PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT

TUGAS

PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT

DOSEN PEMBIMBING : CANDRA ADITYA, ST., MT.

N A M A : AMBROSIO MARTINS NUNO

N I M : 12 28 42 82 0972

JURUSAN SIPIL-FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS WIDYAGAMA

MALANG

2014

Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG

122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Perkembangan transportasi di Indonesiasaat ini semakin pesat,

sejalan dengan laju perkembangan teknologi dan industri. Oleh karena itu perlu

adanya sarana dan prasarana perhubungan darat, laut dan udara. Prasarana

perhubungan darat adalah masalah paling penting untuk diprioritaskan, karena tanpa

adanya sarana perhubungan darat kegiatan ekonomi, sosial dan budaya maupun

informasi dari suatu daerah akan terhambat.

Pembangunan sarana darat sangat dipengaruhi oleh keadaan topografi daerah

yang dibangun. Masalah yang sering timbul dalam pembangunan jalan raya adalah

trase jalan yang direncanakan terhalang oleh jurang, sungai atau keadaan lain yang

menuntut dibangunnya bangunan penghubung seperti jembatan. Perencaanaan

jembatan ini hendaknya memenuhi persyaratan perencanaan yang harus dapat

menerima beban – beban yang berada diatasnya dengan konstruksi permanen dan

dapat berumur panjang.

Oleh karena itu, dalam penyusunan laporan akhir ini penyusun

membahas mengenai Perencanaan Bangunan Atas Jembatan Komposit Sungai

Sawo. Jembatan ini merupakan elemen yang sangat penting dalam transportasi

untuk mengangkut kayu jati yang berkualitas tinggi di daerah tersebut. Jembatan

Komposit Sungai Sawo terletak Jalan Pembangunan dan Jalan DR. Sitomo

Balikpapan.

1.2 PERMASALAHAN

Dengan desain konvensional yang telah ada, keakuratan hasil perencanaan

kurang memadai, maka penyusun menganggap perlu untuk merencanakan

jembatan komposit ini dengan perencanaan 3 D yang terintegrasi. Permasalahan

yang timbul adalah :

Bagaimana merencanakan struktur bangunan atas jembatan sesuai syarat aman dan

ekonomis ?



1.3 TUJUAN

Dalam merencanakan ulang (redesain) jembatan komposit ini

penyusun dapat :

1. Menentukan desain awal dan data jembatan.

2. Memperoleh hasil yang meliputi gelagar utama, gelagar tepi, diafragma, tebal pelat

lantai kendaraan, tebal lantai trotoir, dimensi kerb, tiang sandaran, sambungan

dan shear connector.

3. Mengetahui gambaran metode pelaksanaan jembatan komposit di lapangan.

1.4 BATASAN MASALAH

Dalam penyusunan laporan akhir ini, penyusun memberikan batasan permasalahan

yang akan dibahas. Adapun materi yang akan penyusun bahas antara lain :

1. Perencanaan bangunan atas jembatan komposit.

a. Perencanaan pelat lantai kendaraan.

b. Perencanaan tiang sandaran

c. Perencanaan kerb

d. Perencanaan pelat trotoar

e. Perencanaan gelagar utama

f. Perencanaan penyambung geser ( shear connector )

g. Perencanaan sambungan profil.

h. Perencanaan diafragma

i. Metode pelaksanaan pembangunan bangunan atas jembatan komposit.

1.5 SISTIMATIKA PEMBAHASAN

1.5.1 Prosedur Pembahasan

1. Perencanaan bangunan atas jembatan tipe komposit dimulai dari penyusunan

Bab I yang isinya antara lain : latar belakang ; permasalahan ; tujuan ;

batasan masalah dan sitematika masalah. Bisa juga dimulai dari bab II,

karena tidak ada keterkaitan yang berarti. Dalam bab II berisi dasar/pedoman

dalam merencanakan jembatan komposit ini. (catatan : tanda panah putus-putus



merupakan urut-urutan jika bab I harus diselesaikan terlebih dahulu karena ada

keterkaitan yang berarti).

2. Setelah selesai penyusunan bab I & bab II dilanjutkan penyusunan bab III yang

didalamnya terdapat item perhitungan dan perencanaan.

3. Pada bab III berisi perencanaan jembatan jembatan komposit yang dimulai dengan

mengansumsikan atau memperkirakan sementara data yang akan dipakai untuk

perhitungan nantinya, misalnya : dimensi pelat, tiang sandaran, dll.

4. Perhitungan pada bab III dapat dimulai dari ke empat item hitungan,

yaitu : Pelat lantai kendaraan ; tiang sandaran ; kerb dan atau lantai trotoir.

Kemudian hasil dari perhitungan didapatkan momen untuk mencari tulangan

yang dipakai. Khusus untuk pelat lantai kendaraan penyusun membandingkan

dengan perhitungan memakai Staad Pro untuk perhitungan

momennya dan menggunakan momen tersebut dalam perencanaan penulangan.

5. Perhitungan gelagar tidak mempunyai keterkaitan yang berarti jadi dapat pula

dikerjakan sebelum atau bersamaan dengan dimulai dengan mengansumsikan

dimensi profil yang akan digunakan.

6. Data tersebut kemudian dipakai untuk perhitungan gelagar tengah dan gelagar tepi

(biasanya dimensi untuk gelagar tengah dan tepi dipakai dimensi yang sama).

Dari perhitungan didapat momen yang kemudian dikontrol terhadap lendutan,

perubahan bentuk dan faktor keamanan (SF).

7. Jika hasil yang didapatkan tidak memenuhi syarat, maka perhitungan diulang dari

point ke – 5. tetapi jika data yang dihasilkan telah memenuhi syarat maka

dilanjutkan dengan perhitungan tegangan sebelum dan sesudah komposit.

Perhitungan untuk tegangan juga dikontrol oleh tegangan ijin dasar baja.

8. Jika hasil perhitungan tersebut tidak memenuhi syarat maka dilakukan

perhitungan ulang pada point ke – 5, tetapi jika telah sesuai dengan yang

disyaratkan maka perhitungan dapat

dilanjutkan dengan perhitungan pada shear connector, sambungan, atau diafragma.

Hasil perhitungan tersebut kemudian dikontrol .

9. Jika hasil perhitungan tersebut tidak memenuhi syarat maka dilakukan

perhitungan

ulang pada masing-masing



10. Pada metode pelaksanaan terdapat urut-urutan pengerjaan jembatan sesuai instruksi

dari pembimbing.

11. Setelah selesai maka yang terakhir menyusun bab V yaitu penutup yang berisi

kesimpulan dan saran.

1.6. NOTASI

WuDL = beban mati berfaktor

WuLL = beban hidup berfaktor

fc’ = mutu beton

fy = mutu baja

Ast = luas tulangan utama

Vu = gaya lintang berfaktor

Vn = gaya geser nominal

Vc = kekuatan geser tulangan

Av = luas tulangan sengkang

S = spasi/jarak sengkang

∅ = diameter tulangan polos

D = diameter tulangan ulir

bf = lebar sayap profil baja

tf = tebal sayap profil baja

bw = tebal badan profil baja

tw = tebal badan profil baja

Ix = momen imersia

bE = lebar efektif pelat

C = gaya tekan

T = gaya tarik

ts = tebal pelat beton

Cc = gaya tekan pada beton

Cs = gaya tekan pada baja

Ts = gaya tarik pada baja

Mn = momen kapasitas penampang

Ec = Elastisitas beton



Es = Elastisitas baja

n = modulus rasio

Ikomp = inersia komposit

Wmp = beban mati primer

Wms = beban mati sekunder

K = koefisien kejut

Mta = momen angin total

MR = momen akibat rem

α = koefisien thermal

Is = inersia pada baja

Ic = inersia pada beton

Nc,Ns = gaya normal

Mtsuhu = momen akibat suhu

Mtsusut = momen akibat susut SF

Cg = titik keseimbangan

σ = tegangan

σ = tegangan ijin

y’ = jarak terhadap Cg

ya = jarak dari serat atas ke g.n. komposit

yb = jarak dari serat bawah ke g.n. komposit

Mts = momen baja total

Mtc = momen beton total

H = tinggi stud SC

ds = diameter stud SC

Wx = momen tahanan

Ap = luas plat penyambung

tp = tebal plat penyambung

Kgs = kekuatan baut akibat geser

Ktp = kekuatan baut akibat tumpu

Tm = gaya horisontal pada sambungan

Td = gaya akibat gaya lintang

τ = tegangan geser

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1. DASAR PERENCANAAN

Konstruksi jembatan direncanakan sesuai dengan peraturan sbb :

1. Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan, 1992 (PPTJ-1992), Departemen Pekerja-

an Umum, Direktorat Jendral Bina Marga, Direktorat Bina Program Jalan.

2. Bridge Design Manual, 1992 (BDM-1992), Directorate General of Highways, Ministry

of Public Works, Republic of Indonesia.

2.2. BEBAN JEMBATAN

A. AKSI TETAP (PERMANENT ACTIONS)

1. BERAT SENDIRI ( MS )

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 dihitung berdasarkan berat satuan ( unit weight ) seperti Tabel 1.

Tabel 1. Berat satuan untuk menghitung berat sendiri

Bahan / material Berat sat 3

( kN/m )

Bahan / material Berat sat 3

( kN/m )

Beton bertulang 25.0 Timb. tanah padat 17.2

Beton prategang 25.5 Kerikil dipadatkan 20.0

Beton 24.0 Aspal beton 22.0

Batu pasangan 23.5 Lapisan beraspal 22.0

Baja 77.0 Air murni 9.8

Besi tuang 71.0 Pasir basah 18.4

Besi tempa 75.5 Pasir kering 17.2

Timbal 111.0 Lempung lepas 12.5

Beton ringan 19.6 Kayu ringan 7.8

Neoprin 11.3 Kayu keras 11.0

Koefisien tekanan tanah pasif, Kp = tan ( 45°+ φ' / 2 )

2. BEBAN MATI TAMBAHAN ( MA )

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 direncanakan mampu

memikul beban tambahan yang berupa :

a. Aspal beton setebal 50 mm untuk pelapisan kembali di kemudian hari (overlay ).

b. Tambahan genangan air hujan setinggi 50 mm apabila saluran drainase tidak beker-

ja dengan baik.

3. TEKANAN TANAH ( TA )

Tekanan tanah lateral dihitung dihitung berdasarkan harga nominal dari berat tanah w s,

sudut gesek dalam φ, dan kohesi c dengan :

ws' = ws

φ' = tan-1 (KφR

* tan φ ) dengan faktor reduksi untuk φ', KφR = 0.7

c' = KcR * c dengan faktor reduksi untuk c', KcR = 1.0

Koefisien tekanan tanah aktif, Ka = tan2 ( 45° - φ' / 2 ) 2

Pada bagian tanah di belakang dinding penahan yang dibebani lalu-lintas, harus diper-

hitungkan adanya beban tambahan yang setara dengan tanah setebal 0.60 m yang

berupa beban merata pada bagian tersebut.

