 + 4,08 = 4,261 tm = 52,61 kNmMly = 0,047 + 2,64 = 2,687 tm = 26,87 kNmMtx = -0,358 tm = 3,58 kNmMtx = -0,246 tm = 2,46 kNm

2.1.3 Perencanaan penulangan plat lantai kendaraan mutu baja (fy)= 240 Mpa= 2400 kg/cm2 mutu beton (fc)= 30 Mpa= 300 kg/cm2 Ukuran plat beton direncanakan :- tebal plat beton (h)= 33 cm= 330 mm- lebar plat beton tiap 1 m (b)= 100 cm= 1000 mm- diameter tulangan (D)= 20 mm- selimut beton (p)= 5 cm= 50 mm

Tinggi efektif d untuk arah x :d = h p d = 330 50 0,5(20) = 270 mm = 0,270 mTinggi efektif d untuk arah y :d = h p d = 330 50 20 - 0,5(20) = 250 mm = 0,250 m

h dx dy

= = 902,09 kN/m2 = 0,90 MPa

Dari tabel A 11 pada buku Struktur Beton Bertulang( Istimawan), untuk fc = 30 Mpa, fy = 240 Mpa, = 0,8 diperoleh :min= 0,0058 max= 0,0484 Digunakan nilai min = 0,0058Asperlu = b d= 0,0058 x 1 x 0,270= 1566 mm2Berdasarkan Tabel A-5 didapatkan tulangan yang dipakai sesuai dengan As perlu, jadi digunakan tulangan D20-2000.Untuk perencanaan penulangan plat lantai yang lain dapat dilihat pada tabel dibawah ini :MomenMuMu/.bd2Mu/.bd2As perluTulangan

(kNm)(kNm2)(MPa) (mm2)Dipakai

-1-2-3-4-5-6-7-8

MlX52,61902,090,900,005815661570,820-200

MlY26,81536,200,2320,005814501570,820-200

MtX3,5861,390,0240,005815661570,820-200

MtiY2,4649,200,0030,005814501570,820-200

2.2 Perhitungan Plat Lantai Trotoar

Direncanakan : Lebar lantai= 1,83 m Tebal plat lantai= 3,3mm = 0,33 cm Berat Jenis Baja (chk-plate)= 7,85 t/m3 Berat Jenis Air= 1t/m3

a.Muatan Mati Berat sendiri plat lantai= 0,33 7,85 1 = 2,591 t/m Beban air hujan = 0,05 1,0 1 = 0,050 t/m q= 2,641 t/m

b.Muatan HidupSemua elemen trotoar atau jembatan penyeberangan yang langsung memikul pejalan kaki harus direncanakan untuk beban nominal 5 kPa.1 kPa= 0,81632 t/m2Sehingga, Beban hidup (W)= 5 x 0,81632 t/m2 x 1 m= 4,082 t/m

2.3 Perhitungan Sandaran Trotoar2.3.1 Data perencanaan Tinggi tiang sandaran= 110 cm Jarak antara tiang sandaran= 200 cm Bahan sandaran mendatar= baja bulat 2 dengan t = 3,2 Bahan tiang sandaran= baja bulat 3,5 dengan t = 3,2 leleh baja = 2400 kg/cm2 baja= 1600 kg/cm2 Beban horizontal= 0,75 kN/m = 75 kg/m Beban hidup vertikal= 0,75 kN/m = 75 kg/m

2 m

Tiang Sandaran

Sandaran Mendatar1,1m

Lantai Trotoar

2.3.2 Pembebanana. Sandaran Mendatar (Railing)Sandaran mendatar direncanakan dibuat dari baja bulat 2 ; t = 3,2 dengan data sebagai berikut: q= 2,641 kg/m Wn= 4,86 cm3Pembebanan : Berat sendiri profil= 3,58 kg/m Beban muatan hidup= 75,00 kg/m q= 78,58 kg/mMomen yang timbul : M= 1/8 q L2 = 1/8 78,58 kg/m (2,0 m)2 = 39.29 kgm= 3929 kgcm

Kontrol tegangan:

ytb = < = 1600 kg/cm2 ( aman)Dengan demikian baja bulat 2 ; t = 3,2 dapat digunakan sebagai sandaran mendatar.

b. Tiang sandaran (Railing Fast)Tiang sandaran direncanakan dari baja bulat 3,5 ; t = 3,2 dengan data sebagai berikut q = 6,78 kg/m - F = 8,636 cm2 Wx= 17,9 cm3 - ix = 3,04 cm Wn= 17,9 cm3- imin = 3,04 cm

Tinggi tiang sandaran (H) = 1,00 m

Pembebanan vertikal : Berat sendiri profil: 1,00 x 6,78= 6,78 kg Sandaran mendatar: 6 x 2,0 x 3,58= 42,96 kg Beban muatan hidup= 75,00 kg P = 124,74 kg

Pembebanan horizontal Berdasarkan RSNI T 02-2005 hal 56, tiang sandaran direncanakan untuk beban daya layan rencana 0,75 kPa/m * L dengan titik tangkap sejarak 90 cm dari lantai trotoar.Besar gaya horizontal pada tiang sandaran :

90PHH = 75 kg/m x 2,0 m = 150 kgMomen yang timbul :M = 150 kg x 90 cm = 13500 kg.cm

kondisi tumpuan adalah jepit-jepit.Kontrol tegangan :lk = 2L = 2 x 90 = 180 cm

= = = 59,21Dari tabel didapat faktor tekuk : = 59,21 = 1,386

Tegangan yang timbul :

ytb=

=

= 774,21 kg/cm2 < = 1600 kg/cm2( aman)Berarti baja bulat 3,5 ; t = 3,2 dapat digunakan sebagai tiang sandaran.

BAB IIIPERHITUNGAN GELAGAR JEMBATAN DAN TROTOAR

3.1Gelagar MemanjangDirencanakan : Lebar jembatan =9,8 mJarak antara gelagar melintang=6,66 mJarak antara gelagar memanjang=1,7 mLebar parapet=0,43 mq plat lantai= 1,491 t/m2Pelimpahan beban lantai :

qeq type a

qeq=

= = 1,240 t/m

qeq type b qeq= 1/3 . Lx . q= 1/3 . (1,7) (1,492)= 0,845 t/m3.1.1 Perhitungan gelagar memanjang

B. Mati dicari untuk masing-masing gelagar. B. Hidup + B. Angin + B. Gempa + B. Rem sama untuk semua gelagar.

a. Beban tetap

1. Gelagar memanjang 1 dan 5Direncanakan menggunakan profil 450x240x10x12 dengan data sebagai berikut : Berat sendiri profil= 78,657 kg/m = 0,079 t/mWx= 1514 cm3 Ix= 34074 cm4Sx= 1143 cm3F= 100,2 cm2b= 240 mmh= 450 mmt= 12 mmd= 10 mm

Beban terbagi rata Berat sendiri gelagar (PMS)= 0,079 t/m Berat lantai tipe a (PMA)= 1,240 t/m Berat parapet= 0,245 x 2,4= 0,588 t/mqm= 1,907 t/m

Mmax = = 1,907 6,662 = 10,57 tm

D max = = 1,907 6,66 = 6,35 t

2. Gelagar memanjang 2, 3, dan 4 Beban terbagi rata Berat sendiri gelagar (PMS)= 0,079 t/m Berat lantai tipe a (PMA) = 2 x 1,240= 2,480 t/mqm= 2,559 t/m

Mmax = = 2,559 6,662 = 14,19 tm

D max = = 2,559 6,66 = 8,52 t

Dari perhitungan di atas dapat disimpulkan:No.Gelagarq maksMmaksDmaks

t/mtmt

1Gelagar Memanjang 1 & 51,90710,576,35

2Gelagar Memanjang 2, 3, dan 42,55914,198,52

Gaya desain14,196,52

b. Beban Lajur D (TTD) Beban Terbagi Rata (BTR)Menurut RSNI T-02-2005, beban D terdiri dari beban terbagi rata (BTR) digabung dengan beban garis (BGT). Untuk jembatan dengan panjang bentang L > 30 meter maka BTR untuk satu jalur lalu lintas adalah:q = 9,0 (0,5 + 15/L) kPa1 kPa= 0,81632 ton/m2

q = 9,0 (0,5 + 15/79,92) x 0,81632 ton/m2 x 1 mq = 5,052 t/m

q = x 1,7 = 3,123 t/m

Beban Garis Terpusat (BGT) Menurut RSNI T-02-2005, beban garis (BGT) adalah p = 49 kN/m = 4,9 t/m x 1m = 4,9 t.

Faktor Beban Dinamis (FBD)Faktor beban dinamis untuk BGT dari beban D adalah :

LE =

= = 23,071

= 0,467 Sesuai peraturan RSNI T 02-2005, nilai FBD untuk beban D 0,3 i 0,4, maka diambil 0,4. Momen yang timbul :Mytb= i . ( . P . L + 1/8 . q . L2)= 0,4 . ( . 4,9. 6,66 + 1/8 . 3,123 . 6,662)= 10,185 tm Gaya lintang yang timbul :Dytb= i . ( . P) + ( . q . l)= 0,4 ( . 4,9 + . 3,123 . 6,66)= 5,140 t

c. Beban angin (TEW)Besarnya angin rencana yang bekerja pada bentang gelagar memanjang berdasarkan RSNI T-02-2005 dapat dilihat pada BAB II (hal 17), yaituTEW = 1,098 ton

Momen yang timbul: M = x TEW x L= . 1,098 . 6,66 = 1,828 tm Gaya lintang yang timbul: D = TEW=. 1,098 = 0,5492 t

d. Gaya Rem (TTB)Berdasarkan RSNI T-02-2005, besarnya gaya rem yang diperhitungkan sebesar 5 % dari muatan D tanpa dikali faktor beban dinamis dan dianggap bekerja horizontal dengan titik tangkap setinggi 1,8 m di atas lantai kendaraan.Jarak gaya yang bekerja adalah:H= h + tebal aspal beton tambahan + tebal plat beton= 1,8 m + 0,05 m + 0,33 m= 2,18 m

Besarnya gaya rem adalah:R= 5% [ (q x Jarak gel melintang) + p ]= 5% [ (3,123 x 6,66) + 4,9 ] = 1,285 ton Momen yang timbul:

M = Gaya rem x Jarak = 1,285 2,18 = 2,801 tm Gaya lintang yang timbul: D = x gaya rem = x 1,285 = 0,643 ton

e. Akibat muatan gempaMenurut RSNI T 02-2005 halaman 38, beban rencana gempa minimum diperoleh dari rumus : T*EQ = Kh I WTdengan pengertian :T*EQ= gaya geser dasar total dalam arah yang ditinjau (kN)Kh= C S= koefisien beban gempa horizontalC =koefisien geser dasar untuk daerah, waktu, dan kondisi setempat yang sesuai = 0,12 (tanah sedang di daerah gempa 5)I= faktor kepentingan = 1,2S= faktor tipe bangunan = 1,0 FF= faktor perangkaan= 1,25 0,025 n; n adalah jumlah sendi plastisWT =berat total nominal bangunan yang mempengaruhi percepatan gempa, diambil sebagai beban mati ditambah beban mati tambahan (kN)Sehingga :Kh= C S= 0,12 x 1,0 x (1,25 0,025 x 10)= 0,12

