STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es,...

25
STRUKTUR BAJA II MODUL 3 Perencanaan Lantai Kenderaan Dosen Pengasuh : Ir. Thamrin Nasution Materi Pembelajaran : 1. Pendahuluan. 2. Sifat dan Karakteristik Material Beton Untuk Jembatan. 3. Sifat dan Karakteristik Material Baja Tulangan Untuk Jembatan. 4. Faktor beban dan faktor reduksi kekuatan. 5. Korosi Pada Struktur Beton. 6. Prinsip umum perencanaan. 7. Perencanaan pelat lantai kendaraan terhadap lentur. 8. Pemeriksaan Geser Pons pelat lantai kendaraan. 9. Analisa Struktur Pelat lantai Jembatan. LAMPIRAN. Tujuan Pembelajaran : Mahasiswa mengetahui dan memahami perencanaan lantai kenderaan jembatan. DAFTAR PUSTAKA a) RSNI T-12-2004, Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan. b) RSNI T-02-2005 Pembebanan Untuk Jembatan. c) Soemono, Prof.,Ir., ILMU GAYA, Penerbit Jembatan, Djakarta, 1971.

Transcript of STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es,...

Page 1: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

STRUKTUR BAJA II

MODUL 3Perencanaan Lantai Kenderaan

Dosen Pengasuh :Ir. Thamrin Nasution

Materi Pembelajaran :1. Pendahuluan.2. Sifat dan Karakteristik Material Beton Untuk Jembatan.3. Sifat dan Karakteristik Material Baja Tulangan Untuk Jembatan.4. Faktor beban dan faktor reduksi kekuatan.5. Korosi Pada Struktur Beton.6. Prinsip umum perencanaan.7. Perencanaan pelat lantai kendaraan terhadap lentur.8. Pemeriksaan Geser Pons pelat lantai kendaraan.9. Analisa Struktur Pelat lantai Jembatan.

LAMPIRAN.

Tujuan Pembelajaran : Mahasiswa mengetahui dan memahami perencanaan lantai kenderaan jembatan.

DAFTAR PUSTAKAa) RSNI T-12-2004, Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan.b) RSNI T-02-2005 Pembebanan Untuk Jembatan.c) Soemono, Prof.,Ir., ILMU GAYA, Penerbit Jembatan, Djakarta, 1971.

Page 2: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

.

thamrinnst.wordpress.com

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada

pemilik hak cipta photo-photo, buku-buku rujukan dan artikel, yang terlampir

dalam modul pembelajaran ini.

Semoga modul pembelajaran ini bermanfaat.

Wassalam

Penulis

Thamrin [email protected]

Page 3: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

1

Perencanaan Lantai Kenderaan

Gambar 1 : Bentuk lantai jembatan.

1. Pendahuluan.

Secara umum lantai jembatan tersusun dari pelat beton bertulang yang merupakanbagian struktural, lapis aspal sebagai penutup lantai, trotoar dari beton tumbuk bagian non-struktural, tiang sandaran dari beton bertulang yang duduk diatas parapet lantai, sandaran daribesi hollow, dan parapet sendiri dari beton tulang yang menyatu dengan pelat lantaikenderaan.

Pelat lantai beton bertulang dianggap lantai dengan tulangan satu arah, direncanakandengan mengikuti kaidah struktur, yaitu menghitung momen lentur dengan mengikuti sifatbalok dengan banyak perletakan. Pembebanan yang diperhitungkan adalah berat sendiri lantaibeton bertulang (beban mati), berat aspal, beban “T”, beban angin melalui kenderaan danakibat perubahan temperatur. Disamping akibat momen lentur, juga yang harus diperiksaadalah geser pons pada lantai akibat tekanan roda kenderaan.

Standar yang dipergunakan dalam perencanaan struktur beton bertulang adalah RSNIT-12-2204, Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan, dan standar yang berkaitan denganperencanaan struktur beton bertulang yaitu SK SNI 03 - xxxx – 2002, Tata cara perhitunganstruktur beton untuk bangunan gedung. Untuk pembebanan jembatan mengacu pada standarRSNI T-02-2005 Pembebanan Untuk Jembatan.

2. Sifat dan Karakteristik Material Beton Untuk Jembatan.a). Kekuatan Nominal.

1. Kuat tekan beton dengan uji silinder tidak boleh kurang dari 20 MPa. Kecuali untukpembetonan yang tidak dituntut persyaratan kekuatan.

2. Kuat tarik langsung dari beton, “fct” bisa diambil dari ketentuan,

Trotoir Lapis aspal

Sandaran

L = lebar jalan

S S S S

Lantai kenderaan

Parapet

Page 4: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

2

- 0,33 fc’ MPa pada umur 28 hari dengan perawatan standar.- Atau, dihitung dengan probabilitas statistik hasil pengujian.