Beban merata : q = 0.60 * Ws

B. AKSI SEMENTARA (TRANSIENT ACTIONS)

1. BEBAN LALU-LINTAS

Beban lalu-lintas untuk perencanaan jembatan terdiri dari beban lajur "D" dan beban

truk "T". Beban lajur "D" digunakan untuk perhitungan yang mempunyai bentang se-

dang sampai panjang, sedang beban truk "T" digunakan untuk bentang pendek dan

lantai kendaraan. Lalu-lintas rencana mempunyai lebar 2.75 m.

q(k

Pa)

q kPa

1.1. BEBAN LAJUR "D" ( TD )

Beban lajur "D" terdiri dari beban terbagi merata (Uniformly Distributed Load), UDL dan

beban garis (Knife Edge Load), KEL seperti terlihat pada Gambar 1.

UDL mempunyai intensitas q (kPa) yang besarnya tergantung pada panjang total L

yang dibebani 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

5.5 m

KEL

p kN/m

b

direction of traffic 90° 5.5 m 5.5 m

UDL

100%

50%

Gambar 1. Beban lajur "D"

10

8

6

4

2

0

0 20 40 60 80 100 L (m)

Gambar 2. Intensitas Uniformly Distributed Load (UDL)

KEL mempunyai intensitas, p = 44.0 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

DLA

(%)

50

40

30

20

10

0

0 50 100 150 200

Bentang, L (m)

Gambar 2. Faktor beban dinamis (DLA)

Untuk bentang menerus, digunakan panjang bentang ekivalen yang dinyatakan dengan

rumus : LE = √ ( Lav * Lmax )

Lav = panjang bentang rata-rata

Lmax = panjang bentang maksimum

1.2. BEBAN TRUK "T" ( TT )

Pembebanan truk "T" terdiri dari kendaraan truk semi-trailer yang mempunyai susunan

dan beban as seperti pada Gambar 2. Faktor beban dinamis untuk pembebana truk di-

ambil, DLA = 0.3

Gambar 3. Beban truk "T"

Gaya

rem

(kN

) q

(kPa)

2. GAYA REM ( TB )

Pengaruh pengereman dari lalu-lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah me-

manjang, dan dianggap bekerja pada permukaan lantai jembatan. Besarnya gaya

rem arah memanjang jembatan tergantung panjang total jembatan (Lt) sebagai berikut :

Gaya rem, TTB = 250 kN untuk Lt ≤ 80 m

Gaya rem, TTB = 250 + 2.5*(Lt - 80) kN untuk 80 < Lt < 180 m

Gaya rem, TTB = 500 kN untuk Lt ≥ 180 m

600

500

400

300

200

100

0

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Lt (m)

Gambar 4. Gaya rem

3. PEMBEBANAN UNTUK PEJALAN KAKI ( TP )

Trotoar pada jembatan jalan raya direncanakan mampu memikul beban hidup merata

seperti yang dilukiskan pada Gambar 5.

6

5

4

3

2

1

0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

A (m2)

Gambar 4. Pembebanan untuk pejalan kaki

Ab = luas bidang samping jembatan (m )

Untuk 10 m < A ≤ 100 m : q = 5 - 0.033 * ( A - 10 ) kPa

Untuk A > 100 m : q= 2 kPa

A = luas bidang trotoar yang dibebani pejalan kaki (m2)

Beban hidup merata q :

Untuk A ≤ 10 m2 : q= 5 kPa

2 2

2

C. AKSI LINGKUNGAN (ENVIRONMENTAL ACTIONS)

1. PENGARUH TEMPERATUR ( ET )

Variasi temperatur rata-rata pada konstruksi jembatan yang digunakan untuk meng-

hitung pemuaian dan gaya yang terjadi akibat perbedaan temperatur diberikan pada

Tabel 2. Besarnya harga koefisien perpanjangan akibat suhu disajikan pada Tabel 3.

Tabel 2. Temperatur Jembatan Rata-rata

Tabel 3. Sifat Bahan Rata-rata Akibat Pengaruh Temperatur

2. BEBAN ANGIN ( EW )

Gaya akibat angin dihitung dengan rumus sebagai berikut :

TEW = 0.0006*Cw*(Vw)2*Ab kN

Cw = koefisien seret, lihat Tabel 4.

Vw = Kecepatan angin rencana ( m/det ), lihat Tabel 5. 2

Tipe Bangunan Atas

Jembatan

Temperatur min.

rata-rata

Temperatur maks.

rata-rata

Lantai beton di atas

gelagar beton 15 °C 40 °C

Bahan

Jembatan

Koefisien muai

akibat suhu

Modulus Elastis

beton

Beton dengan kuat

tekan, fc' < 30 MPa

-6

10 x 10 per °C 25000 MPa

Beban garis merata tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibat

angin yang meniup kendaraan di atas jembatan dihitung dengan rumus :

TEW = 0.0012*Cw*(Vw)2 kN/m dengan, Cw = 1.2

Tabel 4. Koefisien seret, Cw

Untuk harga antara b/d dapat diinterpolasi

Tabel 5. Kecepatan Angin Rencana, Vw

2. BEBAN GEMPA ( EQ )

Beban gempa rencana dihitung dengan rumus :

TEQ = Kh * I * Wt

Kh = C * S

TEQ = Gaya geser dasar total pada arah yang ditinjau (kN)

Kh = Koefisien beban gempa horisontal

I = Faktor kepentingan

Wt = Berat total bangunan yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan

= PMS + PMA kN

C = Koefisien geser dasar untuk wilayah gempa, waktu getar, dan kondisi tanah

S = Faktor tipe struktur yang berhubungan dengan kapasitas penyerapan energi

gempa (daktilitas) dari struktur jembatan.

Waktu getar struktur dihitung dengan rumus :

Struktur Atas Masif Cw Keterangan

b/d = 1.0 2.10 b = lebar total jembatan dihitung dari

sisi luar sandaran

d = tinggi struktur atas

b/d = 2.0 1.50

b/d ≥ 6.0 1.25

Keadaan Batas Lokasi

s/d 5 km dari pantai > 5 km dari pantai

Daya layan 30 m/det 25 m/det

Ultimit 35 m/det 30 m/det

KP = 3 * Ec * Ic / h

Ic = momen inersia (m )

T = 2 * π * √ [ WTP / ( g * KP ) ]

3

WTP = ( PMS + PMA ) struktur atas + 1/2*PMS struktur bawah

T = waktu getar (detik)

WTP = berat sendiri struktur atas dan beban mati tambahan, ditambah setengah

berat sendiri struktur bawah (kN)

PMS = berat sendiri (kN)

PMA = beban mati tambahan (kN)

g = percepatan grafitasi (= 9.8 m/det2)

KP = kekakuan struktur yang merupakan gaya horisontal yang diperlukan untuk

menimbulkan satu satuan lendutan (kN/m)

Ec = modulus elastis beton (kPa) 4

h = tinggi struktur (m)

Untuk struktur jembatan dengan daerah sendi plastis berupa beton bertulang dan

struktur berperilaku elastis, maka nilai faktor tipe struktur,

S = 3.0

Jika struktur dapat berperilaku daktail dan mengalami simpangan yang cukup besar,

sehingga mampu menyerap energi gempa yang besar, maka nilai faktor tipe struktur,

S = 1.0 * F ≥ 1.0

F = 1.25 - 0.025 * n

n = jumlah sendi plastis yang menahan deformasi arah lateral yang ditinjau.

Koefisien geser dasar untuk wilayah gempa 3 disajikan pada Tabel 6, atau dapat di-

lihat pada Gambar 5.

Kriteria kondisi tanah keras, sedang, dan lunak, untuk menentukan koefisien geser da-

sar diberikan pada Tabel 7. Faktor kepentingan ( I ) disajikan pada Tabel 8.

Ko

efi

sien

gese

rdasa

r,C

Tabel 6. Koefisien geser dasar untuk wilayah gempa 3

0.20

0.15

0.10

0.05

0.00

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

Waktu getar, T (detik)

Gambar 5. Koefisien geser dasar gempa wilayah 3

Tabel 7. Kondisi tanah untuk koefisien geser dasar

Tipe Tanah Kedalaman Tanah

Keras Sedang Lunak

Untuk seluruh jenis tanah ≤ 3m 3 - 25 m > 25 m

Untuk tanah kohesif dengan kuat geser undrained

rata-rata < 50 kPa

≤ 6m 6 - 25 m > 25 m

Lapisan tanah yang bersifat kohesif dengan kuat ge-

ser undrained rata-rata > 100 kPa atau tanah berbu-

tir sangat padat

≤ 9m 9 - 25 m > 25 m

Untuk tanah kohesif dengan kuat geser undrained

rata-rata > 200 kPa

≤ 12 m 12 - 30 m > 30 m

Untuk tanah berbutir dengan ikatan matrik padat ≤ 20 m 20 - 40 m > 40 m

Tanah keras

Tanah sedang

Tanah lunak

T

( detik )

Nilai C untuk Tanah

Keras Sedang Lunak

0.00 0.14 0.18 0.18

0.40 0.14 0.18 0.18

0.55 0.11 0.16 0.18

0.60 0.10 0.15 0.17

0.90 0.10 0.10 0.14

1.30 0.10 0.10 0.10

3.00 0.10 0.10 0.10

Tabel 8. Faktor kepentingan, I

Klasifikasi I min.

Jembatan yang memuat > 2000 kendaraan/hari, jembatan pada jalan raya

utama atau arteri, dan jembatan dimana tidak ada route alternatif

1.2

Seluruh jembatan permanen lainnya dimana route alternatif tersedia, tidak

termasuk jembatan yang direncanakan untuk mengurangi pembebanan

lalu-lintas

1.0

Jembatan sementara (misal, Bailley) dan jembatan yang direncanakan

untuk mengurangi pembebanan lalu-lintas

0.8

2.1. TEKANAN TANAH LATERAL AKIBAT GEMPA

Gaya gempa arah lateral akibat tekanan tanah dinamis dihitung dengan menggunakan

koefisien tekanan tanah dinamis ( KaG) sebagai berikut : -1

θ = tan (Kh) 2 2

KaG = cos ( φ' - θ ) / [ cos θ * { 1 + √ (sin φ' *sin (φ' - θ) ) / cos θ } ] KaG = KaG - Ka

Gaya gempa arah lateral akibat tekanan tanah dinamis : 2

TEQ = 1/2 * h * ws * KaG kN/m

2.2. TEKANAN AIR LATERAL AKIBAT GEMPA

Gaya gempa arah lateral akibat tekanan air dihitung sebagai berikut :

Tipe Bangunan Gaya air horisontal

Pilar tipe dinding 2

TEQ = 0.58 * Kh * I * wa * b * h

Pilar tipe kolom dg. 2

b*h ≤ 2 m 2

TEQ = 0.75*Kh*I*wa*b *h ( 1 - 4*b*h ) 2 2

2 m < b*h ≤ 3.1 m 2

TEQ = 1.17 * Kh * I * wa * b * h

2 b*h > 3.1 m

2

TEQ = 0.38 * Kh * I * wa * h * b 3

wa = berat volume air = 9.8 kN/m

b = lebar pilar (m)

h = kedalaman air rata-rata (m)

Kh = koefisien beban gempa horisontal

I = faktor kepentingan

AD = luas proyeksi benda hanyutan tegak lurus arah aliran (m )

TEF = 0.5 * CD * Va * AD kN

Gaya gempa arah lateral akibat tekanan air dianggap bekerja pada kedalaman sama

dengan setengah kedalaman air rata-rata.