T*EQ = Kh I WT= 0,12 x 1,2 x (2,559 t/m x 1 m)= 0,368 ton

Momen yang timbul:M= . K . L = . 0,368. 9,8= 0,902 tm Gaya lintang yang timbul:D= . K= . 0,368= 0,184 ton. 3.1.2 Kombinasi momen dan gaya lintang gelagar memanjanga. Rekapitulasi momen Momen akibat beban mati (PMS) = 14,19 tm Momen akibat beban lajur D (TTD)= 10,185 tm Momen akibat beban angin (TEW)= 1,828 tm Momen akibat rem (TTB)= 2,802 tm Momen akibat beban gempa (TEQ)= 0,902 tm

b. Kontrol tegangan lentur masing-masing kombinasiNo.Kombinasi Momen Kombinasiytb ltr izin(r)Ket

( t.m)(Kg.cm)Kg/cm2Kg/cm2

IPrimerPMS + TTD24,37524375002012,4672400,00,839Aman

IISekunderPrimer + 0,7 TEW25,65525655002118,1472400,00,882Aman

IIITersierSekunder + 0,5 (TTB + TEQ)27,50727507002271,0532400,00,946Aman

Ket: - Teg. Lentur (ytb ) = izin Angka Perbandingan (r) = 1 ; Dari kombinasi beban di atas, yang menentukan adalah kombinasi tersier dengan momen sebesar 27,507 tm.

c. Rekapitulasi gaya lintang Gaya Lintang akibat beban mati (PMS)= 5,278 t Gaya Lintang akibat beban lajur D (TTD)= 4,386 t Gaya Lintang akibat beban angin (TEW)= 0,322 t Gaya Lintang akibat rem dan traksi (TTB)= 0,812 t Gaya Lintang akibat beban gempa (TEQ)= 0,145 t

d. Kontrol tegangan geser dari masing-masing kombinasiNo.Kombinasi Gaya Geser Kombinasiytb izin (r)Ket

( t)(Kg)Kg/cm2Kg/cm2

IPrimerPMS + TTD11,66011660391,13113920,281Aman

IISekunderPrimer + 0,7 TEW12,04412044404,01213920,290Aman

IIITersierSekunder + 0,5 (TTB + TEQ)12,45712457417,86613920,300Aman

Ket: - Teg. geser (ytb ) = = 0,58 x = 2400,0 Kg/cm2

-Angka Perbandingan (r) = 1 ; - Tegangan izin yang dipergunakan ialah tegangan geser izin keadaan elastis.Dari kombinasi beban diatas, yang menentukan adalah kombinasi tersier dengan gaya lintang sebesar 12,457t. Dengan demikian profil 450x240x10x12 dapat digunakan untuk gelagar memanjang.

3.1.3 Perhitungan gelagar melintang

Gelagar melintang direncanakan menggunakan profil DIR75, dengan data sebagai berikut:q= 308 kg/m = 0,308 t/m .Wx= 9940 cm3Sx = 5700 cm3Ix = 378760 cm4 b= 21 cm

a. Beban Mati Berat sendiri gelagar (PMS)= 0,308 t/m Berat lantai 2 x tipe b (PMA) = 2 x 0,845= 1,690 t/mqm= 1,998 t/m

b. Beban Lajur D (TTD) Beban Terbagi Rata (BTR)Menurut RSNI T-02-2005, beban D terdiri dari beban terbagi rata (BTR) digabung dengan beban garis (BGT). Untuk jembatan dengan panjang bentang L > 30 meter maka BTR untuk satu jalur lalu lintas adalah:q = 9,0 (0,5 + 15/L) kPa1 kPa= 0,81632 ton/m2

q = 9,0 (0,5 + 15/79,92) x 0,81632 ton/m2 x 1 mq = 5,052 t/m

q 100% = x 100% = x 6,66 x 100% = 12,235 t/m

q 50% = x 50% = x 6,66 x 50% = 6,118 t/m

Distribusi beban terbagi rata

q1 = Berat gelagar melintang = 0,308 t/m

q2 = Berat gelagar melintang + Berat plat lantai 2 type b = 0,235 t/m + 1,690 t/m= 1,998 t/m q3 = q2 + Beban 50% = 1,998 t/m + 6,118 t/m= 8,115 t/mq4 = q2 + Beban 100% = 1,998 t/m + 12,235 t/m = 14,233 t/mDari gambar perlimpahan beban diatas, kita dapatkan:

Q1 = (q1 L1) = (0,308 0,43) = 0,132 ton

Q2 = (q2 L2) = (1,998 0,43)= 0,859 ton

Q3= (q3 L3) = (8,115 1,29)= 10,468 ton

Q4= (q4 L4/2) = (14,233 5,5/2) = 39,141 ton + R1 = R2= 50,601 ton

Mmaks= R1(3,4) Q1(4,685) Q2(4,255) Q3(3,395) Q4(1,375)= 114,979 t.mDmaks= R1 = R2 = 50,601 ton

Beban garis terpusat (BGT)

Menurut RSNI T-02-2005, beban garis terpusat (BGT) adalah p = 49 kN/m = 4,9 t/m x1 m = 4,9 t. Besarnya muatan yang diterima oleh gelagar melintang adalah:

P 100% = x 100%= 1,782 t/m

P 50% = x 50%= 0,891 t/mBeban terpusat yang bekerja ialah semua beban yang bekerja pada gelagar memanjang + beban yang bekerja pada gelagar melintang itu sendiri. Berikut hasil perhitungan pembebanan pada gelagar memanjang Berat gel. memanjang (1 dan 5) + berat lantai tipe a = 0,079 + 1,240 = 1,319 t/m Berat gelagar memanjang 2, 3, 4 dan 5 = 2,559 t/m

Beban P1 Berat gel. memanjang 1 = 1,319 6,66= 8,785 t

Beban hidup P50 = 0,891 1,07 = 0,412 t

+ Beban hidup P100% = 1,782 0,20 = 0,021 tP1= 8,258 t

Beban P2 Berat gel. memanjang 2 = 2,559 6,66= 17,041 t

Beban hidup P50 = 0,891 1,07 = 0,541 t

+ Beban hidup P100% = 1,782 0,2 + 0,85 1,782 = 1,850 t P2= 19,432 t Beban P3 Berat gel. memanjang 3 = 2,559 6,66= 17,041 t

+ Beban hidup P100% = 2 1,782 0,85= 3,029 t P3= 20,070 t

Mmax dan Dmaks akibat beban terpusat (Beban Hidup)

R1 = R2 =

R1 = R2 = = 37,725 ton Mmaks= R1 3,4 P1 x 3,4 P2 x 1,7 P3 x 0

= 37,7253,4 8,258 x 3,4 19,432 x 1,7 20,07 x 0= 67,153 ton Dmaks= R1 = R2 = 37,725 ton

c. Beban angin (TEW)Besarnya angin rencana yang bekerja pada bentang gelagar memanjang berdasarkan RSNI T-02-2005 dapat dilihat pada BAB II halaman 17, yaituTEW = 1,098 ton

Momen yang timbul: M = A L= . 1,098 . 9,8 = 2,69 tm Gaya lintang yang timbul: D = A=. 1,098 = 0,549 t

d. Gaya rem (TTB) Berdasarkan RSNI T-02-2005, besarnya gaya rem yang diperhitungkan sebesar 5 % dari muatan D tanpa dikali faktor beban dinamis dan dianggap bekerja horizontal dengan titik tangkap setinggi 1,8 m di atas lantai kendaraan.Jarak gaya yang bekerja adalah:H= h + tebal aspal beton tambahan + tebal plat beton = 1,8 m + 0,05 m + 0,33 m = 2,18 m

Besarnya gaya rem adalah:R= 5% [ (q x Jarak gel melintang) + p ]= 5% [ (5,052 x 6,66) + 4,9 ] = 1,961 ton Momen yang timbul:

M = Gaya rem x Jarak = 1,961 2,18 = 4,275 tm Gaya lintang yang timbul: D = x gaya rem = x 1,961 = 0,981 ton

e. Akibat muatan gempaMenurut RSNI T 02-2005 halaman 38, beban rencana gempa minimum diperoleh dari rumus : T*EQ = Kh I WTdengan pengertian :T*EQ= gaya geser dasar total dalam arah yang ditinjau (kN)Kh= C S= koefisien beban gempa horizontalC =koefisien geser dasar untuk daerah, waktu, dan kondisi setempat yang sesuai = 0,12 (tanah sedang di daerah gempa 5)I= faktor kepentingan = 1,2S= faktor tipe bangunan = 1,0 FF= faktor perangkaan= 1,25 0,025 n; n adalah jumlah sendi plastisWT =berat total nominal bangunan yang mempengaruhi percepatan gempa, diambil sebagai beban mati ditambah beban mati tambahan (kN)Sehingga :Kh= C S= 0,12 x 1,0 x (1,25 0,025 x 12)= 0,114

T*EQ = Kh I WT= 0,114 x 1,2 x (1,8811 t/m x 1 m)= 0,257 ton

Momen yang timbul :M= . K . L = . 0,257. 9,8= 0, 630 tm Gaya lintang yang timbul :D= . K= . 0,257= 0,129 ton.

3.1.4 Kombinasi momen dan gaya lintang gelagar melintanga. Rekapitulasi momen Momen akibat beban mati (PMS)= 114,978 tm Momen akibat beban lajur D (TTD)= 67,153 tm Momen akibat beban angin (TEW)= 2,69 tm Momen akibat rem (TTB)= 4,275 tm Momen akibat beban gempa (TEQ)= 0,630 tm

b. Rekapitulasi gaya lintang Gaya Lintang akibat beban mati (PMS)= 50,601 t Gaya Lintang akibat beban lajur D (TTD)= 37,725 t Gaya Lintang akibat beban angin (TEW)= 2,690 t Gaya Lintang akibat rem (TTB)= 0,981 t Gaya Lintang akibat beban gempa (TEQ)= 0,129 t

c. Kontrol teganganUntuk menghitung kontrol tegangan lentur dan tegangan geser digunakan kombinasi pembebanan tersier.

Kombinasi Tersier : PMS + TTD+ 0,7 TEW + 0,5 (TTB + TEQ)Tegangan lentur :Mmaks= 114.978 + 67,153 + 0,7 (2,69) + 0,5 (4,275+0,63)= 186,446 tm = 18646625 kgcm

ytb 1= = =

= 2344,898 kg/cm2 = 2400 kg/cm2 ..... (aman)Tegangan Geser : Dmaks = 50,601 + 37,725 + 0,7 (0,549) + 0,5 (0,981 + 0,129) = 89,266 ton

1 ==

=639,699 kg/cm2 = 0,58 = 1392 kg/cm2 (aman)

Jadi, profil DIR 75 dapat digunakan untuk gelagar melintang.

3.1.5. Perhitungan gelagar memanjang trotoar

a. Beban trotoarDirencanakan menggunakan profil 100x50x4,5x6,8 dengan data sebagai berikut : Berat sendiri profil= 8,32 kg/m = 0,00832 t/mWx= 34,2 cm3 Ix= 171 cm4Sx= 19,9 cm3F= 3,8 cm2b= 100 mmh= 50 mmt= 6,8 mmd= 4,5 mm

Beban terbagi rata Berat sendiri gelagar (PMS)= 0,00832 t/m Berat sendiri plat lantai (t= 5mm) = 0,005 7,85 1= 0,0393 t/m qm= 0,0476 t/m

Beban terpusat Berat tiang sandaran= 5,0 x 1,0 x 0,00678= 0,034 t Berat sandaran mendatar= 6 x 2,0 x 0,00358= 0,043 t Pm= 0,077 t

Mmax = + = 0,0476 52 + x 0,077 x 5= 0,2326 tm

D max = + P = 0,0476 5 + x 0,077 = 0,1575 t

b. Kontrol teganganUntuk menghitung kontrol tegangan lentur dan tegangan geser digunakan kombinasi pembebanan tersier.