3. Kuat tarik lentur fcl bisa diambil sebesar,- 0,60 fc’ MPa pada umur 28 hari, dengan perawatan standar.- Atau, dihitung secara probabilitas statistik dari hasil pengujian.

Gambar 2 : Gambar penampang lantai jembatan.

b). Tegangan Izin.1. Tegangan izin tekan pada kondisi batas layan.

Tegangan tekan dalam penampang beton, akibat semua kombinasi beban tetap padapada kondisi batas layan lentur dan/ atau aksial tekan tidak boleh melampaui nilai0,45 fc’, dimana fc’ adalah kuat tekan beton yang direncanakan pada umur 28 hari,dinyatakan dalam satuan MPa.

2. Tegangan izin tekan pada kondisi beban sementara.Untuk kondisi beban sementara, tegangan tekan dalam penampang beton tidak bolehmelampaui nilai 0,60 fci’, dimana fci’ adalah kuat tekan beton yang direncanakan padaumur saat dibebani, dinyatakan dalam satuan MPa.

3. Tegangan izin tarik pada kondisi batas layan.Tegangan tarik yang diizinkan terjadi pada penampang beton boleh diambil untukbeton tanpa tulangan, 0,15 fc’ dan dinyatakan dalam satuan MPa.

c). Massa Jenis (wc).Massa jenis beton, wc, untuk beton dengan berat normal diambil tidak boleh kurang

2400 kg/m3, atau dapat ditentukan dari hasil pengujian.

d). Modulus Elastisitas (Ec).Modulus elastisitas beton, Ec , nilainya tergantung pada mutu beton, yang terutama

dipengaruhi oleh material dan proporsi campuran beton. Untuk analisis perencanaan strukturbeton yang menggunakan beton normal dengan kuat tekan yang tidak melampaui 60 MPa,atau beton ringan dengan berat jenis yang tidak kurang dari 2000 kg/m3 dan kuat tekan yangtidak melampaui 40 MPa, nilai Ec bisa diambil sebagai berikut,

'043,0 c5,1

cc fwE

harga Ec ini bisa bervariasi ± 20%. Ec dinyatakan dalam satuan MPa. Untuk beton normal

dengan massa jenis sekitar 2400 kg/m3, Ec boleh diambil sebesar 4700 'cf .

wc = berat jenis beton dalam satuan kg/m3

fc’ = kuat tekan beton dalam satuan MPa.

2 % 2 %Trotoir Beton Tumbuk

Sandaran, dari pipa besi

L

S S S S

Parapet

Tiang Sandaran dari beton tulang/besi

Lapis aspal 50 mm

.....(1)

Page 5: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

3

Harga Ec ini dapat juga ditentukan dari hasil pengujian.

e). Angka Poison ().Angka Poisson untuk beton, , bisa diambil sebesar 0,2 atau dapat ditentukan dari

hasil pengujian.

f). Koefisien Muai Panas.Koefisien muai panjang beton akibat panas, bisa diambil sebesar 10 x 10-6 per 0C,

dengan pertimbangan bisa bervariasi ± 20%, dapat ditentukan dari hasil pengujian.

3. Sifat dan Karakteristik Material Baja Tulangan Untuk Jembatan.a). Kekuatan Nominal.

1. Kuat tarik putus ditentukan dari hasil pengujian.2. Kuat tarik leleh, fy, ditentukan dari hasil pengujian, tetapi perencanaan tulangan tidak

boleh didasarkan pada kuat leleh fy yang melebihi 550 MPa.

b). Tegangan Izin.1. Tegangan izin pada pembebanan tetap.

Tegangan ijin tarik pada tulangan non-prategang boleh diambil dari ketentuan dibawah ini :- Tulangan dengan fy = 300 MPa, tidak boleh diambil melebihi 140 MPa.- Tulangan dengan fy = 400 MPa, atau lebih, dan anyaman kawat las (polos atau ulir),

tidak boleh diambil melebihi 170 MPa.- Untuk tulangan lentur pada pelat satu arah yang bentangnya tidak lebih dari 4 m,

tidak boleh diambil melebihi 0,50 fy namun tidak lebih dari 200 MPa.2. Tegangan izin pada pembebanan sementara.

Boleh ditingkatkan 30 % dari nilai tegangan ijin pada pembebanan tetap.

c). Modulus elastisitas.Modulus elastisitas baja tulangan, Es, untuk semua harga tegangan yang tidak lebih

besar dari kuat leleh fy, bisa diambil sebesar :- Diambil sama dengan 200.000 MPa.- Atau, ditentukan dari hasil pengujian.

d). Koefisien muai panas.Koefisien muai baja tulangan non-prategang akibat panas bisa diambil sebesar :- Diambil sama dengan 12 x 10-6 per oC.- Atau, ditentukan dari hasil pengujian.

