Perhitungan Box Culvert

download Perhitungan Box Culvert

of 28

  • date post

    02-Feb-2016
  • Category

    Documents

  • view

    472
  • download

    149

Embed Size (px)

description

Perhitungan Box Culvert Beton BertulangProyek Sempaja Kalimantan

Transcript of Perhitungan Box Culvert

  • A. DATA BOX CULVERT

    DIMENSI BOX CULVERT

    1. Lebar Box L = 5,00 M

    2. Tinggi Box H = 3,00 M

    3. Tebal Plat Lantai h1 = 0,40 M

    4. Tebal Plat Dinding h2 = 0,35 M

    5. Tebal Plat Pondasi h3 = 0,35 M

    DIMENSI DINDING SAYAP

    1. Panjang Dinding Sayap c = 2,00 M

    2. Tinggi Dinding Sayap Bagian Ujung d = 1,50 M

    3. Tebal Dinding Sayap tw = 0,25 M

    DIMENSI LAIN - LAIN

    1. Tebal Plat Injak ts = 0,20 M

    2. Tebal Lapisan Aspal ta = 0,05 M

    3. Tinggi Genangan Air Hujan th = 0,05 M

    H

    h2

    h1 c

    d

    L

    ta

    ts

    h3

    Tenaga Ahli Infrastruktur OSP 6 Kalimantan Timur

  • PERHITUNGAN STRUKTUR BOX CULVERT PROGRAM NASIONAL PEMBERDAYAAN MASYARAKAT MANDIRI PERKOTAAN (PNPM-MP)

    B. BAHAN STRUKTUR

    Mutu Beton : K - 175

    Kuat tekan beton f = 0,83 10 = 14,525 MP Modulus elastik = 4700 = 17912 MP Angka poisson = 0,20

    Modulus geser = [2(1 + )] = 7464 MP Koefisien muai panjang untuk beton, = 1.0E - 05 /

    Mutu Baja :

    Untuk baja tulangan dengan > 12 mm : U- 39

    Tegangan leleh baja, f = 10 = 390 MP Untuk baja tulangan dengan 12 mm : U- 24

    Tegangan leleh baja, f = 10 = 240 MP Berat Jenis Bahan :

    Berat beton bertulang, w = 25 kN M Berat beton tidak bertulang (beton rabat), w = 24 kN M Berat aspal padat, w = 22 kN M Berat jenis air, w = 9,8 kN M Berat tanah dipadatkan w = 17,20 kN M

    Tenaga Ahli Infrastruktur OSP 6 Kalimantan Timur

  • PERHITUNGAN STRUKTUR BOX CULVERT PROGRAM NASIONAL PEMBERDAYAAN MASYARAKAT MANDIRI PERKOTAAN (PNPM-MP)

    C. ANALISIS BEBAN

    1. BERAT SENDIRI Faktor Beban Ultimit (KMS) = 1,3 Berat sendiri ( self weight ) adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan elemen non-struktural yang dipikulnya dan bersifat tetap. Berat sendiri box culvert dihitung dengan meninjau selebar 1 m (tegak lurus bid. gambar) sebagai berikut :

    a. Berat sendiri plat lantai (Q) = 10 kN M b. Berat sendiri plat dinding, (P) = 26,25 kN

    H

    L

    PMS PMSQMS

    Tenaga Ahli Infrastruktur OSP 6 Kalimantan Timur

  • PERHITUNGAN STRUKTUR BOX CULVERT PROGRAM NASIONAL PEMBERDAYAAN MASYARAKAT MANDIRI PERKOTAAN (PNPM-MP)

    2. BEBAN MATI TAMBAHAN (MA) Faktor Beban Ultimit (KMA) = 2,0 Beban mati tambahan ( superimposed dead load ), adalah berat seluruh bahan yang menimbulkan suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen non-struktural, dan mungkin besarnya berubah selama umur jembatan. Jembatan dianalisis harus mampu memikul beban tambahan seperti :

    1) Penambahan lapisan aspal (overlay) di kemudian hari, 2) 2) Genangan air hujan jika sistim drainase tidak bekerja dengan baik,

    NO JENIS TEBAL (M) BERAT (kN/M) BEBAN (kN/M)1 Lapisan Aspal 0.05 22.00 1.102 Air Hujan 0.05 9.80 0.49

    Total Beban Mati Tambahan (QMA) 1.59

    H

    L

    QMA

    Tenaga Ahli Infrastruktur OSP 6 Kalimantan

  • PERHITUNGAN STRUKTUR BOX CULVERT PROGRAM NASIONAL PEMBERDAYAAN MASYARAKAT MANDIRI PERKOTAAN (PNPM-MP)