3. ALIRAN AIR, BENDA HANYUTAN, DAN TUMBUKAN DGN KAYU

3.1. ALIRAN AIR

Gaya seret pada pilar akibat aliran air dihitung dengan rumus :

TEF = 0.5 * Cd * Va2 * Ad kN

Cd = koefisien seret (Tabel 9)

Va = kecepatan aliran air rata-rata saat banjir dg periode ulang tertentu (m/det)

= 3 m/det (jika tidak dihitung berdasarkan analisis hidrologi)

Ad = luas proyeksi pilar tegak lurus arah aliran dengan tinggi sama dengan

kedalaman air banjir (m2)

Tabel 9. Koefisien seret

3.2. BENDA HANYUTAN

Gaya akibat benda hanyutan dihitung dengan rumus :

2

CD = 1.04

Va = kecepatan aliran air rata-rata saat banjir dg periode ulang tertentu (m/det) 2

= b*h

h = kedalaman benda hanyutan ( diambil = 1.20 m di bawah muka air banjir )

b = lebar benda hanyutan

= setengah panjang bentang dan harus ≤ 20 m

Bentuk depan pilar Cd

Persegi 1.4

Bersudut 0.8

Bundar 0.7

3.3. TUMBUKAN DENGAN KAYU

Gaya akibat tumbukan dengan batang kayu dihitung dengan rumus :

TEF = M * Vs2 / d kN

M = massa batang kayu = 2.0 Ton

Vs = kecepatan aliran air permukaan pada saat banjir (m/det)

= 1.4 * Va

d = lendutan elastis ekivalen (Tabel 10)

Tabel 10. Lendutan elastis ekivalen

Untuk kombinasi pembebanan diambil nilai terbesar dari :

1. Kombinasi : gaya seret + gaya akibat benda hanyutan

2. Kombinasi : gaya seret + gaya akibat tumbukan batang kayu

D. AKSI-AKSI LAINNYA

1. GESEKAN PADA PERLETAKAN ( FB )

Gaya akibat gesekan pada perletakan dihitung berdasarkan beban tetap dikalikan dgn

koefisien gesek untuk perletakan yang bersangkutan.

TFB = µ* (PMS + PMA)

PMS = aksi tetap berat sendiri stuktur atas (kN)

PMA = aksi tetap beban mati tambahan struktur atas (kN)

µ = koefisien gesek

Untuk jenis perletakan berupa elastomeric, koefisien gesek rata-rata dapat diambil

sebesar 0.18.

Tipe pilar d (m)

Pilar beton masif 0.075

Pilar beton portal 0.150

2.3. FAKTOR BEBAN

Aksi / Beban Simbol Faktor Beban

Ultimit Daya layan

A. Aksi Tetap

Berat sendiri PMS 1.30 1.00

Beban Mati Tambahan PMA 2.00 1.00

Tekanan Tanah PTA 1.25 1.00

B. Aksi Transien

Beban Lajur "D" atau "T" TTD / TTT 2.00 1.00

Gaya Rem TTB 2.00 1.00

Beban Trotoar TTP 2.00 1.00

C. Aksi Lingkungan

Pengaruh Temperatur TET 1.20 1.00

Beban Angin TEW 1.20 1.00

Beban Gempa TEQ 1.00 1.00

Aliran air, hanyutan / tumbukan TFB 2.00 1.00

D. Aksi Lainnya

Gesekan pada perletakan TFB 1.30 1.00

2.4. KOMBINASI BEBAN

A. Kombinasi pada keadaan ultimit

Aksi / Beban Faktor

Beban

KOMBINASI

1 2 3 4

A. Aksi Tetap

Berat sendiri KMS 1.30 1.30 1.30 1.30

Beban Mati Tambahan KMA 2.00 2.00 2.00 2.00

Tekanan Tanah KTA 1.25 1.25 1.25 1.25

B. Aksi Transien

Beban Lajur "D" atau "T" KTD / KTT 2.00 1.00 1.00

Gaya Rem KTB 2.00 1.00 1.00

Beban Trotoar KTP 2.00

C. Aksi Lingkungan

Pengaruh Temperatur KET 1.00 1.00 1.00

Beban Angin KEW 1.00 1.20

Beban Gempa KEQ 1.00

Aliran air, hanyutan / tumbukan KFB 1.00 2.00

D. Aksi Lainnya

Gesekan pada perletakan KFB 1.00 1.00 1.00

B. Kombinasi pada keadaan tegangan kerja

Aksi / Beban Faktor

Beban

KOMBINASI

1 2 3 4

A. Aksi Tetap

Berat sendiri KMS 1.00 1.00 1.00 1.00

Beban Mati Tambahan KMA 1.00 1.00 1.00 1.00

Tekanan Tanah KTA 1.00 1.00 1.00 1.00

B. Aksi Transien

Beban Lajur "D" atau "T" KTD / KTT 1.00 1.00 1.00

Gaya Rem KTB 1.00 1.00 1.00

Beban Trotoar KTP 1.00 1.00 1.00

C. Aksi Lingkungan

Pengaruh Temperatur KET 1.00

Beban Angin KEW 1.00

Beban Gempa KEQ 1.00

Aliran air, hanyutan / tumbukan KFB 1.00 1.00 1.00

D. Aksi Lainnya

Gesekan pada perletakan KFB 1.00 1.00

Kelebihan Tegangan yang diperbolehkan 0% 25% 40% 50%



BAB III

METODE KAJIAN PELAKSANAAN

3.1 PEKERJAAN PERSIAPAN

1. Mobilisasi

Mobilisasi adalah kegiatan mendatangkan tenaga, bahan, dan peralatan yang akan digunakan

dalam kegiatan pembangunan suatu proyek. Untuk alat-alat berat yang akan digunakan

didatangkan secara bertahap sesuai dengan kebutuhan yang akan digunakan terlebih

dahulu. Pada tahap I pendatangan alat berat, yaitu : dump truk, buldozer, back hoe, tahap II

yang didatangkan berupa material dan crane, tahap III yang didatangkan adalah alat

pemancang, pada tahap IV alat berat yang didatangkan adalah alat berat untuk pekerjaan

perkerasan, seperti TR, Tandem, finisher, dll. Untuk lokasi penempatan/tata letak site

proyek ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 4.1 Tata Letak Site

2. Pembersihan Lokasi

Pada kegiatan pembersihan, kegiatan yang dilakukan antara lain : perataan lahan,

penebangan semak belukar ataupun pohon yang setidaknya dapat menggangu jalannya

proyek, pembuatan akses jalan masuk proyek yang seluruhnya dilakukan dengan alat berat

jenis buldozer (lihat gambar 4.2)



Gambar 4.2 Perataan lahan

3. Pembangunan fasilitas proyek di lapangan

a. Direksi keet

Direksi keet adalah tempat mengkoordinasi dan mengawasi semua kegiatan

pelaksanaan proyek. Direksi keet dibangun dari tiang kayu, dinding dari multiplek,

lantai beton rabat, atap asbes dan penerangan secukupnya. Ukuran direksi keet 2 (4,8 m

x 4,8 m).

b. Gudang terbuka dan gudang tertutup

Gudang digunakan untuk penyimpanan peralatan konstruksi dan bahan yang akan

dipergunakan untuk pembangunan proyek. Luasan bangunan ini adalah ( 8 x 6 ) m.

Untuk bahan pembuatan gudang sama dengan bahan yang digunakan untuk

pembangunan direksi keet. Lokasi penempatan gudang tidak jauh dari proyek

c. Barak Pekerja

Barak pekerja dibangun bersebelahan dengan lokasi pembangunan barak kerja dengan

luasan bangunan (4,8 m x 4,8 m). Jenis material yang digunakan sama dengan

material yang digunakan dalam pembangunan direksi keet.

3.2 PEKERJAAN PENGUKURAN

Pekerjaan pengukuran dilakukan dengan mengunakan alat theodolite untuk menentukan as

jembatan dengan alur pengukuran dimulai dengan membuat titik acuan dari beton rabat dilanjutkan

dengan mengukur mulai dari titik abutmen 1 menuju pilar sampai abutmen 2. kemudian

dilakukan pengukuran ulang dari abutment 2 menuju pilar sampai abutmen 1. Setelah patok

terpasang selanjutnya dilakukan pemasangan bowplank untuk menentukan sudut sudut dari

bangunan. Bowplank terbuat dari papan kayu 2/20 dan usuk 5/7. Bowplank ditancapkan

kedalam tanah sampai posisinya kuat/tidak mudah goyangdan dipasang ± 3 m

dari lokasi bangunan sehingga tidak rusak pada waktu penggalian.



3.3 PEKERJAAN BANGUNAN BAWAH

3.3.1 Pekerjaan Galian

1. Pekerjaan galian untuk abutment dilaksanakan sampai dengan elevasi dasar pile

cap yaitu ± 1 m.

2. Penggalian dilakukan melebihi luasan yang akan digunakan untuk abutmen untuk

memudahkan penempatan konstruksi. Pekerjan ini menggunakan alat berat back

hoe dan menggunakan dumptruck (DT) (gambar 4.3) dan tanah hasil galian

dibuang ketempat yang sudah direncanakan.

3. Dilanjutkan dengan penggalian tanah untuk pengerjaan pilar Penggalian

menggunakan alat berat jenis back hoe dengan langsung masuk ke sungai, karena

pada aliran air di sungai pada waktu musim kemarau sangat sedikit atau hampir tidak

ada dan dari data geologi yang didapat jenis tanah pada lokasi proyek adalah

lapisan tanah kerapak (gambar 4.4).

Gambar 4.3 Cara kerja back hoe



Gambar 4.4 Keadaan sungai gandong

4. Pengeringan air (dewatering) pada pekerjaan pondasi untuk abutment dilakukan

jika air dianggap menggenangi lokasi penggalian.

3.3.2 Pekerjaan Tiang Pancang

1. Pekerjaan pemancangan dimulai dari pondasi pilar jembatan dan dilanjutkan ke

abutmen.

2. Tiang pancang diangkat menuju lokasi dan ditegakkan pada titik yang ditentukan.

3. Tiang pancang diukur ketegakan tiang menggunakan theodolite.

4. Dilakukan pemukulan dengan disel hammer dan setiap 10 kali pukulan dilakukan

pencatatan penurunan.

5. Setelah proses pemancangan selesai, dilakukan pemotongan /pengelupasan tiang sesuai

dengan elevasi rencana. Tulangan pada tiang disisakan ± 50 cm untuk pengecoran pile

cap.

3.3.3 Pekerjaan Beton

1. Langkah awal yang dilakukan adalah membuat bekisting untuk abutmen dan

pilar jembatan menggunakan kayu lapis (playwood) setebal 12 mm dan kayu meranti

ukuran 5/7. kayu bekisting dirangkai sesuai ukuran. Tulangan abutmen/pilar yang sudah

jadi diletakan pada tempatnya. Kemudian bekisting dipasang di sekeliling tulangan

(sesuai dimensi abutmen/pilar) dan dilebihkan setebal bekisting tersebut.