4. Faktor beban dan faktor reduksi kekuatan.a). Faktor beban dan kombinasi pembebanan.

Untuk besaran beban dan kombinasi pembebanan, diambil mengacu kepada StandarPembebanan untuk Jembatan Jalan Raya.

b). Faktor reduksi kekuatan.Faktor reduksi kekuatan diambil dari nilai-nilai berikut :- Lentur .......................................................................................................... 0,80- Geser dan Torsi ........................................................................................... 0,70

Page 6: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

4

- Aksial tekan* dengan tulangan spiral ................................................................... 0,70* dengan sengkang biasa .................................................................. 0,65

- Tumpuan beton ........................................................................................... 0,70

5. Korosi Pada Struktur Beton.a). Perencanaan untuk keawetan jangka panjang.

Persyaratan untuk struktur dan komponen beton bertulang dengan umur rencana 50tahun atau lebih, diberlakukan sehubungan dengan kondisi dan klasifikasi lingkungan.Klasifikasi lingkungan yang berpengaruh terhadap struktur beton adalah seperti diberikanpada tabel berikut.

Tabel 1 : Klasifikasi LingkunganKeadaan permukaan dan lingkungan Klasifikasi lingkungan

1. Komponen struktur yang berhubungan langsung dengan tanah :

(a) Bagian komponen yang dilindungi lapisan tahan lembab atau kedap air. A(b) Bagian komponen lainnya di dalam tanah yang tidak agresif. A(c) Bagian komponen di dalam tanah yang agresif (tanah permeable dengan U

pH < 4, atau dengan air tanah yang mengandung ion sulfat > 1 g per liter)

2. Komponen struktur di dalam ruangan tertutup di dalam bangunan, kecualiuntuk keperluan pelaksanaan dalam waktu yang singkat.

A

3. Komponen struktur di atas permukaan tanah dalam lingkungan terbuka :

(a) Daerah di pedalaman (> 50 km dari pantai) di mana lingkungan adalah,

(i) bukan daerah industri dan berada dalam iklim yang sejuk. A(ii) bukan daerah industri namun beriklim tropis. B1(iii) daerah industri dalam iklim sembarang. B1

(b) Daerah dekat pantai (1 km sampai 50 km dari garis pantai), iklim

Sembarang. B1(c) Daerah pantai (< 1 km dari garis pantai tetapi tidak dalam daerah pasang

surut), iklim sembarang. B24. Komponen struktur di dalam air :

(a) Air tawar. B1(b) Air laut :

(i) terendam secara permanen. B2(ii) berada di daerah pasang surut. C

(c) Air yang mengalir. U5. Komponen struktur di dalam lingkungan lainnya yang tidak terlindung dan

tidak termasuk dalam kategori yang disebutkan di atas.U

Sumber : RSNI T-12-2004-Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan

Khusus untuk klasifikasi lingkungan “U”, mutu dan karakteristik beton harus ditentukansecara khusus agar dapat menjamin keawetan jangka panjang komponen struktur dalamlingkungan tidak terlindung yang khusus.

b). Persyaratan kekuatan beton untuk abrasiUntuk bagian beton yang diperkirakan akan mengalami abrasi (keausan) akibat lalu

lintas disyaratkan harus memiliki kekuatan tekan fc’ yang tidak kurang dari nilai yangsebagaimana disyaratkan dalam tabel berikut.

Page 7: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

5

Tabel 2 : Persyaratan Kekuatan Beton Untuk Abrasi.Bagian bangunan dan/atau jenis lalu lintas Kuat tekan minimum fc’ (MPa).

Jalan untuk pejalan kaki dan sepeda 20Perkerasan dan lantai jembatan yang berhubungan dengan :

1. Lalu lintas ringan yang menggunakan ban hidup (karet berisi 20udara), untuk kendaraan yang mempunyai berat sampai 3 ton.

2. Lalu lintas menengah atau berat (kendaraan yang mempunyai

berat lebih besar dari 3 ton). 253. Lalu lintas yang tidak menggunakan ban hidup. 354. Lalu lintas dengan roda baja. Harus diperkirakan, tetapi tidak

kurang dari 35Sumber : RSNI T-12-2004-Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan

c). Persyaratan selimut betonTebal selimut beton untuk tulangan harus diambil nilai tebal selimut beton yang

terbesar sesuai dengan ketentuan yang disyaratkan untuk keperluan pengecoran dan untukperlindungan terhadap karat. Tebal selimut beton untuk keperluan pengecoran tidak bolehkurang dari nilai yang terbesar dari ketentuan berikut :

1. 1,5 kali ukuran agregat terbesar.2. Setebal diameter tulangan yang dilindungi atau 2 kali diameter tulangan terbesar bila

dipakai berkas tulangan.