Tegangan lentur :Mmaks= 0,2326 tm = 23260 kgcm

ytb 1= = =

= 850,12 kg/cm2 = 2400 kg/cm2 ..................... (aman)Tegangan Geser : Dmaks = 0,1575 t = 157,5 kg

1 ==

=40,731 kg/cm2 = 0,58 = 1392 kg/cm2 (aman)

Jadi, profil 100x50x4,5x6,8 dapat digunakan untuk gelagar memanjang trotoar.

3.1.6. Perhitungan gelagar melintang trotoar

a. Beban trotoarDirencanakan menggunakan profil 320x131x11,5x17,3 dengan data sebagai berikut : Berat sendiri profil= 61,1 kg/m = 0,0611 t/mWx= 782 cm3 Ix= 12510 cm4Sx= 457 cm3F= 77,8 cm2b= 131 mmh= 320 mmt= 17,3 mmd= 11,5 mm

Berat sendiri gelagar (PMS)= 0,0611 t/m Beban hidup trotoar = 5 x 0,81632 t/m2 x 1 m= 4,082 t/m qm= 4,1431 t/m

Mmax = = 4,1431 52= 12,947 tm

D max = = 4,1431 5= 10,358 t

b. Kontrol teganganUntuk menghitung kontrol tegangan lentur dan tegangan geser digunakan kombinasi pembebanan tersier.

Tegangan lentur :Mmaks= 12,947 tm = 1294700 kgcm

ytb 1= = =

= 2069,53 kg/cm2 = 2400 kg/cm2 .................... (aman)Tegangan Geser : Dmaks = 10,358 t = 10358 kg

1 ==

=329,03 kg/cm2 = 0,58 = 1392 kg/cm2 (aman)Jadi, profil 320x131x11,5x17,3 dapat digunakan untuk gelagar melintang trotoar.

BAB IVPerhitungan vakwerk

Pembebanan vakwerk terdiri atas:1.Muatan mati2.Muatan hidup3.Muatan angin

4.1 Beban Mati4.1.1Berat sendiri vakwerkMenurut Prof. Ir. Loa Wan Kiong - 1976 (Konstruksi Baja V , halaman 63), berat sendiri dua buah vakwerk dapat ditentukan secara pendekatan dengan rumus empiris berikut : G = (20 + 3.L) kg/m2L = panjang jembatan (m)= ( 20 + 3 79,92) kg/m2= 259,76 kg/m2Beban seluruh jembatan yang diterima oleh dua gelagar induk (vakwerk) :a. Berat sendiri 2 buah vakwerk = 2 { (79,92 m + 73,26 m)/2 8 m 259,76 kg/m2 }=318320,3 kgb. Berat Gelagar

Gelagar melintang= 9,8 m 13 308 kg/m =39239,20kg

Gelagar memanjang= 6,66 m 60 78,657 kg/m =31431,34 kgc. Berat Lantai Kendaraan Berat plat lantai beton= 0,33 m 8,9 m 79,92 m 2400 kg/m3 = 563340,1kg Berat lapisan aspal= 0,05 m 8,9 m 79,92 m 2240 kg/m3= 79664,3kg

+ Berat parapet= 0,224 m 79,92 m 2400 kg/m3 = 42964,9kg Ptotal = 1074963,14 kg

Berat trotoar hanya diterima oleh 1 gelagar induk (vakwerk) ;a. Berat Trotoar Berat plat lantai = 1,83 m 0,005 m 79,92 m 7850 kg/m3 =5740,45 kgb. Sandaran Trotoar Sandaran mendatar= 2 6 79,92 m 3,58 kg/m= 3433,36 kg Tiang sandaran= 2 30 1,0 m 6,78 kg/m= 406,80 kgc. Berat Gelagar trotoar

Gelagar melintang= 1,83 m 13 61,1 kg/m = 1453,57 kg

+ Gelagar memanjang= 6,66 m 24 8,32 kg/m =1329,87 kgPtotal= 12364,05 kg

Beban trotoar hanya diterima oleh 1 vakwerk sehingga berat total beban yang dipikul oleh vakwerk 1 (kiri) berbeda dengan berat total yang dipikul oleh vakwerk 2 (kanan).a. Vakwerk 1 (kiri)Berat yang diterima vakwerk 1 (kiri) adalah

P = = 537481,57 kg = 537,482 tSetiap titik buhul menerima gaya sebesar:

P = = 44790,13 kg = 44,790 tGaya yang bekerja pada titik buhul tepi sebesar :

P = = 22395,065 kg = 22,395 t

b. Vakwerk 2 (kanan)Berat yang diterima vakwerk 2 (kanan) adalah

P = + 12364,05 = 549845,62 kg = 549,846 tSetiap titik buhul menerima gaya sebesar :

P = = 45820,468 kg = 45,821 tGaya yang bekerja pada titik buhul tepi sebesar :

P = = 22910,234 kg = 22,910 tDari kedua vakwerk diatas, yang menentukan adalah berat terbesar jadi beban desain beban vakwerk 2 (kanan).P = 549845,62 kg = 549,846 tReaksi tumpuan:RA = RB = (P) = (549845,62) = 274922,81 kg = 274,922 t ()

4.1.2Perhitungan gaya batang akibat muatan matiGaya-gaya batang akibat beban mati dihitung dengan menggunakan metode cremona.

Batang Gaya Batang ( ton )Batang Gaya Batang ( ton )

A1 = A11 209,8D1 = D24-273,0

A2 = A10 381,5D2 = D23273,0

A3 = A9-515,0D3 = D22-223,0

A4 = A8-610.5D4 = D21223,0

A5 = A7-667,7D5 = D20-173,8

A6-683,9D6 = D19173,8

B1 = B12104,9D7 = D18-124,2

B2 = B11295,6D8 = D17124,2

B3 = B10448,3D9 = D16-74,5

B4 = B9562,8D10 = D1574,5

B5 = B8639,1D11 = D14-24,9

B6 = B7677,3D12 = D1324,9

4.2Beban HidupPada lantai kendaraan dengan lebar 8,9 m, beban hidup D bekerja penuh sebesar 100 % hanya pada jalur selebar 5,5 m, sedangkan pada jalur sisanya selebar 1,07 m beban hidup bekerja hanya sebesar 50 %.Menurut RSNI T-02-2005, beban lajur D terdiri dari beban terbagi rata (BTR) digabung dengan beban garis (BGT). Untuk jembatan dengan panjang bentang L > 30 meter maka BTR untuk satu jalur lalu lintas adalah:q = 9,0 (0,5 + 15/79,92) kPa1 kPa= 0,81632 ton/m2

q = 9,0 (0,5 + 15/79,92) x 0,81632 ton/m2 x 1 mq = 5,052 t/m

q 100% = x 100% = x 100% = 1,837 t/m

q 50% = 50% = x 50% = 0,919 t/m

Kemudian diperhitungkan beban hidup trotoar sbb:qtrotoar = (W)= 5 x 0,81632 t/m2 x 1 m= 4,082 t/m

Maka Jadi, beban terbagi rata total (qtotal) yang timbul adalah:qtotal = q50% + q100% + q= 0,919 + 1,837 + 4,082 = 6,838 t/m

Beban Garis Terpusat (BGT) Menurut RSNI T-02-2005, beban garis terpusat (BGT) adalah p = 49 kN/m = 4,9 t/m x1 m = 4,9 t. Besarnya muatan yang diterima oleh gelagar melintang adalah:

P 100% = x 2,75 x 100%= 4,900 t

P 50% = x 1,07 x 50% = 1,907 t Faktor Beban Dinamis (FBD)Faktor beban dinamis untuk BGT dari beban D adalah :

LE =

= = 23,071

= 0,467Sesuai peraturan RSNI T 02-2005, nilai FBD untuk beban lajur D berkisar 0,3 i 0,4, maka diambil 0,4.

Jadi, beban terbagi rata total (P total) yang timbul adalah: Ptotal = K [ P50% + P100% ] = 0,4 [ 1,907 + 4,900 ] = 2,723 tonMuatan P dan q merupakan beban bergerak yang secara bersama-sama berjalan di atas jembatan. Gaya-gaya batang akibat beban hidup dihitung dengan metode garis pengaruh.

4.2.1 Perhitungan ordinat garis pengaruhUntuk mencari gaya batang dengan garis pengaruh, dipakai beban titik P= 1 ton yang diletakkan di pusat momen masing-masing batang.

= 67,40sin =0,923cos =0,3841. D1 sin D1 cos B1RAAPotongan a-aa. 1 ton di titik A ( RA = 1 ton) V = 0RA 1 + D1 sin = 0 D1 sin = 0D1 = 0 H = 0B1 - D1 cos = 0B1 = 0b. 1 ton di C ( RA = 0,92 t)V = 0RA + D1 sin = 0 0,92 + D1 . 0,923 = 0 D1 = -0,997 t (-) H = 0B1 + D1 cos = 0B1 = - D1 cos B1 = -(-0,997 x 0,384) = 0,383 t (+)

2. A1RAD3 cos ND3 sin D3 B21 tonCPotongan b-b

A1

a.1 ton di titik C (RA = 0,92 t) b.1 ton di titik D (RA = 0,83 t) V = 0 V = 0RA - 1 + D3 sin = 0 RA + D3 sin = 00,92 -1 + D3 . 0,923 = 00,83 + D3 . 0,923= 0D3 = 0,087 t (+)D3 = -0,899 t (-) MC = 0 MC = 0RA . 6,66 + A1. 8 = 0 RA .6,66 + A1 .8 = 00,92. 6,66 + A1 . 8 = 0 0,83 .6,66 + A1 . 8 = 0 A1 = -0,766 t (-) A1 = -0,691 t (-)

H = 0 H = 0B2 + D3 cos + A1 = 0A1 + D3 cos + B2 = 0-0,766 + (-0,384) . 0,899 + B2 = 0 -0,691 + (-0,899).0,384+ B2= 0B2 = 1,111 t (+)B2 = 1,036 t (+)

3. A2ONPotongan c-c

D5D5 sin

D5 cos B3DCA

1 ton

RA

a. 1 ton di titik D (RA = 0,83 t) b.1 ton di titik E (RA = 0,75 t) V = 0V = 0RA - 1 + D5 sin = 0 RA + D5 sin = 00,83 -1 + D5 . 0,923 = 00,75 + D5 . 0,923 = 0 D5 = 0,184 t (+)D5 = -0,813 t (-) MD = 0 MD = 0RA . 10 + A2 . 8 = 0 RA .13,32 + A2 .8 = 0 0,83 .13,32 + A2 .8 = 0 0,75 .13,32 + A2 .8 = 0 A2 = -1,382 t (-) A2 =-1,249 t (-) H = 0 H = 0 A2 + D5 cos + B3 = 0A2 + D5 cos + B3 = 0 -1,382 + 0,184 . 0,384+ B3 = 0-1,249 +(-0,813).0,384+B3= 0 B3= 1,311 t (+) B3 = 1,561 t (+) 4. Potongan d-d

OA3D7 sin D7 cos D7B41 ton EACNDRAP

a.1 ton di titik E (RA = 0,75 t) b.1 ton di titik F (RA = 0,67 t) V = 0 V = 0RA - 1 + D7 sin = 0 RA + D7 sin = 00,75 -1 + D7 . 0,923 = 00,67 + D7 . 0,923= 0 D7 = 0,271 t (+)D7 = - 0,726 t (-) ME = 0 ME = 0 RA . 19,98 + A3 .8 = 0 RA . 19,98 + A3 .8 = 0 0,75 .19,98 + A3 .8 = 0 0,67 .19,98 + A3 .8 = 0 A3 =-1,873 t (-) A3 = -1,673 t (-) H = 0 H = 0 A3 + D7 cos + B4 = 0A3+ D7 cos + B4 = 0 -1,873 + 0,271. 0,384 + B4 = 0-1,673+(-0,726.0,384)+B4 = 0 B4= 1,769 t (+)B4 = 1,952 t (+)