2. Pengecoran dilakukan setelah bekisting dicek terhadap goyangan, kebocoran dan

kekuatan perancah.

3. Sebelum pengecoran beton dicek terhadap nilai slump untuk mengukur kekentalan

ampuran beton tersebut.

4. Pengecoran dilakukan dengan menggunakan ready mix concrete dari truk molen. Tata

cara pengecoran dilakukan secara bertahap atau persegmen.



Gambar 4.5 Pengecoran ready mix dari truk molen

5. Setelah pengecoran setebal 30 cm dilakukan pemadatan beton menggunakan

vibrator dan dibantu dengan pemadatan dengan cara mengetok bekisting

dengan palu ataupun dengan tongkat besi.

6. Setelah beton mencapai umur yang disyaratkan atau seijin pengawas lapangan

bekisting bisa dibongkar sesuai instruksi dari pengawas.

3.3.4 Pekerjaan Urugan

1. Pekerjaan selanjutnya adalah pengurugan dengan menggunakan tanah urug dari tanah

bekas galian ataupun dari tanah lain yang diambil dari luar proyek dilakukan oleh back

hoe. (gambar 4.6)

Gambar 4.6 Pengurugan oleh back hoe

2. Pekerjaan pemadatan dilakukan tiap tebal pengurugan ± 15cm dengan menggunakan

stamper ataupun baby roller.(gambar 4.7)



Gambar 4.7 Alat Pemadat

3.4 PEKERJAAN BANGUNAN ATAS

3.4.1 Pekerjaan Sambungan Gelagar

1. Pendatangan profil baja

Pendatangan profil baja dilakukan dengan menggunakan truk

khusus untuk mengangkut profil baja yang dilengkapi dengan sejenis crane

untuk mengangkat dan meletakkan profil baja. Ketika truk tersebut

sampai dilokasi proyek profil tersebut diletakkan sesuai instruksi dari

pelaksana, pengawas atau pun orang yang bertanggungjawab terhadap

pelaksanaan penyambungan.

2. Peletakan profil baja

a.Sebelum profil tersebut diletakkan, sebaiknya telah dibuat semacam

perletakan dari kayu yang disusun dua tingkat serta melintang terhadap

profil nantinya.

b.Setelah truk sampai profil tersebut diletakkan dengan hati hati dan searah

memanjang jembatan pada perletakan yang telah dibuat.

c.Untuk peletakan profil yang lain untuk dilakukan penyambungan,

perletakannya harus berhimpit dengan gelagar yang lain. (gambar 4.8)

Gambar 4.8 Peletakan profil baja



3. Penyambungan profil baja

a. Setelah profil tersebut diletakkan pada perletakan, kemudian

dilakukan penyambungan terhadap profil baja tersebut dengan alat sambung baut.

b. Proses penyambungan dilakukan dengan tenaga manusia dengan diawasi serta

mengikuti instruksi dari pelaksana maupun pengawas lapangan.

3.4.2 Pekerjaan Pengelasan

1. Setelah profil disambung, permukaan atas profil diberi tanda (titik atau garis) untuk

pemasangan shear connector dan juga nantinya untuk pelat begisting.

2. Kemudian shear connector dipasang dengan menggunakan las sudut dengan jarak

sesuai perhitungan. (gambar 4.9)

Gambar 4.9 Pengelasan shear connector

3.4.3 Pemasangan Gelagar Utama

1. Sebelum gelagar baja tersebut diangkat dan dipasangkan pada perletakan di

abutmen jembatan, sebaiknya terlebih dahulu dicek terhadap sambungan, shear

connector, dan pada abutmen diukur dan diberi tanda untuk perletakan expantion joint

dan perletakan untuk tumpuan.

Gambar 4.10 Jenis perletakan pada tumpuan

(elastomeric bearing-pad dan expantion roller bearing)



2. Setelah siap semuanya, gelagar dipindahkan ke atas abutmen dan pilar

dengan menggunakan crane.

3. Posisi crane berada di depan jembatan rencana dan bersebelahan dengan

tempat penyambungan profil baja.

Gambar 4.11 Pemindahan gelagar profil baja

4. Peletakan gelagar tersebut haruslah secara hati-hati dan tepat berada pada tumpuan.

5. Setelah pemindahan gelagar yang pertama, dilanjutkan dengan

gelagar yang kedua. Setelah gelagar kedua tersebut diletakkan pada

tempatnya, kedua gelagar tersebut segera disambung dengan diafragma.

Penyambungan dengan diafragma dimulai dari yang ujung gelagar. Demikian

seterusnya sampai dengan gelagar yang terakhir.

Gambar 4.12 Sambungan diafragma

3.4.4 Pekerjaan Beton

1. Pekerjaan begisting

a. Begisting yang digunakan pada pengecoran pelat lantai kendaraan

adalah terbuat dari beton bertulang dengan tulangan utama tegak lurus dengan arah

memanjang gelagar.



b. Begisting tersebut dipesan pada pabrik pembuatan beton bertulang sesuai instruksi

pelaksana atau pengawas lapangan.

c. Pemasangan begisting ke atas gelagar diangkat dengan crane.

Gambar 4.13 Penempatan pelat begisting

2. Pekerjaan pembesian

a. Pekerjaan pembesian atau penulangan terdiri dari pemotongan,

pembengkokan dan perangkaian tulangan tersebut.

b. Pemotongan dan pembengkokan tulangan dilakukan di barak kerja

harus sesuai dengan gambar kerja.

c. Perangkaian tulangan dilakukan langsung di atas gelagar.

3. Pengecoran

a. Sebelum dilakukan pengecoran, tulangan dicek dahulu posisi dan

keadaannya juga pemberian decking untuk tebal selimutnya.

b. Sesaat sebelum pengecoran hendaknya ready mix dicek terhadap

nilai slump terlebih dahulu. Jika sudah sesuai maka dapat dilakukan pengecoran.

c. Pegecoran untuk tempat yang jauh dari truk molen digunakan pompa.

Gambar 4.14 Detail pemompaan ready mix



4. Pemadatan

a. Pemadatan dilakukan dengan menggunakan vibrator.

b.Pemadatan dengan menggunakan vibrator haruslah dilakukan oleh orang yang

berpengalaman dan cakap, karena untuk pemadatan haruslah sesuai dengan aturan

diantaranya yaitu tidak diperkenankan menyentuh tulangan, sudut penggunaan

vibrator haruslah sesuai dengan yang diperkenankan.

c. Selain pemadatan dengan vibrator juga dilakukan dengan cetok kayu untuk

meratakan permukaan.

5. Perawatan beton

a.Beton yang baru dicor harus dilindungi dari hujan, matahari secara langsung serta

kerusakan lain karena sentuhan, sampai beton telah menjadi keras. Permukaan beton

harus diusahakan tetap dalam keadaan lembab, dengan cara menutupnya dengan

karung basah atau menggenanginya dengan air.

b. Permukaan beton tersebut harus dibasahi selama minimum 14 hari.

c. Kemudian dilanjutkan dengan pengecoran lantai trotoir dan tiang sandaran.

d. Perawatan untuk trotoir menggunakan air curring sedangkan untuk tiang sandaran

menggunakan karung basah.

3.4.5 Pekerjaan Perkerasan

1. Pekerjaan perkerasan dimulai dari lapisan pondasi bawah dengan

aggregat kelas B dan dipadatkan dengan menggunakan trimbis atau tandem roller.

2.Dilanjutkan dengan lapisan pondasi atas dengan aggregat kelas A dan dipadatkan

dengan tandem.

3. Kemudian dilanjutkan dengan lapisan perkerasan menggunakan ATB setebal padat 5

cm. Sebelum diberi aspal, permukaan lantai kendaraan dibersihkan dari debu ataupun

kotoran dengan menggunakan compresor lalu permukaannya diberi prime coat,

setelah itu dipadatkan dengan menggunakan tandem roller dan Pneumatic Tire

Roller (TR).

4. Untuk perkerasan di atas jembatan hanya menggunakan prime coat dan dilapisi

dengan ATB dengan tebal padat 5 cm.

Gambar 4.15 Tandem Roller dan TR



3.4.6 Finishing

1. Pekerjaan Lain-lain

a. Pembuatan booksandaran dengan pasangan batukali sejumlah 4 buah dengan

dimensi sesuai dengan gambar.

b. Pemasangan Rambu – rambu jalan dengan bagian bawahnya dicor dengan beton

rabat.

2. Pekerjaan Acian

a. Pekerjaan acian untuk kerb lantai kendaraan

b. Pekerjaan acian untuk booksandaran

3. Pekerjaan Pengecatan

a. Pengecatan pada tiang trotoir

b. Pengecatan pada rambu – rambu

c. Pengecatan pada kerb

d. Pengecatan pada booksandaran

e. Pengecatan untuk marka, khusus untuk marka digunakan bahan yang khusus.

9 m

m

BAB IV

7,40,8 0,8

1,48

0,8

kN/m3

L

b1

b2

berat beton tidak bertulang

b

Tegangan leleh bajaMutu baja

Tebal slap lantai jembatan

th

s

Mpa

210000

mm

920

mm

m

m

m0,8

Lebar Jalur Lalu-lintas

Lebar trotoar

7,4

0,05

fy

Panjang bentang jembatanLebar total Jembatan

1,48 1,481,48

hKETERANGAN SIMBOL

Jarak antara girder baja

NILAI SATUAN

Diketahui

Tebal lapisan aspal ta

1,48 m

0,20,1

Tebal genangan air hujan

MpaMpa

Tegangan dasarModulus elastis baja,

37

Fs =Fy/1.5Es

240160

Bj

Fy = U*10 390

240

Mpa

MpaU 24

Fy = U*10

kN/m3

Kuat tekan beton,

Untuk baja tulangan dengan Ø > 12 mm :Tegangan leleh baja,

Untuk baja tulangan dengan Ø > 12 mm :

Kfc'

Mutu Beton

U

24,9

39

berat beton bertulang

Modulus elastis beton Ec = 4700√fc' 23453

9772,1υ 0,2

Spesific Grafity

77,0

Angka PoissonMpa

25,0

22,0 kN/m3

ws

wc

waBerat Lapisan Aspal

Berat baja

w'c

kN/m3

24,0

Tegangan leleh baja,

Koefisien Muai Panjang untuk betonG=Ec/[2*(1+υ)]

α

Mpa

300Mpa

MpaModulus Geser

1,E-05

1,48

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. DATA KONSTRUKSI

trotoar

Aspal (tebal ta) Slab (tebal ts)

Sandaran Girder

Deck slab Diafragma

0.3 m

0.2 m0.1 m

Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANGAmbrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANGAmbrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANGAmbrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG 122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT 122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT 122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT 122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT

700 300 13 20

4.2.1 Beban Sendiri (MS)

Faktor beban Ultimit : KMS =Ditinjau slab lantai jembatan selebar = mTebal slap lantai Jembatan sebesar = m