Untuk perlindungan terhadap karat harus diambil tebal selimut beton sebagai berikut :1. Bila beton dicor di dalam acuan sesuai dengan spesifikasi yang berwenang dan

dipadatkan sesuai standar, selimut beton harus diambil tidak kurang dari ketentuanyang diberikan pada Tabel 3. untuk klasifikasi tidak terlindung.

2. Bila beton dicor di dalam tanah, tebal selimut ke permukaan yang berhubungandengan tanah diambil seperti yang disyaratkan dalam Tabel 3., namun harganyadinaikkan 30 mm atau 10 mm jika permukaan beton dilindungi lapisan yang kedapterhadap kelembaban.

3. Bila beton dicor di dalam acuan kaku dan pemadatannya intensif, seperti yang dicapaidari hasil meja getar, digunakan selimut beton minimum seperti disyaratkan padaTabel 4.

4. Bila komponen struktur beton dibuat dengan cara diputar, dengan rasio air-semenkurang dari 0,35 dan tidak ada toleransi negatif pada pemasangan tulangannya,selimut ditentukan sesuai Tabel 5.

Tabel 3 : Selimut beton untuk acuan dan pemadatan (mm).

Sumber : RSNI T-12-2004-Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan

Page 8: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

6

Tabel 4 : Selimut beton untuk acuan kaku dan pemadatan intensif.

Sumber : RSNI T-12-2004-Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan

Tabel 5 : Selimut beton untuk komponen yang dibuat dengan cara diputar.

Sumber : RSNI T-12-2004-Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan

6. Prinsip umum perencanaan

Perencanaan harus berdasarkan pada suatu prosedur yang memberikan jaminankeamanan pada tingkat yang wajar, berupa kemungkinan yang dapat diterima untuk mencapaisuatu keadaan batas selama umur rencana jembatan.

Perencanaan kekuatan balok, pelat, kolom beton bertulang sebagai komponen strukturjembatan yang diperhitungkan terhadap lentur, geser, lentur dan aksial, geser dan puntir,harus didasarkan pada cara Perencanaan berdasarkan Beban dan Kekuatan Terfaktor(PBKT) atau cara ultimit.

Untuk perencanaan komponen struktur jembatan yang mengutamakan suatupembatasan tegangan kerja, seperti untuk perencanaan terhadap lentur dari komponenstruktur sesuai kebutuhan perilaku deformasinya, atau sebagai cara perhitungan alternatif,dapat digunakan cara Perencanaan berdasarkan Batas Layan (PBL).

Di samping itu, perencanaan harus memperhatikan faktor integriti komponen-komponen struktur maupun keseluruhan jembatan, dengan mempertimbangkan faktor-faktorberikut :- Kontinuitas dan redundansi.- Semua komponen struktur jembatan harus mempunyai ketahanan yang terjamin terhadap

kerusakan dan instabilitas sesuai umur jembatan yang direncanakan.- Aspek perlindungan eksternal terhadap kemungkinan adanya beban yang tidak

direncanakan atau beban berlebih.

Page 9: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

7

7. Perencanaan pelat lantai kendaraan terhadap lentura). Asumsi perencanaan.

Perhitungan kekuatan dari suatu penampang yang terlentur harus memperhitungkankeseimbangan dari tegangan dan kompatibilitas regangan, serta konsisten dengan anggapan :- Bidang rata yang tegak lurus sumbu tetap rata setelah mengalami lentur.- Beton tidak diperhitungkan dalam memikul tegangan tarik.- Distribusi tegangan tekan ditentukan dari hubungan tegangan-regangan beton.- Regangan batas beton yang tertekan diambil sebesar 0,003.

Hubungan antara distribusi tegangan tekan beton dan regangan dapat berbentukpersegi, trapesium, parabola atau bentuk lainnya yang menghasilkan perkiraan kekuatan yangcukup baik terhadap hasil pengujian yang lebih menyeluruh.

Walaupun demikian, hubungan distribusi tegangan tekan beton dan regangan dapatdianggap dipenuhi oleh distribusi tegangan beton persegi ekivalen, yang diasumsikan bahwategangan beton = 0,85 fc’ terdistribusi merata pada daerah tekan ekivalen yang dibatasi olehtepi tertekan terluar dari penampang dan suatu garis yang sejajar dengan sumbu netral sejaraka = β1c dari tepi tertekan terluar tersebut.

Jarak c dari tepi dengan regangan tekan maksimum ke sumbu netral harus diukurdalam arah tegak lurus sumbu tersebut.

Gambar 3 : Tegangan dan Regangan pada penampang beton bertulang.

Faktor β1 harus diambil sebesar :β1 = 0,85 untuk fc’ < 30 MPa. β1 = 0,85 – 0,008 (fc’ – 30 ) untuk fc’ > 30 MPa.β1 pada persamaan tidak boleh diambil kurang dari 0,65.

