MANUALKonstruksi dan Bangunan
PERENCANAAN BETOI$ STRUKTUR BERTULANG UNTUK JEMBATAN
DEPARTEMEN PEKERJAAN UMUM DIREKTORAT BINAMARGA JENDERAL
PRAKATA
jal pembinaan an Sa l a h sa tu a sp e k p e n ti n gu ntuk menunjangkeber hasialan a d a l a h d e n g a n te rse d i a n ya m a, Standar ,Pedomandan Manual ( NSPM ) , Nor y a n gda p a td i te ra p ka d i l a p angan n denganm udah. Untuk mengatasi permasalahandi atas, DirektoratBina Teknik Direktorat J e n d e ra lB i n a Ma rg a D e p a r tm enPeker jaanUm um telah menyusunM an ual Perencanaan Struktur BetonBertulanq untukJembatan. M a n u a l i n i d i su su n d e n g an m emper hatikanm asukan dar i nar asum ber jalandan jembatan. b e r k o mp e ted a n ya n ga h l id i bidang n peker jaan p T a t a c a ra e n u l i sa n n u a l n i mengacupada Pedom an ma ( i Nasional PSN ) Standar No. B tahun 2007.
Apabila dalampelaksanaannya ditemui ataupun terdapat kekeliruan kekurangan pada manualini, akandilakukan perbaikan dikemudian dan penyempurnaan hari.
Jakarta.
Desember 2008
Dir ekturJender alBina M ar ga
UL$ti,, L^L\,\LFG-(,NA. Hermanto Dardak
Daftar isi
Prakata Daftarisi gambar Daftar Daftartabel 1 . P e n d a h u l u a.n. . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Ruang Lingkup 1.2. Pemahaman terhadap Struktur Jembatan 1.2.1. Umum 1.2.2. Tipikal Struktur ............ AtasJembatan 1.2.3. Tipikal Struktur Bawah Jembatan Penjelasan Persyaratan UmumPerencanaan ................ 2.1. SyaratUmumPerencanaan Struktur Beton 2.1.1. UmurRencana Jembatan yangDigunakan 2.1.2. Satuan .......... 2.2. P r i n s i p m u m e r e n c a n a a.n. . . . . . . . . . . . . U P . . 2 . 2 . 1 . D a s a r m u m e r e n c a n a a.n . . . . . . . . . . . . . U P . . 2.2.2. Asumsi Anggapan dan Perencanaan .......... (PBKT) 2.2.3. Perencanaan Terfaktor Berdasarkan Bebandan Kekuatan 2.2.4. Perencanaan Berdasarkan BatasLayan(PBL)........ 2.2.5. Metode Analisis 2 . 3. Sifatdan Karakteristik Material Beton 2.3.1. Kekuatan Nominal Beton 2 . 3 . 2 . T e g a n g alni n. . . . . . . . . . . . . j 2.3.3. Lengkung Tegangan-regangan 2.3.4. Modulus Elastisitas
I
iiV
vii 1-1 1-1 'l-1 1-1 1-3 1-10 2-1 2-1
2.3.5. Angka Poisson2.3.6. KoefisienMuaiPanas 2.3.7. SusutBeton padaBeton 2.3.8. Rangkak 2.4. Sifatdan Karakteristik Material BajaTulangan Non-Prategang 2.4.1. KekuatanNominal 2.4.2. Tegangan ............. ljin 2.5. Sifatdan Karakteristik ............... Material BajaTulangan Prategang 2.5.1. KekuatanNominal 2 . 5 . 2 . T e g a n g alni n. . . . . . . . . . . . . j 2.5.3. Modulus Elastisitas 2.5.4. Lengkung Tegangan-regangan 2.6. BebanRencana 2.7. Persyaratan Kekuatran Beton 2.8. Persyaratan SelimutBeton 3 . MetodologiPerencanaan ................ 3.1. Pendahuluan................ 3.2. Pokok-pokok Perencanaan ........... 3.3. Tahapan Perencanaan ............... 4 . Perencanaan Kekuatan LenturBalok
2-1 2-1 2-1 2-1 2-2 2-2 2-2 2-3 2-3 2-3 2-4 2-4 2-6 2-72-7 2-7 2-10 2-13 2-13 2-13 2-15 2-15 2-15 2-16 2-16 2-'16 2-16 2-17 3-1 3-1 3-1 3-1 4-1 4-1 4-1 4-1 4-2
4.1. Umum4.1.1. Kondisi BatasPerencanaan Berdasarkan PBKT
4 .1 .2 . A su msi e re ncanaan P ................4.1.3. Tipikal Keruntuhan Balok
4.1.4. Penentuan RasioTulangan Keruntuhan BatokBerimbang 4.2. Analisis BatasBalokPersegi Tulangan Tunggal 4.2.1. Penyederhanaan Formulasi untukTabulasi 4.2.2. Langkah-langkah Mendesain Balokdengan TabelManual 4.2.3. Formulasi untukDesain Manual secara
4.2.4. KekuatanMinimum 4.2.5. Syarat Tulangan Minimum 4.2.6. Syarat Tulangan Maksimum4.2.7. Jarak Tulangan Perencanaan Kekuatan BalokTulangan Ganda 4.3.1. Analisis BalokTulangan Ganda 4.3.2. Analisis BalokTulangan Gandadengan Tulangan TekanLeleh.... 4.3.3. Analisis BalokTulangan Gandadengan Tulangan TekanLeleh Menggunakan TabelManual 4.4. Perencanaan Kekuatan Balokterhadap Geser 4.4.1. Kekuatan padaBalok GeserRencana
4-3 4-4 4-5 4-8 4-8 4-10 4-'t0 4-11 4-11 4-21 4-23 4-24 4-28 4-31 4-31 4-31 4-32 4-33 4-33 4-36 4-36 4-38
4.4.2. Kuat Geseryang Disumbangkan Beton oleh 4.4.3. SyaratsyaratTulangan Geser 4.4.4. Kuat Geseryang Disumbangkan Tegangan oleh Geser 4.4.5. Tulangan Geser Minimum 4.5. Perencanaan T ............... Balok 4.5.1. Balok danBalok T T-Semu 4.5.2. Analisis Balok Tulangan T Tunggal 4.5.3. Analisis Balok Tulangan T Ganda........ 4.5.4. Analisis Balok Kotak Hollow........ 5. Perencanaan Kekuatan Ko1om........ 5 . 1. U mu m 5.1.1. Faktor Reduksi Kekuatan... 5.1.2. Prinsip Perencanaart................. 5.2. Perencanaan Kolom Pendek...... 5.2.1. Diagram InteraksiKolom........ 5.2.2. Perencanaan Menggunakan Diagram Interaksi..... 5.3. Perencanaan Kolom Lamgsing... 5.3.1. Pembesaran Momen untuk Kolom Bergoyang.............. tak 5.3.2. Pembesaran Momen untuk Kolom Bergoyang. 5.4. Kekuatan Kolom dalam Kombinasi Lentur Biaksial Tekan. dan .. 5.4.1. Asumsi Perencanaan................. 5.4.2. Perencanaan pada Momen Berdasarkan Masing-masing Lentur secara Terpisah.... 5.4.3. Perencanaan Lentur Biaksialdan Tekan 5.4.4. Persyaratan Tulangan untuk Kolom 6. Perencanaan Kombinasi Geser Puntir.. dan 6.1. Penggunaan Metode dan Perencanaan.......... 6.1.1. Pen99unaan.............,... 6 .1 .2 . Me to dP e re ncanaan................. e6.2. Kekuatan puntir 8a1ok.......... 5.3.3. BebanTekuk......... 5.3.4. Syarat Kelangsingan................
4-50 4-57 5-1 5- 1 5-1 5-1 5-2 5-2 5-4 5-55-5 5-6 5-8 5-8
5-14 5-145-14 5-15
5-15 6-1 6-1 6-1 6- 16-1 6-2 6-3 6-4 6-5 6-6 6-7
6.2.1. 6.2.2. 6.2.3. 6.2.4. 6.2.5. 6.2.6.
Syarat Tulangan Puntir...,..... Torsi Keseimbangan Torsi dan Kompatibifitas................. Tulangan PuntirMinimum.... Definisi danP.o.............. A.o Detail Tulangan Puntir.. Bagan Perencanaan danGeser.. Alir Puntirill
7.
7-1 7-1 7-1 7-2 7-2 7-3 7-3 7-3 7 .2 .1 . U mu m padaPelatLantai 7.2.2. Kekuatan 4-5 GeserNominal 7-6 7.2.3. LuasMinimum SengKang Tertutup..... dari 7.2.4. Detail 7-6 Tulangan Geser.. Perencanaan 8-1 Dinding... 8.1. Penerapan 8-1 8 . 2 . P r o s e d u re r e n c a n a a n . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1 P 8.2.1. Umum 8-1 8.2.2. Dinding 8-1 hanyaDibebaniGaya Sebidang. Vertikal 8.2.3. Dinding 8-1 Dibebani dan GayaVertikal HorisontalSebidang............... 8.2.4. Dinding ................ 8-1 Dibebani GayaHorisontal Tegak Dinding Lurus 8.2.5. Dinding Dibebani Sebidang GayaHorisontal dan GayaVertikal 8-2 Tegak urus indin9............... L D 8.2.6. Dinding 8-2 merupakan Bagian dariStruktur Portal....... 8.3. Pengaku Pengikat 8-2 / Dinding...... 8.4. MetodePerencanaan 8-3 Disederhanakan untukDinding Terikatyang Menerima hanya GayaVertika|................ 8.4.1. Eksentrisitas 8-3 Beban Vertikal...... 8.4.2. Perbandingan 8-3 Tinggi Maksimum dengan Ketebalan.. Efektif 8.4.3. Tinggi Efektif......... 8-3 8.4.4. Kekuatan 8-4 AksialRencana dari Dinding 8.5. Perencanaan Dinding 8-4 untukGaya Horisontal Sebidang... 8.5.1. LenturMinimum.... 8-4 8.5.2. Penampang 8-5 Kritis Geser 8.5.3. KekuatanGeser......... 8-5 8.5.4. Kekuatan 8-5 Gesertanpa Tulangan Geser......... 8.5.5. Sumbangan Kekuatan Geser olehTulangan Geser........... 8-6 Dinding 8.6. Persyaratan Tulangan 8-6 Dinding...... 8.6.1. Tulangan 8-6 Minimum.,.. 8.6.2. Tulangan 8-7 Horisontal untukPengendalian Retak......... 8.6.3. Jarak 8-7 Spasi Tulangan............ 8.6.4. Pengekangan 8-7 Tulangan Vertikal.... 9. Perencanaan 9-1 Korbel..... 9.1, Penerapan. 9-1 yang 9.2. Faktor-faktor PerluDipertimbangkan dalamPerencanaan....................9-1 9.2.1. Tinggi 9-1 MukaSisi 9.2.2. AksipadaKorbel 9-1 g-2 9.3. Prosedur Perencanaan................ 9-2 9.3.2. Penampang 9-2 Kritis.......... 9.3.3. Kebutuhan 9-2 Tulangan Total. 9.4. Persyaratan Tulangan... 9-3 9 .4 .1 . T u l a n g a n n i mum.... 9-3 Mi 9.4.2. Sengkang 9-3 Tertutup..... 9.4.3. Pengangkuran 9-3 Tulangan Utama Tarik
Perencanaan Kekuatan Pe|at.......... pelatLantai 7.1. Perencanaan Kendaraan terhadap Lentur........ 7. 1 . 1 . T e b a M i n i m u m e l a L a n t a i . . . . . . . . . l P t 7 . 1 . 2 . T u l a n g aM i n i m u m . . . . n 7 .1.3. Penyebaran Tulangan untuk Pelat Lantai......... 7 .1.4. Pengaku Bagian Tepi........... 7.2. Perencanaan PelatLantai terhadap Geser.........
tv
Daftar Gambar
G a m b a1 . 1 r Gambar 1.1 Gambar 1.2 Gambar 1.3 G a m b a1 . 4 r Gambar 1.5 G a m b a1 . 6 r Gambar 2.1 Gambar2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 3.1 Gambar 4.1 Gambar4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 4.7
1-2 Komponen Prinsip Struktur Atas.......... 1-8 Jembatan Gider Segmental, ....,.. Box Lauderdale Airportlnterchange 1- 8 Jembatan Girder, 1953 Box Dusseldorf, .......... 1-9 Jembatan Solid-Slab, Dusseldorf, .......... 1961 (Arc Jembatan Pelengkung Bridge), 1948............ 1 - 9 Castlewood Canyon, Jembatan Barat, 2005.......... 1 - 1 0 Tipel-Girder Segmental, Cikubang-Jawa Pembagian Beton Analisis dan Perencanaan ElemenStruktur Bertulang 1-18 2-5 Kurva Tekan f-e Beton Kurva 2-6 Stress-Strain Beton Grafik 2-9 Faktor Susut Grafik 2-12 Faktor Rangkak = (Kurva Contoh Kurva Tipikal Baja Tekan Stress-Strain Tulangan Kurva 2-13 Tarik) Tahapan 3-2 Perencanaan ............... Regangan Tegangan Tulangan dan Beton Bertulang PadaPenampang Tunggal 4-2 'b.ror crai{ Perbandins"n K;*;i;ffi 4-3 i"nir ..... 4-3 Penampang, Regangan GayadalamBalokKondisi Berimbang DanPenampang, Regangan Dan Gaya dalam Balok KondisiKeruntuhan Tarik......... 4-4 4-7 Diagram Analisis Alir Tunggaf BalokTufangan (Manual) 4-9 Diagram Desain Alir BalokTulangan Tunggal 4-11 Spasidan Selimut Tulangan Perbandingan Penampang tanpa TulanganTekan (a) dan dengan (b)............. Tulangan 4-21 Tekan Efektifitas Tulangan Defleksi Akibat Beban TekandalamMengurangi Tetap(Sustained), JamesG. MacGregor .......,...... 4-22 Penampang, ReganganDan Gaya dalam Beton denganTulangan Tekan 4-23 BalokT dalamSistem 4-36 PelatSatuArah .......... BalokT dalamMomenPositifdan Negatif 4-37 LebarEfektifBalokdenganSayap 4-38 Analisis 4-39 BalokT Tulangan Tunggal Analisis 4-40 BalokT Tulangan Tunggal KondisiTarik Penampang, Tekan 4-41 Regangan GayadalamBalokT Kondisi dan Diagram Analisis 4-43 Alir Balok Tulangan T Tunggal Analisis 4-50 BalokT Tulangan Ganda Diagram Analisis 4-53 Alir BalokT Tulangan Ganda Superposisi 4-57 Gaya-gaya KopelBalokKotakHollow Diagramlnteraksi 5-3 Kolom
Gambar 4.8Gambar 4.7 Gambar 4.8 Gambar 4.9 Gambar 4.10 G a m b a4 . 1 1 r Gambar 4.12 Gambar 4.13 G a m b a4 . 1 4 r G a m b a4 . 1 5 r G a m b a4 . 1 6 r Gambar 4.17 Gambar 5.1 Gambar5.2 Gambar 5.4 Gambar 5.5 Gambar 5.6 Gambar 5.7 Gambar 5.3 Gambar 5.4 Gambar 6.1 Gambar 6.2
Perhitungan danMnuntuk Pn Distribusi Regangan Suatu (Sway PortalBergoyang Frame) (Sway Portal Bergoyang Frame)FaklorPanjangEfektif, (AASHTO k LRFDsec.4.6.2.5)... .. g Nomograf untukFaktor Panjan Efektif, ................ k GarisKerjaAksi dari Resultante GayaAksial Spasiantara Tulangan Longitudinal Kolom . . .
