JEMBATAN ATAS

Dari perencanaan jembatan diketahui- Tebal Lantai Beton = direncanakan dalam perhitungan Lantai Kendaraan- Tebal Lapisan Aspal = 8 cm- Tebal Trotoar = 30 cm- Tinggi konstruksi (d2) = 6 m- Bentang Jembatan (L2) = 20 m- Lebar Jembatan = 7 m = 700 cm- Lebar Trotoar = 2 x 1 m- Jarak Gelagar Melintang l = 5 m Jadi jumlah n = 4- Jarak Gelagar Memanjang = 1.35 cm baca nih :- Profil Gelagar Melintang = WF- Profil Gelagar Memanjang = WF- Mutu Baja = BJ 41- Mutu Beton = K 350 ; f'c = 35 Mpa- Letak Jembatan > 5 Km dari pantai fy = 250 Mpa- zone gempa = 5

Baja BJ 41 Jembatan rangka terbuka

fy = 2500

fu = 4100

E = 2100000

Kg/cm2

Kg/cm2

Kg/cm2

B4

Huang Cing Kung: Good Luck

J6

Huang Cing Kung: semua satuan harus dikonverskan sesuai data yang ada pada halaman ini

I10

Santo: dari tepi dalam profil memanjang induk tepi atau panjang profil melintang

I11

Santo:

I12

Santo: Sebaiknya bentang jembatan dibagi menjadi 10 buah agar sesuai dengan pengerjaan tugas ini

M13

SANTO: jarak antar gelagar memanjang 1,2 m-1,8 m dalam praktek di lapangan ditentukan berdasar hitungan ekonomisnya. Bandingkan antara Momen max gelagar akibat Beban hidup merata UDL+KEL dengan akibat Truk. Untuk akibat Truk berapapun besarnya jarak antar gelagar memanjang besar Momen max tetap/konstan.Sedangkan momen akibat UDL+KEL berubah linier tergantung jaraknya.Tentukan besar jarak gelagar sedemikian rupa sehingga momen akibat beban merata UDL+KEL mendekati/lebih besar dari momen akibat Truk. Dengan demikian jarak gelagar yang paling ekonomis dapat diperoleh !!!

I16

Santo: perhatikan untuk tegangan leleh dan tegangan ijin untuk pekerjaan selanjutnya

E18

Huang Cing Kung: ubah sesuai soal <= atau >=

D20

Santo: Lihat PPBBI Tabel 1 Halaman 5

D22

Huang Cing Kung: Tegangan ijin dasar

D23

Huang Cing Kung: Tegangan Leleh

Top Chord Diagonal BeamBottom Chord + 6.00

+ 0.00 - 1.50

2.5 m - 2.50

3- 8.00

18

20

Top Chord

Diagonal Beam

Bottom ChordBalok Melintang

TrotoarBalok Memanjang

PerkerasanPelat Beton

20 20 (15 - 25 cm)447.3 1.35 1.35 1.35 1.35 1.35 1.35 1.35 447.3

900 cm

Kelas JALAN RAYA : : BM 100

Mutu Baja BJ 41 : fu = 4100 ….;…..PPBBI 2.2.3.Tabel 1Beton mutu K350 : f'c = 35 MpaBaja : fy = 250 MPa

kg/cm2

7.2

Q40

SANTO: Jarak dari tepi kerb ke as profil rangka utama

5 X 5000 mm

375 mm1350 mm1350 mm1350 mm

1350 mm1350 mm

1350 mm1350 mm

375 mm

BALOK MELINTANG

IKATAN REM BALOK MEMANJANG IKATAN ANGIN

BALOK TEPI

5000 5000 5000 5000

6000 mm

Diagonal Beam Perkerasan 2500 mm

Bottom Chord Top Chord3000 mm

P I L A R

PONDASI

Perencanaan Lantai Kendaraan 5

1.1 Perencanaan Tebal Pelat Lantai Kendaraan

aspal pelat beton

balok memanjang

Ket :

b1 = 1.35 m d3 = tebal pelat beton

d4 = tebal aspal

b1 = jarak antar balok memanjang

þPelat Beton d3 ≥ 200 mm

d3 ≥ 100 + 40 b1 .. b1 dalam meter100 + 40 1.35

≥ 154d3 = 200 mm = 20 cm

Aspal d4 = 5 s.d 8 cmDipakai d4 = 8 cm

1 m 5 m

ly=

5= 3.7037 > 2lx 1.35

lx = b1 pelat 1 arah (tertumpu menerus pada balok memanjang)

lxb1 = 1.35 m

1.2 Pembebanana. Beban mati

- Berat Pelat = d3 1 = 0.2 24 1 = 6.24 KN/m

- Berat aspal = d4 1 = 0.08 22 1 = 1.76 KN/mqm = 8 KN/m

Momen maks (momen negatif) :Jika pelat lantai kendaraan dianggap terjepit elastis pada tumpuan dan terletak bebas pada ujung tumpuan (PBI '71 hal 195 poin F) maka faktor momen yang terjadi adalah :-1/30 -1/10 -1/14 -1/14 -1/14 -1/10 -1/30

Faktor Beban = 1.3

Tebal pelat lantai ( BMS ps. 6.1.12 )

Dipakai

ly =λ =

gc

gb

beton dicor di tempat K

d4d3

arah kendaraan

1/10 1/101/14 1/14 1/14 1/14


Mqm = 1/10 qm b1 2= 0.1 8 1.3 1.35 2= 1.458 KN m

b. Beban hidup ' T '- Beban truk ' T ' = 100 KN ..BMS 2.3.4.1

DLA untuk pembebanan truk = 0.3 ..BMS 2.3.6

T = ' T ' 1 + DLA= 100 1 + 0.3= 130 KN

Faktor Bebanmuatan Truk KuTT = 2 ..BMS 2.3.4S + 0.6

= 0.8 T ..BMS 2.5.510

1.35 + 0.6 S = jarak antar balok memanjang

= 0.8 2.0 13010

= 40.56 KN m

Mu = Mqm += 1.458 + 40.56= 42.018 KN m

1.3 Penulangan Pelat Data Perencanaan : f'c = 35 MPa Selimut beton = 40 mm

fy = 250 MPa Tebal Pelat = 200 mm

Faktor reduksi k Ø = 0.8 untuk tulangan yang terkena aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur

( SK - SNI 3.2.3-2.2.a )

0.85 b1 f'c 600...SK - SNI 3.1.4-3.

fy 600 + fy0.85 0.85 35 600 b1 = 0.85 sebab f'c ≤ 35

= ...SK -SNI 3.3.2-7.3

250 600 + 250= 0.07140

1.4 1.4

= = 0.00560fy 250

0.75 0.75 0.0714 = 0.0535 ...SK - SNI 3.3.3-3

Mu = 42.018 KN m Selimut beton = 4 cm19 mm Tebal pelat = 20 cm dx

b = 1000 mm

dx = t - Sel.bet. - 0.5 d= 20 - 4 - 0.5 1.9= 15.05 cm

KuMS

MT KuTT

MT

MT

MT

r balance =

r min =

r max = r balance=

diameter tulangan Ø =

0.5 f

Selimut beton

L89

Huang Cing Kung: automatic sesuai dengan peraturan, jadi tidak perlu diubah lagi

E98

Huang Cing Kung: Pakai Mmax lapangan

K99

Huang Cing Kung: diganti sesuai dengan tebal pelat tangga atau bordes


Mn perlu = Mu / Ø = 42.018 / 0.8 = 52.5225Mu 42018000 Nmm

Rn = = = 2.3188

Ø b dx 2 0.8 1000 150.5 2fy 250

m = = = 8.403360.85 f'c 0.85 35

1 2 m Rn

1 - 1 -m fy1 2 8.40336 2.31885

1 - 1 -8.40 250

0.00967

0.00967 ≥ = 0.00560jadi dipakai r perlu = 0.00967

As perlu = r b dx = 0.00967 1000 151

= 1455.05Digunakan tulangan Ø 12 - 100 mm ( As = 1131 mm2 ) alasan pemasangan

As susut (arah Y) = b dx = 0.00200 1000 151 = 301Digunakan tulangan Ø 10 - 250 mm ( As = 314.159 mm2 ) alasan pemasangan

1.4 Kuat Geser pada Roda Tengah T = 100 kNPerencanaan penampang akibat geser didasarkan pada roda tengah

Gaya geser ultimit harus lebih kecil dari kuat geser nominal Vu ≤ Ø VnVu ≤ Vc Vu = gaya geser terfaktor

Vu = gaya geser terfaktor pada penampang yang ditinjau Vn = kuat geser nominal

= T = Vc + Vs= 130 2.0 50 cm= 260 KN

do

Vc = kuat geser nominal beton tanpa memperhit tul geser bo2 f'c

= 1 + bo d ...SK - SNI 3.4.11.2).(1) 6

f'ctetapi tidak boleh lebih dari : bo d

3adalah rasio sisi panjang terhadap sisi pendek daerah beban terpusat

bo adalah keliling dari penampang kritis pada pelat dalam mm

50= = 2.5

20bo = 50 + 20 + 2 d3 2

Mpa (N/mm2)

r perlu =

r perlu =

r perlu =

r perlu = r min

mm2

r min mm2

KuTT

bc

bc

bc

20 cm

H106

Huang Cing Kung: diganti dengan Mly


= 50 + 20 + 2 15.05 2= 200.2 cm

Aspal Pelat Beton

d4d3

50

20 0.5 d3

0.5 d3

2 35Vc = 1 + 2002 151 ...SK - SNI 3.4.11.2).(1)

2.5 6= 534756.2264 N= 534.756 KN tidak lebih dari

35Vc* = 2002 151 = 594173.5849092 N = 594.17 KN

3Vc = 534.76 < Vc* = 594.17 ……..OK !