Perencanaan kekuatan pada penampang terhadap momen lentur harus berdasarkankekuatan nominal yang dikalikan dengan suatu faktor reduksi kekuatan .

b). Tebal minimum pelat lantai.Pelat lantai yang berfungsi sebagai lantai kendaraan pada jembatan harus mempunyai

tebal minimum ts memenuhi kedua ketentuan :ts > 200 (mm).ts > (100 + 40 s ) (mm).

Dimana,s = bentang pelat diukur dari pusat ke pusat tumpuan (dalam meter)

h

b

d

As

0,003

Regangan

c a = 1 cC = 0,85 fc’ a b

T = As fs

Tegangan

0,85 fc’

Page 10: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

8

c). Tulangan Minimum.Tulangan minimum harus dipasang untuk menahan tegangan tarik utama sebagai

berikut :- Pelat lantai yang ditumpu kolom,

y

25,1

fdb

As

- Pelat lantai yang ditumpu balok atau dinding,

y

0,1

fdb

As

d). Penyebaran tulangan untuk pelat lantai.Tulangan harus dipasang (tulangan bagi) pada bagian bawah dengan arah menyilang

terhadap tulangan pokok. Apabila tulangan pokok tegak lurus arah lalu lintas, maka

Persentase =s

110

Maksimum 67% dan minimum 30% dari tulangan pokok.

Gambar 4 : Letak tulangan pokok dan tulangan bagi.

e). Langkah-langkah perencanaan tulangan lentur pelat lantai jembatan.1. Hitung momen terfaktor dengan analisis struktur, Mu.2. Hitung momen nominal, Mn = Mu / , dimana = faktor reduksi kekuatan = 0,80.3. Tahanan momen nominal,

3.db

MnRn

4. Tahanan momen maksimum,

yy

c1 600

600.

'.0,85.b

ff

f

b75,0maks

'.85,0

.2/11..maks

c

ymaksymaks f

ffR

Arah lalu lintas

Tulangan pokok (As)

S

d

b

Tulangan bagi

..........(1)

..........(2)

..........(3)

..........(5)

..........(4)

..........(6)

..........(7)

Page 11: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

9

5. Harus dipenuhi, Rn < Rmaks6. Rasio tulangan yang diperlukan,

'.85,0

.21(1.

'.85,0

cy

c

f

Rn

f

f

7. Rasio tulangan minimum,

ymin

0,1

f

8. Luas tulangan yang diperlukan,As = . b.d

9. Jarak antara tulangan,

As

.4/12

t bds

dimana, dt = diameter tulangan.10. Tulangan bagi pada arah memanjang jembatan diambil,

Abg = 50% As

8. Pemeriksaan Geser Pons pelat lantai kendaraan

Gambar 5 : Bidang penyebaran tekanan roda berdasarkan RSNI T-02-2005.

Kekuatan pelat lantai terhadap geser untuk pelat beton bertulang tanpa tulangan geser,nilai minimum,

hbfVc .'.6

1c

Aspal

a b

ta

h

ta

h

u

v

Pelat lantai jembatan

u

v

ab

a = 200 mm ; b = 500 mmRSNI T-02-2005 Pembebanan Untuk Jembatan

..........(8)

..........(9)

.........(10)

.........(11)

.........(12)

.........(13)

.........(14)

Page 12: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

10

Dimana,u = a + ta + ta + 1/2h + 1/2h = a + 2 ta + hv = b + ta + ta + 1/2h + 1/2h = b = 2 ta + ha = 200 mmb = 500 mmb’ = 2 u + 2 vh = ts = tebal pelat beton (slab)ta = tebal lapis aspal.

9. Analisa Struktur Pelat lantai Jembatan

Pelat dianggap seperti balok yang terletak diatas banyak perletakan, dimana bagiantepi lantai jembatan, dianggap terkekang. Analisa struktur dilakukan dengan metodePersamaan Tiga Momen. Jumlah medan yang banyak dapat disederhanakan menjadi hanya 4(empat) medan saja yang ditinjau.

Gambar 6 : Penampang jembatan dengan delapan medan.

Hasil analisa struktur untuk berbagai beban adalah sebagai berikut,a). Akibat berat sendiri pelat lantai, momen tumpuan maksimum pada (C), dan momenlapangan maksimum pada lapangan (B) – (C).

Gambar 7 : Hasil analisa struktur akibat berat sendiri pelat lantai.

- 1/12 QMS S2

1/24 QMS S2

QMS kN/m’

A

B

E

C D

Beban mati (berat sendiri)

S S S S

L

ta = tebal aspal ts = tebal slab

tt = tebal trotoir

S S S S S S S S

Page 13: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

11

b). Akibat beban mati tambahan yang berasal dari berat lapis aspal, momen tumpuanmaksimum pada (C), dan momen lapangan maksimum pada lapangan (B) – (C).

Gambar 8 : Hasil analisa struktur akibat berat lapis aspal.

c). Akibat beban truk (PTT) dan beban angin PEW), momen tumpuan maksimum pada (C), danmomen lapangan maksimum pada lapangan (B) – (C).

Gambar 9 : Hasil analisa struktur akibat beban truk dan angin.

d). Akibat perobahan temperatur, momen lapangan maksimum pada lapangan (B) – (C).

Gambar 10 : Hasil analisa struktur akibat perobahan temperatur.

A

B

E

C D

S S S S

T

5/4 T EI/h

T

h

1000 mm

Geometri penampang

1/4 T EI/h 1/4 T EI/h

1/2 T EI/h

7/8 T EI/h

P

A

B

E

C D

BEBAN T dan EW (PTT, PEW) , kN

S S S S

- 5/32 P S- 1/16 P S

P

a1 b2b1 a2

9/64 P S1/32 P S

QMA kN/m’

A

B

E

C D

Beban mati tambahan

S S S S

- 5/48 QMA S2

- 1/24 QMA S2

5/96 QMA S2

1/48 QMA S2

Page 14: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

12

e). Akibat perobahan temperatur, momen tumpuan maksimum pada (C).

Gambar 11 : Hasil analisa struktur akibat perobahan temperatur.

A

B

E

C D

S S S S

T

5/4 T EI/h

T

h

1000 mmGeometri penampang

1/4 T EI/h

1/2 T EI/h

5/4 T EI/h

1/2 T EI/h

Page 15: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

13

LAMPIRAN A

BEBAN MATI (BERAT SENDIRI), QMS kN/m’

Persamaan Tiga Momen,

IE

SQ

IE

SM

IE

SM BA

24

.

6

.

3

. 3

2.24

16

13

1 SQMM BA

BA MSQM2

1.8

1 2 .....(1)

IE

SQ

IE

SQ

IE

SM

IE

SM

IE

SM

IE

SM CBBA

24

.

24

.

6

.

3

.

3

.

6

. 33

2.12

16

13

26

1 SQMMM CBA .....(2)

IE

SQ

IE

SQ

IE

SM

IE

SM

IE

SM

IE

SM DCCB

24

.

24

.

6

.

3

.

3

.

6

. 33

2.12

16

13

26

1 SQMMM DCB .....(3)

EA MM ; DB MM .....(4)

Substitusikan pers.(1) kedalam pers.(2), diperoleh,22 .

121

61

32)

21.

81(

61 SQMMMSQ CBB

2.16

16

112

7 SQMM CB .....(5)

Substitusikan pers.(4) kedalam pers.(3), diperoleh,2.

121

61

32

61 SQMMM BCB

2.12

13

23

1 SQMM CB .....(6)

- 1/12 QMS S2

1/24 QMS S2

QMS kN/m’

A

B

E

C D

Beban mati (berat sendiri)

S S S S

- 1/12 QMS S2- 1/12 QMS S

2

Page 16: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

14

Dari pers.(5) dan pers.(6),2.

161

61

127 SQMM CB x | 6/1 |

2.12

13

23

1 SQMM CB x | 3/2 |

2.16

612

42 SQMM CB

2.8

12

1 SQMM CB

2.4

13 SQM B

2.12

1 SQM B (momen tumpuan negatip) .....(7)

Substitusikan pers.(7) kedalam pers.(5) atau pers.(6), diperoleh,22 .

161

61).

121(

127 SQMSQ C

2.72

16

1 SQM C

2.12

1 SQM C (momen tumpuan negatip) .....(8)

Substitusikan pers.(7) kedalam pers.(1), diperoleh,

).12

1(2

1.8

1 22 SQSQM A

2.12

1 SQM A (momen tumpuan negatip) .....(9)

Momen lapangan (B – C),

222)( .

241.

121.

81 SQSQSQM CB (positip) ....(10)

- 1/12 Q S2 - 1/12 Q S

2

1/8 Q S2

1/24 Q S2

B C

S

Page 17: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

15

LAMPIRAN B

BEBAN MATI TAMBAHAN, QMA kN/m’

Persamaan tiga momen,

06

.

3

.

IE

SM

IE

SM BA

06

13

1 BA MM

BA MM2

1 .....(1)

IE

SQ

IE

SM

IE

SM

IE

SM

IE

SM CBBA

24

.

6

.

3

.

3

.

6

. 3

2.24

16

13

26

1 SQMMM CBA .....(2)

IE

SQ

IE

SQ

IE

SM

IE

SM

IE

SM

IE

SM DCCB

24

.

24

.

6

.

3

.

3

.

6

. 33

2.12

16

13

26

1 SQMMM DCB .....(3)

EA MM ; DB MM .....(4)

Substitusikan pers.(1) kedalam pers.(2), diperoleh,2.

241

61

32)

21(

61 SQMMM CBB

2.24

16

112

7 SQMM CB .....(5)

Substitusikan pers.(4) kedalam pers.(3), diperoleh,2.

121

61

32

61 SQMMM BCB

2.12

13

23

1 SQMM CB .....(6)

QMA kN/m’

A

B

E

C D

(Momen tumpuan (C) dan lapangan maksimum)

S S S S

- 5/48 QMA S2

- 1/24 QMA S2

5/96 QMA S2

1/48 QMA S2

Page 18: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

16

Dari pers.(5) dan pers.(6),2.

241

61

127 SQMM CB x | 6/1 |

2.12

13

23

1 SQMM CB x | 3/2 |

2.4

112

42 SQMM CB

2.8

12

1 SQMM CB

2.8

13 SQM B

2.24

1 SQM B (momen tumpuan negatip) .....(7)

Substitusikan pers.(7) kedalam pers.(5) atau pers.(6), diperoleh,22 .

241

61).

241(

127 SQMSQ C

2.58

16

1 SQM C

2.48

5 SQM C (momen tumpuan negatip) .....(8)

Substitusikan pers.(7) kedalam pers.(1), diperoleh,

).24

1(2

1 2SQM A

2.48

1 SQM A (momen tumpuan positip) .....(9)

Momen lapangan (B – C),

222)( .

485.

241

2

1.

81 SQSQSQM CB

2)( .

965 SQM CB (positip) .....(10)

- 1/24 Q S2

- 5/48 Q S2

1/8 Q S2

5/96 Q S2

B C

S

Page 19: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

17

LAMPIRAN C

BEBAN T dan EW (PTT, PEW) , kN

Persamaan tiga momen,

06

.

3

.

IE

SM

IE

SM BA

06

13

1 BA MM

BA MM2

1 .....(1)

IES

SP

IE

SM

IE

SM

IE

SM

IE

SM CBBA

.

)b(.b.a.

6

1

6

.

3

.

3

.

6

.111

2

)b(.b.a.

6

16

13

26

1 111

S

SPMMM CBA

.....(2)

IES

SP

IES

SP

IE

SM

IE

SM

IE

SM

IE

SM DCCB

.

)b(.b.a.

6

1

.

)a(.b.a.

6

1

6

.

3

.

3

.

6

.222111

22

)b(.b.a.

6

1)a(.b.a.

6

16

13

26

1 222111

S

SP

S

SPMMM DCB

)b(.b.a)a(.b.a66

13

26

12221112

SSS

PMMM DCB .....(3)

EA MM ; DB MM .....(4)

Substitusikan pers.(1) kedalam pers.(2), diperoleh,

2

)b(.b.a.

6

16

13

2)2

1(6

1 111

S

SPMMM CBB

2

)b(.b.a.

6

16

112

7 111

S

SPMM CB

.....(5)

P

A

B

E

C D

(Momen tumpuan (C) dan lapangan maksimum)

S S S S

- 5/32 P S- 1/16 P S

P

a1 b2b1 a2

9/64 P S1/32 P S

Page 20: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

18

Substitusikan pers.(4) kedalam pers.(3), diperoleh,

)b(.b.a)a(.b.a66

13

26

12221112

SSS

PMMM BCB

)b(.b.a)a(.b.a63

23

12221112

SSS

PMM CB .....(6)

Dari pers.(5) dan pers.(6),

2

)b(.b.a.

6

16

112

7 111

S

SPMM CB

x | 6/1 |

)b(.b.a)a(.b.a63

23

12221112

SSS

PMM CB x | 3/2 |

2

)b(.b.a.12

42 111

S

SPMM CB

)b(.b.a)a(.b.a42

12221112

SSS

PMM CB

)b(.b.a4

1)a(.b.a

4

1)b(.b.a3 2221111112

SSSS

PM B

)b(.b.a

4

1)a(.

4

1)b(.b.a

322211112

SSSS

PM B .....(7)

(momen tumpuan negatip)

Kejadian khusus,a1 = a2 = b1 = b2 = ½ S

SPM B .16

1 (momen tumpuan B, bertanda negatip) .....(8)

Substitusikan pers.(7) kedalam pers.(6), diperoleh,

)b(.b.a)a(.b.a6

32)b(.b.a

4

1)a(.

4

1)b(.b.a

9

222111

2221111

2

2

SSS

P

MSSSS

PC

)b(.b.a

24

7)a(.

6

1)a(

24

7.b.a 22211112

SSSS

PM C .....(9)

Kejadian khusus,a1 = a2 = b1 = b2 = ½ S

SPM C .32

5 (momen tumpuan C, bertanda negatip) ....(10)

Substitusikan pers.(7) kedalam pers.(1), diperoleh,

)b(.b.a

4

1)a(.

4

1)b(.b.a

622211112

SSSS

PM A ....(11)

(momen tumpuan positip)

Page 21: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

19

Kejadian khusus,a1 = a2 = b1 = b2 = ½ S

SPM A .32

1 (momen tumpuan A, bertanda positip) ...(12)

Momen lapangan (B – C),

SPSPSPM CB .32

5.16

12

1.

41

)(

SPM CB .64

9)( (positip) .....(10)

- 1/16 P S - 5/32 P S

1/4 P S9/64 PS

B C

S

Page 22: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

20

LAMPIRAN D

BEBAN Temperatur ET (PET)

Persamaan tiga momen,

06

.

3

.

IE

SM

IE

SM BA

06

13

1 BA MM

BA MM2

1 .....(1)

h

ST

IE

SM

IE

SM

IE

SM

IE

SM CBBA ..2

1

6

.

3

.

3

.

6

.

h

IETMMM CBA

...

2

16

13

26

1 .....(2)

h

ST

h

ST

IE

SM

IE

SM

IE

SM

IE

SM DCCB ..2

1..

2

1

6

.

3

.

3

.

6

.

h

IETMMM DCB

...

61

32

61 .....(3)

EA MM ; DB MM .....(4)

Substitusikan pers.(1) kedalam pers.(2), diperoleh,

h

IETMMM CBB

...

2

16

13

2)2

1(6

1

h

IETMM CB

...

2

16

112

7 .....(5)

Substitusikan pers.(4) kedalam pers.(3), diperoleh,

h

IETMMM BCB

...

61

32

61

A

B

E

C D

S S S S

T

5/4 T EI/h

T

h

1000 mm

Geometri penampang

1/4 T EI/h 1/4 T EI/h

1/2 T EI/h

7/8 T EI/h

Page 23: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

21

h

IETMM CB

...

32

31 .....(6)

Dari pers.(5) dan pers.(6),

h

IETMM CB

...

2

16

112

7 x | 6/1 |

h

IETMM CB

...

32

31 x | 3/2 |

h

IETMM CB

...3

1242

h

IETMM CB

...

2

32

1

h

IETM B

...

2

33

h

IETM B

...

2

1 (momen positip) .....(7)

Substitusikan pers.(7) kedalam pers.(6), diperoleh,

h

IETM

h

IET C

...

32)

...

2

1(

31

h

IETM C

...

4

5 (momen positp) .....(8)

Substitusikan pers.(7) kedalam pers.(1), diperoleh,

).

..2

1(

21

h

IETM A

h

IETM A

...

4

1 (momen negatip) .....(9)

Page 24: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

22

LAMPIRAN E

BEBAN Temperatur ET (PET)

Persamaan tiga momen,

h

ST

IE

SM

IE

SM BA ..2

1

6

.

3

.

h

IETMM BA

...

2

16

13

1

BA Mh

IETM

21.

..2

3 .....(1)

h

ST

IE

SM

IE

SM

IE

SM

IE

SM CBBA ..2

1

6

.

3

.

3

.

6

.

h

IETMMM CBA

...

2

16

13

26

1 .....(2)

06

.

3

.

3

.

6

.

IE

SM

IE

SM

IE

SM

IE

SM DCCB

06

13

26

1 DCB MMM .....(3)

EA MM ; DB MM .....(4)

Substitusikan pers.(1) kedalam pers.(2), diperoleh,

h

IETMMM

h

IET CBB

...

2

16

13

2)2

1...

2

3(

61

h

IETMM CB

...

4

16

112

7 .....(5)

Substitusikan pers.(4) kedalam pers.(3), diperoleh,

06

13

26

1 BCB MMM

A

B

E

C D

S S S S

T

5/4 T EI/h

T

h

1000 mmGeometri penampang

1/4 T EI/h

1/2 T EI/h

5/4 T EI/h

1/2 T EI/h

Page 25: STRUKTUR BAJA II MODUL 3 - thamrin nasution · PDF fileModulus elastisitas baja tulangan, Es, ... kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap

Modul kuliah “STRUKTUR BAJA II” , 2012 Ir. Thamrin NasutionDepartemen Teknik Sipil, FTSP. ITM.

23

03

23

1 CB MM

CB MM 2 .....(6)

Substitusikan pers.(6) kedalam pers.(5), diperoleh,

h

IETMM CC

...

4

16

1)2(12

7

h

IETM C

...

4

1 .....(7)

(momen tumpuan C negatip)

Substitusikan pers.(7) kedalam pers.(6), diperoleh,

h

IETM B

...

2

1 .....(8)

(momen tumpuan B positip)

Substitusikan pers.(8) kedalam pers.(1), diperoleh,

).

..2

1(

21.

..2

3

h

IET

h

IETM A

h

IETM A

...

4

5 (momen positp) .....(9)