Berat beton bertulang = 25 kN/m3

Berat Sendiri, QMS = b * h * wc = kN/m

4.2.2 Beban mati tambahan (MA)

beban faktor Ultimit :

12

Beban mati tambahan, kN/m

4.2.3 Beban Truk "T" (TT)

Faktor beban Ultimit : KTT = Beban hidup pada lantai jembatan berupa beban roda ganda oleh Truk (beban T) yang besarnya,

Jembatan kelas I = kNFaktor beban dinamis untuk pembebanan truk diambil, DLA =Beban Truk "T" PTT = (1+DLA)*T kN

KMA

20

13

Berat air hujan/jenis air

LebarTinggi

ww

Wprofil

kN/m3

kN/mmm

WF

9,8

1,6600

mmmm

mm

300

A

Wx

21150

tw

tf

h

Wc

LMomen InersiaPanjang bentang Girder

Tebal badan

tebal sayap

Tebal Slab beton

Luas penampang

hs mm

0,15

mm2

mm3

mm4

mmmm

QMS 5,000

Beban

QMA

(m)

Berat

kN/m3

4980000

1720000000

4.2. ANALISIS BEBAN SLAB LANTAI JEMBATAN

No JenisTebal

20000

db

2001480

Tahanan momen

700

Profil baja Berat profil baja

Jarak antara girder

2,0

T

130

kN/m

3,30

=

Ix

b

22,009,80,05

3,790,49Air hujan

2,0

100

1,31

0,2

Lapisan Aspal + Overlay

0,3


4.2.4 Beban Angin (EW)

Faktor beban ultimit : =Beban garis merata tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibatangin yang meniup kendaraan di atas jembatan dihitung dengan rumus :

TEW = 0.0012*Cw*(Vw)2 kN/m dengan, Cw =Karena b/d ≥ 6

PPJT 1992, Tabel 5. kecepatan Angin rencana, Vw

Cw = Koefisien serat =Vw = Kecepatan angin rencana = 35 m/detTEW = x 1,2 x 35 = kN/m

KEW

2530

m/det

1,2

1,764

Ultimit m/det

s/d 5 km dari pantai

3035

Daya layanm/det

LokasiKeadaan batas

1,20

> 5 km dari pantai

1,20

m/det

0,0012 2

h

T = 100 kN

ha

X

TEW

PEW

hh/2


Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan tinggi2 m di atas lantai jembatan. h = 2 mJarak antara roda kendaraan x = mTransfer beban angin ke lantai jembatanPEW = (1/2*h/x*TEW)

= kN4.2.5 Pengaruh temperatur (ET)

Faktor beban ultimit : KET =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 Tmax = 40 ᵒC

Temperatur minimum rata-rata Tmin = 15 ᵒC

∆T = ( Tmax - Tmin ) / 2Perbedaan temperatur pada slab, ΔT = ᵒCKoefisien muai panjang untuk beton, α = /ᵒCModulus elastis beton, Ec = kpa

4.2.6 Momen pada slab lantai Jembatan

Formasi pembebanan slab untuk mendapatkan momen maksimum pada bentang menerusdilakukan seperti pada gambar. Momen maksimum pada slab dihitung berdasarkan metode one way slab dengan beban sebagai berikut :

QMS

QMA

PTT kN

PEW kN∆T ᵒC12,5

3,790

1,008

5,000

12,50,00001

1,2

130,00

1,008

kN/m

kN/m

23452953

1,75

QMS

QMA

PEW

PTT PTT

PEW

?T ?T

1.48 m 1.48 m 1.48 m 1.48 m 1.48 m

1.48 m 1.48 m 1.48 m 1.48 m 1.48 m

1.48 m 1.48 m 1.48 m 1.48 m 1.48 m

1.48 m 1.48 m 1.48 m 1.48 m 1.48 m

1.48 m 1.48 m 1.48 m 1.48 m 1.48 m

Aspal (tebal ta) Slab (tebal ts)0.1 m

trotoar

0.2 m

Girder

Deck slab Diafragma

0.3 m


Koefisien momen lapangan dan momen tumpuan untuk bentang menerus dengan beban merata, terpusat, dan perbedaan temperatur adalah sebagai berikut :

k = koefisien momen s = 1,48

Untuk beban merata Q : M =k * Q * s2

Untuk beban pusat P: M =k * P * s

Untuk beban temperatur, ΔT : M = k * α * ΔT * Ec * s3

Momen tumpuan, = * QMS * s2 = kNm

Momen Lapangan, = * QMS * s2 = kNm

Momen tumpuan, = * QMA * s2 = kNm

Momen Lapangan, = * QMA * s2 = kNm

Momen tumpuan, = * PTT * s = kNm

Momen Lapangan, = * PTT * s = kNm

Momen tumpuan, = * PEW * s = kNm

Momen Lapangan, = * PEW * s = kNm

Momen tumpuan, = * α * ΔT * EC * s3 = kNm

Momen Lapangan, = * α * ΔT * EC * s3 = kNm

a. Momen Slab

1 Berat sendiri

2 Beban mati tambahan

3 Beban truk "T"

4 Beban angin

5 Pengaruh Temperatur

0,210

0,005

0,027

MMS

MMS

0,912

0,457

1,2

1,0

2,0

PEW

∆T 1,2

0,233

M tumpuan

(kNm)

2,0

0,9123

0,8642

30,0529

Ultimite

QMA

PTT

Momen akibat beban Angin (EW) :

Momen akibat temperatur (ET) :

MMA

Momen akibat beban mati tambahan (MA)

Momen akibat beban truk (TT)

MET

Faktor No

MTT

MTT

MEW

MEW

MMA

Jenis beban

0,4483

0,2330 0,20990,0053 0,0267

0,864

0,448

30,053

27,071

0,4567

27,0707

1,0

0,1041

Layan

1,0

1,0

QMS

Keadaan

0,1562

0,1562

0,1407

1,3

2,81,E-06

beban

MET

Daya

Momen akibat berat sendiri (MS)

0,1407

M lapangan

(kNm)

0,0417

5,62,E-07

0,0540

1,0

0,0833


b. Kombinasi - 1

1 Berat sendiri


3 Beban truk "T"

4 Beban angin


c. Kombinasi - 2

1 Berat sendiri


3 Beban truk "T"

4 Beban angin


4.2.7. PEMBESIAN SLAB

4.2.7.a. Tulangan Lentur Negatif

Momen rencana tumpuan: Mu = kNm

Mutu beton : K - Kuat tekan beton, fc' = Mpa

Mutu baja U - 39 Tegangan leleh baja, fy = MpaTebal Slab beton, h = mmJarak tulangan terhadap sisi luar beton, d' = mmModulus elastis baja, Es Es =Faktor bentuk distribusi tegangan beton, β1 =

ρb = β1*0,85*fc'/fy*600/(600 + fy) =

Rmax = 0,75 * ρb *fy * [1 - 1/2 * 0,75 * ρb * fy / (0,85 * fc')] =

Faktor reduksi kekuatan lentur, φ =Momen rencana ultimit, Mu = kNmTebal efektif slab beton, = mmDitinjau slab beton selebar 1 m b = mmMomen nominal rencana, Mn = Mu/φ = kNm

Faktor tambahan momen, Rn = Mn * 10-6 / (b * d2) =

.....Ok

63,259165

100079,073

2,90443

d = h - d'

24,9

39020035

2100000,85

0,027957

6,59766

0,8

1,2 0,0053 0,0267 0,0064 0,0320Total momen Ultimit slab, Mu = 33,2533 28,8449

1,0 30,0529 27,0707 30,0529 27,07071,2 0,2330 0,2099 0,2796 0,2519

1,3 0,9123 0,4567 1,1860 0,59372,0 0,8642 0,4483 1,7284 0,8966

No Jenis bebanFaktor M tumpuan M lapangan Mu tumpuan

beban (kNm) (kNm) (kNm)

1,0 0,0053 0,0267 0,0053 0,0267Total momen Ultimit slab, Mu = 63,2585 55,8682

2,0 30,0529 27,0707 60,1058 54,14141,0 0,2330 0,2099 0,2330 0,2099

1,3 0,9123 0,4567 1,1860 0,59372,0 0,8642 0,4483 1,7284 0,8966

Mu tumpuan

beban (kNm) (kNm) (kNm)No Jenis beban

Faktor M tumpuan M lapangan

(kNm)

Mu lapangan

(kNm)

63,259

Mu lapangan

300

Rn < Rmax


Rasio Tulangan yang diperlukan

ρ = 0,85 *fc'/fy * [1 - 2 * Rn/(0,85 * fc')] =Rasio tulangan minimum ρmin = 25%*(1,4/fy) =Rasio tulangan yang digunakan ρ =Luas tulangan yang diperlukan As = ρ * b * d = mm²

Diameter tulangan yang digunakan D mmJarak tulangan yang diperlukan S = π /4*D²*b/As = mm

Digunakan tulangan D 16 - 150

= 1340 mm2

Tulangan bagi / susut arah memanjang diambil 50% tulangan pokok

As' = 50% *As = 664 mm²

Diameter tulangan yang digunakan D 13 mm mmJarak tulangan yang diperlukan S = π /4*D²*b/As =

Digunakan tulangan D 13 - 175

As' = = 758 mm2

4.2.7.b. Tulangan Lentur Positif

Momen rencana lapangan : Mu = kNmMutu Beton K - 300 Kuat tekan beton fc' =Mutu Baja U - 39 Tegangan leleh Baja fy =Tabel Slab Beton h = mmJarak tulangan terhadap sisi luar beton d' = mmModulus Elastis Baja, Es Es =Faktor Bentuk distribusi Tegangan Beton ρ1 = 0,9

ρb = β1*0,85*fc'/Fy*600/( 600 + fy ) =Rmax = 0,75 * ρb *fy * [1 - 1/2 * 0,75 * ρb * fy / (0,85 * fc')] =Faktor reduksi kekuatan lentur ᵩ =

Momen rencana Ultimit Mu =Tabel efektif slab beton d = h - d' =Ditinjau slab beton selebar 1 m b =

Momen nominal rencana Mn = Mu/ᵩ =

Faktor tahanan momen =Rn < Rmax .....Ok

0,80

π /4*D²*b/s

AS = π /4*D²*b/s

200,027

151,499

6,5977

2,5651

0,028

35210000

55,868165

1000

69,835

55,86824,9

0,00804

390200

MPaMPa

0,000900,00804

161327,15

)*/(10* 26dbMnRn

−=


Rasio tulangan yang diperlukan

=Rasio tulangan minimum =Rasio tulangan tulangan yang digunakan ρ =Luas tulangan yang diperlukan = mm²

D mmJarak tulangan yang diperlukan = mm

Digunakan tulangan D 16 -

= mm2

Tulangan bagi atau susut arah memanjang diambil 50% tulangan pokok

= 580 mm²

Diameter tulangan yang digunakan D mmJarak tulangan yang diperlukan = mm


= 885 mm2

4.2.8 KONTROL LENDUTAN SLAB

Mutu beto :K - Kuat tekan beton fc' = MpaMutu Baja :U - 39 Tegangan leleh ba fy = MpaModulus elastis beton = MpaModulus elastis baja Es = Mpa