    3. BEBAN LALU - LINTAS 3.1. BEBAN LAJUR "D" (TD)

    Faktor Beban Ultimit (KTD) = 2,0 Beban kendaraan yg berupa beban lajur "D" terdiri dari beban terbagi rata (Uniformly Distributed Load), UDL dan beban garis (Knife Edge Load), KEL seperti pd Gambar 1. UDL mempunyai intensitas q (kPa) yang besarnya tergantung pada panjang total L yg dibebani lalu-lintas seperti Gambar 2 atau dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

    q = 8.0 kPa untuk L 30 m q = 8.0 *( 0.5 + 15 / L ) kPa untuk L > 30 m

    Gambar 1. Beban lajur "D"

    Gambar 2. Intensitas Uniformly Distributed Load (UDL)

    Untuk panjang bentang, L = 5,00 m q = 8,00 kPa KEL mempunyai intensitas, p = 44,00 kN/m Faktor beban dinamis (Dinamic Load Allowance) untuk KEL diambil sebagai berikut :

    DLA = 0.4 untuk L 50 m DLA = 0.4 - 0.0025*(L - 50) untuk 50 < L < 90 m DLA = 0.3 untuk L 90 m

    Tenaga Ahli Infrastruktur OSP 6 Kalimantan Timu

  • PERHITUNGAN STRUKTUR BOX CULVERT PROGRAM NASIONAL PEMBERDAYAAN MASYARAKAT MANDIRI PERKOTAAN (PNPM-MP)

    Gambar 3. Faktor beban dinamis (DLA)

    Untuk harga, L = 5.50 DLA = 0.4 Beban hidup pada lantai, Q = 8,00 kN/m P = (1 + DLA)xp = 61,60 kN

    H

    L

    QTDPTD

  • PERHITUNGAN STRUKTUR BOX CULVERT PROGRAM NASIONAL PEMBERDAYAAN MASYARAKAT MANDIRI PERKOTAAN (PNPM-MP)

    3.2. BEBAN TRUK "T" (TT) Faktor Beban Ultimit (KTT) = 2,0 Beban hidup pada lantai jembatan berupa beban roda ganda oleh Truk (beban T) yang besarnya, T = 100 kN Faktor beban dinamis untuk pembebanan truk diambil (DLA) = 0,40 Beban truk "T" (PTT) ( 1 + DLA ) x T = 140,00 kN

    Akibat beban "D" MTD = {(1/12 x QTD x L2) + (1/8 x PTD x L)} = 55.17 kNm Akibat beban "T" MTT = 1/8 x PTT x L = 87.5 kNm Untuk pembebanan lalu-lintas, digunakan beban "T" yang memberikan pengaruh momen lebih besar dibandingkan beban "D". MTD < MTT

    H

    L

    PTT PTT

  • PERHITUNGAN STRUKTUR BOX CULVERT PROGRAM NASIONAL PEMBERDAYAAN MASYARAKAT MANDIRI PERKOTAAN (PNPM-MP)

    4. GAYA REM (TB) Faktor Beban Ultimit (KTB) = 2,0 Pengaruh percepatan dan pengereman lalu-lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang jembatan dan dianggap bekerja pada permukaan lantai kendaraan. Besar gaya rem diperhitungkan sebesar 5% dari beban "D" tanpa faktor beban dinamis. Gaya rem per meter lebar (TTB) 5% x {( q x L) + p } = 4,20 kN

    5. TEKANAN TANAH (TA) Faktor Beban Ultimit (KTA) = 1,25 Pada bagian tanah di belakang dinding abutment yang dibebani lalu-lintas, harus diperhitungkan adanya beban tambahan yg setara dengan tanah setebal 0.60 m yang berupa beban merata ekivalen beban kendaraan pada bagian tersebut. Tekanan tanah lateral dihitung berdasarkan harga nominal dari berat tanah ws, sudut gesek dalam , dan kohesi c dengan : ws' = ws = () dengan faktor reduksi untuk = 0,70 = dengan faktor reduksi untuk c' = 1,00

    H

    L

    TTB TTB

    Tenaga Ahli Infrastruktur OSP 6 Kalimantan Timur

  • PERHITUNGAN STRUKTUR BOX CULVERT PROGRAM NASIONAL PEMBERDAYAAN MASYARAKAT MANDIRI PERKOTAAN (PNPM-MP)

    KELURAHAN SEMPAJA UTARA, KOTA SAMARINDA

    Koefisien tekanan tanah aktif, = (45 2 ) Berat tanah dipadatkan = 17,20 kN M Sudut gesek dalam = 30 Kohesi = 0 kPa Faktor reduksi untuk sudut gesek dalam = 0,70

    = () =0,70 x 0,50 = 0,35 rad = 19,29 Koefisien tekanan tanah aktif = (45 2 ) = 0,335241 Beban tekanan tanah pd plat dinding = 0,60 = 3.460 kN/m = + ( ) = 22.920 kN/m

    6. BEBAN ANGIN (EW) Faktor Beban Ultimit (KEW) = 1,20 Gaya angin tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibat beban angin yang meniup kendaraan di atas lantai jembatan dihitung dengan rumus : = 0,0012 ( ) , = 1,20

    Kecepatan angin rencana = 35 Beban angin tambahan yang meniup = 0,0012 ( ) = 1,764

    H

    QTA1 QTA1

    QTA2 L QTA2

    Tenaga Ahli Infrastruktur OSP 6 Kalimantan Timur

  • PERHITUNGAN STRUKTUR BOX CULVERT PROGRAM NASIONAL PEMBERDAYAAN MASYARAKAT MANDIRI PERKOTAAN (PNPM-MP)

    KELURAHAN SEMPAJA UTARA, KOTA SAMARINDA

    bidang samping kendaraan : Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan tinggi 2.00 m di atas lantai jembatan. h = 2,00 m

    Jarak antara roda kendaraan x = 1,75 m

    Beban akibat transfer beban angin ke lantai jembatan, = 12 hx x = 1,008

    7. PENGARUH TEMPERATUR (ET) Faktor Beban Ultimit (KET) = 1,20 Untuk memperhitungkan tegangan maupun deformasi struktur yang timbul akibat pengaruh temperatur, diambil perbedaan temperatur yang besarnya setengah dari selisih antara temperatur maksimum dan temperatur minimum rata-rata pada lantai jembatan. Temperatur maksimum rata-rata = 40 C

    Q EW Q EW

    h

    h/2

    X

    TEW

    H

    L

    QEW

    Tenaga Ahli Infrastruktur OSP 6 Kalimantan Timur

  • PERHITUNGAN STRUKTUR BOX CULVERT PROGRAM NASIONAL PEMBERDAYAAN MASYARAKAT MANDIRI PERKOTAAN (PNPM-MP)

    KELURAHAN SEMPAJA UTARA, KOTA SAMARINDA

    Tenaga Ahli Infrastruktur OSP 6 Kalimantan Timur ABDUL ROZAK

    Temperatur minimum rata-rata = 15 C Koefisien muai panjang untuk beton = 1.0E-05 /C Modulus elastis beton = 17912 MP Perbedaan temperatur pada plat lantai = (T T)2 = 12,50 C

    8. BEBAN GEMPA (EQ) 8.1. BEBAN GEMPA STATIK EKIVALEN

    Faktor Beban Ultimit (KET) = 1,20 Beban gempa rencana dihitung dengan rumus : = Dimana . =

    = Gaya geser dasar total pada arah yang ditinjau (kN) = Koefisien beban gempa horisontal = Faktor kepentingan

    = Berat total struktur yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan = Koefisien geser dasar untuk wilayah gempa, waktu getar, dan kondisi tanah = Faktor tipe struktur yang berhubungan dengan kapasitas penyerapan energi gempa (daktilitas)

    dari struktur jembatan.

    Waktu getar struktur dihitung dengan rumus : = 2

  • PERHITUNGAN STRUKTUR BOX CULVERT PROGRAM NASIONAL PEMBERDAYAAN MASYARAKAT MANDIRI PERKOTAAN (PNPM-MP)

    = percepatangra itasi(= 9,80m det) = kekakuan struktur yang merupakan gaya horisontal yg diperlukan untuk menimbulkan satu

    satuan lendutan (kN/m)

    Lokasi di wilayah gempa 3. Kondisi tanah dasar termasuk sedang (medium). Koefisien geser dasar ( C = 0,18 ) Untuk struktur dg daerah sendi plastis beton bertulang, maka faktor jenis struktur S = 1.0 x F dengan, F = 1.25 - 0.025 x n dan F harus diambil 1

    F = faktor perangkaan n = jumlah sendi plastis yang menahan deformasi arah lateral.

    Untuk nilai n = 2 maka F = 1.25 - 0.025 * n = 1,200 S = 1.0 * F = 1,200 Koefisien beban gempa horisontal, Kh = C x S = 0,216 Untuk jembatan yang memuat > 2000 kendaraan / ha