5. Potongan e-e

QOA4D9 sin D9 cos D9B51 ton EACNDRAP\

F

a.1 ton di titik F (RA = 0,67 t) b.1 ton di titik G (RA = 0,58 t) V = 0 V = 0RA - 1 + D9 sin = 0 RA + D9 sin = 00,67 -1 + D9 . 0,923 = 00,58 + D9 . 0,923= 0 D9 = 0,357 t (+)D9 = - 0,628 t (-)

MF = 0 MF = 0 RA . 26,64 + A4 .8 = 0 RA . 26,64 + A4 .8 = 0 0,67 . 26,64 + A4 .8 = 0 0,58 . 26,64 + A4 .8 = 0 A4 = - 2,231 t (-) A4 = - 1,931 t (-) H = 0 H = 0 A4 + D9 cos + B5 = 0A4 + D9 cos + B5 = 0 -2,231 + 0,357 . 0,384+ B5 = 0-1,931+ (-0,628 . 0,384) +B5 = 0 B5 = 2,094 t (+)B5 = 2,172 t (+)

6. Potongan f-f

NOPQRA5

AD11D11 sin

G FDC ED11 cos B61 ton

RAa. 1 ton di titik G (RA = 0,58 t) b. 1 ton di titik H (RA = 0,5 t) V = 0V = 0RA - 1 + D11 sin = 0 RA + D11 sin = 00,58 - 1 + D11 . 0,923 = 00,50 + D11 . 0,923 = 0D11 = 0,455 t (+)D11 = - 0,542 t (-)

MG = 0 MG = 0 RA . 33,3 + A5 .8 = 0 RA . 33,3 + A5 .8 = 0 0,58 . 33,3 + A5 .8 = 0 0,50 . 33,3 + A5 .8 = 0 A5 = -2,414 t (-) A5 = -2,081 t (-)

H = 0 H = 0 A5 + D11 cos + B6 = 0A5 + D11 cos + B6 = 0 -2,414 + 0,455. 0,384 + B6 = 0-2,081+(-0,542 . 0,384) + B6 = 0 B6 = 2,240 t (+)B6 = 2,289 t (+)

7. Potongan g-g

PA5D13 sin D13 cos D13B61 ton FDOERAQRGHSNC

A

a. 1 ton di titik G (RA = 0,5 t) b. 1 ton di titik H (RA = 0,42 t) V = 0V = 0RA - 1 + D13 sin = 0 RA + D13 sin = 00,50 - 1 + D13 . 0,923 = 00,42 + D13 . 0,923 = 0D13 = 0,542 t (+)D13 = - 0,455 t (-)

MG = 0 MG = 0 RA . 39,96 + A6 .8 = 0 RA . 39,96 + A6 .8 = 0 0,50 . 39,96 + A6 .8 = 0 0,42 . 39,96 + A6 .8 = 0 A6 = -2,497 t (-) A6 = -2,098 t (-)

H = 0 H = 0 A5 + D11 cos + B7 = 0A5 + D11 cos + B7 = 0 -2,497 + 0,542. 0,384+ B7 = 0-2,098 +(-0,455 . 0,384) + B7 = 0 B7 = 2,289 t (+)B7 = 2,273 t (+)

8. Potongan h-hD2 sin D2cos A1RA ALD2 B1

a.1 ton di titik A (RA = 1 t) b.1 ton di titik C (RA=0,92 t) V = 0 V = 0RA - 1 D2 sin = 0 RA - D2 sin = 01 -1 + D2 . 0,923 = 0 0,92 - D2 . 0,923 = 0 D2 = 0D2 = 0,997 t (+)

9. Potongan i-iRAD4 sin A2D4 cos OD4 B2 NAC

a.1 ton di titik C (RA = 0,92 t) b. 1 ton di titik D (RA = 0,83 t) V = 0 V = 0RA 1 D4 sin = 0 RA D4 sin = 00,92 1 D4 . 0,923= 00,83 D4 . 0,923 = 0 D4 = 0,087t ()D4= 0,899 t (+)10. RAO AD6 sin A3D6 cos PD6B3 NCDPotongan j-j

a.1 ton di titik D (RA = 0,83 t) b. 1 ton di titik E (RA = 0,75 t) V = 0 V = 0RA 1 D6 sin = 0 RA D6 sin = 00,83 1 D6 . 0,923 = 00,75 D6 . 0,923 = 0D6 = 0,184 t ()D6= 0,813 t (+)

11. Potongan k-k

PNQD8 cos A4O

D8 sin AD8

EDCB4

RAa.1 ton di titik E (RA = 0,75 t) b. 1 ton di titik F (RA = 0,67 t) V = 0 V = 0RA - 1 D8 sin = 0 RA - D8 sin = 00,75 -1 D8 . 0,923 = 00,67 - D8 . 0,923= 0 D8 = -0,271 t (-)D8 = 0,726 t (+)

12. Potongan l-l

PQRD10 cos A5NO

D10 sin D10

FEDCAB5

RAa.1 ton di titik F (RA = 0,67 t) b. 1 ton di titik G (RA = 0,58 t) V = 0 V = 0RA - 1 D10 sin = 0 RA - D10 sin = 00,67 -1 D10 . 0,923 = 00,58 - D10 . 0,923 = 0 D10 =-0,357 t (-)D10 = 0,628 t (+)

13. Potongan m-m

NQRSD12 cos A6OP

D12 sin D12

CAGFEDB5

RAa.1 ton di titik F (RA = 0,58 t) b. 1 ton di titik G (RA = 0,5 t) V = 0 V = 0RA - 1 D12 sin = 0 RA - D12 sin = 00,58 -1 D12 . 0,923 = 00,50 - D12 . 0,923 = 0 D12 =-0,455 t (-)D12 = 0,542 t (+)

Dari hasil analisis rhiter maka dapat digambarkan diagram garis pengaruh sebagai berikut: Garis pengaruh batang atas (A)

Garis pengaruh batang bawah (B)

Garis pengaruh batang diagonal (D)

4.2.2Perhitungan Gaya Batang akibat Muatan HidupDigunakan persamaan :S = P.y +q . FDimana :S = Gaya batang yang ditinjau; q = Beban hidup terbagi rataP = Beban hidup terpusat; F = Luas bidang momen terbesary = Ordinat garis pengaruh

a. Batang AtasS = (P y) + (q F)= (P y) + (q Ly)= y (P + q L)= y ( 2,723 + 6,838 79,92)= 275,969 ymaka :A1 = A11 =275,969 0,766= 211,392 ton (-)A2 = A10 =275,969 1,382= 381,389 ton (-)A3 = A9 =275,969 1,873= 516,889 ton (-)A4 = A8 =275,969 2,231= 615,687 ton (-)A5 = A7 =275,969 2,414= 666,189 ton (-)A6 = 275,969 2,497= 689,094 ton (-) b. Batang BawahS = (P y) + (q F)= (P y) + (q Ly)= y (P + q L)= y ( 2,723 + . 6,838 79,92)= 275,969 ymaka :B1 = B12 = 275,969 0,383= 105,696 ton (+)B2 = B11 = 275,969 1,111 = 306,602 ton (+)B3 = B10 = 275,969 1,311 = 361,795 ton (+)B4 = B9 = 275,969 1,769 = 488,189 ton (+)B5 = B8 = 275,969 2,094 = 577,879 ton (+)B6 = B7 = 275,969 2,240 = 618,171 ton (+)c. Batang diagonalS = (P y) + (q F)= (P y) + (q x . y)= y (P + q x)= y (2,723 + . 6,838. x)= y (2,723 + 3,419. x)maka :- X1 = 55 mD1 = D24 =0,997 (2,723 + 3,419 x 55)= 190,196 ton (-)D2 = D23 =0,997 (2,723 + 3,419 x 55)= 190,196 ton (+)

- X2 = 54,56 mD3 = D22 =0,899 (2,723 + 3,419 x 54,56)= 170,148 ton (-)D4 = D21 =0,899 (2,723 + 3,419 x 54,56)= 170,148 ton (+)

- X3 = 49,08 mD5 = D20 =0,813 (2,723 + 3,419 x 49,08)= 138,639 ton (-)D6 = D19 =0,813 (2,723 + 3,419 x 49,08)= 138,639 ton (+)

- X4 = 43,64 m D7 = D18 =0,726 (2,723 + 3,419 x 43,64)= 110,230 ton (-)D8 = D17 =0,726 (2,723 + 3,419 x 43,64)= 110,230 ton (+) - X5 = 38,19 mD9 = D16 = 0,628 (2,723 + 3,419 x 38,19) = 83,709 ton (-)D10= D15 = 0,628 (2,723 + 3,419 x 38,19) = 83,709 ton (+)- X6 = 32,72 mD11 = D14 = 0,542 (2,723 + 3,419 x 32,72) = 62,109 ton (-)D12 = D13 = 0,542 (2,723 + 3,419 x 32,72) = 62,109 ton (+)Beban Angin Beberapa ketentuan mengenai beban angin berdasarkan RSNI T-2-2005 :1. Beban angin pada permukaan lantai kendaraan

TEW = 0,0012 Cw (Vw)2 Ab [kN]

2. Beban angin pada bangunan atas jembatanGaya nominal ultimit dan daya layan jembatan akibat angin tergantung kecepatan angin rencana seperti berikut :TEW = 0,0006 Cw (Vw)2 Ab [kN]

dengan pengertian;Vw = kecepatan angin rencana (m/s) untuk keadaan yang ditinjau (diambil 30 m/s)Cw = koefisien seret (=1,2 bila bangunan atas jembatan berbentuk rangka).Dikarenakan adanya superelevasi sebesar 2%, Cw dinaikkan sebesar 3% untuk setiap derajatnya sehingga didapat nilai Cw = 1,2 + 0,072 = 1,272Ab = adalah luas ekuivalen bagian samping jembatan (m2)

Luas ekuivalen bagian samping jembatan (Ab) adalah luas total bagian yang masif dalam arah tegak lurus sumbu memanjang jembatan. Untuk rangka jembatan rangka luas ekuivalen dianggap 30% dari luas yang dibatasi oleh batang-batang bagian terluar.