Tebal Slab h = mm

Jarak tulangan terhadap sisi luar beto d' = mmTebal Efektif slab = mmLuas tulangan Slab As = mm²

panjang bentang slab 1,48 = mmditinjau slab selebar b = m = mmbeban terpusat = kNBeban merata = kN/mlendutan total yang terjadi = mminersia Brutto penampang plat = mm³

modulus keruntuhan lentur beton = MpaNilai perbandingan modulus elastis =

= mm²

Jarak garis netral terhadap sisi atas beton = mm

Inersia penampang retak yang ditransformasikan ke beton dihitung sebagai berikut :

= mm⁴

= 100 mmMomen retak : = Nmm

Momen maksimum akibat beban (tanpa faktor beban)

= kNmMa = Nmm

Inersia efektif untuk perhitungan lendutan

= mmQ = N/mm P = N

Lendutan elastis seketika akibat beban mati dan beban hidup :

= mm

50,506702

8,790

3,91,E+08

2,33,E+07

4,18,E+08130000

Diameter tulangan yang digunakan

18003,279

0,952

18,003279

13

8,790

8,9540963

200

35

201114801000

6,167666666667

390

21000023452,95

150

130

50506702

165

228,763

1,00

300

0,00703

0,00703

173,2644

24,9

100

3,492993

2011

0,00090

1160,434116

[ ])'*85,0/(*21*/'*85,0 fcRnfyfc −=ρ

)/4,1(*25min 00 fy=ρ

dbAs **ρ=

AsbDS /**4/ 2π=

sbDAs /**4/ 2π=

AsAs *50' 00=

AsbDS /**4/ 2π=

SbDAs /**4/' 2π=

'*4700 fcEc=

'dhd −=

mLx 48,1=

TTTP=

MAMS PPQ +=

( ) 240/xtot Lharus<δ3**12/1 hbIg =

'*7,0 fcfr=

EcEsn /=

Asn*

bAsnC /*=

23 )(****3/1 cdAsncbIcr −+=

2/hyt =

ytIgfrMcr /*=

LxPLQMa x **4/1**8/1 2 +=

[ ] IcrMaMcrIgMaMcrIe *)/(1*)/( 33 −+=

)*/(**48/1)*/(**384/5 34 IeEcLxPIeEcLxQe +=δ


Rasio tulangan slab lantai jembatan =

Faktor ketergantungan waktu untuk beban mati (jangka waktu > 5 tahun),nilai:

= =

Lendutan jangka panjang akibat rangkak dan susut

=

Lendutan total pada plat lantai Jembatan :

Lx/240 = =

< Lx/240 (aman) ..........OK

Mutu beton K - Kuat tekan beton, fc' = MpaKuat geser pons yang disyaratkan Fv = 0.3 * √fc' = MpaKuat reduksi kekuatan geser, ᴓ =Beban roda truk pada slab, PTT = 130 = N

h = m a = mta = m b = mu = a + 2 * ta + h = m = mmv = b + 2 * ta + h = m = mm

Tebal efektif slab d = mm

Luas bidang geser : Av = 2 * ( u + h ) * d = mm2

Geser normal pons nominal : Pn = Av * Fv = NFaktor beban ultimit truk pada slab KTT =

Pu = KTT * PTT = N< φ * Pn

Aman (ok)

4.2.9 KONTROL TEGANGAN GESER PONS

0,0121856

0,70,9

1300000,300,50700900

2,0

24,9

0,070

1,24282,0

1,496997

6,167

1,021

0,60

165

790414,4

260000

300

0,20

0,10

528000

)*/( dbAs=ρ

ζ

)*501/( p+=ζλ

)*/(**384/5* 4 IeEcLxQg λδ =

getot δδδ +=

a

u

b

a

Vua

V

h

ta b

PTT PTT

kN

)*/(**48/1)*/(**384/5 IeEcLxPIeEcLxQe +=δ


4.3 PERHITUNGAN SLAB TROTOAR

4.3.1 BERAT SENDIRI TROTOAR

Jarak antara tiang trailing

L = 2 mBerat beton bertulang

Wc = 25kN/m³

800

200

300

172

200

400

230

502

78

SGP 3"

156

133

131

53

25

1

3

245

67

8910

11

12

13

507


Berat sendiri trotoaar untuk panjang L : 2 m Wc = 25No

123456789

1011121314

Berat sendiri trotoar per m lebar MMS =

4.3.2 BEBAN HIDUP PADA PENDESTRIAN

PMS =

MMS =

MTP =

H1 = 0,75 kN/mP = 20 kNq = 5 kPa

H2 = 1,5 kN/mNo

1 Beban horizontal pada realing (H1)2 Beban horisontal pada kerb (H2)3 Beban vertikal terpusan (P)4 Beban vertikal merata (q*b2)

Momen akibat beban hidup pada pedestrian MTP =4.3.3 MOMEN ULTIMEIT RENCANA SLAB TROTOAR

Faktor beban ultimeit untuk berat sendiri peKMS = 1,3

Faktor beban ultimeit untuk beban hidu pedeKTP = 2,0

Momen akibat berat sendiri pedestrian MMS = kNM

Momen akibat beban hiduppedestrian MTP = kNM

Momen ultimeit rencana slab trotoar MU = KMS*MMS+KTP*MTP

MU = kNm

6,83

22,1175

53,116495

1,5

20,857

0,838

0,400

lengan m

1,4460,601

0,885

0,039

Momen (kNm)

0,75

0,75

0,846

1,330

6,832

0,802

0,8820,4730,1903,279

0,045

5,625

Lengan (m)

0,6

22,125

207,5

1,1900,4

0,75 15

2,520

PMS = 11,15

0,2163,5281,468

Total 22,31

Jenis Beban

b m h m shape L m

0,574

1

Gaya kN

0,622

0,622

1,51,5

0,4910,051

1,51,51,5

10,63

1,51,51,51,54

0,027

0,1210,0690,057

0,2

0,5

0,078SGP 3" dengan berat/

0,502

0,30,50,3

0,10,10,1

0,053

0,1720,8

0,172

0,30,3

0,507 10,5

0,1071,51,50,5

0,511

0,131

0,3

1,5 0,254

0,1330,025

0,8250,230,233,55

0,51

0,5

3,000

0,388

0,394

13,664

0,3280,090

momen kNm

1,007

0,0573,352

1,2001,935

0,968

1,3611,203

0,740

berat kN

5,7041,5

15,930

22,1175

0,8925

0,929

1193

P = 20 kNq = 5 kPa

H2 = 1.5 kN/m

400

b2

H1 = 0.75 kN/m


4.3.4 PEMBESIAN SLAB TROTOAR

Mutu Beto :K - Kuat tekan beton fc' = MpaMutu Baja: U - 39 tegangan leleh baja fy = MPaTabel slab beto h = mmJarak tulangan terhadap sisi luar beton d' = mmModolus elastis baja Es =Faktor bentuk distribusi tegangan beto β1 =

= =

Faktor reduksi kekuatan lentur =Faktor reduksi kekuatan geser =Momen rencana ultimeit Mu = kNmTebal efektif slab beton d = h-d' = mmDitinjau slab beton selebar 1 m b = mmMomen nominal rencana Mn = Mu/ = kNmFaktor tahanan momen =

Rasio tulangan yang diperlukan ρ= 0.85 * fc’ / fy * [ 1 - √* [1 – 2 * Rn/ ( 0.85 * fc’ ) ] =

Rasio tulangan minimum =Rasio tulangan yang diperluka ρ =

Luas tulangan yang diperlukan = mm2

Diameter tulangan yang digunakan D mmJarak tulangan yang diperlukan = mm


= mm2

Untuk tulangan logitudinal diambil 50% tulangan pokok

= mm2

Diameter tulangan yang diperlukan D 13 mmJarak tulangan yang diperlukan = mm


= mm2885

100

2011

249,816

531,3203

150

300

2,297426

24,939020030

1062,616

189,2097

170

6,598

0,653,12

0,006250,00090,0063

66,4

0,850,027957

200000

1000

0,8

)600/(600*/'*85,0*1 fyfyfcb +=βρ

[ ])'*85,0/(**75,0*2/11**75,0 fcfyfyR bbMax ρρ −=

φ

φ

φ

)*/(10* 26 dbMnRn=

)(OKRRn MAX<

)/4,1(*25 00

min fy=ρ

dbAs **ρ=

sAbDS /***4/ 2π=

sbDAs /**4/ 2π=

SS AA *50' 00=

SAbDS /**4/ 2π=

SbDAS /**4/ 2π=


1.25*b/tf =L/d > 1.25*b/tf (OK)

d / tw < 75 (Ok)

Composit Section (Ok)

Pada girder baja diberi pengaku samping yang berupa balok diafragma yang berfungsisebagai pengaku samping yang merupakan dukungan lateral dengan jarak,

L1 = L / 5 = mm

c1 =L1*d / (b*tf) =

c2 =0.63*Es / Fs = 216,7 48

Karena, 250 < c1 <c2 maka :Tegangan kip dihitung dengan rumus : Fskip = fs- ( c1- 250 ) / ( c2-250 ) * 0.3 * fs = Mpa

576,9

0,3755869 18,028

4.4 SECTION PROPERTIES SEBELUM KOMPOSIT

4.4.1 KONTROL PENAMPANG

L/d =20000

= 28,57700

4.4.2 TEGANGAN IJIN KIP

4000

466,6666667

826,875

18,75

d / tw = 700= 54

13

141,972


4.4.3 SECTION PROPERTIES SETELAH KOMPOSIT

4.4.4 LEBAR EFEKTIF SLAB BETON

Lebar efektif slab beton ditentukan dari nilai terkecil berikut ini :

S = mm12*h = 12 x = mm

Diambil lebar efektif slab beton, Be = mm

4.4.4. A. SECTION PROPERTIES GIRDER KOMPOSIT

* 200

Luas penampang Komposit, Acom = A+Act = +

= mm2

Momen statis penampang terhadap sisi bawah balok,Acom * ybs = A * d / 2 + Act * (d + h / 2)

Jarak garis netral terhadap sisi bawah,ybs = [ A * d / 2 + Act * (d + h / 2) ] / Acom =

< d maka garis netral di bawah slab beton

Jarak sisi atas profil baja terhadap garis netral, yts = d - ybs = 700 -= mm

Jarak sisi atas slab beton thd. grs. netral, ytc = h + yts = 200 += mm

L/5 =20000

= 4000 mm5

=

200 24001000

Rasio perbandingan modulus elastis, n = Es/Ec =210000

= 8,954123453

Luas penampang beton transformasi, Act = Be*h / n =1000

606,82

606,819

22336,1 mm2

8,9541

21150 22336

43486

93,1893,18

293,18

1480


Momen inersia penampang komposit :

1/12*Be/n*h= mm4

Act*(ytc-h/2)= mm4

Ix = mm4

A*(d/2-yts)2= mm4

Icom= mm4

Tahapan Momen penampang Komposit :

Sisi atas beton, Wtc = Icom / ytc = mm3

Sisi atas baja, Wts = Icom / yts = mm3

Sisi bawah baja, Wbs = Icom / ybs = mm3

4.4.4.B TEGANGAN IJIN

Tegangan ijin lentur beton, Fc = 0,4 * Fc= MpaTegangan ijin lentur baja, Fs = 0,8 * Fs= Mpa