Vu = 260.00 < Vc = 534.76 ……..OK !

1.5 Kuat Geser Roda Depan T = 25 KN

Perencanaan penampang akibat geser didasarkan pada roda depanJadi T' = T 1.3 = 25 1.3 = 32.5 kNVu ≤ VcVu = gaya geser terfaktor pada penampang yang ditinjau

= T KuTT= 32.5 2= 65 KN

Vc = kuat geser nominal2 f'c

= 1 + bo d ...SK - SNI 3.4.11.2).(1) 6

f'ctetapi tidak boleh lebih dari : bo d

3adalah rasio sisi panjang terhadap sisi pendek daerah beban terpusat

bo adalah keliling dari penampang kritis pada pelat dalam mm12.5

= = 0.62520

bo = 12.5 + 20 + 2 d3 2= 12.5 + 20 + 2 15.05 2= 125.2 cm

bc

bc

bc


d4d3

12.5

20 0.5 d3

0.5 d3

2 35Vc = 1 + 1252 151 ...SK - SNI 3.4.11.2).(1)

0.625 6= 780320.2744 N= 780.32 KN

35Vc* = 1252 151 = 371581.0830701 N = 371.58 KN

3

Vc = 780.32 > Vc* = 371.58 Jadi dipakai batasan Vc*

= 371.58 kNVu = 65.00 < Vc = 371.58 ....OK !


pelat 1 arah (tertumpu menerus pada balok memanjang)

Jika pelat lantai kendaraan dianggap terjepit elastis pada tumpuan dan terletak bebas pada ujung tumpuan


S = jarak antar balok memanjang

untuk tulangan yang terkena aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur

Perencanaan Balok Memanjang 12

2.1 Perencanaan Balok Memanjang2.1.1 Pembebanan

aspal pelat beton

A C B

balok memanjang 5Ket : λ

b1 = 1 m d3 = tebal pelat betond4 = tebal aspalb1 = jarak antar balok memanjang

Direncanakan Profil WF 450 x 200 x 9 x 14

A = ###q = 76 Kg/m = 0.746 KN/m BajaBJ 41

Zx = ###

Zy = ### fy =###

Ix = ### fu =###

Iy = ### E =###ix = 19 cmiy = 4.4 cm Sx = 1490 cm3

a. Beban matig b h

- Aspal = 22 1.35 0.08 = 2.38 KN/m- Pelat Beton = 24 1.35 0.2 = 8.42 KN/m- Berat sendiri = = ### KN/m- Berat Bekisting (ditaksir) = 0.5 1.35 = 0.95 KN/m

qm = ### KN/m

Mc(m) = 1/8 qm λ 2

= 0.125 12.491 5 2= 39.03 KN m= ### Kg cm

= 0.5 qm λ= 0.5 12.49056 5= 31.23 KN

cm2

cm3

cm3 Kg/cm2

cm4 Kg/cm2

cm 4 Kg/cm2

VAqm

d4d3


b. Beban hidup

Beban hidup merata (UDL) : (berdasarkan BMS 2.3.3.1 )untuk λ = 5 m < L = 20 mmaka digunakan q = 8 Kpa = 8 KN/m2

= q b1 = ###1.35 = 10.8 KN/m= 11 Kg/cm

Beban hidup garis (KEL): (berdasarkan BMS 2.3.3.1 )p = 44 KN/m

= p 1 + DLA b1DLA = 38.0% untuk L = 20 m

= 44 1 + ### 1.35 m= 81.972 KN = 8355.9633 Kg

A C B UDL ###

λ = 5 m

Mc(h)p+q = 1/4 λ + 1/8 λ 2

= 0.25 81.97 5 + 0.125 ### 5 2= 136.215 KN m

1388532.11 Kg cm39.03

Akibat beban truk TT = 100 KN (berdasarkan BMS 2.3.4.1 )

DLA = 30% (berdasarkan BMS 2.3.6 )Tr = 100 1 + DLA

= 100 1 + 30%= 130 KN= 13251.78 Kg

Mc(h)T = 1/4 Tr λ= 0.25 130 5= 162.5 KN m= 1656472.99 Kg cm

Jadi Mc(h)yang digunakan adalah Mc(h)T = 162.5 KN m

2.1.2 Kontrol Lendutanþ Lendutan dikontrol terhadap beban hidup

5 λ 1 P(kel)λ

qL

P(kel)

P(kel)

P(kel)

P(kel) qL

qL4 3

Besar Mc(h)p+q mendekati Mc(h)T , berarti jarak antar gelagar memanjang cukup ekonomis.Untuk lebih ekonomis Mc(h)p+q harus lebih besar/sama dengan Mc(h)T.Jika jarak antar gelagar < 1,5 m momennya akan semakin kecil sedangkan yang dipakai tetap Mc(h)T sehingga akan terjadi pemborosan !

Mc(h)T besarnya konstan, tidak tergantung jarak antar gelagar memanjang. Mc(h)T sebagai tolok ukur keekonomisan jarak

P (kel) persamaan linier bergantung jarak antar gelagar memanjang yang nantinya menentukan Mc(h)p+q


+384 E Ix 48 E Ix

5 11.00917 500 1 ###500

+384 2100000 33500 48 ######

= 0.437 cm

1 Tr λ

48 E Ix

1 13251.78 500=

48 2100000 33500= 0.491 cm

Jadi lendutan yang menetukan adalah

0.491 cm

þ Lendutan ijin1

Δ = λ500

1= 500

500= 1.000 cm

0.491 cm < Δ = 1.000 c ..OK!

2.1.3 Kontrol GeserGaya geser maksimum terjadi pada saat beban hidup berada dekat perletakan1. Akibat beban mati + UDL + KEL

A B

λ = 5 m

VA = 1.6 P(kel) + 0.5 λ + 1.2 0.5 qm= 1.6 81.97 + 0.5 10.8 ### + 1.2 0.5 12.49= 211.8 KN

Δº (UDL+KEL) =

4 3

Δº (UDL+KEL) =

3

Δº (T) =

3

Δº =

Δº =

P(kel) qUDL + qm

qUDL


= 21592.95412844 Kg

2. Akibat beban mati + beban truk T

VA = 1.6 Tr + 1.2 0.5 qm λ= 1.6 130 + 1.2 0.5 ### 5= 245.47168 KN= 25022.59734964 Kg

Jadi VA yang digunakan adalah VA = 25022.60 Kg

h 1100 450 1100< <

tw fy 9 410

50 < 54.3 ...Plastis!

Vn = 0.6 fy Aw= 0.6 4100 45 0.9= 99630 kg

Vu < Ø Vn Ø = 0.925022.60 < 89667 ..OK!

2.1.4 Kontrol Penampang

h 1680 b ###< <

tw fy 2 tf fy

450 1680 200 ###< <

9 410 28 ###

50 < 82.97 ..OK! ### < ### ..OK!

Penampang Kom : Mnx = Mpx

2.1.5 Kontrol Momen Lentur dengan Tekuk LateralLb = 1.35 cmLp = 1.76 iy E

fy= 1.76 4.4 ###


410= 175.3 > Lb

Bentang Pendek : Mnx = Mpx

Mp = fy Zx = 4100 1490 = 6109000 kgcm610.9

Mu = 1.2 Mc(m) + 1.6 Mc(h)p+q= 1.2 397890 + 1.6 163= 477727.8899083 kgcm

Mu < Ø Mn Ø = 0.9477727.89 < 5498100 ..OK!


KN/mKg/cm

Besar Mc(h)p+q mendekati Mc(h)T , berarti jarak antar gelagar memanjang cukup ekonomis.Untuk lebih ekonomis Mc(h)p+q harus lebih besar/sama dengan Mc(h)T.Jika jarak antar gelagar < 1,5 m momennya akan semakin kecil sedangkan yang dipakai tetap Mc(h)T sehingga akan terjadi pemborosan !

Mc(h)T besarnya konstan, tidak tergantung jarak antar gelagar memanjang. Mc(h)T sebagai tolok ukur keekonomisan jarak

P (kel) persamaan linier bergantung jarak antar gelagar memanjang yang nantinya menentukan Mc(h)p+q


λ5

Perencanaan Balok Melintang 19

3.1 Perencanaan Balok Melintang

3.1.1 Pembebanan

A C B

B = 9 m

9.4 m

Direncanakan Profil WF 900 x 300 x 16 x 28

A = 309.8q = 243 Kg/m = 2.384 KN/m BajaBJ 41

Zx = 10174

Zy = 1314 fy = ###

Ix = ### fu = ###

Iy = 12600 E = ###ix = 36.4 cmiy = 6.39 cm Sx = 9140 cm3

1. Beban matia. Sebelum Komposit

- Pelat Beton = 24 5 0.2 = 31.2 KN/m- Berat sendiri profil balok m = = ### KN/m- Berat Bekisting (ditaksir) = = 1.5 KN/m

= ### KN/mBeban Terpusat :- Balok Memanjang = 0.746 5 = ### KN/m

1.35

= 0

9.4 = ### 9 4.5 + 3.728 8.2 +3.728 7 + ### 5.5 +3.728 4 + ### 2.8

= ### KN = ### kg

9.4 m = 162.06 4.7 - ### 3.5 - 3.728 2- ### 4.5 2.25

cm2

cm3

cm3 Kg/cm2

cm4 Kg/cm2

cm 4 Kg/cm2

qm

S MB

RA

RA = RB

Mqm1

qm

RAA

AC

A B C D E F G H I J K L M N O P

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41


= 385.42 KNm = 3928838 kgcm

= = ### KNb. Sesudah Komposit ### kg

KerbAspal

A B

0.2 1 7.0 1 0.29.4 m

- Berat aspal = 22.4 5 0.08 = ### KN/m- Berat kerb = 24 5 0.3 = 47 KN/m

= 0

9.4 = 47 1 8.7 + 8.960 7.0 4.7 + 47 1 1

9.4 = ### + 294.78 + 32.76

9.4 = ###

= 78 KN### Kg

= 4.7 - 47 1 4 - ### 3.5 1.75= 78 4.7 - 187.2 - 55= 125 KNm = 1276983= 1276983 Kg cm

= 511= 78.16 KN= ### Kg

2. Beban hidup a. Akibat beban merata (UDL) dan beban garis (KEL)

Beban hidup 'D' (UDL) merata : (berdasarkan BMS 2.3.3.1)untuk λ = 5 m < L = 30 m

maka digun q = 8 Kpa = 8

= q λ = 8 5 = 40 KN/m= 40.77Kg/cm

Beban hidup 'D' (KEL) garis : (berdasarkan BMS 2.3.3.1)p = 44 KN/m

= p 1 + DLADLA = 37.5% untuk L = 20 m gambar 2.8

= 44 1 + ###= 60.5 KN/m = 61.6718 Kg

Vaqm1 RA

S MB

RA

RA

RA

RA

Mqm2 RA

Va(qm2) RA

KN/m2

qL

P(kel)

P(kel)


42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82


"D" = UDL + KEL= 40 + 60.5= ###KN/m

100% 50%

A ### C B0.20 ### 5.5 1.0 0.20

B = 9.4 m

GP MC

GP Mc 0.25 L

= 1 50% "D" + ### "D"= 1 50% 100.5 1.5 + ### ### 5.5= ### KN

Perhitungan Momen4.7

2.75 ###GP MC1.95 2.350 = 0.9754.7

0.25 L Luas F = 0.5 3 ### + 0.975

= 0.25 9 = 4.572= 2.350 Luas E = 0.5 ### ### + 0.600

= 0.591

Momen 100 % = 2 5 100% 100.5 KN/m= 918.9KN m

Momen 50 % = 2 ### 50% 100.5 KN/m= 59.4 KN m

M (p+q) = += ### + 59.4= ###KN m= ### kgcm

b. Akibat beban ' T '

VAh1(p+q) L50 L100

m2

m2

m2

m2

M100 M50

E F

FE


83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124


T = ### KN (berdasarkan BMS 2.3.4.1 )DLA = ### (berdasarkan BMS 2.3.6 )

Tr = ### 1 + DLA= ### 1 + 30%= ### KN = 13252 Kg

Jarak antara 2 roda truck dalam satu as : 1.75 m (berdasarkan BMS 2.3.4.1)Jarak 2 as diasumsikan antar 4 sampai 9 m (berdasarkan BMS 2.3.4.1 )Posisi roda truck untuk 2 lajur lalulintas :

A C B###1.75 1.0 1.75 2.45

9.4 m

Y1 Y2 Y3 Y4 GP MC

0.25 L

2.45 ###Y1 = Y4 = 0.25 L = 0.25 9.4 = 1.23 m

4.70 ###

4.20 ###Y2 = Y3 = 0.25 L = 0.25 9.4 = 2.10 m

4.70 ###

Momen Total T = Tr Y1 + Y2 + Y3 + Y4= ### 1.23 + 2.10 + ### + 2.10= ###KN m

Kontrol Sebelum kompositc. Gaya Geser Maksimum

Gaya geser maksimum diperoleh jika UDL + KEL tidak simetris

### 50% "D" = UDL + KEL= 40 + 60.5

A C B = ### KN/m0.20 1.00 ### 1.50 1.0 0.20

B = 9.4 m ### "D" = 50.25 KN/m


125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166


S MB = 0

9.4 = 5.5 100.5 5.45 + 50 1.50 1.95

9.4 = 3159

= 336 KN

3.1.2 Kontrol Lendutan

Lendutan dikontrol terhadap beban hidup

5 qL λ

384 E Ix

5 ### 940

384 ### ###= 1.1837368 cm

1 Tr λ

48 E Ix

1 ### 940

48 ### ###= 0.265678 cm

Jadi lendutan yang menetukan adalahΔ = 1.184 cm

Lendutan ijin1

Δ = λ###1

= 940###

= ### cm

Jadi Δ = 1.184 cm < Δ = 1.880 cm ..OK!

3.1.3 Kontrol Geser

VAh1(p+q)

VAh1(p+q)

VAh1(p+q)

4

Δº(UDL+KEL) =

4

Δº(UDL+KEL) =

3

ΔT =

3


167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207


= Va(qm1)+ Va(qm2) += ### + 78.16 + ###= 576.3 KN= ### Kg

h ### 900 1100< <

tw fy 16 250

56.25 < 69.57 ...Plastis!

Vn = 0.6 fy Aw= 1 2500 90 1.6= 216000 kg

Vu < Ø Vn Ø = 0.958750.11 < 194400 ..OK!

3.1.4 Kontrol Penampang

h ### b 172< <

tw fy 2 tf fy

900 ### 300 172< <

16 ### 56 250

56.25 < ### ..OK! 5.357 < 11 ..OK!Penampang Kompak : Mnx = Mpx

2.1.4 Kontrol Momen Lentur dengan Tekuk LateralLb = ### cmLp = 2 iy E

fy= 2 6.39 2E+06

2500= ### < Lb

Bentang Pendek : Mnx = Mpx

Mp = fy . Zx = 2500 9140 = 22850000 kgcm

VA VAh1(p+q)


208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250


Mu = 1.2 Mc(m) = 1.2 3928838= 4714605 kgcm

Mu < ØMn Ø = 0.94714605 < 2.1E+07 ..OK!

3.2 Perhitungan Balok Melintang Sebagai Balok KompositKontrol Sesudah komposit

bca

d3 CYa Yc dc dt

dsYb T

bw

Lebar efektif : bc ≤ ### cmbc ≤ 16 d3 + bw

16 20 + 30### cm

bc ≤ B / 4### / 4### cm

dipakai bc = ### cm

Menentukan C:Ac = bc tb = ### 20 = 4700 cm2C1 = As fy = ### 2500 = ### kgC2 = 0.85fcA = 0.85 350 4700 = ### kg

Yang menentukan : C = 774500.0 kg = 7597845 N

Menentukan jarak-jarak dari Centroid gaya-gaya yang bekerja

C 774500.0a = = = 11 cm

0.85 fc bc 0.85 350 235.0

d1 = 20 - 1/2 11.078 = 14.46 cm d2 = 0d3 = 45 cm


251

252

253

254

255

256

257

258

259

260

261

262

263

264

265

266

267

268

269

270

271

272

273

274

275

276

277

278

279

280

281

282

283

284

285

286

287

288

289

290

291

292

293


d1+d3 = 45 + 14.461 = 59.46 cm

Mn = c d1 + d2 + Py d3 - d2 Py = As fy= ### 14 + 8E+06 45 = ### 2500= ### Ncm = ### kg= 46052493 kgcm = ### N

Mn = T yØMn = 0.9 ### = ### 59.461

= 41447244 kgcm = 46052492.85 kgcm

Mu < Ø Mn11249507.518 < 4.1E+07 ..OK!

3.3. Perhitungan Shear Connector

Direncanakan shear connector jenis "stud connector" dengan dimensi sebagai berikut:Tinggi Stud = 10 cmDiameter = 19 mmJarak melintang antar stu = 15 mm

rs = 115 mm

10

fu = ### Mpa

Menentukan jumlah stud yang dipakai

Asc = 0 π Ec = W 1.5 0.043 fc' 1

= 0 π 19 2 = ### 1.5 0.043 35 1

= ### = ### MpaAsc fu = ### 410

= ### N

Qn = 1 Asc fc' Ec 0.5 1

= 1 284 35 ### 0.5 1

Ǿ2

mm2


294

295

296

297

298

299

300

301

302

303

304

305

306

307

308

309

310

311

312

313

314

315

316

317

318

319

320

321

322

323

324

325

326

327

328

329

330

331

332

333

334

335


= ### NQn ≤ Asc fu OKVn = c = ### NN = Vn

Qn= ###

###= 52 ≈ 52

Jadi jumlah shear connector yang diperlukan s = 52

jarak SC = L = 940 = 18.08 ≈ 18 cmN 52


336

337

338

339

340

341

342

343

344

345

346

347

Perhitungan Sambungan Baut

Sambungan Balok Memanjang dan Balok Melintang

Sambungan balok memanjang dan melintang direncanakan menggunakan bautdengan diameter 12 mm dan pelat penyambung 10 mmBaut tipe tumpu dan diborBaut 12 BJ 41 Ab = 1.131 cm2Baut dibor Ø lubang = 12 + 1.60 = 13.60 mm d1

Sambungan siku Balok Memanjang ( 2 bidang geser )Kontrol kekuatan baut :

Ø Rn = 0.75 0.5 fu 2 Ab= 0.75 0.5 4100 2 1.131= 3477.743 kg menentukan

Ø Rn = 0.75 2 d tp fu= 0.75 2 1.2 1 4100= 7380 kg

Pu = 1/2 qm λ + T= 1/2 1273.25 5 + 13252= 9809.011 kg

ØRn yang menentukan adalah : 3477.743 kg (yang terkecil)Banyaknya baut Pu = 9809.011 = 2.82 ≈ 3

Ø Rn 3477.743

Sambungan siku Balok Melintang ( 1 bidang geser )Kontrol kekuatan baut :

Ø Rn = 0.75 0.5 fu Ab= 0.75 0.5 4100 1.131= 1738.872 kg menentukan

Ø Rn = 0.75 2 d tp fu= 0.75 2 1.2 1 4100= 7380 kg

Pu = 1/2 qm l + T= 1/2 1273.25 5 + 13000= 9683.119 kg

Ø Rn yang menentukan adalah : 1738.8715338 kg (yang terkecil)Banyaknya baut Pu = 9683.119 = 5.57 ≈ 6

Ø Rn 1738.872 ( 2 sisi)masing -masing sisi = 3 baut

Perhitungan Sambungan Baut

75 x 75 x 10

Luas Geser = Lmv

Anv == 75 - 3 - 13.60 10= 584 mm2

Kuat rencana :Ø Rn = Ø 0.6 fu Anv

= 0.75 0.6 410000 5.84= 1077480 kg

Karena terdapat 2 siku maka:2 Ø Rn > Pu2 1077480 > 9683.119

2154960 > 9683.119 ....OK!

Balok Memanjang 450 x 200 x 9 x 14

Baut pada Balok Memanjang

Profil L 75 75 10

Baut pada Balok Melintang

Balok Melintang900 x 300 x 16 x 28

Kontrol Pelat Siku L

tL

( L - n - d1 ) tL

Perencanaan Rangka Batang Utama 30

Gaya Batang akibat Beban Mati

CS2 IS3 S1

d2 = 6.00 P/2 P P P P P P P P P

A S2 CS1I

= 2 P = 2 Pl = 520 m

P = Beban pada titik simpul= Beban mati sebelum komposit + beban mati sesudah komposit +

Berat rangka dgn alat penyambung

= q λ B / 2 Kg ...........Prof Sumadijo "jembatan Baja"

q = 20 + 3 L ...diasumsikan sudah termasuk

= 20 + 3 20 alat penyambung

= 80P rangka = 80 5 7.2 / 2

= 1440 kg

P = Vaqm(1) + Va(qm2) + P rangka= 16520.4 + 7967 + 1440= 25927.75 kg

= = 2 P = 51855.505 kg

Perhitungan Gaya Batang S1

S Mcs1 = 0

2 l = P/2 2 l + P 1 + 0-1 + -2 l - S1 d2

2 25927.8 2 5 = ### 2 5 + ### 1 + 0-1 + -2 5 - S1 6.00

RA RB

P rangka

Kg/m2

Kg/m2

Kg/m2

RA RB

RA

a


518555 = ### + -259278 - S1 6.006.00 S1 = ###

S1 = -108032.3 kg (tekan)

Gaya Batang S2S Mcs2 = 0

1.5 l = P/2 1.5 l + P 0.5 + -0.5-1.5 + -2.5 l + S2 d2

2 25927.75 1.5 5 = ### 1.5 5 + ### 0.5 + -0.5-1.5 + -2.5 5 + S2 6.00

388916.2884703 = ### + -518555 + S2 6.006.00 S2 = 810242.2676

S2 = 135040.378 kg (tarik)

Gaya Batang S3

Pada titik Simpul : A

= 0

= P/2 - S3 sin a6.00

dimana: sin a = = 0.9231

2.5 + 6.002 25927.75 = ### - S3 ###

0.9231 S3 = ### - 51855.50.9231 S3 = -38891.63

S3 = -42132.60 kg (tekan)Gaya Batang akibat Beban Hidup

Gambar Garis Pengaruh

S3 S1S4

A S2

RA

SVA

RA

RA

GP RA

GP RB

2 2

C

E

D


V1V V V V V V V V

GP S1 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9

2 2 l = 1.000

4 d2V1

V V V V V V V VGP S2 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9

Y

1.5 2.5 l = 0.938

4 d2

V1V V V V V V V V

GP S3 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9

1 3 l l = 0.750 = 0.813

4 sin a d2 0.9231 d2

GP S1

GP S2

GP S4

GP S3


Dengan : V = = Reaksi di A pada balok melintang akibatbeban UDL pada posisi tidak simetris

V1 = = Reaksi di A pada balok melintang akibatbeban UDL + KEL pada posisi tidak si -metris.

Dari perhitungan sebelumnya didapat :

= 336.11 KN = 34262.35 kg

Dengan cara yang sama didapat kan sebagai berikut :Beban hidup 'D' (UDL) merata : (berdasarkan BMS 2.3.3.1 on page 2-22)

untuk λ = 5 m < L = 20 m

maka digunakan q = 8 Kpa = 8q = q λ = 8 5 = 40

100% -50% UDL = q= 40.00

A C B = 40.00 KN/m0.20 1.00 5.5 1.50 1.0 0.20

B = 9.4 m 50% UDL = 20

S MB = 0VA(q) 9.4 = 5.5 40 5.45 + 20 1.50 1.95

9.4 VA(q) = 1258VA(q) = 134 KN = ### kg

Gaya Batang S1Berdasarkan GP S1 :

S1 = V Y1 + Y2 + Y3 + Y4 +Y7 + Y8 + Y9 + V1 Y5

= 133.7766 0.5 + 1 + 1.5 + 2 +1.5 + 1 + 0.5 + 336.11 1

= 133.7766 10 + 336.11 1 -1.000 0.833= -1394.9 KN (tekan)= -142192 kg


S2 = V Y1 + Y2 + Y3 + Y5 +Y7 + Y8 + Y9 + V1 Y4

= 133.78 0.63 + 1.25 + 1.88 + 3.13 +

VA(q)

VA(p+q)

VA(p+q)

VA(q)

KN/m2


1.88 + 1.25 + 0.75 + 0.375= 133.78 13.38= 1789.3 KN (tarik)= 182391.6 kg


S3 = V Y2 + Y3 + Y4 + Y5 +Y7 + Y8 + Y9 + V1 Y1

= 133.78 0.542 + 0.270833 + 0 + -0.271 +-0.81 + -1.08333 + -1.3542 + 336.11 0.813

= 133.7766 -3.25 + 336.11 0.81= 161.7 KN (tarik)= 16481.3 kg

3.2.3 Kombinasi pembebanan

Pembebanan terdiri dari Beban mati, Hidup, dan angin. Ketiga beban tersebutdikombinasikan sebagai berikut :1. Beban mati + Beban Hidup (Beban Tetap)2. Beban mati + Beban Hidup + Beban Angin (Beban Sementara)

Beban M H A Komb.I komb.IIBatang kg kg kg (m+h) (m+h+A)

S1 -108032.3 ### 0 ### ### S2 135040.4 ### 2705 317432.0 ###

S3 -42132.60 ### 0 -25651.3 ###

Beban angin S2diambil dari perhitungan ikatan anginbatang b3

Perencanaan Batang Rangka Utama1. Batang Horizontal Atas

Batang Tekan S1 Pu = -168218.0 kgDirencanakan Profil WF 400 x 400 x 18 x 28

A = 295.4q = 232 Kg/m = 2.276 KN/m Baja BJ 41

Zx = 4954 r = 22 mm

Zy = 2325 ix = 18.2 cm fy = 2500

Ix = 92800 iy = 10.2 cm fu = 4100

Iy = 31000 d = 414 mm E = 2100000bf = 405 h = 314 mm

cm2

cm3

cm3 Kg/cm2

cm4 Kg/cm2

cm 4 Kg/cm2


Lk 500l = = = 49.02 < 200 OK

iy 10.2Kontrol Penampang

sayap: bf 405 2 tf 56

= 7.23lp < lr OK

250 250fy 250

= 15.81badan: h 314

tw 18= 17.44

665 665 lp < lr OKfy 250

= 42.06Kontrol Kelangsingan :

sb x: lx Lkxix

50027.47

18.2sb y: ly Lky λ = 49.02 menentukan

iy500

49.0210.2

lc λ fy 49.02 25000.538

π E 3.141593 ###0.25 lc 1.2

w 1.431.15

1.6 0.67 lc

Pn Ag fyw

295.4 25001.154

640012.3 kg Ø = 0.85ØPn 544010.4 kg > 168218.0 OK

2. Batang Horisontal BawahBatang Tarik S2 Pu = 190749.8 kgDirencanakan Profil WF 400 x 400 x 18 x 18

A = 216.4 cm2


q = 168 Kg/m = 1.648 KN/m Baja BJ 41

Zx = 3318 r = 22 mm

Zy = 1505 ix = 16.7 cm fy = 2500

Ix = 59700 iy = 9.65 cm fu = 4100

Iy = 20000 d = 394 mm E = 2100000bf = 405 h = 314 mm

Kontrol Kelangsingan Lk 500

l = = = 51.81 < 240 OKiy 9.65

Kontrol Kekuatan Batang TarikBatas Leleh

Pu = Ø fy Ag= 0.9 2500 216.4= 486900 kg > 190750 kg OK !

Batas Putus

Pu = Ø fu AePu = Ø fu An U

karena bf > 2/3 d U 0.9Pu = Ø fu An U

= 0.75 4100 216.4 0.9= 598887 kg > 190750 kg OK !

3. Batang DiagonalBatang Diagonal S3 Pu = -79381.7 kgDirencanakan Profil WF 400 x 400 x 15 x 15

A = 178.5q = 140 Kg/m = 1.373 KN/m Baja BJ 41

Zx = 2817 r = 22 mm

Zy = 1233 ix = 16.6 cm fy = 2500

Ix = 49000 iy = 9.54 cm fu = 4100

Iy = 16300 d = 398 mm E = 2100000bf = 402 h = 354 mmLk 650

l = = = 68.13 < 200 OKiy 9.54

Kontrol Penampangsayap: bf 402

2 tf 30

cm3

cm3 Kg/cm2

cm4 Kg/cm2

cm 4 Kg/cm2

cm2

cm3

cm3 Kg/cm2

cm4 Kg/cm2

cm 4 Kg/cm2


= 13.40lp < lr OK

250 250fy 250

= 15.81badan: h 354

tw 15= 23.60

665 665 lp < lr OKfy 250

= 42.06Kontrol Kelangsingan :

sb x: lx Lkxix

65039.16

16.6sb y: ly Lky λ = 68.13 menentukan

iy650

68.139.54

lc l fy 68.13 25000.7483

π E 3.141593 ###0.25 lc 1.2

w 1.431.3

1.6 0.67 lc

Pn Ag fyw

178.5 25001.302

342844.6 kg Ø = 0.85ØPn 291417.9 kg > 79381.75 OK


.


P/2

B

...........Prof Sumadijo "jembatan Baja"

...diasumsikan sudah termasuk

alat penyambung

+

+


+

+

B

RB


l

d2

l

d2

l

d2


Reaksi di A pada balok melintang akibat

Reaksi di A pada balok melintang akibat

KN/m

KN/m

Y6 +

2 +-1.000 0.833

Y6 +

2.25 +

KN/m2


Y6 +

-0.541666667 +


165.546183.94

486900678738.6

509053.95509053.95

26.8

Rangka Utama - Kontrol Stabilitas 48

Kontrol Stabilitas EngesserStabilitas Jembatan, yaitu tekuk dalam arah tegak lurus bidang rangka batang,

dikontrol menggunakan "Formula Enggeser". digunakan hanya pada jembatan terbuka karena tidak ada portal akhir

NcS ≤

Fsdimana: S = Gaya Batang Horizontal

Nc = Gaya Normal KritisFs = Angka Keamanaan = 5

C E INc = 2

ldimana: C = Kekakuan lateral

E = Modulus ElastisitasI = Momen Inersia Batang atasl = Jarak antar batang melintang atau jarak 1 rangka lapangan

1C =

h1 2 b + h2 22 E Ig 3 E Iv

Iv h2h1

dipasang pada bagian tegaksehingga perlu batang vertikal Ig

b

Batang - batang yang digunakan :

> Batang horizontal atas : WF 400 x 400 x 18 x 28Ix = 92800

> Batang Diagonal : WF 400 x 400 x 15 x 15Iv = 49000

> Gelagar Melintang : WF 900 x 300 x 16 x 28Ig = 411000

Data :h1 = 600 cmb = 940 cm

Tinggi Pelat Pengaku = 50 cm ….direncanakan

cm4

cm4

cm4

Rangka Utama - Kontrol Stabilitas 49

h2 = 600 - 50= 550 cm

Gaya Batang horizontal atas tekan : S1 = 168218.0 kg

Modulud elastisitas : E = 2100000

1C =

600 2 940 + 550 22 2100000 411000 3 2100000 49000

1C =

0.00019604 + 0.00000097992C = 5075.69240813623 Kg/cm

C E INc = 2

l5075.692 2100000 92800

= 2500

= 2813042.39071876 Kg

Persyaratan stabilitas :

NcS ≤

Fs

2813042168217.96 Kg ≤

5168217.96 Kg < 562608.48 Kg ..OK!

Kg/cm2

Rangka Utama - Cek Beban Rangka yang sebenarnya 50

CS2S3 S1

d2 = 6.00 P/2 P P P P P P P P P P/2a

A S2 CS1 B

RA = 2 P RB = 2 Pl = 5

20 mP = Beban pada titik simpul

= Beban mati sebelum komposit + beban mati sesudah komposit +Berat rangka dan alat penyambung

a. Prangka rencana

= q l B / 2 Kg ……….Prof Sumadijo "jemabatan Baja"

q = 20 + 3 L= 20 + 3 20= 80

= 80 5 9.4 / 2= 1880 Kg= 18.44 KN

b. Prangka yang sebenarnya

Batang Horizontal Atas S1 untuk 1 bentang digunakan :Profil WF 400 x 400 x 18 x 28

q = 232 Kg/m

= 5 m

= 1 buah

P1 = q= 232 5 1= 1160 Kg

Batang Horizontal bawah S2 untuk 1 bentang digunakan :Profil WF 400 x 400 x 18 x 18

q = 168 Kg/m

= 5 m

= 1 buah

P2 = q= 168 5 1= 840 Kg

Batang Diagonal S3 untuk 1 bentang digunakan :Profil WF 400 x 400 x 15 x 15

q = 140 Kg/m

Perbandingan Prangka rencana dengan Prangka yang sebenarnya

Prangka

Kg/m2

Kg/m2

Kg/m2

Prangka

Lbatang

Sbatang

Lbatang Sbatang

Sbatang

Sbatang

Lbatang Sbatang

Rangka Utama - Cek Beban Rangka yang sebenarnya 51

= 6.500 m

= 2 buah

P3 = q= 140 6.5 2= 1820 Kg

Jadi Ptotal = P1 + P2 + P3= 1160 + 840 + 1820= 3820 Kg

Karena Ptotal > Prangka...Perlu Pengecekan Kembali dengan memasukkan Prangka dengan nilai P yang sebenarnya

Setelah Ptotal dimasukkan ke Prangka dan di run kembali didapatkan hasil sebagai berikut :1 . Cek Tegangan yang terjadi pada masing-masing profil : OK!2 . Cek Stabilitas pada Portal Akhir : OK!3 . Cek Baut yang digunakan tidak mengalami perubahan dalam jumlah yang digunakan : OK!

Lbatang

Sbatang

Lbatang Sbatang


Gaya Batang akibat Beban Mati

CS2 IS3 S1

d2 = 6.00 P/2 P P P P P P P P P P/2

A S2 CS1 BI

= 5 P = 5 Pl = 550 m

P = Beban pada titik simpul= Beban mati sebelum komposit + beban mati sesudah komposit +

Berat rangka dgn alat penyambung

= 1160 + 840 + 1820= 3820 kg

P = Vaqm(1) + Va(qm2) + Prangka= 16520.4 + 7967 + 3820= 28307.75 kg

= = 5 P = 141538.763 kg

Gaya Batang S1

= 0

5 l = P/2 5 l + P 4 + 3 +2 + 1 l - S1 d2

5 28307.8 5 5 = 14153.88 5 5 + 28307.75 4 + 3 +2 + 1 5 - S1 6.00

3538469 = 353847 + 1415388 - S1 6.006.00 S1 = -1769235

S1 = -294872.4 kg (tekan)

Gaya Batang S2= 0

4.5 l = P/2 4.5 l + P 3.5 + 2.5 +1.5 + 0.5 l + S2 d2

5 28307.75 4.5 5 = 14153.88 4.5 5 + 28307.75 3.5 + 2.5 +1.5 + 0.5 5 + S2 6.00

3184622.1635272 = 318462 + 1132310 + S2 6.006.00 S2 = 1733849.844587

S2 = 288974.974 kg (tarik)

RA RB

Prangka

RA RB

S Mcs1

RA

S Mcs2

RA

a


Gaya Batang S3

Pada titik Simpul : A

= 0

= P/2 - S36.00

dimana: = = 0.9231

2.5 + 6.005 28307.75 = 14153.88 - S3 0.9231

0.9231 S3 = 14153.88 - 141538.80.9231 S3 = -127384.89

S3 = -138000.29 kg (tekan)

Gaya Batang akibat Beban Hidup

Gambar Garis Pengaruh

S3 S1S4

A S2 B

V1

SVA

RA sin a

sin a

RA RB

GP RA

GP RB

GP S1

GP S2

GP S4

GP S3

2 2

C

E

D


V2 V2 V2 V2 V2 V2 V2 V2GP S1 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9

5 5 l l = 2.500

10 d2 d2

V2 V2 V2 V2 V2 V2 V2 V2 V2GP S2 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9

Y

4.5 5.5 l l = 2.475

10 d2 d2

V1V2 V2 V2 V2 V2 V2 V2 V2

GP S3 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9

1 9 l l l = 0.900 = 0.975

10 d2 0.9231 d2 d2

Dengan : V2 = = Reaksi di A pada balok melintang akibatbeban UDL pada posisi tidak simetris

V1 = = Reaksi di A pada balok melintang akibatbeban UDL + KEL pada posisi tidak si -metris.

Dari perhitungan sebelumnya didapat :

= 336.11 KN = 34262.4 kg

Dengan cara yang sama didapat kan sebagai berikut :Beban hidup 'D' (UDL) merata : (berdasarkan BMS 2.3.3.1 on page 2-22)

untuk l = 5 m < L = 30 m

maka digunakan q = 8 Kpa = 8q = q l = 8 5 = 40 KN/m

100% -50% UDL = q= 40.00

A C B = 40.00 KN/m0.20 1.00 5.5 1.50 1.0 0.20

B = 9.4 m 50% UDL = 20 KN/m

= 0VA(q) 9.4 = 5.5 40 5.45 + 20 1.50 1.95

9.4 VA(q) = 1257.5VA(q) = 133.777 KN = 13636.8 kg


sin a

VA(q)

VA(p+q)

VA(p+q)

VA(q)

KN/m2

S MB


S1 = V2 Y1 + Y2 + Y3 + Y4 + Y6

Y7 + Y8 + Y9 + V1 Y5= 133.777 0.2 + 0.4 + 0.6 + 0.8 + 0.8

0.6 + 0.4 + 0.2 + 336.11 1 -2.500= 133.777 4 + 336.11 1 -2.500 0.833= -1815.0 KN (tekan)= -185020 kg


S2 = V2 Y1 + Y2 + Y3 + Y4 + Y5

Y6 + Y7 + Y8 + Y9= 133.78 0.55 + 1.10 + 1.65 + 2.20 + 2.25

1.8 + 1.35 + 0.9 + 0.45= 133.78 12.25= 1638.8 KN (tarik)= 167050 kg


S3 = V2 Y2 + Y3 + Y4 + Y5 + Y6

Y7 + Y8 + Y9 + V1 Y1= 133.78 0.86667 + 0.75833 + 0.65 + 0.54167 + 0.43333

0.325 + 0.21667 + 0.10833 + 336.11 0.975= 133.777 3.9 + 336.11 0.975= -849.4 KN (tekan)= -86589 kg

3.2.3 Kombinasi pembebanan

Pembebanan terdiri dari Beban mati, Hidup, dan angin. Ketiga beban tersebutdikombinasikan sebagai berikut :1. Beban mati + Beban Hidup (Beban Tetap)2. Beban mati + Beban Hidup + Beban Angin (Beban Sementara)

Beban M H A Komb.I komb.II

Batang kg kg kg (m+h) (m+h+A)

S1 ### ### 0 ### ### S2 288975.0 167050.3 2705.45 456025.3 458730.7

S3 ### -86589.2 0 ### ###

Beban angin S2diambil dari perhitungan ikatan anginbatang b6

Perencanaan Batang Rangka Utama1. Batang Horizontal Atas


Batang Tekan S1 Pu = -479892.0 kgDirencanakan Profil WF 400 x 400 x 18 x 28

A = 295.4q = 232 Kg/m = 2.276 KN/m Baja BJ 41

Zx = 4954 r = 22 mmZy = 2325 ix = 18.2 cm fy = 2500

Ix = 92800 iy = 10.2 cm fu = 4100

Iy = 31000 d = 414 mm E = 2100000bf = 405 h = 314 mm

Lk 500= = 49.0196 < 200 OK

iy 10.2Kontrol Penampang

sayap: bf 405 2 tf 56

7.23< OK

250 250fy 250

15.81badan: h 314

tw 1817.44

665 665 < OKfy 250

42.06Kontrol Kelangsingan :

sb x: Lkxix

50027.4718.2

sb y: Lky l = 49.02 menentukaniy

50049.02

10.2l fy 49.02 2500

0.53837π E 3.14159 2100000

0.25 1.2w 1.43

1.153881.6 0.67

Pn Ag fyw

295.4 25001.153884

640012 kg Ø = 0.85544010 kg > 479892.0 OK

2. Batang Horisontal BawahBatang Tarik S2 Pu = 458730.7 kgDirencanakan Profil WF 400 x 400 x 18 x 18

A = 216.4

cm2

cm3

cm3 Kg/cm2

cm4 Kg/cm2

cm 4 Kg/cm2

l =

lp lr

lp lr

lx

ly

lc

lc

lc

ØPn

cm2


q = 168 Kg/m = 1.648 KN/m Baja BJ 41Zx = 3318 r = 22 mmZy = 1505 ix = 16.7 cm fy = 2500

Ix = 59700 iy = 9.65 cm fu = 4100

Iy = 20000 d = 394 mm E = 2100000

bf = 405 h = 314 mm

Kontrol Kelangsingan Lk 500

= = 51.8135 < 240 OKiy 9.65

Kontrol Kekuatan Batang TarikBatas Leleh

Pu = fy Ag= 0.9 2500 216.4= 486900 kg > 458731 kg OK !

Batas Putus

Pu =Pu =

karena bf > 2/3 d U = 0.9Pu =

= 0.75 4100 216.4 0.9= 598887 kg > 458731 kg OK !

3. Batang DiagonalBatang Diagonal S3 Pu = -224589.4 kgDirencanakan Profil WF 400 x 400 x 15 x 15

A = 178.5q = 140 Kg/m = 1.373 KN/m Baja BJ 41

Zx = 2817 r = 22 mmZy = 1233 ix = 16.6 cm s = 2500

Ix = 49000 iy = 9.54 cm se = 4100

Iy = 16300 d = 398 mm E = 2100000

bf = 402 h = 354 mmLk 604.152

l = = = 63.3283 < 200 OKiy 9.54

Kontrol Penampangsayap: bf 402

2 tf 3013.40

< OK250 250fy 250

15.81badan: h 354

tw 1523.60

665 665 < OKfy 250

cm3

cm3 Kg/cm2

cm4 Kg/cm2

cm 4 Kg/cm2

l =

Ø

Ø fu AeØ fu An U

Ø fu An U

cm2

cm3

cm3 Kg/cm2

cm4 Kg/cm2

cm 4 Kg/cm2

lp lr

lp lr


42.06Kontrol Kelangsingan :

sb x: Lkxix

604.15236.3916.6

sb y: Lky λ = 63.33 menentukaniy

604.15263.33

9.54l fy 63.33 2500

0.69552π E 3.14159 2100000

0.25 1.2w 1.43

1.261021.6 0.67

Pn Ag fyw

178.5 25001.26102

353880 kg Ø = 0.85300798 kg > 224589 OK

lx

ly

lc

lc

lc

ØPn


.


+

+

0.833

+

+

+

+

Rangka Utama - Perhitungan Sambungan Baut 63

Sambungan batang Horizontal BawahData : > Gaya Horizontal : S2 = 458730.7 kg

> Profil : WF 400 x 400 x 18 x 18Rencana :

> Baut Æ = 2.2 cm Ab = 3.80133> Pelat Penyambung ; t = 2 cm

a. Kekuatan Baut

= 0.75 0.5 fu 2 Ab= 0.75 0.5 4100 2 3.801327= 11689.1 kg …..(Menentukan)

= 0.75 2 d tp fu= 0.75 2 2.2 2 4100= 27060 kg …...(Tidak Menentukan)

b. Jumlah BautBaut diletakkan pada kedua flens dari rangka batang, maka jumlah baut untuk tiap sisi flens :

S2n =

2458730.7

=2 11689.081

= 19.622 baut= 20 baut

Jadi baut untuk tiap flens digunakan sebanyak 20 buah

Sambungan batang Horizontal AtasData : > Gaya Horizontal : S1 = 479892.0 kg



a. Kekuatan Baut



cm2

> Kekuatan geser Baut ÆRnÆRn

> Kekuatan tumpu Baut

ÆRnÆRn

ÆRn

cm2



ÆRnÆRn



S1n =

2479892.0

=2 15094.371

= 15.896 baut= 16 baut


Sambungan batang DiagonalData : > Gaya Horizontal : S3 = 224589.4 kg



a. Kekuatan Baut




S3n =

2224589.4

=2 6979.6371

= 16.089 baut= 17 baut


Sambungan Ikatan Angin

Data : > Gaya Horizontal : d1 = 1728.3 kg> Profil : 120 x 120 x 11

Rencana :


a. Kekuatan Baut

ÆRn

cm2



ÆRnÆRn

ÆRn

cm2


= 0.75 0.5 fu 2 Ab= 0.75 0.5 4100 2 1.130973= 3477.7 cm2 …..(Menentukan)

= 0.75 2 d tp fu= 0.75 2 1.2 1 4100= 7380 cm2 …...(Tidak Menentukan)


d1n =

21728.3

=2 3477.7431

= 0.2485 baut= 1 baut


Sambungan Balok Melintang dengan Rangka UtamaData : > Gaya geser max. : VA = 58750.1 kg



a. Kekuatan Baut




VAn =

258750.1

=2 6182.6543

= 4.7512 baut= 5 baut

Jadi baut untuk tiap flens digunakan sebanyak 5 buahSambungan Balok Melintang dengan end plate



ÆRnÆRn

ÆRn

cm2



ÆRnÆRn

ÆRn


Balok melintang direncanakan disambung dengan las pada end plate dan end plate disambung dengan baut ke rangka utama

Sambungan balok melintang dengan end plate

direncanakan : las E 70xx dengan fu : 70 ksi = 4921tebal las = 1 cmMomen : las

Mu = + = 511 + 1842.8 profil WF = 2353 kN.m = 235350 kg.m

Geser : plat ujungV = 576.339 kN = 57634 kg

Balok Melintang : Profil WF 900 x 300 x 16 x 28b = 30.2 cmd = 70.8 cm

A las = 2 b + d= 2 30.2 + 70.8= 202

W =6

= 64195.77Akibat geser :

fv = PuA

= 57634202

= 285.32

Akibat momen :

= MuW

= 2353495664195.77

= 366.61

== 464.55

Ø = 0.75 0.6 fu las= 2214.5

< OK !

Sambungan end plate dengan Rangka UtamaData : > Gaya geser max. : V = 57633.9 kg

kg/cm2

MD ML

cm2

b3 + 3 b2 + d3

cm3

kg/cm2

fH

kg/cm2

f total fv2 + fh2

kg/cm2

fn

kg/cm2

f total Øfn


Rencana :


a. Kekuatan Baut




Vn =

257633.9

=2 5844.5404

= 4.9306 baut= 5 baut


cm2



ÆRnÆRn

ÆRn

PERENCANAAN PERLETAKAN

Pembebanan1. Beban mati

- pelat beton : 0.2 2400 44 7- kerb :- aspal :- balok memanjang :- balok melintang :- batang horisontal bawah :- batang diagonal :- ikatan angin bawah :- alat penyambung :

Perencanaan Perletakan 69

Perletakan Jembatan Rangka Baja.Rencana Keadaan batas kelayanan beban hidup load faktor K = 2 , beban

angin K = 1.2 ; sedan untuk beban mati dan beban gempa K = 1(Berdasarkan Bridge Design Code section 2).

Pembebanan> Beban Mati

- Beban sebelum komposit = 16520.4 0.5 S l= 16520.4 0.5 4= 33040.7 Kg

dibagikan pada 2 buah elastomer

- Beban sesudah komposit = Va(qm2) 0.5 S l= 7967 0.5 4= 15934.8 Kg Panjang 2 Profil Silang

dibagikan pada 4 buah elastomer

- Beban Ikatan Angin = 19.9 21.2941 0.25 S l 120 120 11= 19.9 21.2941 0.25 4= 424 Kg

- Beban Rangka trapesium = 2 Ptotal 0.25 S l - 1= 2 3820 0.25 4 - 1= 5730 Kg

Beban total: = 55129.3 Kg- Sambungan & pelat simpul = 0.25 0.04 55129.3

= 551.293 KgJadi Beban mati total: Pmati = 55680.5509 Kg

> Beban Hidup- Beban Hidup (UDL+KEL) = VA(p+q) .....dari perhitungan perbandingan UDL+KEL dengan beban"T"

= 336.11 kNPhidup = 34262 Kg

> Beban Angin- Beban Angin = RA ......dari perhitungan perletakan rangka utama - ikatan angin

= 19.96 kNWangin = 2034.5 Kg

> Beban Gempa Koefisien geser dasar ' C '

Dimensi Pilar taksiran : 1.2 x 9 x 10

= Wtotal + 0.5 Wpilar= 2 Pmati + 0.5 Wpilar= 2 55680.6 + 0.5 2400 1.20 9 10

WTP

H21

Huang Cing Kung: dari tabel profil (berat)


= 240961.1018251 Kg= 24562.80344802 N= 24.6 KN

E = 4700 35 = 27806 f'c = 35 MPa (dari soal)

= 278055749.8I1 = 60% 1/12 b h 3 I1 = I longitudinal

= 60% 0.083 9 1.2 3 I2 = I lateral= 0.7776

I2 = 60% 1/12 h b 3= 60% 0.083 1.2 9 3

= 43.74

3 E I1 3 278055750 0.7776Kp = = = 648648 Kg/m

L 3 10 3

= 66.121 KN/m ElastomericBearing Pad

WTP 240961.1

Tmj = =g Kp 9.81 648648

= 1.223

dimana : Tmj = waktu getar arah memanjang (dalam detik)g = percepatan gravitasi

WTP = berat total nominal bangunan atas termasuk beban mati ditambah1/2 berat pilar …….. kg

Kp = kekakuan gabungan sebagai gaya horisontal yang diperlukan untukmenimbulkan satu-satuan lendutan pada bagian atas …….. Kg/m

Untuk arah memanjang : Tmj = 1.223 detikZone gempa 5 (dari soal)tanah lunak

Dari gambar 2.14 - on page 2-47 BMS Sec 2, didapatkan : C = 0.1

3 E I2 3 2.8E+08 43.74Kp = = = 3.6E+07 Kg/m

L 3 10 3= 3719.315 KN/m

WTP 240961.1Tml = =

Kg/cm2

Kg/m2

m4

m4

a. Arah Memanjang (Berdasarkan BMS 2.4.7.1 (2.10)

2p 2p

…..m/dt2

b. Arah Melintang (Berdasarkan BMS 2.4.7.1 (2.10) - on page 2-46

2p 2p


g Kp 9.81 3.6E+07

= 0.163

Untuk arah melintang : Tml = 0.163 detikZone gempa 5 (dari soal)tanah lunak

Dari gambar 2.14 - on page 2-47, didapatkan : C = 0.12

Faktor type bangunan' S '(Berdasarkan BMS pasal 2.4.7.3 tabel 2.14 - on page 2-51)

Digunakan Type A.4 yaitu : jembatan dengan daerah sendi beton/baja :S = 1.0 FF = 1.25 sampai 0.025 n

dengan n = jumlah sendi plastis yang manahan deformasi arah lateralpada masing-masing bagian yang monolit dari jembatan(misal: bagian yang dipisahkan untuk expantion joint yangmemberikan keleluasaan bergerak)

S = 0.25 4= 1.000

referensi laen :S = 3 untuk beton bertulang dan baja … BMS tabel 2.14 hal 2-51

Faktor kepentingan ' I '(Berdasarkan BMS pasal 2.4.7.3 tabel 2.13 - on page 2-50)

Digunakan I = 1.2 yaitu : jembatan memuat lebih dari 2000 kendaraan/hari, jembatan pada jalan raya utama atau arteri,dan jembatan dimana tidak ada rute alternatif.

Perhitungan Gaya Geser Total(Berdasarkan BMS pasal 2.4.7.1 - on page 2-45)

= Kh I Wtdimana : Kh = C S

= C S I 2 Pmatidengan : C = Koefisien dasar geser gempa

S = faktor type bangunanI = faktor keutamaan

Wt = berat total nominal bangunan= gaya geser dasar untuk arah yang ditinjau

Gaya Geser Total arah memanjang

= C S I 2 Pmati= 0.1 1.000 1.2 2 55680.5509= 13363.332219 Kg= 13.36 ton= 0.5= 0.5 13.36= 6.6817 ton

TEQ

TEQ

TEQ

TEQ

F (x) Q TEQ


Gaya Geser Total arah melintang= C S I 2 Pmati= 0.12 1.000 1.2 2 55680.5509= 16035.9986628 Kg= 16.04 ton

== 16.04= 16.04 ton

Kombinasi Beban Vertikal dan Horisontal

1. Kombinasi beban Vertikal, yaitu :Vmax = 1 Pmati + 2 Phidup + 1.2 Wangin

= 1 55680.6 + 2 34262.4 + 1.2 2034.5

= 126646.654237 Kg = 126.6 ton = 3251.1 KN2. Kombinasi beban horizontal terbesar arah memanjang yaitu:

Ha = Pgempa longitudinal

== 6.6817 ton = 539.268 KN

3. Kombinasi beban horizontal terbesar arah melintang yaitu:Hb = Pgempa transversal

= gaya rem pada 1 elastomer(diperkirakan)

= 16.0 ton = 755.0 KN > 6.25 ton = 61.3 KNJadi dipakai Hb = 755.0 KN

1.2

9 longitudinal

lateral 10

TEQ

F (y) Q TEQ

F (x) Q

F (y) Q


.


.

.


.


.....dari perhitungan perbandingan UDL+KEL dengan beban"T"

......dari perhitungan perletakan rangka utama - ikatan angin


P

HA

VA

Perencanaan Elastomer 81

Perencanaan Elastomer

> Durometer hardness IRHD 70> Shear modulus, G = 1.2 Mpa BMS Tabel 8.1> Bulk Modulus, B = 2000 Mpa BMS Tabel 8.1> Panjang Perletakan, a = 650 mm> Lebar Perletakan, b = 700 mm> Tebal selimut, tc = 12 mm> Tebal Lapis Dalam, t1 = 14 mm> Tebal Pelat Baja ts = 5 mm n = 4 lapis> Tebal total elastomer, t = 86 mm> Side Cover thickness, tsc = 10 mm (berdasarkan BMS tabel K.8)

> Luas denah total karet, Ar = 428400 { (a - 2tsc)* (b - 2tsc) }a = 650 mm

Pelat Baja

t = 86 mmElastomer

Ha

b = 700 mm

HbKontrol Elastomer

Faktor Bentuk (Berdasarkan BMS pasal 8.3.5)Ar

S =P te

dimana: Ar = Luas permukaan terikatP = Keliling Permukaan terikatte = tebal efektif lapisan elastomer

= t1 = 14 mm …..untuk tebal lapis dalam= 1.4 tc …..untuk lapis selimut= 1.4 12 = 16.8 mm

Perletakan Laminasi, 4 < S < 12428400

S =2 630 + 680 14

= 11.68 …..Ok 1!

Persyaratan Perencanaan (Berdasarkan BMS pasal 8.3.6)

Ha t=

Ar GHb t

=Ar G

dimana := = simpangan geser max. tangensial pada permukaan

tumpuan dalam arah dimensi a dan b akibat gerakanstruktur dan gaya tangensial.

Ar = seluruh luas daerah untuk lapis tak terikatG = modulus gesert = tebal total elastomer

mm2

> Regangan Geser tekan esc

da

db

da db


Ha = Pgempa longitudinalHb = Pgempa transversal

539268 86= = 90.21 mm

428400 1.2754975 86

= = 126.30 mm428400 1.2

Aeff = Luas daerah efektif perletakan ………..(Berdasarkan BMS pasal 8.3.6.1.d)

= A 1 - -a b

90.21 126.30= 428400 1 - -

650 700

= 291647Vmax

=3 Aeff G 1 + 2 S 2

3251060=

3 291647 1.2 1 + 2 11.68 2= 0.011

= 6 S= 6 11.68 0.011= 0.792

Gaya vertikal Vmax bekerja pada pusat luasan Elastomer dan momen = 0, maka = = 0

= 0 ………..(Berdasarkan BMS pasal 8.3.6.3)

90.21= = = 1.049

t 86

* Untuk membatasi distorsi tangensial dan agar ujung perletakan menggelinding seminimum mungkin atas kecenderungan pelat baja untuk melentur, syarat yang harus dipenuhi adalah pasal (8.3.6.3) : nilai regangan geser maksimum ijin :

Aeff ≥ 0.9 Ar291647 ≥ 0.9 428400

291647 < 385560 Nok! Cari ukuran elastomer yang lebih besar

dan ≤ 0.71.049 ≤ 0.7 Nok! Cari ukuran elastomer yang lebih besar

* Syarat untuk menjamin bahwa regangan geser total yang berkembang tidak berlebihan berdasarkan pasal 8.3.6.1 adalah:

2.4 2.4

+ + ≤ =G 1.2

1.049 + 0 + 0.792 ≤ 2.19091.841 ≤ 2.1909 ....OK 2c !

Persyaratan Tegangan Tekan rata-rata (Berdasarkan BMS pasal 8.3.6.2)

da

db

da db

mm2

ec

esc ec

> Regangan Geser torsi esr

aa ab

esr

> Regangan Geser tangensial eshda

esh

esh

esh esr esc

E81

Huang Cing Kung: ini G atau 6


Vmax

≤ 15 Mpa Perletakan LaminasiAr

3251060 N

≤ 15

428400

7.5888 ≤ 15 .....OK 3 !Persyaratan Stabilitas Perletakan (Berdasarkan BMS pasal 8.3.6.5)

Vmax 2 b G S

≤Aeff 3 t

3251060 N 2 700 1.2 11.68≤

291647 3 8611.147 ≤ 76.052 .....OK 4 !

Persyaratan Tebal Minimum Pelat Baja (Berdasarkan BMS pasal 8.3.6.6)Tebal baja ts = 5 mm dengan BJ 41 dan fy = 240 MpaSyarat 1 :

ts ≥ te = 35 ≥ 3 Jadi yang menentukan adalah te = 3 mm

3 Vmax t1

te ≥Ar fy3 3251060 14

3 ≥428400 240

3 > 1.328 ....OK 5 !

Persyaratan Penahan Perletakan (Berdasarkan BMS pasal 8.3.6.7)* Kombinasi Beban

H' < 0.1 Vmax + 3 Aeff 0.001

H' = Beban gempa horizontal terbesar= 754.98 KN

754.975 < 0.1 3251.06 + 3.00 291647 0.001

754.975 > 412.6 Nok! Cari ukuran elastomer yang lebih besar

* Beban PermanenVmax

≥ 2 MpaAeff

3251060

≥ 2291647

11.147 > 2 .....OK 6b !

Jadi Elastomer berukuran 650 x 700 dapat dipakai

N/mm2

mm2

mm2

mm2

Gambar Sambungan di Joint CS2CS2

S3 S1d2 = 6.00 P/2 P P P P P P P P

aA S2 CS1

RA = 2 P RB = 2l = 5

20 m

DETAIL CS2

S2

P1

S1

a

P3 P4

Direncanakan digunakan :Pelat Simpul : t = #REF! mm

Dari Potongan a - aTinjauan sebelah kiri potongan

Momen yang terjadi M = 0.5 P1 - P2 S1 + P3 - P4

= 0.5 -208899 - -11012467 28.625 + #VALUE! - #VALUE!

= #VALUE! kgcm

Gaya Normal yang terjadiN = 0.5 P1 - P2 + P3 -

= 0.5 -11012467 - ### + #VALUE! -= ### Kg

Gaya Lintang yang terjadiD = P3 + P4 sin a

= ### + ### 0.92308

= ### Kg

Wplat = 1/6 b h 2 An = b

= 0.167 #REF! 97.3 2 = #REF!

= #REF! = #REF!

Tegangan yang terjadiM N

= +Wplat An

### ###= +

#REF! #REF!

= ###

Dt =

An###

=#REF!

= ###

s = 2 + 3 t 2

= ### 2 + 3 #VALUE! 2

= ###

Syarat : s = ### ### = 2500

( "-'' hanya merupakan tanda bahwa dalam perhitungan gaya tersebut adalah gaya tekan)

cm3

s tu

Kg/cm2

Kg/cm2

s tu

Kg/cm2

Kg/cm2 sijin Kg/cm2

B

6

A C5

20

detail A

P P/2

B

P

P2

cos a S10.38462

P4 cos a#VALUE! 0.38462

h

97.25

#VALUE!

'' hanya merupakan tanda bahwa dalam perhitungan gaya tersebut adalah gaya tekan)

cm2

detail B

Top Chord WF 400x400x18x28

Diagonal BeamWF 350x350x13x13

Bottom Chord WF 400x400x18x28Trotoar t=20 cm

Perkerasan t = 8 cm

25345.27 1.35 1.35 1.35 1.35

700 cm

Balok Melintang WF 700x300x13x20

Perkerasan t = 8 cm Balok Memanjang WF 450x200x8x12Pelat Beton t = 20 cm

25 (15 - 25 cm)1.35 1.35 1.35 345.27

JEMBATAN ATAS

Documents

Transcript of JEMBATAN ATAS