Tekanan angin bekerja pada 3 (dua) daerah, yaitu :1. Pada lantai kendaraan (Wr);2. Pada kendaraan (beban hidup) setinggi 2 m dari lantai kenderaan (Wm);3. Pada vakwerk (Wbr)

WmWbr

8

HmHbr

Wr

Hr

8,9 m

Letak titik tangkap masing-masing gaya angin adalah : Hr = (tebal aspal tambahan + tebal plat ) + tinggi gel. melintang = (0,05 + 0,330) + 0,75= 0,940 m Hm= (tinggi kendaraan) + tebal aspal tamb.+ tebal plat + tinggi gel. melintang= (2) + 0,05 + 0,330 + 0,75= 2,130 m Hbr= (tinggi vakwerk)= 8= 4,000 m Besarnya luas bidang yang menahan tekanan angin :Luas bidang yang dapat menahan tekanan angin : Pada lantai kendaraan Fr = (tebal aspal tamb. + tebal plat lantai kendaraan) panjang jembatan= (0,05 + 0,330) 79,92 = 30,37 m2

Pada kendaraanFm = tinggi kendaraan panjang jembatan = 2 79,92 = 159,84 m2

Pada sisi vakwerk Fbr = Luas sisi jembatan x 30%

= 8 30%= 183,816 m2

Besarnya tekanan angin yang bekerja adalah : Wr (TEW)= 0,0012 Cw Vm2 Ab kN= 0,0012 (1,272) (30)2 (30,37) kN x 100 kg= 4172,109 kg

Wm (TEW)= 0,0012 Cw Vm2 Ab kN= 0,0012 (1,272) (30)2 (159,84) kN x 100 kg= 21958,18 kg

Wbr (TEW)= 0,0006 Cw Vm2 Ab kN= 0,0006 (1,272) (30)2 (183,816) kN x 100 kg= 12625,95 kg

Reaksi yang timbul akibat gaya angin pada vakwerk adalah :

R =

= = 10326,17 kg

Reaksi tumpuan akibat muatan angin adalah :RA = RB = . (10326,17) = 5163,085 kg

Gaya akibat muatan angin ini dihitung dengan mengalikan gaya akibat muatan mati dengan koefisien perbandingan antara reaksi tumpuan akibat muatan angin dengan reaksi tumpuan akibat muatan mati (harga RA pada perhitungan cremona) :

f =

TABEL PERHITUNGAN GAYA BATANG UNTUK MENENTUKANGAYA DESAINBatangBeban Mati

(t)Beban Hidup

(t)Beban Angin

0,01798bBeban Tetap

(t)Beban Sementara

(t)Gaya Desain

(t)

aBCDe = b + cf = b+c+dG

A1=A11 209,8-211,392-3,772-421,192-424,964-1385,29

A2=A10 381,5-381,389-6,859-762,889-769,748

A3=A9-515,0-516,889-9,260-1031,889-1041,15

A4=A8-610.5-615,687-10,977-1226,187-1237,16

A5=A7-667,7-666,189-12,005-1333,889-1345,89

A6-683,9-689,094-12,297-1372,994-1385,29

B1=B12104,9105,6961,886210,596212,4821307,649

B2=B11295,6306,6025,315602,202607,517

B3=B10448,3361,7958,060810,095818,155

B4=B9562,8488,18910,1191050,9891061,108

B5=B8639,1577,87911,4911216,9791228,47

B6=B7677,3618,17112,1781295,4711307,649

D1=D24-273,0-190,196-4,909-463,196-468,105

-468,105

468,105

D2=D23273,0190,1964,909463,196468,105

D3=D22-223,0-170,148-4,010-393,148-397,158

D4=D21223,0170,1484,010393,148397,158

D5=D20-173,8-138,639-3,125-312,439-315,564

D6=D19173,8138,6393,125312,439315,564

D7=D18-124,2-110,230-2,233-234,43-236,663

D8=D17124,2110,2302,233234,43236,663

D9=D16-74,5-83,709-1,340-158,209-159,549

D10=D1574,583,7091,340158,209159,549

D11=D14-24,9-62,109-0,448-87,009-87,457

D12=D1324,962,1090,44887,00987,457

BAB VPENDIMENSIAN VAKWERK

5.1Batang Atas (A)

Pdesain= 1385,29 t (-) = 1385290 kg (-)Lk= 6,66 m = 666 cmBatang atas direncanakan memakai profil WF, pemilihan ukuran profil didasarkan pada rumus pendekatan :

Fpend= + 3,2 Lk2

= + (3,2 6,662) = 719,142 cm2Dipilih profil 14 WF 14 16, dari tabel konstruksi baja diperoleh : F = 415,2cm2b= 402 mm h= 403 mmimin = iy = 10,36 cm

= = 64,2857 maks = 140 ...(ok)Berdasarkan tabel baja, untuk baja Bj-37 diperoleh : = 64,2857 = 1,3904Kontrol tegangan :

ytb = =

= 2399,62 kg/cm2 < tk// = 2400 kg/cm2 . . . . . (aman)

5.2Batang Bawah (B)Pdesain= 1307,649 t (+) = 1307649 kg (+)Lk= 6,66 m = 666 cmMenurut RSNI T-03-2005, perlemahan akibat sambungan baut diambil sebesar 25 %.Fn= 0,75 Fbr

Fbr = = 726,47 cm2Dipilih profil 14 WF 14 16, dari tabel konstruksi baja diperoleh : F = 754,7cm2b= 421 mm h= 465 mmimin = iy = 10,95 cm

= = 60,8219 < maks = 240 (untuk konstruksi utama) ....... (ok)Kontrol tegangan:

ytb = = 2310,232 kg/cm2 < = 2400 kg/cm2 . . . . . (aman)

5.3Batang Diagonal (D)Pdesain= 468,105 t (+) = 468105 kg (+)

Lk= = 8,665 m = 866,5 cmMenurut RSNI T-03-2005, perlemahan sambungan baut diambil sebesar 25 %.Fn= 0,75 Fbr

Fbr = = 260,058 cm2Dipilih profil 14 WF 14 16, dari tabel konstruksi baja diperoleh : F = 270,0 cm2b= 394 mmd= 17,27 mm h= 375 mmt= 27,00 mmimin = iy = 10,08 cm


ytb = = 2311,62 kg/cm2 < = 2400 kg/cm2 . . . . (aman)

NoBatangProfil yang di gunakan

1A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9, A10, A11,14 WF 14 16b= 402 mm, h= 403 mm

2B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B1214 WF 14 16b= 421 mm, h= 465 mm

3D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, D10, D11, D12, D13, D14, D15, D16, D1714 WF 14 16b= 394 mm, h= 375 mm

BAB VIperhitungan zetting

Berdasarkan Potma de vries (1984) halaman 197, lendutan maksimum yang diizinkan untuk kontruksi jembatan rangka baja adalah :

untuk L = 79,92 m = 7992 cm (panjang jembatan), maka :

= 9,99 cm

Untuk menghitung zetting pada konstruksi jembatan rangka baja, dianggap gaya P sebesar 1 ton bekerja pada tengah-tengah bentang. Gaya-gaya batang dapat dihitung dengan metode Cremona. Besarnya zetting yang timbul pada konstruksi jembatan dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :

fytb= dimana :f= lendutan yang timbul (cm)S= gaya batang akibat beban tetap (kg)L= panjang batang (cm)U= gaya batang akibat beban 1 satuan di tengah bentang E= modulus elastisitas baja (E = 2,1 106 kg/cm2)F= luas penampang profil yang digunakan (cm2)

Untuk masing-masing gaya batang yang terjadi akibat beban mati dan beban 1 satuan dapat dilihat pada tabel perhitungan zetting.

TABEL PERHITUNGAN ZETTINGBatangS(kg)L(cm)UE(kg/cm2)F(cm2)f ytb(cm)

A1-209800666-0,4162100000415,20,067

A2-381500666-0,8332100000415,20,243

A3-515000666-1,2492100000415,20,491

A4-610500666-1,6652100000415,20,776

A5-667700666-2,0812100000415,21,061

A6-683900666-2,4982100000415,21,305

A7-667700666-2,0812100000415,21,061

A8-610500666-1,6652100000415,20,776

A9-515000666-1,2492100000415,20,491

A10-381500666-0,8332100000415,20,243

A11-209800666-0,4162100000415,20,067

B11049006660,2082100000754,70,009

B22956006660,6242100000754,70,078

B34483006661,0412100000754,70,196

B45628006661,4572100000754,70,345

B56391006661,8732100000754,70,503

B66773006662,2892100000754,70,651

B76773006662,2892100000754,70,651

B86391006661,8732100000754,70,503

B95628006661,4572100000754,70,345

B104483006661,0412100000754,70,196

B112956006660,6242100000754,70,078

B121049006660,2082100000754,70,009

D1-273000866,5-0,54221000002700,226

D2273000866,50,54221000002700,226

D3-223000866,5-0,54221000002700,185

D4223000866,50,54221000002700,185

D5-173800866,5-0,54221000002700,144

D6173800866,50,54221000002700,144

D7-124200866,5-0,54221000002700,103

D8124200866,50,54221000002700,103

D9-74500866,5-0,54221000002700,062

D1074500866,50,54221000002700,062

D11-24900866,5-0,54221000002700,021

D1224900866,50,54221000002700,021

D1324900866,50,54221000002700,021

D14-24900866,5-0,54221000002700,021

D1574500866,50,54221000002700,062

D16-74500866,5-0,54221000002700,062

D17124200866,50,54221000002700,103

D18-124200866,5-0,54221000002700,103

D19173800866,50,54221000002700,144

D20-173800866,5-0,54221000002700,144

D21223000866,50,54221000002700,185

D22-223000866,5-0,54221000002700,185

D23273000866,50,54221000002700,226

D24-273000866,5-0,54221000002700,067

JUMLAH13,106

Kontrol :fytb = 13,106 cm > fmaks = 9,99 cm .. (tidak aman)

profil profil di atas tidak aman di gunakan, maka di perlukan pergantian pada ukuran profilnya .

6.1Batang Atas (A)

Pdesain= 1385,29 t (-) = 1385290 kg (-)Lk= 6,66 m = 666 cmBatang atas direncanakan memakai profil WF, pemilihan ukuran profil didasarkan pada rumus pendekatan :

Fpend= + 3,2 Lk2

= + (3,2 6,662) = 719,142 cm2Dipilih profil WFS 400 x 400 x 70 x 45, dari tabel konstruksi baja diperoleh : F = 770,1 cm2b= 432 mm h= 498 mmimin = iy = 11,1 cm

= = 60 maks = 140 ...(ok)Berdasarkan tabel baja, untuk baja Bj-37 diperoleh : = 60 = 1,3904Kontrol tegangan :

ytb = =

= 1343,42 kg/cm2 < tk// = 2400 kg/cm2 . . . . . (aman)

6.2Batang Bawah (B)Pdesain= 1307,649 t (+) = 1307649 kg (+)Lk= 6,66 m = 666 cmMenurut RSNI T-03-2005, perlemahan akibat sambungan baut diambil sebesar 25 %.Fn= 0,75 Fbr

Fbr = = 726,47 cm2Dipilih profil WFS 400 x 400 x 70 x 45, dari tabel konstruksi baja diperoleh : F = 770,1 cm2b= 432 mm h= 498 mmimin = iy = 11,1 cm

= = 60 maks = 140 ...(ok)Kontrol tegangan:

ytb = = 2264,03 kg/cm2 < = 2400 kg/cm2 . . . . . (aman)

6.3Batang Diagonal (D)Pdesain= 468,105 t (+) = 468105 kg (+)

Lk= = 8,665 m = 866,5 cmMenurut RSNI T-03-2005, perlemahan sambungan baut diambil sebesar 25 %.Fn= 0,75 Fbr

Fbr = = 260,058 cm2Dipilih profil WFS 400 x 400 x 18 x 28, dari tabel konstruksi baja diperoleh : F = 360,7 cm2b= 405 mm h= 414 mmimin = iy = 10,48 cm


ytb = = 2112,864 kg/cm2 < = 2400 kg/cm2 . 2. . . (aman)

NoBatangProfil yang di gunakan

1A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9, A10, A11,WFS 400 x 400 x 45 x 70b= 432 mm, h= 498 mm

2B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11, B12WFS 400 x 400 x 45 x 70b= 432 mm, h= 498 mm

3D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, D10, D11, D12, D13, D14, D15, D16, D17WFS 400 x 400 x 18 x 28b= 405 mm, h= 414 mm

TABEL PERHITUNGAN ZETTINGBatangS(kg)L(cm)UE(kg/cm2)F(cm2)f ytb(cm)