4.4.5 KONDISI GIRDER SEBELUM KOMPOSIT

4.4.5.A. BEBAN SEBELUM KOMPOSIT

1 Berat sendiri profil baja WF 700.300.13.20234 Slab beton 1 0,20 25

Total beban mati girder sebelum komposit, QD kN/m

Beban hidup sebelum komposit, merupakan beban hidup pekerja pada saat pelaksanaan konstruksi, dan diambil

qL = kN/m2

QL = s * qL = kN/m

Total beban pada girder sebelum komposit, Qt= QD+ QL = kN/m

74453818,75

833559488,2

1720000000

1394970468

4022983775

13721848,13

43173910,16

6629626,144

9,96

Perancah dan bekisting dari kayu 1,7505

8,589

128

No. JENIS BEBANBEBAN

(kN/m)

1,66

2

2,9611,549

Berat diafragma 0,179


4.4.5.B. TEGANGAN PADA BAJA SEBELUM KOMPOSIT

Panjang bentang girder, L = m

Momen maksimum akibat beban mati, M = 1/8 * Qt* L 2 = kN.m

Tegangan lentur yang terjadi, f = M * 106/Wx =

< Fskip =AMAN (OK)

4.4.5.C. LENDUTAN PADA BAJA SEBELUM KOMPOSIT

Qt = 11,549 kN/m E = kPa

L = 20,00 m Ix = m2

δ= 5/384 * Qt*L4/(E*Ix) = m< L/240 = m OK

4.5. BEBAN PADA GIRDER KOMPOSIT

4.5.1 BERAT SENDIRI (MS)

1.2.3. Slab Lantai 0,2 1Total berat Sendiri kN/m

141,972

115,954

20

577,45

210000000

0,00172

0,0666124490,083333333

No. Jenis Konstruksi Beban(kN/m)

Girder baja WF 1,66Diagfragma 0,179

25 5,00QMS 6,839


Panjang bentang Girder, L = mMomen dan gaya geser maksimum akibat berat sendiri,

MMS = 1/8 * QMS* L2 = kNm

VMS = 1/2 * QMS* L = kN

4.5.2 BEBAN MATI TAMBAHAN (MA)

1. Aspal 1 222. Air hujan 1Total beban mati tambahan kN/m

Panjang bentang Girder, L = mMomen dan gaya geser maksimum akibat berat mati tambahan

MMA = 1/8 * QMA* L2 = kNm

VMA = 1/2 * QMA* L = kN

4.5.3. BEBAN LAJUR "D"

Beban kendaraan yg berupa beban lajur "D" terdiri dari beban terbagi rata (UniformlyDistributed Load), UDL dan beban garis (Knife Edge Load), KEL seperti pada Gambar.UDL mempunyai intensitas q (kPa) yang besarnya tergantung pada panjang total L ygdibebani lalu-lintas atau dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

q = 8 kPa untuk L ≤30 mq = 8.0 *( 0.5 + 15 / L ) kPa untuk L > 30 m

KEL mempunyai intensitas, p = 44,00 kN/mFaktor beban dinamis (Dinamic Load Allowance) untuk KEL diambil sebagai berikut :DLA = 0,4 m untuk L ≤50 mDLA = 0.4 - 0.0025*(L - 50) untuk 50 < L < 90 mDLA = 0,3 untuk L ≥90 m

No. Jenis Konstruksi Beban(kN/m)

QMA 2,69

20,00

341,95

68,39

134,5

26,9

0,1 2,200,05 9,8 0,49

20,00


Panjang bentang girder, = 20,00 mq = 8 DAL = 0,4 s = 1 mBeban lajur "D", QTD = q * s = 8 kN/m

PTD = (1 + DLA) * p * s = 61,6 kN

Momen dan gaya geser maksimum akibat beban lajur "D",

MTD = 1/8 * QTD * L2 + 1/4 * PTD *L = kN/m

VTD = 1/2 * QTD * L + 1/2 * PTD = kN

4.5.4. GAYA REM (TB)

Pengaruh pengereman dari lalu-lintas diperhitungkan sbg gaya dalam arah memanjangdan dianggap bekerja pada jarak 1.80 m dari permukaan lantai jembatan. Besarnya gayarem tergantung panjang total jembatan (Lt) sebagai berikut :

Gaya rem, TTB = kN untuk Lt ≤ 80 m

Gaya rem, TTB = + 2,5 * ( Lt - 80 ) kN untuk 80 < Lt < 180 m

Gaya rem, TTB = kN untuk Lt ≥ 180 m

Panjang bentang girder, L = 20,00 mjumlah girder, n = 5besarnya gaya rem, TTB = 250/n = 50 kN

Lengan terhadap pusat tampang girder y = ytc + ta + 1,80 = 2,14 m

708

110,8

250

250

500


Momen dan gaya geser maksimum akibat beban lajur "D",MTB = 1/2 * TTB * y = kNm

MTB = TTB * y/L = kN

4.5.5. BEBAN ANGIN (EW)

Beban garis merata tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibatangin yang meniup kendaraan di atas jembatan dihitung dengan rumus :

TEW = 0,0012 * Cw * Vw2 kN

Cw = koefisien seret =

Vw = kecepatan angin rencana = m/det

TEW = 0,0012 * Cw * Vw2 = kN

Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan tinggi2.00 m di atas lantai jembatan h = 2 mJarak antara roda kendaraan x = 1,75 mTransfer beban angin ke lantai jembatan, QEW = [ 1/2 * h / x * TEW ]

= 1,008 kN/m

Panjang bentang girder, L = mMomen dan gaya geser maksimum akibat transfer beban angin,

MEW = 1/8 * QEW * L2 = kNm

VEW = 1/2 * QEW * L = kN

4.5.6. BEBAN GEMPA (EQ)

Gaya gempa vertikal pada balok dihitung dengan menggunakan percepatan vertikal kebawah sebesar 0.1*g dengan g = percepatan grafitasi.Gaya gempa vertikal rencana : T EW= 0.10 * Wt

Wt = Berat total struktur yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan.

20

50,4

10,08

1,764

53,5795

5,3580

1,2

35


Beban berat sendiri, QMS = kN/m

Beban mati tambahan, QMA = kN/m

Beban gempa vertikal, QEQ = 0,10 * ( QMS + QMA ) = kN/mPanjang bentang girder, L = mMomen dan gaya geser maksimum akibat transfer beban angin,

MEQ = 1/8 * QEQ * L2 = kNm

VEQ = 1/2 * QEQ * L = kN

4.6. TEGANGAN PADA GIRDER KOMPOSIT

Wtc = mm2

Wts = mm2

Wbs = mm2

n =

Tegangan pada sisi atas beton, ftc = M * 106

/ ( n * Wtc )

Tegangan pada sisi atas baja, fts = M * 106

/ Wts

Tegangan pada sisi bawah baja, fbs = M * 106

/ Wbs

Momen

M (kNm)

1. 341,952. 134,53. 7084. 53,57955. 50,46. 47,645

KOMBINASI - 1 Tegangan ijin beton : 100% * Fc = MpaTegangan ijin baja : 100% * Fs = Mpa

1.2.3.4.5.6.

<100%*Fc <100%*Fsok ok

Beban gempa (EQ)9,6401 27,4344 178,6601

Gaya rem (TB)Beban angin (EW)

Beban Mati tambahan (MA) 1,0947 3,1153 20,2877Beban lajur "D" (TD) 5,7623 16,3988 106,7934

(Mpa) (Mpa)

Berat sendiri (MS) 2,7831 7,9203 51,5791

Tegangan yang terjadi pada sisi atas beton atas baja bawah baja

No Jenis Bebanftc fts fbs

(Mpa)

Beban gempa (EQ) 0,3878 1,1036 7,1867

7120

Gaya rem (TB) 0,4361 1,2410 8,0818Beban angin (EW) 0,4102 1,1674 7,6022


(Mpa) (Mpa) (Mpa)

Berat sendiri (MS) 2,7831 7,9203 51,5791

8,9540963



20

47,645

9,529

13721848

43173910

6629626,1

6,8390

2,690

0,953



1.2.3.4.5.6.

<125%*Fc <125%*Fsok ok


1.2.3.4.5.6.

<140%*Fc <140%*Fsok ok


1.2.3.4.5.6.

<150%*Fc <150%*Fsok ok

10,8742 30,9463 201,5309

Beban angin (EW) 0,4102 1,1674 7,6022Beban gempa (EQ) 0,3878 1,1036 7,1867

Beban lajur "D" (TD) 5,7623 16,3988 106,7934Gaya rem (TB) 0,4361 1,2410 8,0818

Berat sendiri (MS) 2,7831 7,9203 51,5791Beban Mati tambahan (MA) 1,0947 3,1153 20,2877


(Mpa) (Mpa) (Mpa)

10,4864 29,8428 194,3442

11192


Beban angin (EW) 0,4102 1,1674 7,6022Beban gempa (EQ)

Beban lajur "D" (TD) 5,7623 16,3988 106,7934Gaya rem (TB) 0,4361 1,2410 8,0818



(Mpa) (Mpa) (Mpa)

10,0503 28,6018 186,2624

10179


Beban angin (EW) 0,4102 1,1674 7,6022Beban gempa (EQ)

Beban lajur "D" (TD) 5,7623 16,3988 106,7934Gaya rem (TB)



(Mpa) (Mpa) (Mpa)

9160



4.7. LENDUTAN PADA GIRDER KOMPOSIT

Lendutan max. pada girder akibat :

1. Beban merata Q : δ max = 5/384 * Q * L4 / ( Es * Icom )

2. Beban terpusat P : δ max = 5/48 * P * L3 / ( Es * Icom )

3. Beban momen M : δ max = 1 / ( 72 √3 ) * M * L2 / ( Es * Icom )Panjang bentang girder, L = mModulus elastis, Es = Mpa

Momen inersia, Icom = m4

Q

(kN/m)

1. 6,8392. 2,693. 84.5. 1,0086. 0,953

Batasan lendutan elastis, L/240 = 0.05KOM-1Lendutan

δmax

1. 0,016862. 0,006633. 0,171634.5.6.

0,19513< L/240(OK)

4.8. GAYA GESER MAKSIMUM PADA GIRDER KOMPOSIT

1.2.3.4.5.6.

Beban angin (EW) 10,0800Beban gempa (EQ) 9,5290

Beban Mati tambahan (MA) 26,9000Beban lajur "D" (TD) 110,8000Gaya rem (TB) 5,3580

No Jenis BebanGaya Geser

V (kN)

Berat sendiri (MS) 68,3900

< L/240 < L/240 < L/240(OK) (OK) (OK)

Beban gempa (EQ) 0,00235δtot 0,19762 0,19782 0,20017

Gaya rem (TB) 0,00020 0,00020Beban angin (EW) 0,00249 0,00249 0,00249


δmax δmax

Berat sendiri (MS) 0,01686 0,01686 0,01686

KOMBINASI BEBAN KOM-2 KOM-3 KOM-4

No Jenis BebanLendutan Lendutan Lendutan

δmax


Beban lajur "D" (TD) 61,6000 0,17163Gaya rem (TB) 53,5795 0,0002

Berat sendiri (MS) 0,01686Beban Mati tambahan (MA) 0,00663

No Jenis BebanP M Lendutan

(kN) (kNm) δmax

20210000000

0,004022984


KOMBINASI - 1 100%

1.2.3.4.5.6.