5-3 5-9 5-105-10 5-11 5-14 5-16
TorsiKeseimbangan TorsiKompatibilitas
6-3 6-4
Gambar 5.3 Gambar 7.1 pambar9.1
Definisi danAn ............. Ao Keliling Geser Kritis .......... BalokTinggi Kantilever
6-5 7-4 9-1
vl
Daftar Tabel
Tabel1.1 Tabel1.2 Tabel1.3 Tabel1.4 Tabel'1.5 Tabel1.6 Tabel1.6 Tabel1.7 Tabel1.7 Tabel1.8 Tabel1.8 Tabel2.1 Tabel2.2 Tabel2.5-2 Tabel2.3 Tabel3.1 Tabel3.2 Tabel5.4-1
JenisBangunan - Beton ..,.,........ (b) Atas JenisBangunan (c) . . . Atas- BetonPrategang JenisBangunan (d) Atas- BetonPrategang ............. JenisBangunan Bawah JenisPilar.......... JenisBangunan (a) Bawah Pangkal Fondasi Langsung . ..... JenisBangunan (b) Bawah Pangkal Fondasi Langsung .......... JenisBangunan (a) Bawah Pangkal Fondasi Sumuran JenisBangunan (b) Bawah Pangkal Sumuran ... ... Fondasi JenisBangunan Bawah- PangkalFondasi Tiang(a) JenisBangunan Bawah- PangkalFondasi Tiang(b) KoefisienStandarSusut Beton sebagaiTambahanReganganJangka Panjang Koefisien Standar Rangkak Tambahan Regangan Jangka Betonsebagai Panjang
Jenis (a) Bangunan - Beton ..,. Atas
1-4 1-5 1-6 'l-7 1-11 1-12 1-13 1-14 1-15 1-16 1-17 2-10 2-11 2-16 2-17 3-4 3-5 5-17
Persyaratan Kekuatan Beton ntuk Abrasi ................. uSelimutBetonBerdasarkan PadaBetonPrategang .. DiameterTulangan FaktorBebanKeadaan BatasUltimate FaktorReduksi Kekuatan U.L.SUntukBeton UkuranTulangan untukSengkang Spiral dan
vtl
DaftarLampiran
Lampiran A DaftaxNama
I. Pnxo.lnuLultt
I PBNDAI{ULUAN1.1 Raz,ne LmexupPerencanaan strukturbetonini digunakanuntuk merencanakan o jembatanjalan raya o jembatanpejalankaki Dibangundenganmenggunakan l. betonnormal ( beratisi + 2400kg/m3,fc'antara20 MPa s.d 60 MPa ), 2. betonringan ( beratisi + 2000 kg/m3,fc'antara20 MPa s.d 40 Mpa ). * 3. betonbermututinggi (fc' > 60 Mpa). * *) berlakujuga untuk kategori dua beton terakhir dengancatatanperlu penyesuaian perilaku dan penelitianyang dapatditerima.
1.2 1.2.1
PnuatuutN Uuaa
JsantrAN TERTTADAv STRUKTUR
Jembatan adalahsuatubangunanstrukturalyang digunakanuntuk melewatkanorang atau kendaraan di atas dua daerahlkawasanatau ruang yang terpisah oleh sungai, jurang, jalan atauhambatan lembah, fisik lainnya. Secara umum strukturjembatan terbagiatasdua bagian: l. struktur atasjembatan (superstructure) 2. strukturbawahjembatan(substructure) 3. Fondasi Adapun yang dirnaksuddenganstruktur atasjembatanadalahsemuakomponenyang beradadi atas perletakanjembatan. Fungsi dari struktur atas adalah sebagaielemen horizontal yang menahanbeban-beban atas lantai kendaraanuntuk ditransferke di elemenstruktur bawahatauke perletakan.
Manual Perencanaan StrukturBetonBertulang untukJembatan
Hal. l-1
l. Pnuo.aawu.str
I otrs Pernukocr: r i
Peloi Jemboicm
Gambar 1.1Komponenprinsip strukturatas
sebagai berikut : Stnrkturatasjembatanterdiri dari komponen-komponen 1. Permukaan jembatan(wearingsurface). atas Porsi dari potonganpenampangpelat lantai jembatan yang menahanlalu-lintas lapisan kendaraan secaralangsung.Biasanyabagian ini terbagi menjadi beberapa yang terbuatdari bahanbituminuous.
2 . Pelat lantaijembatanPelat lantaijembatanadalahkomponenstrukturjembatanyang menahanlangsung lalu lintas kendaraan atasjembatan.Fungsi utama struktur pelat lantai adalah di mendistribusikan beban-beban sepanjangjembatan secara longitudinal atau mendistribusikan bebansecara tranversal.
3 . MemberPrimerlalu longitudinal(searah Member primer fungsinyamendistribusikan bebansecara prinsif biasanya lintas) dan secara untuk menahanlenturan.Member direncanakan utamatipe balok sepertibetonI-girder, T-girder, box-girderataulainnya.
4. MemberSekunder Member sekunderadalahpengakudiafragmaatau ikatan antaramember primer yang direncanakan untuk menahandeformasi struktur atas dalam potonganarah melintang dan membantu mendistribusikansebagianbeban vertikal di antara girder-girder.
Manual P erenc anaanStruhur Beton B ertulang untukJembatan
Hal.l-2
I. Pztnnnuu.twIllemen struktur bawah biasanyadapat berupa kolom pier ,dinding ataupunberupa pangkalj embatan(abutrnent). Adapun bagian fondasijembatan biasanyadapat berupafondasi dalam, atau fondasi dangkal.
1.2.2
TrcTr.aTSrnarranATASTEMBATAN
Secara umum struktur atas jembatan dapat dibedakanmenjadi 4 bagian menurut materialpembentukelemenstruktumya: l. jembatan strukturbeton 2. jembatanstnrkturbaja 1 3. Jembatan strukturk;", i di Jembatan struktur atasbeton yang dimaksudkan sini adalahjembatanyang dibuat dari material beton baik pada keseluruhan ataupun sebagian elemen struktur pembentuknya.Elemen struktur horizontal pada jembatan struktur beton biasanya dapatberupagelagarbeton i-Girder, T-Girder, box girder, concreteslab (pelatbeton), voided slab (pelat berongga).Padajembatan Struktur beton l-Girder atau T-Girder, kemudian setelah balok gelagarjembatan dibuat terpisah pada saat pembuatannya, ereksen disatukan dengan pelat kendaraansecara integral agar terjadi komposit. Adapun box girder, pelat kendaraandisatukan dengan elemen gelagarnyasecara integraldari semulapembuatannya. Tidak dibahasdalammanualini
Manual Perencanaan Struhur BetonBertulang untukJembatan
Hal. 1-3
I. Poyn.enutu.ttt
Atas - Beton (a) Tabel l-1. Jenis bangunan
Jcoir Smgvnan At[t bato{ }o.tirtrnn t
I I I
| I
8onlul bontmg ulrtnl
J.mbilin
lr! Peli! Brton btrltjlin$
Itl: Pcltt brfon300
10-18mI
1r18
lc) K6{.{lDrrect.t
5-13m
I tltS
'T' lcl Cetdtrrbo(o^
1'13- 115 1
llI Gatogarbtoa bott
1t12- 1t15
anaanStrukturBeton B ertulang untukJembatan Manual P erenc
l. PnNo.qnutu.tN
Tabell-2. JenisbangunanAtas Betonft)
Jlnb Baaguaro Atrr
8ofttul brotorto utrmt
Vrrlotl Bchr!rg
Fatbtndh$rn htt $rikd tho0ltbonlong
Prnoapilrn
Jrnrbotrn botonbrnuhng '! Blton luonluk Itl Lon0k\rng 0r'.bolrl
30-70m
1R0rata2
estetika
Josnbtron Dctoop|rtokon : lrl $c0rnrnFn:rt
m 6-'12
1t20
fungsional
lbl So0nenp.;s! beron{g!
6-16m
1t20
fungsional
lcl Stlnrn lrrongia horapot4ocagfn lofitai lralon
8-14m 1/1 I
fungsional
. rongeo tungstt. bott b!?hggl
1 6 - 2 0m
Manual Perencanaan Struhur BetonBertulang untukJembatan
Hal.1-5
l. Pnvo,tnutu,qNTabel l-3. Jenis bangunan Atas - BetonPrategang(c)
Jcnlr Eonguno{r Ator Jonrltnlrllrhoton Ptetolnn! thl Grlagrr bot| Frisa Frnilrno.n drnoan linlrl kofioodt,
Oontul bontnng utrrma
Vrimi Eentnnt
PBrbonfrn0in hrL ripll(0l tincollbnntana
?onompllan
1 8 - 4 0 m 1I15 1/16.5
baik
lil Gslagof bl8 rnorolhik drlim bentan0 to8orhonE.
20-50m
1t17.5baik
1t20
tl Golrgar bok3rntn,ut, ltntilove., &clthstnaealta$ 1q 1;39
6-150m
1/18 1/20
estetik
Manual P erenc anaanStrukturBeton Bertulang untukJembatan
Hal.1-6
I. PwnAnuLu,s.I,t
Atas - BetonPrategang(d) Tabel l-4. Jenis bangunanJofilr Bln$rnrn ArrtJafibtrart brton 9r'trlrn : orolul boeileng utrora Vsrlatl Bnnl*r! ?arbaadlogm htl dp*el tlno*iIbonunft Paotmgarn
I ldl Oelooar dcrnrn lrntal ksnrgocitdllom benlons redethrrp : r nfDrlenco0n0tn. f!|3ci 0cnagln$.1! . ptJ 4 patcn FOnC0l^01^ lll 6clo0$ | do,roan Inh(oi bcton hompoiit 6slom bgAlntto thltltrlJs.
'r2-35m 1 8 - 3 5 m 1 i l 5 - 1 / 1 6 . 5 fungsional 'r8-25m
20-40m
1t17.5
fungsional
tlt Grb0r, I orc'DcA{0rr}0!ndcn{r+ lefltli lo$tutoiit ddem btntsng frrftfi0!|.
16-25m
11151r16.5 tungEional
'T'-prica hl Gctlinr pgnqlin$an.
2 0 - 4 5 m 1r16.5 1/17.5 fungsional
mendetaildalam laporanini akan dititik beratkanpadaelemenAdapun pembahasan elemenstruktur atasyang terbuatdari beton bertulang saja.
Manual Perencanaan StrukturBetonBertulang untukJembatan
Hal.1-7
l. PrNo,lautt;,1n"
Airport Interchange. Lauderdale Gambar 1.1Jembatan girdersegmental, box
box Gambar 1.2 Jembatan girder,Dtisseldorf , 1953
Manual Perencanaan StruWurBetonBertulans untukJembatan
Hal. I -8
I. Pnxn,tuuruax
Gambar 1.3Jembatan Solid-slab, Diisseldorf , 1961
Gambar 1.4Jembatan (Arc Pelengkung Bridge), Castlewood Canyon, 1948
Manual Perencanaan Snuhttr BetonBertulang untukJembatan
Hal. 1-9
I. PtNo;nurcs:u
Tipe l-GirgerSegmentalCikubang-jawabarat,2005 Gambar 1.5Jembatan ,
1.2.3
Ttprcat Srnaman Bawnn JrunnrtN
Strukur bawah adalah komponen struktur jembatan yang menyalurkan gaya-gaya pada fondasi. Secara vertikal dan horizontal dari bangunanatas (superstructure) berikut : umum Strukturbawahjembatandibedakan menjadidua bagiansebagai l. Jenispilar (prer) 2. Jenispangkal(abutment)
St-ruhurBetonBertulang untukJembatan Manual Perencanaan
Hal. 1-10
I. Ptuoeuutunu
Bawah- JenisPilar Tabel I-5. Jenis bangunanJENIS PILAR
TINGGI TlPlttAL(m! 0{024t0
PILAREALOKCAPTIAIIGSEDERiIA}IA 0ua baril tiang nd&lnh maoimurnPILAR I(OLOil TUIIGGAL
dianiurkan
kolom sirlcutar psda alirEn arus
--'*&T--_-?
T
I
t5
PILARTEUB0K Uirrrq bun{fsr dan diftyemen teff]bok _*--@ icroai ar.h dirln rnmbantu ke|rincarun 6ru! d6n rtlenguringi geruun PILARFORTAL SATUTIIGKAT (ICOLOI!4 GAUOA ATAU iiAJEUUT) da.niurkan kolom lirkuhr p.da atimn aru lpari kolom 20 mcmhantu ketancartn arug
r.J
6
2S
f--T l-Tl
5
15
15PILAR FORTAL OUA TIIIGI(AT
2S
PILARTEIIBOK PEITAM PA]IGI pcnampang ini tid* baik dlm rnenatran riiran arug eebdkrrya digunak8n dl damt
25
vertikal Sedikit berbedadenganpilar, pangkal jembatan selain memikul gaya-gaya pangkal juga difungsikan sebagai dinding maupun horizontal dari superstructure, penahantanah.Oleh karenafungsinya sebagaipenahantanah maka elemenstruktur ini biasanya tertimbundi dalamtanah.
Manual P erencanaan Struldur Beton B ertul ang untuk Jembatan
Hal.1- 11
I. Ptttolnutu,qu Tabel 1-6. Jenis bangunan Bawah-Pangknl FondasiLangsung(a)
jarak entara perletakan
t[:
i "r. i ,+ ;,,
tI
liiliiFerlindungnn terhadap geruasn diperlihatkan eebagAilnuntuk keiilasan
DEFAN ELEVASIrht-$ehar panEkal -{
; -$ebar
Pelattniak*q-{*
I
lebar tennbok
il
penjanE pelatt iniak
I
tTrF
I
DEPAN
Marual Perencanaan StrukturBetonBertulang untukJembatan
Hal.l-12
l. PrNo,quutu,4tl (b) Bawah-PangkalFondasi Langsung Tabel 1-6. Jenisbangunan 200 mmluffi perlirHluilgan tipikal timbuftan t5Ornn t Ttplkrl l**k--.t LebarbalokkeF*la
tinggitembok kepala Perletakan
perlirdungan Po*desi S00mm bewah di Dermukafift fisli tenehFerflukaanasli
p tembok enahan :ebalpilecap
1-1 POTOTIGAH
Tcnnb*lr ra'fip
elevasidepanToaf,b$kpanuhon
{'"" "---ibalek depan
3D PANDAT{GAN STRUKTUR pelatinjakuntukkemudahan} terrnasult {Tldak
Manual Perencanaan Snuhur BetonBertulang untukJembatan
Hal.1-13
,
I. Prttoeautu.lu
Banah - PangkalFondasiSumuran(a) Tabel 1-7. Jenis bangunan
Jarak pertetakan
perlindunqnn terhatlap
nt'/,1t.
pordasi lr
liI I '-;5rak
i '. bebas samping
250 rnnt Di;rnneter surnurafi
ELEVASIDEPANr-r.-l.-1Lebarpanqkat _ --.r _hbar | -pelst lnlsk tembsk I |
sryEpPaniang pelst inlak
I
OEPAN
Manual P erencanaan Struhur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.1-14
I. PnNo.aautunuBawah- PangkalFondasiSumuran(b) Tabel 1-7. Jenisbangunan 20$mm perlindungan tuas tipikal timhunan it0 mrr Tlpllal t*L,,
kepala balok Lebar
kepala tinggitembokForl slnhar
Pondasiperlindungsn \( di 8t}0mm havrahperrnukaan tanaha*li Permukaan asli hsbebassn s6mpins 250mm
penf,han tembok pilecap
P O T O r \ ' 6 , 11 . 1 N
*levaai depan
3D PANDANGAN STRUKTUR pelat (Tidak injak untuk kemudahan) termasuk
Manual P erencanaan Snuktur Beton Bert ulang untuk Jembatan
Hal.1-15
I. Pnuotnurum
Tabel 1-8.
JenisBangunanBawah- PangkalFondasi Tiang (a)
lamk Elntara pertetalcanI
Perl[nrlufig{ln torhcdap
iameter tiang
g spasitian arah memanjang ELEVASIDEPAN
--tsr:h-l
spasi tiang erah
mesnt{xrg
DENAH
uirtrEmiffinum
Manual Perencanaan Snuktur Beton B ertulang untuk Jembatan
Hal.t-16
I. Ppuotautuau
Tabel 1-8.JenisBangunanBawah- PangkalFondasiTiang (b) luas rxlmm tiPikal Per$rHungan 350 mrn tirnbunan
tebar hatok kepeta,l: :L I'i I-i
* perletalon FrtmutmrE-rr{
Pondasipertindungan batu6lxlrnmdi baw'h Sermukeanasli?50mm tipikd
iebar ternbok penahan pilecap'--r-.--\-qfi
kebebasanssmgngtiang vertlkal harus digunokan dalarn wilayah gerr|pi lr2r3 dan 4 bita dinginln peraEakuclaktsal
tebat uiung balok cap' \i
FOTONGAN{-1Temhok kefala
Eler,asi depan
*\ Tennbok
Oiameter tiarqgBdok pilecap
PAHDANGAN STRUKTUR 3.O pelatinjakuntukkejelasan| ttidaktermasuk
MarrualPerencanaan Struktur BetonBertulang untukJembatan
I. Ptuotauru.tN
BERTULANG BETON JEMBATAN STRUKTUR
JEMB.STR.BETONTUL.NON PRESTRESS (Mtsal:Jbt.Pelatbeton, pelat gelagar'T',gelagarbox) barongga, Atas Perencanaan Struktur - Perencanaan balokEelagar - Perencanaan pelatlantai kendaraan - Perencanaan diafragma Perencanaan Bawah Struktur - Perencanaan oierhead - Perencanaan kolompier - Pereneanaan abutmenwangkal - Perencanaan sayappangkal Perencanaan Fondasi - Perencanaan pondasi dangkal pilecap Perencanaan
JEMB.STR. BETON TUL.PRESTRESS pelat,segmen'l(Misal: Jbt.segmen girder',segmen'T) Struktur Atas Percncanaan - Ealokgelagarprestress - Pelatlantaikendaraan - Diafragma Bawah Perencanaan Struktur - Pierhead - Kolompier - Abutmenvpangkal - Sayappangkal Perancanaan Fondasi - Fondasi dangkal - Pilecap - TiangFondasi -----------7-.i---
KHUSUS JEMB.STRUKTUR (MisaLJbt. gelagarbox, segmen gelagarbox, jbt.kabel,jbt. beton pelengkung/are bridge) boks(box girderr. Gelagar pracetak. bokssegmental Gelagar kantilever, 6elagarbokssegmental Jembatankabel (cable stayedJ. Jembatanpefengkung(Arch bridge ).
\ v !,/\ \."_ \/STRUKTUR SYARAT KEAMANAN . SYARATKEKUATAN . SYARATKELAYANAN
I | | | |
BALOK PERENCANAAN
II
-
PERENCANAAN PELAT
I
DINDING PERENCANAAN - Perencanaan GayaV Sebidang - Perencanaan GayaV+H Sebidang - Perenc.GayaH TegakLurusDinding - Perencanaan dan H GayaV Sebidang TegakLurusDinding - Perencanaan Geser CheckSyaratTul.Minimum
- Perencanaan Lentur || - Perencanaan Geser/ Geser+ Puntirl'l - Pemeriksaan SyaratTul. Minimum ll - Pemeriksaan SyaratKelayanan ||
- Perencanaan Lentur I - Perencanaan Geser/ Geser+ PuntirI - Pemeriksaan Syaratlul. Minimum I - Pemeriksaan SyaratKelayanan I
@
| | Checf SyaratTut. Minimum Tulangan | - Pengangkuran
@', - Perencanaan Geser
I I I
- HitungLosses/ khilangan teg - CheckTegangan dgn Cara PBL. - Perencanaan Lentur - Perencanaan Lentur+ aksial - Perencanaan Gcser/ Geser+ Puntir - Pemeriksaan (Prestress) Tegangan - Perencangan DaerahPengangkuran - CheckSyaratTulangan Minimum - CheckSyarat Kelayanan
PERENCANAAN STR. TEI(AN EL. - Perencanaan Aksial + Lentur - Perencanaan Geser - CheckSyaratTulangan Minimum - Perencanaan Detailing Gempa - CheckSyaratKelayanan
Gambar1.6Pembagian Analisis dan Perencanaan ElemenStrukturBeton Bertulang
Manual Perenc anaanStrukturBeton Bertulang untukJembatan
Hal. 1-18
2. PENYAMTAN UMUMPERENCANAAN
2 PENJELASAN PERSYARATANUMUM PERENCANAANBnroN 2.1 Svtnar Uaaa Pnnnxc,aNAAN STRUKTUR2.1.1 AMURRENCANAJEMBATAN
Persyaratanumur rencanaj embatan: o o Jembatan umum minimum 50 tahun. Jembatanpenting/khususdar/atau berbentangpanjang 100 tahun.
2.1.2
DIGaNAKAN SATUAN YANG
Internasional Bsrdasarkan SNI, menggunakan sistemSatuan (m / mm,N/kl\, MPa, oC)
2.2 2.2.1
PruNstp Uaau PgnENCANAAN Dtstn Umaa PrnnNceNa.ntt
elemen Strukturdapatdibagi menjadi2bagian:. Perencanaan Terfaktor(PBKT) 1. Perencanaan berdasarkan BebandanKekuatan o Perencanaan elemen lentursepertibalok,pelat . . Perencanaan elemenlenturdanaksialsepertikolom/pier geserdan puntir Perencanaan
2. Perencanaan berdasarkan BatasLayan(PBL) o Perencanaan balok prategang o Perencanaan deformasi kelavanan dan struktur struktur: Disampingitu, faktor integriti komponen-komponen . Kontinuitas dan redundansi.
o Ketahanan terhadap kerusakan instabilitas. dan
Manual Perencanaan StruWur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.2-1
2. PENYAMTAN UMUM PERENCANAAN
.
Aspek perlindungan eksternal terhadap kemungkinan adanya beban yang tidak direncanakanatau berlebih.
2.2.2
ASUMSIDANANGGAPANPERENCANAAN
Untuk prosedur dan asumsi dalam perencanaanjembatan serta besamya beban rencana harus mengikuti ketentuan berikut: . o . Struktur menahansemuabeban yang mungkin bekerja padanya. Beban ditentukan berdasarkanPeraturanPembebananuntuk JembatanJalan Raya. Menahan beban angin dan gempa pada arah lateral.
2.2.3
B PsnrNctNe.tN BERDASARKANEBANDANKrru,trnN
(PBKT) TERFAKToR
PBKT ditunjukan dalam notasi berikut : ORn> dampak dari lY, Sisi kiri mewakili kekuatan rencana,dimana: Rn : kekuatan nominal N,b darLKu (0.4 untrirk
0.8
0.7 (sengkang) 0.65(spiral) 0 . 7+ 0 . 1 5( I - N , l N * )
N, )N,,
kekuatanpenampang dalam lentur murni. UI. Nu ) Nuo dan Ku ,0.4
untuk kekuatan penampangdalam lenturmurni. Geser Puntir Tumpuan Lentur, geserdan tekandalambetonpolos Lentur, geserdantarik dalamhubungan Tekanandan tarikan dalam aksi penunjang danpengikat
+ 0.6 I(o.7sMd ttr,\-o.o\t-N" / N,b\0.7 0.7 4.7 0.7 0.7 0.7
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.3-5
4. PERENCANAAN LENTUR BALOK
4 PERENCANAANKEKUATAN LENTUR BALOK4.1 UaaaKekuatan lentur dari balok beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan harus direncanakan dengan menggunakan cara ultimit atau cara Perencanaan berdasarkan Beban dan Kekuatan Terfaktor (PBKT). Walaupun demikian, untuk perencanaan komponen struktur jembatan yang menggunakan suatu pembatasantegangan kerja, atau ada keterkaitan dengan aspek lain yang sesuai batasan perilaku deformasinya, atau sebagai cara perhitungan altematif, bisa digunakan cara PerencanaanberdasarkanBatas Layan (PBL).
4.1.1
PBKT KoIvoTsTsnTAs PERENCANAAN BERDASARruN
Dalam kondisi batas PBKT ada dua hal yang perlu diperhatikan yaitu: terlihatpadaTabel3.1. 1. Faktorpengalibebanseperti 2. Faktor reduksi kekuatandiambil sesuaidenganTabet 3.2.
4.1.2
AsaustprnilrctNlAN
Perhitungan kekuatan dari suatu penampang yang terlentur harus memperhitungkan keseimbangan dari tegangan dan kompatibilitas regangan, serta konsisten dengan anggapansebagaiberikut:
Diasumsikan bahwa tegangan beton : 0,85 f 'terdistribusi merata pada daerah tekan ekivalen sejarak a = frc dari tepi tertekanterluartersebut..
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-1
4. Pnrcttctvttu Ltttntn Bnox
-
0.95f"' C = 0,85f"'ab
a=Bp'oo C: 0.85f
I=A"f"
Regangan
Tegangan
Gamhar 4.1 Regangan dan tegangan pada penampang heton bertulang Tulangan Tunggal
faktorB, harus sebesar: diambil B ,=0 '8 5 ("4'- 30) B,: 0,85 0,008 Bt >-0,65.unhrkf '5 30MPa unhrk /l'> 30 MPa (4.1-1)
4.1.3
BALoK TTPTKIT KgnUNTUHAN
Ada beberapa kondisi keruntuhanyang dapatterjadi pada struktur beton, yaitu dapat dibagi menjadi3 bagian: ) bajalelehlebih dulu (daktail) l. Keruntuhan tarik (under-reinforced) tulangan 2. Keruntuhantekan (over-reinforced)) beton hancur lebih dulu (regangan
e"o: 0.003)sebelum tulangan bajaleleh Getas) betone"mencapai (balanced)) regangan *:0.003 3. Keruntuhan berimbang betone" mencapai lelehnyaarlangan bersamaan baj4 e. = e, dengan dimana Keruntuhanyang sebaiknya terjadi adalahkeruntuhan tarik (under-reinforced), struktur lebih daktail dan dapatmelendutlebih dulu sebelumruntuh.Keruntuhantekan balanced beguna sebaiknya dihindarikarenalebih getasdantiba-tiba.Adapunkeruntuhan jenis keruntuhan tarik penampang kondisi keruntuhan untuk mengetahui struktursebagai atautekan.
Manual P erencanaan Struktur B eton B ertulang untuk J embatan
Hal.4-2
4. PERENCANALN LilIrun B,CIOX
.lnn
'2.I
{i
Jvv
BeamB j - Compression laiture - Over-reinforced
j B e a mC
r
iailure i - Balanced
72Wi
=
Beam A - Tensionfailure - Under-reinforcedii i: :l
0
0.25
1,00 0.75 Curvaturex h = ohlo/o\ 0.50
1.25
Gambar 4.2 Grafik PerbandinsanJenis Keruntuhan Balok
1.=A"xfy
Gambar Penampang 4.3 dan , Regangan GayadalamBalokKondisiBerimbang Gunakan : segitiga sebangun 0.003 =cb
",d-ro
Manual Perencanaan Sffuktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-3
BALOK 4. PERENCANAAN LENTUR Persamaanuntuk menentukan garis netral saat setimbailg, cu dan tinggi tekan beton, ar
0 . 0 0 3 d - 0 . 0 0 3= 0 r c o c + co(0.003sy)= 0.003dCx = 7:-:-::-------T
0.003d
"
+ (0.003s"/
-
4u = qfA = F,
p Persamaan untuk menentukan bal C =T + 0.85/pao= Aqr^>f,
-}'ssfQp$,-[= = 0.854ba0 9,90, l.'.{' 4ruuri *@' + f, "f, I o.oo: a"J E"
o'lsf;Pbd*t*+l r"nu= {@/bd f,
f, [ooo+{J -o.ssf:Pt eoo ] *[ n.. - A",*r> rhat[600+ 4 J
4.2 AN,austsBlrAs BALqKPensnetKondisi batas penampang dicapai pada saat nilai regangan maksimum berguna ecu = 0.003
Gambar Penampang, 4.4 Regangan Ga dan Regangan tarik bajamencapaiey dengandem Jumlahgayaintemalpadakondisibatasharus EF=0 -+ Cc : Ts Hal.4-4
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
4. PEPaNCANAAN LENIaR BAINK
0.85fc'ab=A,& Dengandemikiantinggi tekanbetondapatdiketahui,a
(4.2-z)
4".f,a.85f,b
(4.2-3)
Gaya-gaya intemal Cc dan Ts yang seimbang menimbulkan momen kopel, Mn yang dapat mengimbangi momen dari gaya eksternal, Mu.
= Mn = Ts (d - a/2> Cc(d - a/2\ =A ,fu (d -a JZ )
(4.24)
Pengecekan momenultimig Mu, dimanamomenultimit Mu haruslebih kecil dari momen nominalsetelah dikali faktor reduksi. 6:0.8 OMnZ Mu
4.2.1
PENYEDERHANAANFORMaLASIUNTT]KTABaI^/ISI
(4.2-3)dimasukan (4.2-4)diperoleh: Bila persamaan persam.an kedalam M n = A _ .f . l d - 0 . 5 9. ' Y = l -f",.b ) Kemudian sisi kiri dankanan bila dibagidengan diperoleh bd2 9=a).-f"'-(l-0.59-a) bd' M ; d i m a n a n = M u / $ d a n a r= p f y l f c (4.2-6)
(
l,.r\
(4.2-s)
Bila Mn disubstistusi dengan Mu/Q dansisi kanandinamaidengan maka R, bd"
'l = 6-^
(4.2-7)
Selanjutrya hubunganantara Mu dan R sebagaifungsi dari p dapat ditabelkan untuk perhitungan kepentingan analisis dan desain.
ManualPerencanaan StruHurBetonBertulanguntukJembatan
Hal.4-5
4. PEPENCANAAN LEMAR BAI,OK
Adapun langkah-langkah perhitungan analisis balok tulangan tunggal dengan berikut: menggunakan tabeldapatdiuraikansebagai 1. Tentukanmutu beton,fc danmutu baja,fy 2. Hitung P=As/bw.d = 3. Hitnng 1v1u $Mn = nilai tabel (Atu/bw.d2)*bw*d2 4. Check$lvln> Mu rencana
ManualPerencanaan StrukturBetonBertulanguntukJembatan
Hal.4-6
4.Pwetrceua,qN lntrrun Bu,ox
f' ., fu, d, A, b,
Fr = 0,85
asu-pi?{rrujJs*o : g-75 r,4t,
4.5 Gambar Diagram Tunggal Alir AnalisisBalokTulangan
Manual Perencanaan StntWur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-7
4.Prpantc,quea,t K ln]'rruRBALo
4.2.2
MENDTSaM BETOXDENGANTNTTI MANUAL LANGKAH.LANGKAII
langkah-langkah perhitungan desain balok tulangan tunggal dengan menggunakan tabel adalah sebagaiberikut:
1 . Hitung momen,Mudgn metodaanalisisstruktur 2. Tentukan dimensi balokb,d1 J.
Tentukanmutu beton,fc danmutu baja,ff
4. HitungMd(b d2) 5 . p tul. Lihat padaTabel Lampiran A 6. Bila dikehendaki nilai yanglebih akurat, nilai p diinterpolasi 7. As=pbd
4.2.3
FoRMaLASI wTaK DESAINSTC,Ina MANUAL
Rasio tulangan beton diperoleh dengan mengganti luas tulangan dalam persamaan(4.2-5) dengan p = As/bd, kemudian dengan rumus ABC diperoleh akar persamaan sebagai berikut:
fy /0.85f"'
(4.2-8)
ManualPerencanaan StruHurBetonBertulanguntukJembatan
Hal.4-8
BAL)K 4. PERENCANAAN LENTUR
Bagan lirAnalisis A BalokPersegi
f", fn, bw, d, Mu
pL 3 0 pl ,= 10.85
p1= 0.814
mutu betoq jika kurang dari 30 MPa nilainya 0.85, namunjika fc' lebih begar 30 MPa nilainya berlorang tapi tidak lebih kecil dari 0.65.
t'
ir fc < 30 lo.as lo.esir Bl < 0.65
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
HaL4-12
PERENCANAAN LENTUR BALOK
luas maksimum LANGKAH 2 : Menentukan tulanganRSM-Tl2-04
Tebal selimut beton bersih untuk balok tinggiefektifbalok d:=h-dc -26mm
P a s a5 . 1 . 1 . 6 l
dc ::40nm d= 0.534m
Rasiotulanganmaksimum
0.81fc.Bl 600 , Po t= 600. fy -Asb := pb.b.d pfirax:=0.75pb Asmax;=pmaxb.d
pb =3.634Yo -^3 2 Asb = 5.821x 10"mm Pfiiox= 2.7250 Asmax= 4.366x lo3 m*2
kondisi keruntuhan LANIGKAH 3 : Pemeriksaan TulanganBeton Diameter Luas unit tulangan Jumlah Luastotaltul. Ds := 25.mm Ab := l.rr.Ds2 4 n:= 5 As := n.Ab As P:=;;kg1 - ,{s(Asmax; Under-Reinforced, OK"
46 = 4.909cm2
*m2 As = 2.454x103 P =r.532o/o
a tinggi blok tekanbeton, LANGKAH 4 : Menghitung u,= k'ff 0.85fc.b a= llomm 0 = 0.7RSM-T12-04 Pasal4.5.2 Faktor Reduksi { = 0.E (lenur)
momennominal, Mn LANGKAH 5 : Menghitung MR := nr.n.[a - 9) "\ 2) = Q.Mn 329.18kN.m
Mn = 47o.25ikN'm
Manual Perencanaan StruWur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal. 4-t3
4. PERENCANALU Lntrrun Bttox
CONTOH 4.1b
ANALISIS BALOK BETONI
TULANGAN TUNGGAL
,
SOAL : Analisis balok gelagarpersegi beton dari contoh soal 4.la denganmenggunakantabel.
LANIGKAH I : Menghitung rasio tulanganp Luastotaltul. As := n.AbAs P:=' b.d As =2.454x 103*m2 I = 1.532%;o
p LANGKAFI2 : Mencarinilai Mu/b?ldari tabelberdasarkan di atas Tabelwttuk nilai fc = 35MPadan fv = 400MPaberdaeirkan momen de+ain Lsmpirstr 4,6 l,ilii Ferientf,s:tulangrnbaja,A$Jhd, iLlu! persegi ef*-Kif untukpenainprng tulsnqan tunggal denganb = lel'flrbahk dan d = tioggi
fc' =
35 l'lPa
iy =
4C0 I'lFa
18 17 1A 19tn
2.5S2 1.512 0. r.5750 0.0051 2.56.$
0.008{
3.4765 0.811 3.5034 0.011
't.t3s6
1.5058
2l
t2 2321
1.653 1.6949 1.7245 1.754'1 1.7836
2.592S 2.52t2 0 0.0C54 2.8{94 2-67rS 0. 2.705? 0. ?.7339 0. 2.719 0 0.
3.5302 0.01 3.5570 0.01 3-58-.,8 0.01 0. 3.105 0.01 0. 3.S372 $.01 0.0891 3.$S39 0.01 0. 3.5905 0.01
1.3924 0.01 4.4178 0.01 4.485 4.4937 4.5190 4.544t 4.993 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
p1 = 0,85 0.008 - 30.i (fc' 0.Bl p roin 0.cc3s 0_0271 0 trax =
Catetari : batesantulsnganFfiin E O aci < p max Satuan: l'lu Ft'mml;tr lrnml;d lmmi Ast lrnmz]
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
HaL4-14
4. PERENCANAAN LENTUR BALOK
LANGKAH3 : Interpolasi : dan Interpolasi Mu/bdZdi antaraAst(b*d) 0.0153 0.0154 nilai : Mu/bd2 4.3e24+ _\- t3:e:?:.(0.01532- = 4.3e7 0.01s3) !!Y.0.0154-0.0153
LANGKAH 4 : Menghitungmomenkekuatanpenampang,$lvln + :+ Mu:= 4.3g?lo]at.d2 = 0[Vln Mu = 376.149kN.m Mu =3.761xl08N.mm lnsNr-rrz-o+Pasal4.5.2 Faklor Reduksi
I o=o.ac"nh,r)
Manual Perencanaan Struhur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-15
4. PERENCANAAN LENTUR BALOK
CONTOH4.2
DESAIN TULANGAN LENTUR BALOK BETONBERTULANG
a L
I
persegi SOAL : Desainbalok gelagar betonbertulang
DL ) 40 kN/m
LL + 15 kN/m
DIBERIKAN: (simplespan). 1. Strukturditopangsecara sederhana 2. Panjang span, 3. Mutu betondanbajatulangan 4. Beratisi betonbertulang 5. Bebanmati merata 6. Beban Hidupmerata terpusat / L:= lom fo := 20MPa \c = 24 kN/m3 fy := 40oVIPa
Qdl = 4o kN/m QII- : 15kN/m i P ll = 80 kN
Manual PerencanaanStruktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-16
BALOK 4. PERENCANAAN LENTUR
LANGKAH MO Beban mati Bebanhidup
gayadalampadabalok Menghitung
MD L '=;.aAt.f Mr r :=-l.o, r.L'8*" Mrrrt=f.Prr.L 4""
1,,
MDL = 500kli'm MLL = l87.5kll'm MLLz = 200k]'{'m
Bebanhidup terpusat total, Momenultimate
Mu:= l.3.Mpp+ 2.AMyy + 2.OMyy2
Mu = [425kN.m
Beban mati Bebart hidup
vDL:= j.oout vLL:= j-tr."
vDL = 2ookll VLL = 75kl.l V1p2= 40kN
Bebanhidup terpusat YLL1,= ).r"t ultimatetotal, Geser
Vu:= 1.3VDy+ 2.AYyy+ Z.OYyy2
Vu= 490k}{
LANGKAH 2 : Pradimensi gunakan modifikasidari rumus : asumsi = optimum 0.5*pb p = 0.5*d bw gayalentur berdasarkan . uv'-' 0.85fo.Bl 0.003Es + fy 0.003Es f pb = 0.019RSNI.TI2-04 Pasal4.5.2 Faktor Reduksi 0 = 0.8 (lentur)
diambilp= 0.5 p b Agar penampang optimumrasiohrlangan p:=0.3pb P =0.969/o
Manual Perencanaan Struhur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-17
4. PannI,IcIuIANLENTUR BALOK
, , =o . 9 '
fc
R , = , . r . . ( t\
t
.r)
2.0.85 )
or =0.194 d.R = 2.747MPa
R=3.434MPa
bw.d2=Mt + 0.R
0.5.d3=g + 0.R
o.='1*u d=r.0r2m .,1 o.Rh:= l200nm bw:= 60ftnm
digunakan ukuranbalokpierhead
baloktulangantunggal LANGKAH 34, : Menghitungpenulangan Tebalselimutbetonbersihrintukbalok tinggiefektif balokr -
dc := 40nmd = 1.134m
d:=h-dc-26mm
l--TMolr
,
J
0.8$fc.s.bw.d2,t 0.85{"
P' = 0.62278/o
m:
caratabel LANGKAH 3B : Menghitungpenulangan balok dengana) Hitung rvru = l.847Mpa , bw.dl\/f''
b) Cari tabel tulangan yang bersesuaindengan mutu beton, fc'= 20 MPa dan fy = 400 MPa
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-18
4. PERENCANAAN LENTUR BALOK
Lampiran Al I Ni|at persanta$e momefl desan (htu)untur tulanganbsji, As/bd. berdasarkan penimpangperceqitulengen tunggaldenganb = lebarhslokdan d = tinggief*Kif bslok
fc' =
20 MPn
fy =
400 hlPa
Ho
' tdut(bd) Ast/fbrd1 Hu/fbrf:l aettfbrdl
ilrr/fM:) Asil(b'd) Mu/odt
Asilfttd'
25
ma?
28 29JU
3t 32 33 34
1.7979 0.005S 2.650{ 0.0093 17845: g.oSC 2.8754 0,0094 4l{40 nn&4 2.7002 0.009: 1_83!13 0.0@ 2.7250 0-009 1.8666 0.0063 2.7498 0.009? 2.7714 0-00S8 1.E209 0.006: 2.7990 0,00et 1.91.80. 0.00t 2.8235 0.01t!0 1.9750 0.00i 2.S1S0 0.0101 2.0019 0.{106t ?.8??3 t).010t 0,85 0,0035 0.0163
3.4569 3.47S2 3.5015 3.5238 3.5453 3.5680 3-5901 3.q12S 3.6339 3.853?
0.arn0-t)1 28
1"1782 0.016i 4.t9e0i 0,01& 0.0129 4.2158 0_016:
0.0130 0.0131 0.013? 0.0133 0.0134 0.0135 0.013
p1 = 0,85 Q008 :30) (fc' P m i n= F tngx =
Catatan: batassnlulaogan pmin E P act < P m&( gituin : ,htql$l.mml; ImmI d lmml b A$tlmm4
lnterpolasi nilai rho antara dan 1.8666 Mu/bd2: 1.8393
p :=0.0062+ ?gry! !!!i- 1.8393 ?e.u7- r.83e9 1.8666pasal5.1.f.5 RSNI-T12-2004 BerdasarkanOmlltl:='fy
p =0.6230/o
l.4Mpa
RSM-Tl2-04
pmint = 0.35Yo pmin2=0.28% pmin= 0.35Vo
P a s a5 . 1 . 1 . 5 l Rasio tulangan minimum
Plll[ll
]=
,,6Mp"
pmin adalahnilai malaimum antara pninl dan pmin2
4.tu
pmin := ma{pmin 1,pmin2)
pasal5.1.1.6 RSNI-T12-2004 Berdasarkanpfirax:=0.71pb p:= p' if pmin < p' < pmax pmin if p' < pmin "Tidak OK" otherwisePlIlSX=
RSM-Tl2-04 P a s a5 . 1 . 1 . 6 l Rasio tulangan maksimum
t.453% P = 0.623Yo
Rasio luae lrlangan, p tidak boleh lebih besardari pmax=O.75pb(over reinforeed), Jika lebih kecil dari pmin maka p-pmin.
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-19
BALOK 4. PEPaNCANAAN LENTUR
Asreq p.bw.d := Ds :=32.mm Asl :=1.n.or24
Axeq=42.374c#
Asl = 8.042cm2
jumlah tulangan r i=r"uf Ambilsaja ,As :=n.Asl " As =48.25ftrn-
oit"+)
n=6
\Asl/
6D32 Jadidipakaitulangan
JarakantarTulangan LANGKAH 4 : Pemeriksaan jarak RS|II -Tl2 - 2004pasal5.1.1.7minimum Berdasarkan bersih tulangan adalah Ukuranagregat Diametertulanganutama SelimutbetonDuO:= 2.(bm
RSM-Tl2-04 P a s a5 . 1 . 1 . 7 l Jarak bersih tulangan Spasi antara tulangan
Ds = 32mmdc = 40mm smin=48mm
adalah nilai terbesar dari 1.5Dagr, l.5Ds atau zrc mm.
sg;rr:=.u{t.louo,1.5.Ds,40mn)
Spasiaktual bw - 2-dc- 2.13mm- Dsn-l
Ds = 60.4mm
oK!
Manual Perencanaan Snuktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-20
LENTURBALOK 4. PERENCANAAN
4.3 PnnrNc,aN,qAN Knrue,r.nN Bttor TanqNc,qlG.nNoeHampir sering ditemui balok mempunyai tulangan ganda, yaitu tulangan tarik dan tulangan tekan. Effek dari digunakannyatulangantekan terhadapkekuatanadalahsebagaiberikut: 1. Meningkatkan panjang lengan momen, jd2 sedikit lebih besar dari tanpa tulangan tekan (idl\ karena tinggi tekan beton, a berkurang dengan demikian
meningkatkan momen nominal penampangbeton. 2. Secaraumum penambahan tulangan tekan untuk p :0.015 terdapatpeningkatan momen nominal sebesar5o/o saja, dengan demikian pengaruhnyasangatkecil.
Ts:A.ff
a) Balok dengan tulangan tarik saja
_[uz.ur
tulangan tarik dantekan b) Balok dengan Gambar 4.7 Perbandingan Penampang tanpa tulangan tekan (a) dan
dengan tulangan tekan (b)
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-21
4. PERENCANAAN LENTURBAL)K
Alasan diperlukantulangantekan dalam desainbalok : l. Berfungsi mengurangi defleksi jangka panjang, karena rangkak beton dalam daerah tekan beton ditransfer kedalam tulangan tekan, dengan demikian tegangan tekan beton berkurang oleh sebabitu defleksi jangka panjang berkurang. 2. Meningkatkan daktilitas, hal ini penting untuk daerah gempa atau diperlukan redistribusimomen dalam desain. 3. Merubah mode keruntuhan tekan menjadi tarik, dengan demikian keruntuhan getasdapat dihindari. 4. Kemudahan fabrikasi khususnyadalam merangkai tulangan geser.
c
I p'=A(
.9 !l ru 4 ;(l) lf,
p E
c) og,
h
ry
l S u s t a i n e do a d d e f l e c t i o n l n i l i a l e l a s t i cd e f l e c t i o n
P' = P
ll120days TimeGambar 4.8 Efektivitas tulangan tekan dalam mengurangi defleksi akibat bebantetap (sustained), James G.MacGregor
240days
2 years
Manual Perencanaan StruWur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-22
LENTUR BAL)K 4. PERENCANAAN 4.3.1 BAL0K TULANGAN GATIDq ANALISIS
Dalam melakukan analisis balok tulangan ganda, dapat kita bayangkan bahwa penampangbalok terbagi menjadi balok-|, terdiri dari tulangan tekan pada bagian atas dan tulangan tarik yang cukup pada bagian bawah, dan balok-2 terdiri dari penampang balok tulangan tarik tunggal pada bagian bawah dan daerahtekan beton pada bagian atas.
cocoAs'
I
.|tl
,: hf makabalok balok persegi, Bila a < hf , makabalok dianalisissebagai dianalisis sebagai balokT. (anggap jelasdapat tulangan 4.15b. dilihatpadagambar kopelgayasecara Keseimbangan asumsi awal) tekanlelehsebagai
T=C Dimana 1=A.& f" f" C = C"** Crr* C"r: 0.85 b* a + 0.85 (br - b*) hi* A" fy (4.5-9) beton a adalah maka Bila persamaan diselesaikan tinggibalokdesak , (A"- A'")f, -o.B5f"(br-b,)hr 0.85f"b* diperoleh diperiksa : Selanjutnya a yang nilai tarik d ,makatulangan leleh as' F,t=gq - ' [6 0 0 + " f,I )
(4.s-e)
(4.s-10)
,a r,([ 6 0 0 - 4 ' ' #-lA',
rnutu tekan tutangan teleh. J
Jika semua syarat terpenuhi,maka momen nominal balok T tulangan ganda dapat berikut: kopelsebagai diperolehdengan menjumlahkan momendari gaya-gaya (4.5-ll) + + C", Mn = C.* (d-0.5a) C"s(d-0.5hs) (d - d')
ManualPerencanaan StrukturBetonBertulanguntukJembatan
Hal.4-51
4. PERENCANAAN LENTURBITOT
b)
Tulangan TekanTidak Leleh Keruntuhan Tarik dengan
jelasdapat 4.15b. dilihatpadagambar Keseimbangan kopelgayasecara T=C Dimana T-Arf, C = C"*,+ C"r* C.r: 0.85f" b* a + 0.85f" (h - b*) hi+ A'. r'. E,
(4.s-r2)
sepertiterlihat segitigadiagramregangan Regangan bajq e', diperoleh dari perbandingan gambar pada 4.13.
","="*[l-ry)persamaan kuadrat. T = C"* * Ccr* Ccs A. &: 0.85f b* a+ 0.85f" Or - b*) hr* A'. r*(t-E{\ "-\ a) A
(4.s-r3)
nilai tinggi blok tekan beton,a diperolehdenganmensubstitusikan Untuk mendapatkan persamaan denganakar pers.(4.5-13).Selanjutnya diselesaikan pers.(4.5-12)kedalam
0.85 b* a2+(0.Sf (br - b*)hr* A',6"uE, A, ft e-(A'.e"oFrd'Er)=0 5 i
_B+JB'_4AC.24 Dimana: A = 0.85f. b* 3 =(0.85 f (h - b*) hr+ A', t"u E - A' &) Et) C = - (A'. e"u B1d'g - -
(4.s-14)
kembali (4.5-14)digunakan untukmenghitung dalampersamaan Nilai a yangdiperoleh berikut: gaya-gaya dihitungmomennominalsebagai kopel Cr*, C"t danC"r. Selanjutnya + * Mn = Cr* (d-0.5a) C"s(d-0.5hs)C", (d - d')
( 4.5- 15 )
Manual Perencanaan Snulctur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-52
4. PERENCANAAN LENTURBALOK
f'a, fy, b,*,bi,d, hr, A*
tr, -0l,57'.
- -r'.)/"
-f ) ''' -Fl oooa 600_, 4 ,l
Asumsi swal tarlk Kerunruhan
(b/ {-r,-J. )', - o.B5I -b,}ht ",*/&
[$i-=,%['-*]
.r - 0,95"{so a - o,sSS -4,)i,, + Are*E, "1,!, i$t C - -(-4',e*E fta'')
Tulangan tekan eleh
tekan kerunluhan (dihindari)
n=-_l;-_
-8+.Ji'-4-{C
ffi
C*. :0,85,f,c&*
cr, = 0,s5"4's6,. -b*iftr Co= 0.85d(&, co =d',a"-$-Ad'ldll,
-b*)h/ ca = 0.85/"(4 C. =l', d*
ru="*id4j-+[r-?)Ganda 4.16Diagram Gambar Alir AnalisisBalok-TTulangan
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-53
LENTURBALOK 4. PERENCANAAN
4.5d CONTOH
ANALISIS BALOK T TULANGAN GANDAI
SOAL : Analisis balok T hrlangangandadengankondisi kerunhrhantarik - tulangantekan leleh
bf
DIBERIKAN :Data penampang bg:= t200mm t*:= l37.5mm h1:= l00mm h := 600mm d.:= 47Dmm d' := 65.mm
Data material Mutu beton f. := 2OMPa ear,:= 0.003 Mutu baja ! := 4OOMPa
E := 2.105.MPa desak Arr i= 40gmm2 Tulangan Tulangan tarik A, := 6900mm2
b*:= 2.t*
bw = 275mm
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-54
4. P SRENcANAAN LsNrun BIIOrT1244 Pasal 5.l.l.l
LANGKAH 1 : MenentukanfaktorBl
t" 99I.[ - ro] if s,,= lo.rr-?\MPa ) | if f" < 3oMPa 10.85
fc > 30MPa
Faktor Bl tergantung dari mutu beton, jika kurang dari 30 MPa nilainya 0.85, namunjika fc' lebih besar
F1:=mu{o.os, Pr)LANGKAH 2 : Menenfukan ag
Pt = o' gs
30 MPa nilainya berkurang tapi tidak lebih kecil dari
0.6s.
au:= ? Ft'l-J0+ ) . d frJ .LANGKAH 3 : Menghitung /. \ ^
(
600
ab=239'7mm
blok tekan beton memotong flens
(4, - Ar,J.fy a:=0.85f"'b1
a=127.451mm
LANGKAH 4 : Menghitung ulang nilai a dengan penampangbalok T (asumsi tulangan tarik dan tekan leleh)
(e, u._
- nr,).rv o.ssr..hr(uru*)0.85fc.bw
a = 219.78&twr
Periksaasumsi /a') r-r \ u /ri| =-'l 1-lll Fr \ r F \
600)
) ^ ' --'lt(. ll-l l=0.392 60WPa ) \ u /ri* Fr \ /o'\
t,
Jika d'/a < (d'la)lim maka tulangantekar/desakleleh, jika tidak tulangan tidak leleh.
! = o.zgaa Tulangan desak ) telah leleh, karena d'/a< (d'la)lim Tulangan tarik ) telah leleh, karena a < a5
atan Manual Perenc anaanStruhur BetonBertulang untukJernb
Hal.4-55
4. PERENCANAAN LENTUR BAL2K
LANGKAH 5 : Menghitung gaya-gayakopel Ccf := 0.85fc.hf (bf - b-) Cc*r= 0.85fr.a.b* Ccf = l'572x 106N Ccw = l'028x 106N Ccs= 1'6x lo5 N
Ccs Ar'.! :=LANGKAH 6 : Menghitung momen nominal
-d') Mn'=C"*.1- i | * C.rl d - + | + C.r.(d -"\ d z) " "'\ 2)Mn = l.o95x 109N'mm
/o\(hr)
Manual Perencanaan Struhur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-56
4. Pmtuctulltr Ltttrun BALzK
4.5.4
AN,tttstsB,ttorKornrHouow
Analisis balok kotak hollow dalam segalahal sebenarnya tidak berbedadenganprinsip balok. Bentuk tidak menjadi sesuatuhal yang rumit bila dapat diperolehtitik berat penampang yangtertekan blok tekan,a. Bila disamakan = 2 t* makabalok b* setinggi persis hollow analisisnya sama dengan balokT.
c*d-dl
-r--C-
-LL
+I
d - 0.54 _J_T.,
t-
-r."+--4----.-J
l
d-d
4.17Superposisi Gambar KopelBalokKotakHollow Gaya-Gaya jelas dapatdilihatpadagambar Keseimbangan 4.17 (anggap tulangan kopelgayasecara . tekanlelehsebagai awal) asumsi T=C Dimana T=Arf, C: C"* * C4* C..=0.85f. b* a + 0.85t (br - b*) hg+A', fy b*:2 t* (4.5-16)samapersisdenganpersamaan Persamaan (4.5-9)dengan demikianbalok box kotak dapatmengikutiprosedur perhitungan b* balok T, dengan mengganti = 2 t*,.
(4.5-16)
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
HaL4-57
4. PmnucIuIAN LENTaR BAL}K
CONTOH4.5e
ANALISISBALOK BOX HOLLOW TULANGAN GANDAI
SOAL:
Analisis balok Box Hollow hrlanganganda dengankondisi kerunhfian tarik -
tekanleleh tulangan
d'
I
-rht
DIBERIKAN : Data penampang b1':=l200mm t",:= 137.inm hg:= l00mm h:= 600mm d := 470mm d' := 65.mm
Data material Mutu betonf" := 2OMPa e",, := 0.003
Mutu baja
!
:= 4OOMPa
E, := 2.l05.MPa
Tulangandesak Ar, != 400mm2 TulangantarikA.:=690omm2
b*:= 2.t*
bw
275mm
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4- 58
4. P nagt tclx,qeNLaurun B.atox LANGKAH I : Menentukan faktoSlRSM-Tt2-04 Pasal 5.1.1.1 Faktor pl tergantung dari mutu beton, jika kurang dari 30 MPa nilainya 0.85, namunjika fc' lebih besar 30 MPa nilainyaberkurang
p,,= if f^ loBs-ry[,+-r']> 30MPa''l ? | \MPu )
lo.8s
if f" < 3oMPa Ft = o'85
F1:=ma{0.u5,9r)LANGKAH 2 : Menentukan a6
tapi tidak lebih kecil dari
0.6s.
j9L).0 :=^ r au 0r'l7 -r00+ frla
ab=239'7mm
LANIGKT\I{ 3 : Menghitung blok tekan beton memotong flens a = 127.451mm
o.85fc.bf
LANGKAH 4 : Menghitung ulang nilai a denganpenampangbalok box hollow (asumsi hrlangan tarik dan tekan leleh)
o*) (o, - nr,).! - o.85r".hs(or0.85fc.bw Periksa asumsi
/\
i,
/a'\ r-r\o/rir.
r \ | r =-.1 l-AlFr\
600)Jika d'/a < (d'la)lim maka tulangan tekan/desak leleh.
/a') l-l
I' )l = 0 . 3 9 2 - - ' l t(. l 60CIvlPa/ \ u /ri- Fr \9)= o.zgaa
Tulangan desak ) telah leleh, karena d'/a< (d'la)lim Tulangan tarik ) telah leleh, karena a < a6
Manual Perencanaan Strulaur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-59
4.Pmntcaunnu Lwran BAL)Kgaya-gaya kopel LANGKAH 5 : Menghitung Ccf:= o.Slfc.hf(br- b*) Ccwt=0.85f".a.b." Ccs,= Ar''! LANGKAH 6 : Menghitung momennominal (a\(hr) Mn,=..*.[u ;)c.f.[d c.r.(d- d') N Ccf= 1'572x106 Ccw= 1'02sxt06 N Ccs= 1'6x lo5 N
; )+
Mn = 1-095x lo9N'mm
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.4-60
!
KEKUATANKOLOM 5. PERENCANAAN
5 PERENCANAAN KEKUATAN KOLOM 5.1 Uma*tbebandari lantai atau Kolom merupakan elemenstruktur yang berfungsimenyalurkan berikut kolom dapatdiuraikansebagai balokke sistemfondasi.Konsepdasarperhitungan o Perbedaan antarakolom denganbalok adalahbahwa pada kolom di mendasar bekerjapula gayaaksial (bisatekan bisatarik); momenpadapenampang samping berubah(uniaxial dan o biasanya arah momenpadakolom bisa berbalik dan/atau biaxial bending); o Selaindari padaitu semuaasumsidan ketentuan dasarkolom tetap samadengan apa yang kita kenal berlaku pada balok yang mengalamibeban luar berupa momenlentur.
5.1.1
FAKToRREDUKSIKEKUATAN
gayaaksial menahan dari kemampuannya dari kolom harusditentukan Kekuatanrencana akibat pengaruh dan momen lentur akibat bebanrencanadan momenlentur tambahan cara kelangsingan, berdasarkan PBKT. Faktor reduksi kekuatandapat dilihat pada Tabel 3.2 Qugaterdapatdalam pasal 4.5.2 RSM T-12-2004).
5.1.2
PNNSIPPERENCANAAN
a) Perencanaan komponen strukturyang dibebani kombinasilentur dan aksialharus tegangandan kompatibilitas regangandengan didasarkanatas keseimbangan asumsi dalamsubbab4.1.2. menggunakan b) Komponen struktur yang dibebani kombinasi aksial tekan dan lentur harus direncanakan terhadapmomen maksimumyang dapat menyertaibebanaksial.
Manual Perencanaan StruWur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.5-l
KEKUATANKOLOM 5. PERENCANAAN
Bebanaksial terfaktor {
yang ada,tidak boleh melampaui denganeksentrisitas
kuat rancang bebanaksial /P"1**1,dimana: tulanganspiral: dengan 1) Untuk komponen -f"'(A, QP,6*)= 0,85/[0,85 -A,,)* frA",]
( s.l- 1)
pengikat(ties): tulangan dengan 2) Untuk komponen
-f"'\A, - A,,)* f ,A",] dP,6*\= o,8o/[0,85
(s.r-2)
untuk memperhitungkan 3) Momen maksimumterfaktor, M, harusdiperbesar dengan bab5.3. sub efekkelangsingan sesuai
5.2
KoLoM PENDEK Pnnnr,tc.nrve.nN
penambahan momen akibat dengan mengabaikan Kolom pendek bisa direncanakan kolom pendekbisa dilakukan pengaruhkelangsingan. Dengandemikian, perencanaan pengaruh interaksi memperhitungkan dari hasil analisisstruktur,dengan sesara langsung momenlenturterfaktor. antara bebanaksialterfaktordengan
5.2.1
DaGRAM lNrnnars Kotou
Diagram interaksi kolom secaftrumum dihitung dengansejumlahdistribusi regangan. Titik-titik dalam diagram interaksi dihitung berdasarkannilai P dan M yang tersebut. dengan regangan berkorespondensi
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.5-2
KoLoM 5. PERENCANAAN KEKUATAN
Pn
Po
0.003Kontrol Tekan Kontrol Tekan Pu Kontrol Tadkg:@r--?4L L,/t'fr r' F
/- -4
n nnlt
/Mo
Kondisi seimbang n rvrt "J
Mu
Mn
:*7* , f-,V
/-
J V,VV{
Kontrol Tarik
Kolom 5.1 Interaksi Gambar Diagram kombinasiaksialdan momen Secara umum penampang elemenstrukturyangmengalami sebagai dapatdigambarkan berikut :Pn= Pc
+
I
-*,1"--t---: -f .-l e
I
I -T_I !
oesr; l*C. = 0.85liorO
a'
_It,,= f"lE;
i d,
Gambar5.2 Perhitungan danMo untuksuatudistribusiregangan Pn
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.5-3
KOLOM 5. Prrcuc,quIAN KEKUATAN
padaCentroid Aksi GavaResultan P n =C " + C " - T "= 161gan positif
( 5.2- 1)
pusatgeometri MomenterhadapMn
.(L-1)*r = r".lt- a' c" \ 2 2 ) .("o"-L\ 2) \ )+- C , * f a , ) + c "-[-;) +r"*(d,)+'".(t)(s.2-2)
AtauMn
5.2.2
PERENCANAAN DAGMMINTEMKSI MTNEOux.aTeN
gambardiagraminteraksidari manualdapat kolom denganmenggunakan Perencanaan dilakukanmengikutilangkah-langkah sebagai berikut : yangrelevan. beban terfaktor(Pu, Mu ) dane untuk kombinasi 1) Hitung beban yangberpotensi 2) Pilih kasuspembebanan menjadipenentu. 3) Gunakannilai estimasih untuk menghitungyh, e/h untuk kasusyang menentukan. 4) Gmakan grafik yang sesuai) target pu
Baca dalamAuer*t
ff
diperoleh Ag: bh :
frn /bh
Lakukanjuga untukkasus-kasus lainnyayangmenentukan kolom b danh 5) Pilih dimensi (step3), hitung ulang ( e / h ) dan 6) Jika dimensiterlalu berbeda dari nilai estimasi ulangkembalilangkah4 & 5. RevisiAg jikadiperlukan. 7) Pilih nrlangan baja, Ast : peb h 8) Gunakandimensiaktual & ukuranbatanguntuk mengecek semuakombinasibeban (gunakan grafik ataudiagraminteraksi). pr] 9) Rencanakan tulanganlateral [selesaikan
Manual Perencanaan Struhur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal. 5-4
5. PERENCANAAN KEKUATAN KoLoM
5.3 PsnnNc,4NAArv Kotou L,tN6,s1NGKolom harus dikelompokkansebagaitidak bergoyangatau bergoyang.Kolom tak harus bergoyang kolom bergoyang harus direncanakan sub menurut bab5.3.1,sedangkan direncanakan menurut bab5.3.2. sub 1) momen-momen ujung Kolom boleh dianggap bila pembesaran tak bergoyang akibatpengaruh ujungorde-satu. orde-dua tidak melebihi5o/o momen-momen dari 2) Suatu tingkat pada struktur boleh dianggap tak bergoyang bila nilai index padasuatutingkat: kestabilan
g =ZP,o" M, ditentukan: . . 1,0 Sama dengan atau Berdasarkanpadarasioantara dan Mzyngdihitung. M, nilai C^ harus
5.3.2 a)
Pnungsnn.IN M0MEN aNTUK KoLoMBERGOVANG samping,faktor Untuk komponentekan yang tidak tertahanterhadapgoyangan panjang efektif&,harus lebihbesardari1,0. Untuk komponen tekan yang tidak ditahan terhadap goyanganke samping, pengaruh kelarrgsingan apabila!!o.rr. bolehdiabaikan r
b)
c)
Momen Mt dmr M, padaujung-ujungkomponenstrukturtekan harusdiambil sebesar: M, = Mr* + 6Mr" Mz = Mr* *6Mr, Dengan6J4r" dan 6$ r" harusdihitungmenurutsubbab 5.3.2(d). (5.3-6) (5'3-7)
d).
Caramenghitung tsl,r'"
Manual Perencanaan Struhtur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.5-6
5. PERENCANAAN KEKUATANKOLOM
momen6 goyangan yang dipetbesar, JUI harusdiambil sebesar Momen-momen ", metodesebagai momen ujung kolom yang dapat dihitung denganbeberapa berikut: l. komponenstrukturyang nilai kekakuan Analisis orde-kedua berdasarkan diberikanpada5.3.3.Padametodeini dilakukaniterasiP - A sampaiselisih defleksi relatif lantai akibat beban lateral iterasi ke-i dengan iterasi mendekati ataudapatdituliskanI Ai - d-1 | o 0. nol sebelumnya Analisislangsung momenP - A (AASfffO) : Sebagai altematif 5Jv[, bolehdiambil sebesar
2.
dM-=
M"
r-Q
u.M-
(s.3-8)
Apabila nilai d"yang dihitung dengancara ini lebih besardari 1.5, maka 6"M" haras dihitung dengan menggunakan analisis elastis orde-dua atau 6rttl" boleh dihitung dengan cara pembesaranmomen portal bergoyang tradisional. 3. portalbergoyang tradisional. Analisispembesaran momen kolom-balok, Padametodaini akandihitungterlebihdahulurasiokekakuan qruntuk menghitung efektif, fr. Faktorpanjangefektif,k yang faktor panjang Pc. didapatdigunakan untuk menghitung
6M
M,
"=
, ZP, ,-
2M,
(5.3-e)
}iDi
pengertian: dengan Ip, =jurnlah seluruhbebanvertikal terfaktoryang bekerjapadasuatu tingkat lantaikendaraan. ZP"= jumlah seluruhkapasitas pada tekan kolom-kolombergoyang satutingkatlantaikendaraan.
Manual Perencanaan Struhur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.5-7
5, PERENCANAAN KEKUATAN KoLoMI
e).
Sebuahkomponenstruktur tekan dengankelangsingan: :):
t..
35l l f , A" gIJc
'
( 5.3- 10)
lP"
Harus direncanakan untuk memikul bebanaksial terfaktor {
dan momen M"
yang dihitung menurutpers. (5.3-2) dimana M, dan Mr dihitung menurutpers. (5.3-6) dan (5.3-7), Fo ged;a persam:un (5.3-12)ditentukansesuaidengan yangdigunakan. kombinasibeban
5.3.3 a)
BEBAN TEKUK Bebantekuk didapatdari:
P^ l'E-,!= -c=Qt")' b) Bila tidak menggunakan perhitungan yang lebih akurat, EI sebesar:
(s.3-11)dapat diambil
+ E"I "") E t - lo,2E"l,L+Fa atau lebih konservatif:El-
(5.3-r2)
0.48t"6
I+ Fa
(s.3-13)
Dimana:/", adalahmomen inersia tulanganterhadapsumbu pusat penampang komponen struktur. 5.3.4 SvtnqrKrntNGsrNclN
Umum Apabila gaya dan momenyang bekerj padakolom telah diperoleh dari analisis a denganmenggunakan elastis linier, pengaruhkelangsingan harus diperhitungkan radiusgirasir, dan panjang efektifsesuaidengan uraianberikut. ataupanjang bebas
A.
Radiasgirasi
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal. 5-8
5. PERENCANAAN KEKUATAN KoLoMat l
Radius girasi r, untuk komponen struktur tekan persegi diambil sama dengan 0,3 kali dimensi total dalam arah stabilitas yang ditinjau, dan sama dengan 0,25 kali diameter untuk komponen struktur tekan yang berbentuk lingkaran. Untuk bentuk penampanglainnya r, dapat dihitung dari penampangbeton bruto.
B.
Panjang bebas Panjang bebas, I, da/. suatu komponen struktur tekan harus diambil sebesarjarak bersih antara pelat lantai, balok atau komponen shuktur lainnya yang mampu memberikan dukungan lateral terhadap komponen struktur tekan tersebut.
c.
Panjang efektif Panjang efektif , k/ dapatjugadinyatakan sebagaikl.: l./n; dimanan adalahjumlah "setengah gelombang sinus" atau (% sinus yang) dibentuk oleh deformasi elemen kolom. Beberapapanjangefektif kolom yang diidealisasi.
4
I
% (% sinus)
!.
t7zsinus
Q z tz sinus)(a)n=L;k(= l. (b) n:2; kL=l/2
Gambar5.3 PortalTerkekang Arah Lateral(Non SwayFrame)
% (% sinus)
s s( a )n = % ; k l . = 2 1
a
%(%smts)
@'Sn=l;kl=l
(SwayFrame) Gambar5.4 PortalBergoyang
Manual Perencanaan Strulctur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.5-9
5. PERENCANAIU KnruArIN KOLOM
Panjangefektif dari suatu portal untuk pondasiyang mengalamirotasi, dapat digambarkan berikut: sebagai
*iq
e.l
:s
a
(a)2.2 fu/B, maka ss = t/Es = 400200000 = 0.002
(. , R , 1 " .,1 \ := as; i { l o i l . *,si ,E .o .o o2 | r,s ssi g ) := Cs. esi.Es.As. tr"rr:= Csr.djy,
Cst= 9.831x 105 Pnx=0 Pn= Cc- Cst= 95.091 N 3 = rror 9.672xtO N
l error:=c c - c s t l | c" I
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.
5-23
5. PnntNctn,q,el Kpxu.trtN KoLoM Momennominal Tfr,f"^^ = 6.137x108 vs/-J
IUnx -Cc.(0.5a) * :=
I*..
+ Pno!
Mnx=5.427x 108 N'mm5. Bebanaksialtarik maksimum(titik 5 padadiagraminteraksi)
pnx:= -Io..ryPnx: -2.574x 106 N
Mnx:= 0
Nilai Baras , adalah titik
6. Menentukan4Pn, 6Mn batas:= midO.l.Ag.fc, Pnb) batas = 4801d\t
kontrol
antara daerah
tekan ilan tarik Nilai batas a&lah nilai ter*ecil dari 0.1Ag fc danPnb.
Faktor reduksi pnampang
0 i : = d, if h'i > batas> d b - @ - t r . P n ' .I i f b a t a s Pn'. > OkN ' batas @ if Pn' < OkN
koloflL
{
nilainya
bisa
bervariasi tergantung dari nilai Pn. Bila Pn > Batrs
makaQ=0k=0.65, sedangkanjika Pn < 0 kN maka 0=$b=0.8.Untuk Prr terletak antara Batas dan 0ld.l maka nilai falcor reduksi db-dr 0=0b----fn balas ^
Manual Perencanaan StruWur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal. 5-24
5. PnnnNctnl,qN Koxutr,qttKoLou
secara 7. DiagramInteraksiuntuk 5 titik (Pn,Mn) diatasdigambarkan (dash) sederhana garisputus-putus oleh
Z
Manual PerencanaanStruWurBeton Bertulang untukJembatan
Hal.5-25
5.PnnnvcmlAx Kwu,qrlx KoLou
CONTOH5.2
ANALISIS KOLOM LANGSING BALOK BETONBERTULANGI
SOAL :
Desain kolom pier interior untuk sistem portal simple span (Portal Bergoyang). Tinjau kasuspembebanan = 1.3 DL + 2.0 LL dan Uoz= 0.9 DL + 1.0 EQ Uor
Hre= 0.06 Ws
Potongan Pier A.A
TampakMelintang
TampakSamping
Manual PerencanaanS*uktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal. 5-26
5.PspauctvetuKzrcutrnw KotouDIBERIKAN: ElevasiKolom Hph = l.5m H=lOm Hpc = 2m Panjang kolom Material Beton Baja fc = 30MPa fJ = 400MPa Lu = H + Hph Lu = I1.5 m
beton Ec = 4700v6MP" Moduluselastisitas Ec = 2.574x loaMPa Gaya dalam servicepadakolom GayaaksialDL GayaaksialLL MomenLL PDL = 10000kNI PLL = 40001N MLL = 1000kN.m
Manual Perencanaan StruHur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.5-27
Knrulrrm Kotou 5. PonenclN,ettN gempa Porsiberatstrukturyang dikenaipercepatan Berat struktur
Wg = PDL+ 0.25'P11 Wg = I l000k}{
(Asumsi0.06Wg) HEe = 0.06.Wg Gayagempa
Momen EQ GavaGeserBatas
MEQ= 759okN'm Vu = Hgq Vu = 660kN
LANGKAH
I : Menentukan penamprng kolom Penyederhanaan rumusanpada pers. A&rial= lj44m' ) (5.1-1) untuk preliminari menurutACI.
Pu = l.3.Pp1+ 2.0P11
A4.iut= gffiilJAq.iut=
Pu
m 1.243
pembesaran Ket = "Dimensi 1600 1600 x mr kolomsetelah momen b=l600mm h=l600mmKOMBINASI0l = 1.3DL +2.0LL LANGKAH 2 : Penentuan apakahkolom langsing? faktor panjangtekuk"k= 2.1 (asumsi kolom bebasberdiri terjepit di pondasi). Panjang kolom Inersiakolom Luas Lu = 11.5m ls 1= !.b.h3 - 2 Ag = b.h Ie = 0.546m4 /1g=Z.SArtMomen Ml dan M2 adalah momen ujung pada kolonl adapun momen M2 adalalt morrcr terbesar pada
elemen kolom terseebut.
radiusgirasi r= tr r/ AeCheck kelangsingan
r=0.462m
k ' Lu s2 .2 g 6>zz,ko l o m r langsing
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.5-28
5.Pnnnnotrtuw Kaxu.tr.ew Kotou
LANGKAH 3 : Menghitung Pu, Mns Kombinasi01 1.3 DL + 2.0 LL Aksial terfaktor, Pu Pu = 21000k1.[ Momen terfaktor, Mns Mtb = 2000kN.m (atas) M2b = 2000kNI.m (bawah) LANGKAH 4 : Menghitungmomennonsway,Mns RasiobebanterfaktorDL danTotal" BdNilai Ch adalab terbesar
1.3'PDL
Fd =-
pd=0.6191.3.Pp1+2.0.PLLtekuk kritiS
dan 0.6+0.4MtlM2 I anrara
lo.o.I momen FaktorPembesaran
Menehitung
l+Pdn' Ps = -P ) (k'Lu).Er
IPc = 5.878xl0akN, -4 - _ _ |
o,7sP"tanitioatt OYc, Sengkang perlu lebih dari minimum"RSM.TI2-04 Pasal 5.2.5Syarat geser tulangan
Manual PerencanaanStruktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.6-9
Puynn 6.PiltvcAn.Alw Tmn.lo,cpGnsmp,Ex geser perlu/jarak, Av/s:Avs Luassengkang
Avs=5 E.dmaksimum: Spasi = smakgeser
2 mm = 0.298 Avs mmRSM-T12-04
| ""{;,o.zs-h,6oomn)
I
if vs < ,[r.tvtp".o*.uJa
Pasal5.2.6 Spasi maksimum. Lihat keteranganpada contoh 4.4
|^t{1,o
3zs'h,300.",") otherwise
343.75mm smakgeser=
Akibat MomenTorsi Sengkang Langkah2: KebutuhanAcp = 6v.5 \2 Acp= 2.625xl0"mni Aoh = (bw - 2.dc).(h 2.dc) -_s 2 Aoh= 1.406x10-mrn Poh = 2.[(bw- 2.dc)+ (h- 2.dc)] Poh= 1.7xl0"mm Momentorsinominaldesain Tu Tnd = Tnd= 29.412kN.m 0 Kapasitas torsiyangdisumbang beton oleh Pcp = 2'(bw+ h) mm PcP= 2.2 x lO3
sM-03-2847-2002 Pasal 13.6Perencanaan Puntir
Tc=
Tc = 13.05kN.m
Note4 = "Tnd ) Tc, Torsi HarusDiperhitungkan"
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.6-10
6. Ptnetc,tN,qANTERHADAI GESER PUNTTR DAN
penampang Pengecekan < d.l -+ ' \bw'd
(v"
fc'.Mpa'l 3)
= 3.542MPa
Note5 = "Luaspenarnpang cukup" Luas sengkang torsi perlu/Jarak, At/s=Ats AtsTnd1
2.0.85.Aoh.fu s.cot(4Sdeg)
A t s= O . 5 l : 9 mm
Langkah 3: Perencanaan Sengkang Gabungan Geser+ Torsi jumlalt kaki Pasangsengkang dengan nk = 2
jarak, AvVs=Avts Luas sengkang tertutuptotal/satuana
Avts = 2.Ats+ Avs Pasang sengkang dengandiameter Luas sengkang, Av
Avts = I323mrf ds = 13mm
mm
Av = nk.0.25.n.ds2
Ay = 265.465mm2
Spasisengkangperlu sp = + Aws pasangsengkang denganspasi
sp=200.681mm s = 200mm
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.6-11
6. PERENCANAAN TERHADAPGESER DAN PUNT]R
Spasi maksimum sengkang
= smax *"{,.t*,smfi= 2l2.5mm Note6 = "spasicukup"
3oomm, smu*srr")
Kontrolluassengkang minimum
. Avm = trra)g-.s
(u*., zs.rfrc'.uw.s)I
\ 3'fus' l200.fys)
Luassengkang minimum Avm = 97.222mrt Luas sengkang terpasang Vs.s Av = fysd ) Av= 99.l9mnf
> Note7 = "LuasTul. GeserTerpasang Tul. GeserMinimum,OK!
1l lrEsGtilandisunakan="Sengkang, - 200' Dl3
Manual PerencanaanStruhur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.6-12
6.Pnnnttcltt.e,tu Tgnn,to,sp Gzsmnlu PuNnn Langkah4: Perencanaan TulanganTorsi Longitudinal puntir Tulangan longitudinal minimum:Almin =
ls.1@'.4.p(Ats)-Poh if -
I
rrry
Ats >
bw 6fv
Luae tulangan longiadinal minimum,
ls.fu.ecp I r;.ryAlmin= 495.728mm"
-(H) *'
It*n = sJp'ncn{tzry) - Ats Poh jika Ats > bd(6f), sedangkanuntuk Ats kurang dari bw/(6 fy) digunakanrumusan
otherwise
puntirlongitudinal perlu Tulangan At = Ats.Poh.cot(45.deg)2 luastulangan longitudinal: Gunakan., m A t = 8 7 1 . 4 6m
sJfr llcvt(tzfflbd(6fy) Poh
Au = *.(arroirr,Ar)
Att= 871.46mm-
1
torsi dibagikan Tulangan dalam4 sisi: .ftl Ass-2 Ass=217.865mm
+I I II
h:750
I IITulangan geser bw:350 -> +
J
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.6-13
7.Pnniltc,cl,uAN PELAT
7 PERENCANAANKEKUATAN PELAT7.1 PnnnxctN,aeN PELATLANTAT KENDARAAN Tnnn.ao.npLrNrunKekuatanpelat lantaiterhadap balok lentur harusditentukan sepertihalnyasamadengan dalamhal asumsi,falrtorreduksikekuatan Mu dan syaratminimum.Bila momendesain, < 1.2 M., , maka tulanganminimum pelat ditentukanberdasarkan bab 7.1.2.Untuk sub pelat lantai satu arah di atas dua perletakanatau menerus,lebar pelat yang menahan momenlenturakibatbeban terpusat dengan: dapatditentukan sesuai a). Bila beban tidakdekatdengan yangtidakditumpu: sisi
b = tebarbeban *[t,r + 2,4a "r [f)Jdengan pengertian:
(7.1-l)
s+ = jaraktegak lurus dari tumpuan terdekat ke penampangyang diperhitungkan
tb).
/, = bentang bersih dari pelat Bila beban dekat dengan sisi yang tidak tumpu, lebar pelat tidak boleh lebih besar dari harga terkecil berikut ini: . . (7.1-1); atau harga samadenganpersamaan setengah dari harga di atas ditambah jarak dari titik pusat beban ke sisi yang tidak tumpu.
7.1.1
TEBALMINIMUMPEI-/ITLANTAI
Pelat lantai yang berfungsi sebagai lantai kendaraan pada jembatan harus mempunyai tebal minimum tr memenuhi kedua ketentuan:
f" > 200mm + /" > (100 40/) mm denganpengertian: / = bentang pelatdiukur dari pusatke pusattumpuan(dalammeter)
(7.r-2) (7.r-3)
Manual Perencanaan Strulctur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.7-l
7.Pnnryctvt.ln PpL,tr7.1.2 TaLANGANMINIMUM
Tulangan minimum harus dipasanguntuk menahantegangantarik utama sebagaiberikut:
o
Pelatlantaiyangditumpukolom:
A" _7,25 bd .f,
(7.r-4) (7.r-s) (7.r-6)
o o
yang Pelat lantai atau ditumpu balok dinding t Pelat telapak
#
=T
, + =+ bd f,
Apabila pelat lantaiditumpusepertihalnyapelat duaarah,luasminimumtulangandalam di masing-masing arah harus diambil dua pertiga dari harga-harga atas. Jika tidak, yangdisebarkan pasal tulangan harus dipasang sesuai 7.1.4. dengan
7.1.3 a).
PENYEBAMN TUI-/INGAN UNTUKPELATLANTAI Tulangan harus dipasang pada bagian bawah dengan arah menyilang terhadap tulanganpokok.
b).
Kecuali bila analisis yang lebih teliti dilaksanakan,jumlah tulangan diambil sebagai persentase dari tulangan pokok yang diperlukan untuk momen positif sebagaiberikut:
c).
Tulanganpokok sejajararahlalu lintas:
= 55, persentase # (rno. S}%o,min 30%) .JI
(7.r-7)
d).
pokok Tulangan tegak lurus lalu arah lintas: = persentase$1*u* J/' .67Yo,mrn 30%)(7.1-8)
e).
Dengan adanya tulangan pokok yang tegak lurus arah lalu lintas, jumlah penyebaran tulangan dalam seperempat bentang bagian luar dapat dikurangi denganmaksimum 50%.
Manual Perencanaan StruWur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.7-2
7. PERENCANA,EN PTUT
7.1.4
BAGUNTnpT PENGAKa
arahmemanjang 7.1.4.1 Pengaku . Balok tepi harus dipasanguntuk pelat lantai yang mempunyaitulangan pokok sejajararahlalu lintas r 600 mm lebar pelat Balok tepi paling sedikit harus identik denganpenambahan yang serupa. lantaidengan tulangan
7.1.4-2 Pengaku arahmelintang Tepi melintangpadaujung jembatan,dan padabagiantengahdi manakontinuitasdari dan pelatterhenti,harusditumpuoleh diafragma atauyang sejenisnya harusdirencanakan yangpaling berbahaya beban dari roda. untuk pengaruh
Gnsnn 7.2 PnnnNc,c,IvAAN Pnntr L,nNTAITnnn,c,o,4p 7.2.1 Uuuu
sebagai yang tercantum dan dalampasal4.2 adalah Definisi-definisi simbol-simbol berikut: a). adalahluasyang mengelilingi Luas efektif dari tumpuan dan bebanterpusatpenuh perletakan atau beban yang ada dimana garis kelilingnya minimum (lihat gambar7-l). b). Garis keliling kritis untuk geser adalah garis keliling yang ditetapkan secara geometris serupadengan batas dari luas efektif perletakan atau beban terpusat dan terletak padajarak d/2 dari batastersebut. (lihat gambar7.7). c). Bukaan tersebut adalah setiap bukaan yang menembus ketebalan pelat lantai dimana tepi, atau sebagiandari tepi, dari bukaan terletak padajarak bersih kurang dari2,5 bo dari garis keliling geserkritis (lihat gambar7.1).
Manual Perencanaan Struhur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.7-3
7.Pnnwclv.etxPnur
Bao,an
-1I
yang
,iatak efthtt,
IXepata g*ef
TanN
buk{n
t rlttt
Gambar 7.1 Keliling geser hritis
pelatlantaiterhadap Kekuatan geser berikut: sesuai dengan ketentuan harusditentukan I. Apabila keruntuhan geserdapatterjadi sepanjang lebar pelat lantai dan keruntuhan geserdapatterjadipadalebaryangcukupbesar, kuat geserpelatharusdihitungsesuai pasal5.2.1kecualibahwa: Untuk pelatbetonbertulang tanpatulangangeser, nilai minimum
=l}Tua") v"II.
(7.2-r)
Apabila keruntuhangeser dapat terjadi secarasetempatdi sekitar tumpuan atau beban terpusat,kuat rancanggeser pelat harus diambil sebesar QV, dimana I/, dihitung sesuai dengan salahsatuhargaberikut: a) b) =V,o Yffigdihitungsesuai ApabilaM u* = O,Vn dengan pasal5.6.2.(a). sub ApabilaM,* tidaksama dengannol,Vndihitungsesuai dengan pasal5.6.2 sub (b).
III. Bila kedua bentuk keruntuhandi atas memungkinkan,kuat geserharus dihitung (a) sesuai dengan dan(b) diatas, nilai terkecil diambil sebagai kritis. dan kekuatan
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.7-4
PELAT 7. PERENCANAAN
7.2.2 a)
PELATLANTAI KEKaATANGNSaNNOUM.UP.AO,A Kekuatan geser nominal dari pelat lantai di mana M nn - O,V,o diperoleh dari salah satu persamaanini: l) Bila tidak memiliki kepala geser:
v,o=M(.f-+0,3f,") 2).kepalageser: Bila terdapat
(7.2-2)
v* =,dloJ ; n sD 55.Mpa 10.65' r ft _ o.oou[ *ou 10.85
pl = 0.85
30) if 3oMpa < fc < 55.Mpa
)
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.8-10
8. Pgnnttc,ullN Dtttotuc
fc. Mcr := 0.7.r/ Mpa.l.bw.h"b
l1
Mcr = 46.957 55.Mpa if fc 10.65 ( | - o'oo*[ft - 30) if 3oMpa < rc s 55.Mpa
lo'85
tou
)
pnax:= ,u[pr.o o
*.ttt.
t
tY szooo* aJl ^
87ooo)
PrIrBx=I.625Yo
Mcr := 0.7.{fc.Mpa.:.bw.h'
Mcr = 32.609kN.m
Mu:= 1.33nVlu' t-
Mu = 8.302kN.m
p' = 03737T/o fy 0.85'fc p' = 0.25Yo Ds := 16mm Asreq:= p'.bw.d p':= pmin
4 Ambilsajajumlah tulangan ,
Asl :=].n.or2
Asl = 2.orrcr*n=3
P' = 0.25Yo
(perlebar 1m, analisis makaspasi, = 1 0 0 0 ml 2 = 5 0 0m m ) s m spasiyangdigunakan s := 400nm
Digunakan Tul = "Dl6-z[00',
ManualPerencanaan SnukturBetonBertulanguntukJembatan
Hal.8-13
8. Pr,nnUCAI,I,qAN DINDING )
Checktulangangeser Vu:= 1.5.Pat ds:=dys ;= :.Vfc.Mpa.(bpc.ds)l-
S := 0.7 Vu = 43.834kN ds = 0.172m
Vc = 128.201kN Vn:= Vc 6.Vn=89.741kN t Vn = 128.201kN Vu=43.834kN
notel = 'Tidak PerluTul. Geser"
Manual Perencanaan Snuktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.8-14
9. Pn ant'tI t't lt'r Ko nau c I
9 PERENCANAANKORBEL9.1 PzynntpuvKorbel direncanakan sebagai balok tinggi kantilever berdasarkan aksi batang tekan dan tarik, perlu diperlukan juga diperhitungkan adanya gaya horisontal dan pergerakan dari bagian yang ditumpu. Pasal ini mencakup korbel dengan perbandinganbentang geser dan tinggi ald < 1, dan dibebani oleh satu gaya tarik horisontal N," yang tidak lebih besar daripada Vu. Jarck d harus diukur pada muka perletakan.
2t3d An
Gambar 9.1 Balok Tinggi Kantilever
9.2 F,qrro n- raKTo R vANGSERLu DrpERTIMBANGKANDALAM nERENCANAAN 9.2.1 TbreetMareSBrLqAR
Tinggimukasisiluartidak bolehkurangdaripada d.. 0,5 9.2.2 AK9I PADA K0RBEL
Garis kerja aksi dari bebanbisa diambil jatuh padatepi bagianluar bantalanperletakan kalau ada,ataupadapermulaan dari tiap tepi pelandaian, ataupadamuka bagianluar dariManual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.9-1
9. Pmnttcny,tAN K}MEL korbel. Apabila bagian komponen lentur ditumpu, maka bagian luar korbel harus pengelupasan. dilindungiterhadap
9.3 Pnostoan PznnNcArv.tqN 9.3.1 Uauu
perencanaan sesuai yang bagian faktor reduksi ini, perhitungan dengan Dalamsemua kekuatan diambil sesuai densan Tabel 3.2. harus
9.3.2 a)
KruTIS Prr,t,q,MpANe Potongan penampang kritis pada muka perletakan harus direncanakan menahan secara simultan satu gaya geser Vu, satu moment Vo o i Nu" (h-d), dan satu gaya
tarik horisontal N,".b) c)
Jank h harusdiukur dari mukaperletakan. melebihi bebanpadabraket ataukorbel tidak boleh diproyeksikan Daerahpenahan melebihi bagianlurus dari tulangantarik utamaA, dantidak boleh diproyeksikan (ika dipasang). muka interiordari tulangan angkurtransversal
9.3.3 a)
KnnaTaUINTULANGANToTAL
Luas dari penulangan tarik primer/pokok,4' diambil dari harga yang terbesar antara(Ay+ A") atau + 2 4"113. A, geserVudapatdiambil Perancangan penulangan friksi-geser dari Aufyangmenahan At 5.2.8. sebesar = Vn(fy p) sesuai dengan RSNI T-12-04pasal 1. Untuk betonnormal,kuat geserV, tidak boleh diambil lebih besardaripada 0,2f"'b-dataupun bod dalamNewton. 5,5 2. Untuk beton ringan total ataubeton berpasirringan,kuat geserI/, tidak boleh diambil melebihi (0,2 - 0,07a / d) f,'bd Newton. ataupun(5,5 - l,ga/d)b*d dalam
b)
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.9-2
9.Pnnrvclrultr KonnuPenulanganAn yang menahangaya tarik Nuc harus ditentukan dari Nuc S 0 An fy. khususyang 0,2 Gayatarik Nuc harustidak bolehkurangdaripada Vu kecualiketentuan dibuat untuk menghindarigaya tarik.Gayatarik Nuc harus dipandangsebagaibeban suhu. hidup walaugayatarik berasal dari rangkak,susutatauperubahan
9.4 PTnSv,enaTANTALANGAN9.4.1 TULANGANMINIMUM ,iauf. bolehkurangdari 0,04
Rasiotulang p d I an ' b =
9.4.2
TERTaTaP SsNer,qMe
dengan luas total An tidak Sengkang tertutup atau tulanganpengikatsejajardengan.,4,",
ke kurang dari 0,5 (ArA^) harusdisebarkan dua pertigadari tinggi efektif yang terkait denganl".
9.4.3
TaT+NEEN TARIK UTAfuA PENGANGKan,IN
Pada sisi muka dari braket atau korbel, tulangan tarik utama l, harus diangkurkan dengan salah satu cara dibawah ini: a) Las struktural pada batang transversalyang berukuran paling tidak berukuran sama. Las direncanakan untuk mengembangkan kekuatan leleh terspesifikasi jr batang-batanE A,. b) Pelengkungan batang-batangtarik utama l" sebesar 180o hingga membentuk satu /oop horisontal. c) Cara lainnya dari pengangkuranyang memberikan hasil positif. dari
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.9-3
9. PERENCANA+v Konnnt
CONTOH 9.1
DESAINKORBEL1
SOAL : Desain tulangan korbel DIBERIKAN: Dim.Gorbel lebartinggi COVef Beton : fs;= llQ. .-
P'ibw := 400nm h := 400rnm dc := 50rnmkof
2 cm $ := 0.85
Sr := 400. Mpa
\ E s : =2 . 0 -1 0 ". M p a
Tulangan
tulanganutama
ds := 13mm
jarak beban ke muka kolom,a LANGKAH1: Menentukan a=275mm c=400mm
LANGKAH Menghitung 2: ketinggian minimum,d Perhitungan berdasarkan pasal11.9.3.2.1 6 = 0.g5 ACI Check: dVn>Vudmin:=RSNI.TI2.O4 Pasal 5.9.3.3
Vu {. (0.2fc.bw) 2d
dmin = 74.979n.lrn
ambil d:=h-S..--A checkgeometri korbel
d = 343.5mm
Vn diambil nilai terkecil di ^ntil 0.2fc bw d dan
I = 0.g01< 1
OK
5.5(Mpa) bw d.
Manual PerencanaanStruktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.9-4
9. PmoycltvtAN KzRBEL
. Vn:= min((0.Tc bw . d 5.5. Mpa . bw . d))
Vn = 565.922c1tr
Vn tidakbolehlebihdari 5 . 5 . M p a. b w . d = 7 5 5 . 7 1 dO1 .K 0.Vn=481.034kNVu = 105lcN ok!
LANGKAH 3: Menghitung Gaya-gaya pada korbel Perhitunganberdasarkan ACI pasal 1 1.9.3.4RSM.TI2.O4 Pasal 5.9.3.3
Vu = l05k].[ N u c : =0 . 2 . V u Mu := Vu. a + Nuc . (h - d) Nuc = 21R'{ m Mu : 30.062kN'
Nuc tidak boleh dari 0.2 Vu
LANGKAH Menghitung 4: tulangangeserfriksi, Avf l,:= I (betonnormal)
0 = 0.85
Hargap = 1.4), untukmonolit = 1.01, untuknonmonolit F p : = 1 . 4 ., l Avf := vu tt = 1.4 Ard = 2.206cr*
$'&' r.r
LANGKAH5: Menghitung tulanganlentur,AfAf := Mu
. 0.ry (o.ed)
Af = 2.86cm2
Af.fi' al:=0.85fc.bw
al = 16.338mm
Af :=
Mu
ory(.+)\Mpa
Af =2.637cr*
Bt ,=
if fc < 30.Mpa Bl = 0.85 10.85 if fc > 55. Mpa 10.65 - ,o) ir 30' Mpa< rc < 55' Mpa I o.r, - 0.008' [g| )
Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan
Hal.9-5
9. PERENCANAAN KORBEL
uoo, abser-d gl .I := ) I ooo* rY I\ abjer_d = 0.51 Mpu) ab := d .abper_d ab = 175.185mm
4 = o.o+gd
3q 0.75. = 0.383 O K !d
{p
Top Related