A1-209800666-0,4162100000770,10,036

A2-381500666-0,8332100000770,10,131

A3-515000666-1,2492100000770,10,265

A4-610500666-1,6652100000770,10,419

A5-667700666-2,0812100000770,10,572

A6-683900666-2,4982100000770,10,704

A7-667700666-2,0812100000770,10,572

A8-610500666-1,6652100000770,10,419

A9-515000666-1,2492100000770,10,265

A10-381500666-0,8332100000770,10,131

A11-209800666-0,4162100000770,10,036

B11049006660,2082100000770,10,009

B22956006660,6242100000770,10,076

B34483006661,0412100000770,10,192

B45628006661,4572100000770,10,338

B56391006661,8732100000770,10,493

B66773006662,2892100000770,10,638

B76773006662,2892100000770,10,638

B86391006661,8732100000770,10,493

B95628006661,4572100000770,10,338

B104483006661,0412100000770,10,192

B112956006660,6242100000770,10,076

B121049006660,2082100000770,10,009

D1-273000866,5-0,5422100000295,40,207

D2273000866,50,5422100000295,40,207

D3-223000866,5-0,5422100000295,40,169

D4223000866,50,5422100000295,40,169

D5-173800866,5-0,5422100000295,40,132

D6173800866,50,5422100000295,40,132

D7-124200866,5-0,5422100000295,40,094

D8124200866,50,5422100000295,40,094

D9-74500866,5-0,5422100000295,40,056

D1074500866,50,5422100000295,40,056

D11-24900866,5-0,5422100000295,40,019

D1224900866,50,5422100000295,40,019

D1324900866,50,5422100000295,40,019

D14-24900866,5-0,5422100000295,40,019

D1574500866,50,5422100000295,40,056

D16-74500866,5-0,5422100000295,40,056

D17124200866,50,5422100000295,40,094

D18-124200866,5-0,5422100000295,40,094

D19173800866,50,5422100000295,40,132

D20-173800866,5-0,5422100000295,40,132

D21223000866,50,5422100000295,40,169

D22-223000866,5-0,5422100000295,40,169

D23273000866,50,5422100000295,40,207

D24-273000866,5-0,5422100000295,40,207

JUMLAH9,747

Kontrol :fytb = 9,747cm < fmaks = 9,99 cm .. (aman)

BAB VIIPERHITUNGAN SAMBUNGAN

7.1 Sambungan Yang Digunakan

Alat sambung yang dipergunakan pada perencanaan jembatan baja ini adalah baut dengan tegangan izin= 2400 kg/cm2. Menurut Potma de Vries (1984), untuk perhitungan kekuatan baut atau paku keling harus dibedakan atas sambungan tampang satu dan sambungan tampang dua. Tegangan geser yang diizinkan :

= 0,6 Tegangan tarik yang diizinkan :

= 0,7 Tegangan tumpu yang diizinkan :

= 1,5( untuk s1 2d )

= 1,2( untuk 1,5d s1 2d )dengan : s1 = Jarak dari sumbu baut yang paling luar ke tepi bagian yang disambung baut = 2400 kg/cm2

Kombinasi tegangan tarik dan tegangan geser yang diizinkan :

7.1.1 Sambungan tampang satuKekuatan baut dapat dihitung dengan persamaaan:

Pgs= n . Fgs .

= (1) . d2 . (0,6 . baut)

= d2 . 0,6 . baut

Ptu= Ftu . = 1,5, bila S1 2d

= (d.t) = 1,2, bila S1 < 2d 7.1.2 Sambungan tampang duaKekuatan baut dapat dihitung dengan persamaan:

Pgs= n . Fgs .

= (2) . d2 . (0,6 . baut)

= d2 . 0,6 . baut

Ptu= Ftu . = 1,5, bila S1 2d

= (d.t) = 1,2, bila 1,5d S1 < 2d Dimana:Pgs= kekuatan baut terhadap geser (kg)Ptu= kekuatan baut terhadap tumpuan (kg)n= jumlah bidang gesert= tebal plat buhul (cm)d= diameter baut (cm)

= tegangan geser izin baut

= 0,6 x 2400 kg/cm2 = 1440 kg/cm2

= 0,7 x 2400 kg/cm2 = 1680 kg/cm2

= tegangan tumpuan izin baut

= 1,5 baut = 1,5 x 2400 kg/cm2 = 3600 kg/cm2, bila S1 2d

= 1,2 baut = 1,2 x 2400 kg/cm2 = 2880 kg/cm2, bila 1,5d S1 < 2d S1= jarak dari sumbu baut yang paling luar ke tepi bagian yang disambung

7.2 Hubungan Gelagar Memanjang dan Gelagar Melintang

Profil gelagar melintang = DIR - 75Profil gelagar memanjang = 450x240x10x12

Dari daftar konstruksi baja (halaman 21), direncanakan plat penyambung profil L 90.90.13 (d = 26 mm dan wf = 50 mm), dengan alat sambung yang digunakan baut dengan diameter = 1 = 2,54 cm. Diameter baut yang digunakan harus d pada tabel, di mana baut = 1 = 2,54 cm < dtabel = 26 mm = 2,6 cm (aman). Sedangkan wf = 50 mm digunakan untuk eksentrisitas pada tinjauan baut. Gaya yang bekerja pada bidang sambungan adalah gaya lintang maksimum dari gelagar memanjang (dikutip dari Subab 3.1.1 Perhitungan gelagar memanjang, halaman 33), adalah sebagai berikut:Akibat beban mati (PMS)= 8,350 ton (BAB III)Akibat beban lajur D (TTD)= 5,140 ton (BAB III)Akibat beban angin (TEW)= 0,549 ton (BAB III)Akibat beban rem dan traksi (TTB) = 0,643 ton (BAB III)Akibat beban gempa (TEQ)= 0,184 ton (BAB III) P = Dmaks = 14,866 ton Sambungan antara gelagar memanjang dan melintang pada jembatan ini memiliki 2 kondisi, yaitu untuk gelagar melintang yang berada pada ujung jembatan dan untuk gelagar melintang yang berada pada tengah jembatan. Keduanya mengunakan sambungan tampang dua.

Jarak antara baut ke baut (u) dan baut ke ujung plat (s1) adalah sebagai berikut :2,5d u 7d atau 14t = 6,35 10,0 17,78 atau 14,0(aman)1,2d s1 3d atau 6t = 3,05 5,0 7,62 atau 6,0(aman)

7.2.1 Tinjauan baut A (sambungan tampang dua)

Pgs= . . d2 . 0,6 . baut = (2,54)2 . 0,6 . 2400 = 14593,18 kg

Ptu= (d.t) = 2,54 . 1,0 . 1,5 . 2400 = 9144,00 kg

P yang menentukan adalah Pgs = 9144,00 kg (karena minimum)Jumlah baut:

n = Maka dipakai 3 baut 1

Gaya yang bekerja pada satu baut : kg/bautKontrol tegangan :

kg/cm 3600 kg/cm . . . . . (Aman)

kg/cm 1440 kg/cm . . . . . (Aman)7.2.2 Tinjauan baut B Baut B terdapat pada sambungan gelagar melintang dengan plat penyambung. Sambungan yang digunakan adalah sambungan tampang satu, karena sambungan ini bukan sambungan simetris, maka harus diperhatikan momen yang timbul akibat adanya eksentrisitas (khusus pada gelagar melintang ujung).

Pgsr = . d 2 . 0,6 . = x (2,54)2 x 0,6 x 2400 = 7296,59 kg

Ptu = d . t . = (2,54) x 1,3 x 1,5 x 2400 = 11887,20 kgDari kedua gaya tersebut diambil yang minimum, yaitu Pgsr = 7296,59 kg.Jumlah baut yang digunakan :

n = = = 2,037 4 buah(4 1)e2= (e1)2 + (e2)2 = (5,0)2 + (15,0)2 = 250 cm2

Ni= = 5797,74 kgGaya tarik yang ditahan oleh satu baut:N = Ni = (5797,74 kg) = 2898,87 kgKontrol tegangan:

tr = = 572,099 kg/cm2 < = 1680 kg/cm2 . . . . (Aman)Gaya geser yang ditahan oleh satu baut:

Pgs = = 3716,5 kg/bautKontrol tegangan:

= = 733,46 kg/cm2 < = 1440 kg/cm2 . . . . (Aman)

7.3 Hubungan Gelagar Melintang Jembatan dan Pelat Buhul Vakwerk

Dari daftar konstruksi baja (halaman 21), direncanakan plat penyambung profil 100.100.20 (d = 26 mm dan wf = 55 mm), dengan alat sambung yang digunakan baut dengan diameter = 1 = 2,54 m. Diameter baut yang digunakan harus d pada tabel, di mana baut = 1 = 2,54 cm < dtabel = 26 mm = 2,6 cm (aman). Sedangkan wf = 55 mm digunakan untuk eksentrisitas pada tinjauan baut. Gaya yang bekerja pada bidang sambungan adalah gaya lintang maksimum dari gelagar melintang (dikutip dari Subab 3.1.3 Perhitungan gelagar melintang, halaman 36), adalah:Akibat beban mati (PMS)= 50,601 ton (BAB III)Akibat beban lajur D (TTD)= 37,725 ton (BAB III)Akibat beban angin (TEW)= 2,690 ton (BAB III)Akibat beban rem dan traksi (TTB) = 0,981 ton (BAB III)Akibat beban gempa (TEQ)= 0,129 ton (BAB III) P = Dmaks = 92,126 ton Gaya yang harus ditahan adalah gaya lintang gelagar melintang sebesar 92,126 ton kemudian jumlah baut yang digunakan dihitung terhadap geser dan tumpuan.Sambungan antara gelagar melintang dan pelat buhul pada jembatan ini memiliki 2 kondisi, yaitu: sambungan gelagar melintang dengan profil siku dan sambungan antara profil siku dan pelat penyambung (d = 20 mm). Pada sambungan gelagar melintang dengan profil siku digunakan sambungan tampang dua, dan sambungan antara profil siku dan pelat penyambung digunakan sambungan tampang satu.Jarak antara baut ke baut (u) dan baut ke ujung plat (s1) adalah sebagai berikut :2,5d u 7d atau 14t = 6,35 6,35 17,78 atau 28(aman)1,2d s1 3d atau 6t = 3,048 3,1 7,62 atau 12(aman)

7.3.1 Tinjauan baut ASambungan tampang dua :

Pgsr= ..d2 . 0,6 . = x x (2,54)2 x 0,6 x 2400 = 14593,18 kg

Ptu= (d.t) = 2,54 x 1,4 x 1,5 x 2400 = 12801,60 kgP yang menentukan adalah Ptu = 12801,60 kg (karena minimum)Jumlah baut :

13 buah baut (13 1)Gaya yang bekerja pada satu baut :

kg/bautKontrol tegangan :

kg/cm 3600 kg/cm . . . . . (Aman)

1440 kg/cm. . . . . (Aman)7.3.2 Tinjauan baut BBaut B terdapat pada sambungan gelagar melintang dengan plat penyambung. Sambungan yang digunakan adalah sambungan tampang satu. Sambungan ini bukan sambungan simetris, maka harus diperhatikan momen yang timbul akibat adanya eksentrisitas.

Pgs = . d 2 . 0,6 . = x (2,54)2 x 0,6 x 2400= 7296,59 kg

Ptu = d . t . = 2,54 x 2,0 x 1,5 x 2400 = 18288,0 kgDari kedua gaya tersebut diambil yang minimum, yaitu Pgs = 7296,59 kg.Jumlah baut yang digunakan :

n = = = 12,626 14 buah(14 1)Tinjauan baut :e2 = (e1)2 + (e2)2 + (e3)2 + (e4)2 + (e4)2 + (e5)2 + (e6)2 + (e7)2= (7,44)2+(13,79)2+(20,14)2+(26,49)2+(32,84)2+(39,19)2 +(45,54) 2= 6041,072 cm2

Ni = = = 4166,894 kgKontrol tegangan tarikGaya tarik yang ditahan oleh satu baut:N = N1 = x 4166,894 = 2083,44 kg

tr =

= 411,174 kg/cm2 = 1680 kg/cm2 . . . . (Aman)

Kontrol tegangan geserGaya geser yang ditahan oleh satu baut:

Pgs= = 6580,428 kg

=

= 1298,664 kg/cm2 = 1440 kg/cm2 . . . . (Aman)

Kombinasi tegangan tarik dan tegangan geser (tegangan ideal)

i = = 1673,334 kg/cm2

i = 1673,334 = 2400 kg/cm2 . . . . (Aman)

7.4 Hubungan Gelagar Melintang Trotoar dan Pelat Buhul Vakwerk

Profil gelagar melintang trotoar = 320x131x11,5x17,3

Dari daftar konstruksi baja (halaman 21), direncanakan plat penyambung profil L 90.90.13 (d = 26 mm dan wf = 50 mm), dengan alat sambung yang digunakan baut dengan diameter = 1 = 2,54 cm. Diameter baut yang digunakan harus d pada tabel, di mana baut = 1 = 2,54 cm < dtabel = 26 mm = 2,6 cm (aman). Sedangkan wf = 50 mm digunakan untuk eksentrisitas pada tinjauan baut. Gaya yang bekerja pada bidang sambungan adalah gaya lintang maksimum dari gelagar melintang trotoar (dikutip dari Subab 3.1.6 Perhitungan gelagar memanjang, halaman 42), adalah sebagai berikut:Akibat beban mati (PMS)= 10,358 ton (BAB III) P = Dmaks = 10,358 ton Gaya yang harus ditahan adalah gaya lintang gelagar melintang sebesar 10,358 ton kemudian jumlah baut yang digunakan dihitung terhadap geser dan tumpuan.Sambungan antara gelagar melintang dan pelat buhul pada jembatan ini memiliki 2 kondisi, yaitu : sambungan gelagar melintang dengan profil siku dan sambungan antara profil siku dan pelat penyambung ( d = 20 mm). Pada sambungan gelagar melintang dengan profil siku digunakan sambungan tampang dua, dan sambungan antara profil siku dan pelat penyambung digunakan sambungan tampang satu.Jarak antara baut ke baut (u) dan baut ke ujung plat (s1) adalah sebagai berikut :2,5d u 7d atau 14t = 6,35 7,0 17,78 atau 16,1,0(aman)1,2d s1 3d atau 6t = 3,05 3,5 7,62 atau 6,9(aman)

7.4.1 Tinjauan baut ASambungan tampang dua :

Pgsr= ..d2 . 0,6 . = x x (2,54)2 x 0,6 x 2400 = 14593,18 kg

Ptu= (d.t) = 2,54 x 1,15 x 1,5 x 2400 = 10515,60 kgP yang menentukan adalah Ptu = 10515,60 kg (karena minimum)Jumlah baut :

3 buah baut (3 1)Gaya yang bekerja pada satu baut :

kg/bautKontrol tegangan :

kg/cm 3600 kg/cm . . . . . (Aman)

1440 kg/cm. . . . . (Aman)7.4.2 Tinjauan baut BBaut B terdapat pada sambungan gelagar melintang dengan plat penyambung. Sambungan yang digunakan adalah sambungan tampang satu. Sambungan ini bukan sambungan simetris, maka harus diperhatikan momen yang timbul akibat adanya eksentrisitas.

Pgsr = . d 2 . 0,6 . = x (2,54)2 x 0,6 x 2400 = 7296,59 kg

Ptu = d . t . = (2,54) x 1,3 x 1,5 x 2400 = 11887,20 kgDari kedua gaya tersebut diambil yang minimum, yaitu Pgsr = 7296,59 kg.Jumlah baut yang digunakan :

n = = = 1,42 3 buah(3 1)Tinjauan baut :e2 = (e1)2 + (e2)2 + (e3)2 = (3,5)2+(10,5)2+(17,5)2 = 428,75 cm2

Ni = = = 2325,27 kgKontrol tegangan tarikGaya tarik yang ditahan oleh satu baut:N = N1 = x 2325,27 = 1162,64 kg

tr =

= 229,45 kg/cm2 = 1680 kg/cm2 . . . . (Aman)

Kontrol tegangan geserGaya geser yang ditahan oleh satu baut:

Pgs= = 3452,67 kg

=

= 681,39 kg/cm2 = 1440 kg/cm2 . . . . (Aman)

Kombinasi tegangan tarik dan tegangan geser (tegangan ideal)

i = = 881,44 kg/cm2

i = 881,44 = 2400 kg/cm2 . . . . (Aman)

7.5 Sambungan Titik Buhul

Alat sambung digunakan baut dengan diameter 1 3/8 = 3,492 cm dan pelat buhul dengan ketebalan t = 2 cm. Perhitungan jumlah baut yang digunakan didasarkan pada tinjauan geser dan tumpuan. Sambungan yang terjadi adalah sambungan tampang satu.Sambungan tampang satu :

Pgsr = . d 2 . = x (3,492)2 x (0,6 x 2400) = 13791,16 kg

Ptu = d . t . = 3,492 x 2 x (1,5 x 2400) = 251424,00 kg

Dari kedua gaya tersebut diambil yang minimum, yaitu P = 13791,16 kg.Jumlah baut yang digunakan pada titik buhul :

n = = Jarak antara baut ke baut (u) dan baut ke ujung plat (s1) adalah sebagai berikut :2,5d u 7d atau 14t = 8,73 u 24,44 atau 28(aman)1,2d s1 3d atau 6t = 4,19 s1 10,48 atau 12(aman)

7.5.1Titik Buhul A & BB1 = 212482 kg (+)D1 = 468105 kg ()Jumlah baut yang digunakan :

SambunganB1 ; n = = 15,407 16 baut

SambunganD1 ; n = = 33,942 40 baut7.5.2 Titik Buhul C & MB1 = 212482 kg (+)B2 = 607517 kg (+)D2 = 468105 kg (+)D3 = 397158 kg (-)

Jumlah baut yang digunakan :


SambunganB2; n = = 44,051 48 baut

SambunganD2 ; n = = 33,94 40 baut

Sambungan D3 ; n = = 28,798 32 baut7.5.3Titik Buhul D & LB2 = 607517 kg (+)B3 = 818155 kg (+)D4 = 397158 kg (+)D5 = 315564 kg (-)Jumlah baut yang digunakan :


Sambungan B3 ; n = = 59,32 64 baut

Sambungan D4 ; n = = 23,20 24 baut

Sambungan D5; n = = 22,88 24 baut7.5.4Titik Buhul E & KB3 = 818155 kg (+)B4 = 1061108 kg (+)D6 = 315564 kg (+)D7 = 236663 kg (-) Jumlah baut yang digunakan :




SambunganD7 ; n = = 17,16 20 baut 7.5.5Titik Buhul F & JB4 = 1061108 kg (+)B5 = 1228470 kg (+)D8 = 236663 kg (+)D9 = 159549 kg (-)Jumlah baut yang digunakan :




SambunganD9 ; n = = 11,567 12 baut 7.5.6Titik Buhul G & IB5 = 1228470 kg (+)B6 = 1307649 kg (+)D10 = 159549 kg (+)D11 = 87457 kg (-)Jumlah baut yang digunakan :




SambunganD11 ; n = = 6,34 8 baut7.5.7Titik Buhul HB6 = 1307649 kg (+)B7 = 1307649 kg (+)D12 = 87457 kg (+)D13 = 87457 kg (+)Jumlah baut yang digunakan :




SambunganD13 ; n = = 6,34 8 baut7.5.8Titik Buhul N & YA1 = 424964 kg ()D1 = 468105 kg ()D2 = 468105 kg (+)Jumlah baut yang digunakan :

SambunganA1 ; n = = 30,81 32 baut


SambunganD2 ; n = = 34,94 40 baut7.5.9 Titik Buhul O & XA1 = 424964 kg ()A2 = 769748 kg ()D3 = 397158 kg ()D4 = 397158 kg (+)Jumlah baut yang digunakan :


SambunganA2; n = = 55,81 64 baut


Sambungan D4 ; n = = 28,79 30 baut7.5.10Titik Buhul P & WA2 = 769748 kg ()A3 = 1041150 kg ()D5 = 315564 kg ()D6 = 315564 kg (+)Jumlah baut yang digunakan :


Sambungan A3 ; n = = 75,49 80 baut

Sambungan D5 ; n = = 22,88 24 baut

Sambungan D6; n = = 22,88 24 baut7.5.11Titik Buhul Q & VA3 = 1041150 kg ()A4 = 1237160 kg ()D7 = 236663 kg ()D8 = 236663 kg (+) Jumlah baut yang digunakan :




SambunganD8 ; n = = 17,16 20 baut7.5.12Titik Buhul R & UA4 = 1237160 kg ()A5 = 1345890 kg ()D9 = 159549 kg ()D10 = 159549 kg (+)Jumlah baut yang digunakan:




SambunganD10 ; n = =11,57 12 baut7.5.13Titik Buhul S & TA5 = 1345890 kg ()A6 = 1385290 kg ()D11 = 87457 kg ()D12 = 87457 kg (+)Jumlah baut yang digunakan:





Bab VIIperhitungan ikatan angin

7.1 PembebananBesarnya gaya angin yang ditahan oleh ikatan pada konstruksi jembatan rangka adalah sebagai berikut : Gaya angin pada lantai kenderaan (Wr)= 4172,109 kg Gaya angin pada kenderaan (Wm)= 21958,180 kg Gaya angin pada vakwerk (Wbr)= 12625,950 kg + W= 38756,239 kgGaya angin tersebut disebar ke tiap-tiap titik buhul sebesar:

P = = 3523,29 kgReaksi pada tumpuan :RA = RB = Wtotal = 38756,239 = 19378,119 kgGaya untuk tiap titik buhul tepi : P = (3523,29) = 1761,645 kg7.2 Pendimensian Ikatan Angin Atas

= arc tg = 36,34sin = 0,593cos = 0,806

Panjang batang diagonal = Gaya batang S2 = Ra = -19378,12 kgGaya batang S1 = P = -1761,645 kg

V = 0

S4 cos - S3 cos + S2 S1 = 0 ..(1)

H = 0

S4 sin + S3 sin = 0S4 = - S3 ..(2)Dengan mensubtitusi S4 = - S3 persamaan 1 ke persamaan 2, maka diperoleh :

- S3 cos - S3 cos + S2 S1 = 0 ..(3)

- 2 S3 cos = S1 - S2 ..(4)Dengan memasukkan gaya batang S1 dan S2 kepersamaan 4 maka diperoleh:- 2 S3 (0,86) = -1761,645 + 19378,12 S3 = - 12290,56 kg (tekan) S4 = 12290,56 kg (tazrik)

Gaya batang S5

H = 0

S4 cos - S5 cos = 0..(5)S4 cos 36,34 - S5 cos 36,34 = 0S5 = - S4 S5 = - 12290,56 kgPerhitungan Gaya Batang S6

V = 0

S4 sin - S3 sin + S6 sin = 0 ..(6)

S6 = = = 0S7 = P..(7)S7 = 3523,29 kg7.2.1 Batang tepi (S2)Gaya maksimum yang bekerja = 19378,12kg(-)Panjang batang diagonal (Lk )= 4,9 mDirencanakan ikatan angin tepi dari profil DIE , dengan menggunakan rumus pendekatan (Potma de Vries):I pend = 1,69 P Lk2 = 1,69 19,37812 6,662 = 1452,603 cm4Dipilih profil WF 200 x 150 F = 39cm2 imin = 3,61 cmAngka kelangsingan :

= = = 135,734 < maks = 240 (Konstruksi Utama batang tarik) Dengan interpolasi diperoleh: = 135,734 = 3,567Tegangan yang timbul :

= =1772,353 kg/cm2 = 2400 kg/cm2.(aman) Perhitungan jumlah bautGaya maksimum yang bekerja= 19378,12 kgDigunakan baut 3/4 (1,9 cm) dan plat buhul (t) = 2 cmSambungan tampang satu :

Pgs = = = 4082,82 kg

Ptu = = = 13680,00 kgYang menentukan adalah Pgs = 4082,82 kg Perhitungan jumlah baut yang digunakan pada titik buhul :

n = = = 4,74 8 bautDipakai : 6 baut 3/4.7.2.2 Batang tengah (S7)Gaya maksimum yang bekerja = 3523,29 kg (-)Panjang batang diagonal (Lk )= 4,9 mDirencanakan ikatan angin tepi dari WF , dengan menggunakan rumus pendekatan (Potma de Vries):I pend = 1,69 P Lk2 = 1,69 3,523 4,92 = 142,952 cm4

Dipilih profil WF 100 x 100 dengan I = cm4 F = 21,9cm2 imin = 3,71 cmAngka kelangsingan :


= = 1221,89 kg/cm2 = 2400 kg/cm2.(aman) Perhitungan jumlah bautGaya maksimum yang bekerja= 3523,29 kgDigunakan baut 1/2 (1,27 cm) dan plat buhul (t) = 2 cmSambungan tampang satu :

Pgs = = = 1824,15 kg


n = = = 1,9 4 bautDipakai : 4 baut 1/2.

7.2.3 Batang diagonal utama (batang S3)Gaya maksimum yang bekerja = 12290,56 kg (tekan)Panjang batang diagonal (Lk )= 4,18 mDirencanakan ikatan angin dari profil siku sama kaki (), dengan menggunakan rumus pendekatan (Potma de Vries):I pend = 1,69 P Lk2 = 1,69 12,2903 4,182 = 362,90 cm4Dipilih profil 100.100.12 F = 22,70cm2 imin = 3,02 cmAngka kelangsingan :


= = 2001,68 kg/cm2 = 2400 kg/cm2.(aman) Perhitungan jumlah bautGaya maksimum yang bekerja= 12290,56 kg kgDigunakan baut 7/8 (2,223 cm) dan plat buhul (t) = 2 cmSambungan tampang satu :

Pgs = = = 5588,96 kg


n = = = 2,199 4 bautDipakai : 3 baut 7/8.

Untuk batang S5 dimana gaya batang adalah 0 maka dipasang profil baja siku sama kaki sebagai pengaku dengan profil 60.60.10 dan dengan menggunakan 2 baut diameter inch.

BAB IXperhitungan landasan9.1Perletakan RolBantalan untuk perletakan digunakan baja Bj-52 dengan = 2400 kg/cm2, sedangkan rol dibuat dari baja tuang dengan = 8500 kg/cm2.Gaya yang bekerja pada landasan, yaitu : RA akibat beban mati= 274922 kg RAtb akibat beban hidup = = 274881 kg RA akibat beban angin= 5163,09 kg P= 554966,09 kg

Menghitung lebara bantalan (lebar kursi)Diambil lebar bantalan atau kursi = lebar kursi = B = 79,92 cm Menghitung panjang bantalan (panjang kursi)F yang dibutuhkan balok beton

F = = F = = 9249,43 cmF = B L

L = = = 115,73 cm 120 cmjadi panjang bantalan = panjang kursi = l = 120 cm Menghitung tebal bantalan atau tebal kursi Tebal kursi landasan :

S = = = 16,137 cm 17 cmTebal plat landasan :d2 diambil = d1 = 17 cm

Diameter gelinding rol :

d = = = 72,08 cm 75 cm

120 cm80cm 109 cm 17 cm

Gambar 9.1 Perletakan Rol9.2 Perletakan Sendi Direncanakan untuk perletakan sendi sama dengan perletakan rol. Panjang (L)= 120 cm Lebar (B)= 79,92 cm=

= = 1,54 cmd= 2 x 1,54 cm = 3,08 cm 3,1 cm

17 cm 120 cm

109 cm

3,1 cm

Gambar 9.2 Perletakan Sendi.9.3 Perhitungan Abutmen (Substruktur) Dik : = 2,4 = 1,8 n = 76,9% (porositas tanah) = - (1-n) = 1,8 (1-0,769) = 1,569 = 30 = 20

Menghitung tekanan tanah aktif= tan(45-) = tan(45-) = 0,333 Akibat beban terbagi rataq/2 = 6,838/2 = 3,419 t/m (beban hidup terbagi rata)P/2 = 4,9/2 = 2,45 t/m (beban garis terbagi rata)Ea = (q+P) h Ea = (3,419 + 2,45) 6,5 0,333Ea = 12,70 ton Akibat tanah kering Ea1 = 0,5 h L Ea1 = 0,5 1,8 110,333Ea1 = 0,300 ton

Akibat tanah kering terhadap tanah basah Ea2 = 0,5 ()hLEa2 = 0,5 (1,8 -1,569) 1,32 3,7 0,333Ea2 = 0,240 ton

Akibat tanah basah Ea3 = 0,5 hLEa3 = 0,5 1,569 5,51 0,333Ea3 = 7,831 ton

Dari hasil perhitungan diatas diperoleh tekanan tanah aktif (Ea) adalah sebagai berikut:Ea = Ea + Ea1 + Ea2 + Ea3Ea = 12,70 + 0,300 + 0,240 + 7,831Ea = 21,071 ton

Gaya diatas adalah gaya pada arah horizontal. Reaksi pada abutman akibat konstruksi jembatan.Ra = 274922 kgBeban per panjang abutmen = Ra/4 m = 68730,5 kg/m = 68,730 t/mUntuk satu meter = 68,730 ton/m 1 m = 68,730 ton

Kontrol terhadap guling (tintauan pada titik A) Momen negative akibat tekanan tanahMEa = y1 Ea = 3,25 12,70= 41,275 t.mMEa1 = y2 Ea1= 5,83 0,300= 1,749 t.mMEa2 = y3 Ea2= 2,75 0,240= 0,66 t.mMEa3 = y4 Ea3= 1,83 7,831= 10,323 t.m +M(-)= 54,007 t.m Momen penahan (Positif) Berat konstruksi substruktur dari beton bertulang.G1= 1,6 0,40 1 2,4= 1,536 tonG2= 0,8 1,90 1 2,4= 3,648 tonG3= 0,5 0,44 0,40 1 2,4= 0,422 tonG4= 2,8 1,50 1 2,4= 10,080 tonG5= 1,3 6,90 1 2,4= 21,528 ton + VG= 37,214 tonMomen MG1 = 4,00 G1= 4,00 1,536= 6,144 t.mMG2 = 3,25 G2= 3,25 3,648= 11,856 t.mMG3 = 2,57 G3= 2,57 0,422= 1,084 t.mMG4 = 3,45 G4= 3,45 10,080= 34,776 t.mMG5 = 3,45 G5= 3,45 21,528= 74,272 t.m +M(+)= 128,132 t.m Persyaratan keamanan (f)f =

f = Kontrol Terhadap gaya geser tanah akibat beban vertikalKeadaan I (konstruksi jembatan dengan beban hidup)Gaya vertikal :- Ra beban mati = 68,730 ton- Ra Beban hidup(6,838 t/m x 1m + 2,4 t) = 9,23 to8n- Ra Beban Angin = 5,163 ton- Berat tanah (S1) = 0,5 x 5,x 2,7 x 1 x 1,8= 12,636 ton- Berat konstruksi = 37,214 ton + V = 132,973 tonKoefisien gesekan = 0,55

Gaya geser yang terjadi = = = 3,47 > 1,5 .(OK)Keadaan II (konstruksi jembatan Tanpa beban hidup dan beban angin)Gaya vertikal :- Ra beban mati= 68,730 ton- Berat tanah (S1) = 0,5 x 5,2 x 2,7 x 1 x 1,8= 12,636 ton- Berat konstruksi= 37,214 ton + V= 118,580 tonKoefisien gesekan = 0,55

Gaya geser yang terjadi = = = 3,38 > 1,5 .(OK)

Tinjauan momen terhadap titik (T)

MomenMG1 = 0,55 G1 = 0,55 1,536= 0,845 t.mMG2 = 0,20 -G2 = 0,20 -3,648= -0,730 t.mMG3 = 0,88 -G3 = 0,88 0,422= -0,372 t.mMEa = y1 -Ea= 2,60 -12,710= -33,046 t.mMEa1 = y2 -Ea1 = 5,18 -0,300= -1,554 t.mMEa2 = y3 -Ea2 = 2,10 -0,623= -1,308 t.mMEa3 = y4 -Ea3 = 1,18 -7,831= -9,240 t.m MRa = 0,5 -(Ra mati + hidup + angin)= -41,561 t.m Mo = -85,966 t.m Kontrol Terhadap exsentrisitas izin

= 0,646 m (dari titik T) e izin 3, konstruksi ditinjau sebagai kolom

Persentase Penulangan

g= = = 0,0108 > 1 %, sesuai dengan PBI & ACI

Kapasitas Beban pada PenampangJika penulangan tidak simetris, pusat berat penampang tidak berhimpit dengan pusat plastis.

Kapasitas beban axial :Po= 0,85 x fc x (Ag Ast) + fy x Ast= 0,85 x 250 x (150000 1624,58) + 2400 x 1624,58= 35428769,6 KgKapasitas beban axial dengan eksentrisitas pada kondisi keruntuhan seimbang:fs= fyc = 0,003Es= 2,1 x 106 Kg/cm2 = 0,85

> fy/Es = 0,0011429 , tulangan baja desak sudah luluhSehingga, fs = fy = 2400 kg/cm2 Pub = 0,85fcab b + As(fy 0,85fc) Asfy= 0,8525087,8961000 + 812,290(2400 0,85250) 812,2902400= 18505259 kg= 18505,26 tonMub = 0,85fcabb(d d /2) + As (fy 0,85fc)(d d d) + Asfyd= 0,8525087,8961000(142,8 67,888 3,2/2) + 812,290(2400 -0,85250)(142,8 67,888 5,6) + 812,290240067,888= 1624818148 kg.cm= 16248,16 ton. m Kekuatan Lentur MurniSaat lentur murni Pu = 0Dianggap fs < fy dan fs = fy, maka :fs= (a d) c. Es / a= (a 0,85.5,6) (0,003 . 2,1E+06 ) /a= (a 4,76) (6300/a)Jika fs disubstitusikan ke persamaan berikut dengan anggapan a > d, Pu = 0, maka :Pu= 0,85fc.a.b + As (fs 0,85fc) As.fy0= 0,85250a1000+812,290{6300 29988/a 0,85250} 812,29024000 = 212500a + 5117427 24358952,52/a 172611,625 19494960 = 212500a + 2995319,375 24358952,52/a0 = a2 + 14,1a 114,63Diperoleh:a1= 5,770a2= 19,870, maka harga a yang diambil adalah a = 5,770 cmfs= 1102,773Mu= 0,85fc.a.b (d d /2) +As (fs 0,85fc)( d d d) As.fs.d= 79201077,6 kg.cm = 792,0108 ton.mKesimpulan :Mub > Mu, Konstruksi amanJadi, untuk penulangan lentur dapat digunakan 32 100 mm

Fazlur Rahman yafis0904101010125

Fazlur Rahman Yafis0904101010125

Jembatan

Documents

Transcript of Jembatan