Vmax =

KOMBINASI - 2 125%

1.2.3.4.5.6.

Vmax =

KOMBINASI - 3 140%

1.2.3.4.5.6.

Vmax =

KOMBINASI - 4 150%

1.2.3.4.5.6.

Vmax =


231,0570

Beban Mati tambahan (MA) 26,9000Beban lajur "D" (TD) 110,8000Gaya rem (TB) 5,3580

221,5280


V (kN)


Gaya rem (TB) 5,3580Beban angin (EW) 10,0800Beban gempa (EQ)

Berat sendiri (MS) 68,3900Beban Mati tambahan (MA) 26,9000Beban lajur "D" (TD) 110,8000

Beban angin (EW) 10,0800Beban gempa (EQ)

216,1700


V (kN)

Beban Mati tambahan (MA) 26,9000Beban lajur "D" (TD) 110,8000Gaya rem (TB)

206,0900


V (kN)


Gaya rem (TB)Beban angin (EW)Beban gempa (EQ)

Berat sendiri (MS) 68,3900Beban Mati tambahan (MA) 26,9000Beban lajur "D" (TD) 110,8000


V (kN)


1. %2. %3. %4. %

Vmax rencana =

4.9. PERHITUNGAN SHEAR CONNECTOR

Gaya geser maksimum rencana, Vmax = kNytc = mm mm

Luas penampang beton yang ditransformasikan, A mm2

Momen statis penampang tekan beton yang ditransformasikan,Sc = Act * ( ytc - h / 2 ) = mm3

Gaya geser maksimum, qmax = Vmax * Sc / Icom = N/mm

Untuk shear connector digunakan besi beton bentuk U, D 12

Luas penampang geser, Asv = π / 4 * D2 *2 =Tegangan ijin geser, Fsv = 0,6 * fs =Kekuatan satu buah shear connector, Qsv = Asv * Fsv =Jumlah shear connector dari tumpuan sampai 1/4 L

n = 1/4 * qmax * L / Qsv =Jarak antara shear connector, s = L / ( 4 * n ) =Digunakan shear connector, 2 D 12Jumlah shear connector 1/4 L sampai tengah bentang :

n = 1/8 * qmax * L / Qsv =s = L / ( 4 * n ) =

2 D 12

50

31,81101194

100

221,0451824

226,1976,8

17371,751

63,62202247

293,18 h = 200

Act = 22336,15

4314916,699

Kombinasi - 4 150 231,0570 154,0380206,0900

206,0900

Kombinasi - 2 125 216,1700 172,9360Kombinasi - 3 140 221,5280 158,2343

Gaya Geser Gaya Geser

teg. Ijin V (kN) V (kN)

Kombinasi - 1 100 206,0900 206,0900

No Jenis BebanPersen


4.10. PERENCANAAN SAMBUNGAN GELAGAR

Bentang 20 m dari jembatan ini dibagi menjadi 2 segmen, karena profil yang

pada gambar :

Data teknis

Gelagar 700.300.13.20

- Berat sendiri = 166 kg/m

305 - Tinggi tampang = 700 mm

- Lebar sayap = 300 mm

- Tebal badan = 20 mm

- Tebal web = 13 mm

- Luas tampang = 211,5 cm2

- Momen inersia (I) = 172000 cm4

- Momen tahanan (Wx) = 4980 cm3

- Tegangan ijin profil (σ ijin) = 1600 kg/cm2

- Tegangan ijin baut = 1600 kg/cm2

Momen kapasirtas profil = σijin . Wx

= 7968000 kgcm

1. Perencanaan sambungan

- Alat sambungan dengan baut Ø 17/8" = 4,7 cm

- Pelat sambungan pada flens

Tebal = 5 cm

b' = 20 cm

- Pelat sambungan pada web

Tebal = 5 cm

b' = 75 cm

2. Tegangan pada baut

Menurut PPBBI, mei 1984, tegangan-tegangan yang diijinkan dalam

menghitung kekuatan baut adalah sebagai berikut :

a. Tegangan geser

τ = 9,6 kN/cm2

b. Tegangan tumpu

σtp = 1.5 x σ ijin, untuk S1 ≥ 2d

= 24 kN/cm2

σtp = 1.2 x σ ijin, untuk 1,5d ≤ S1 ≤ 2d

= 19,2 kN/cm2

ada, panjangnya hanya 12 m tapi yang digunakan pada jembatan ini adalah 10 m.

Maka untuk itu perlu adanya sambungan seperti

700.300.13.20


Flens, syarat = A' > ∆f

A' > ∆f

h' . T' > Tebal badan . Lebar sayap

200 > 60,000

c. Tegangan ijin tarik

σta = 0,7 . σ ijin

= 11,2 kN/cm2

Web, syarat = t ≥ 0,7 tweb

t ≥ 0,7 tweb

5 ≥ 0,91

3. Pola pemasangan baut

Alat sambungan dengan baut Ø 1 7/8" = 4,7 cm

- 2,5d ≤ S ≤ 7d

11,75 ≤ S ≤ 32,9

S = 18 cm

- 1,5d ≤ u ≤ 3d

7,05 ≤ u ≤ 14,1

u = 8 cm

- 2,5d ≤ S1 ≤ 7d

11,75 ≤ S1 ≤ 32,9

S1 = 18 cm

4. Perhitungan sambungan

Kekuatan sambungan ditentukan oleh kuatnya kapasitas dari profil itu

sendiri, dimana momen kapasitas profil sebesar = 7968000 kgm

didistribusikan ke sayap dan ke badan profil. Besarnya distribusi momen

tersebut sebanding dengan inersia sayap dan inersia badan.

Mf = (If/It) / Mpr Mb = (Ib/It) / Mpr

Dimana :

Mf = Momen pada sayap (flens)

Mb = Momen pada badan (web)

If = Inersia sayap

Ib = Inersia badan

It = (If + Ib)

Menurut PPBBI, mei, 1984, ukuran maksimal dari diameter lubang paku

keling/baut ditambah 1 mm. Jadi diameter baut yang diperhitungkan adalah :

- Pada badan (web)

D = 4 cm

- Pada sayap (flens)

D = 4 cm

Σx2 = 6480

Σy2 = 6480


5. Perhitungan Inersia flens dan Inersia badan

a. Inersia flens

If = {4(1/12 . 20 . 5^3)} + {4(20 . 5 . 39.84^2)}

If = 372267 cm4

A lubang = 20 cm2

I lubang = 149173 cm4

If Total = If - I lubang

If Total = 223093 cm4

b. Inersia badan

A lubang = 20 cm2

Iw = 33169,7 cm4

Iw lubang = 26,6667 cm4

Iw Total = Iw - I lubang

Iw total = 1326,11 cm4

Inersia total = If total + Iw total

Inersia total = 224419 cm4

6. Momen yang bekerja pada flens dan badan (Mf dan Mb)

- Mf = (If total/It) . Mpr

Mf = 7920917 kgcm

- Mb = (Iw total/It) . Mpr

Mb = 47083,3 kgcm

7. Garis normal pada flens

Gaya normal pada flens merupakan momen kopel (Nf), dimana besarnya

dapat dihitung sebagai berikut :

Nf = Mf / h

Nf = 113156 kg

Dengan adanya gaya normal, maka timbul tegangan pada flens yang

dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Af = 4.(18 . 5) - 4.(4,8 . 5)

Af = 264 cm2

Tegangan pada flens = 428,621 ≤ 1600

Jadi pelat masih aman untuk menahan beban

8. Garis normal pada flens

a. Sambungan pada pelat flens

K = Nf/16

K = 7072,25 kg

(ada 16 baut pada flens)

Kgs = 1/4 . Π . D^2 . Τ

Kgs = 12057,6 kg

Ktp = t.d.tp

Ktp = 38400 kg

Dari kedua nilai di atas dapat disimpulkan bahwa baut pada flens

mampu untuk menahan beban yang bekerja karena Kgs dan Ktp > K


b. Sambungan pada pelat badan

Σx2 + Σy2= 12960 cm2

Mb = 47083,29324 kgcm

KY1 = KX1 = (Mb . Y) / (Σx2 + Σy2)

KY1 = KX1= 98,090 kg

K1 = KY1^2 + Kx1^2

K1 = 138,720 kg

Kekuatan geser dan tumpu pada baut

Kgs = 1/4 . Π . D^2 . Τ . 2

Kgs = 24115,2 kg

Ktp = t.d.tp

Ktp = 38400 kg

Nilai kedua perhitungan di atas menunjukkan bahwa baut kuat

menahan beban yang bekerja karena Kgs dan Ktp > K1


4.11. PERENCANAAN SAMBUNGAN DIAFRAGMA

Direncanakan menggunakan diafragma dari profil baja yaitu

WF 200 x 150x 6 x 9 dengan data-data teknis sebagai berikut :

Data teknis

WF 200 x 150 x 6 x 9

- Tinggi tampang = 200 mm

- Lebar sayap = 150 mm

- Berat = 30,6 kg/m

- Tebal badan = 6 mm

- Tebal sayap = 9 mm

Untuk menyambung dengan gelagar utama digunakan pelat siku 150x150x18

dan alat sambungannya baut dengan D = 1/2" = 1,3 cm

Perhitungan sambungan

- Beban-beban yang bekerja

berat sendiri profil = 30,6 kg/m

muatan thd konstruksi= 100 kg/m

Beban total = 130,6 kg/m

- Momen maksimum

M max = 1/8 x Wd x L^2M max = 36,731 kgm

- Gaya lintang (D)

D = 1/2 x beban total x jarak antar gelagarD = 97,95 kg

- Pemasangan baut menurut PPBBI - 1984

2,5 d ≤ s ≤ 7d

3,25 ≤ s ≤ 9,1

Diambil = 9 cm

2,5 d ≤ u ≤ 7d

3,25 ≤ u ≤ 9,1

Diambil = 9 cm

1,2 d ≤ S1 ≤ 3d

1,56 ≤ S1 ≤ 3,9

Diambil = 3 cm

- Kontrol alat penyambung

Tp ≥ 0.7 tw

Tp ≥ 1,68

Diambil Tp = 1,8 cm

- Gaya horizontal pada sambungan (Tm) adalah kopel dari momen

yang bekerja

Tm = M max / LTm = 408,125 kg

- Gaya yang ditahan oleh baut akibat gaya lintang (Td)

Td = D / ΣbautTd = 24,488 kg/cm2


- Tegangan yang terjadi

tegangan lentur

σ = Tm / A bautσ = 307,636 kg/cm2

tegangan geser

τ = Td / Aτ = 18,458 kg/cm2

Tegangan ideal

σ ideal = √ σ^2 + 1,56.τ^2σ ideal = 308,498 ≤ 1600


PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT

Documents

Transcript of PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT