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 ?
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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%
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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)
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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.
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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.
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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)
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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)
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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.
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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
Ambrosio Martins Nuno UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG
122842820972 PERANCANGAN JEMBATAN KOMPOSIT
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
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
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
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
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
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
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
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
b. Kombinasi - 1
1 Berat sendiri
2 Beban mati tambahan
3 Beban truk "T"
4 Beban angin
5 Pengaruh Temperatur
c. Kombinasi - 2
1 Berat sendiri
2 Beban mati tambahan
3 Beban truk "T"
4 Beban angin
5 Pengaruh Temperatur
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
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
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
−=
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
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
Digunakan tulangan D 13 -
= 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
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
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
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
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
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
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
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
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
Digunakan tulangan D 16 -
= mm2
Untuk tulangan logitudinal diambil 50% tulangan pokok
= mm2
Diameter tulangan yang diperlukan D 13 mmJarak tulangan yang diperlukan = mm
Digunakan tulangan D 13 -
= 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=
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Beban Mati tambahan (MA) 1,0947 3,1153 20,2877Beban lajur "D" (TD) 5,7623 16,3988 106,7934
(Mpa) (Mpa) (Mpa)
Berat sendiri (MS) 2,7831 7,9203 51,5791
8,9540963
Tegangan yang terjadi pada sisi atas beton atas baja bawah baja
No Jenis Bebanftc fts fbs
20
47,645
9,529
13721848
43173910
6629626,1
6,8390
2,690
0,953
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
KOMBINASI - 2 Tegangan ijin beton : 125% * Fc = MpaTegangan ijin baja : 125% * Fs = Mpa
1.2.3.4.5.6.
<125%*Fc <125%*Fsok ok
KOMBINASI - 3 Tegangan ijin beton : 140% * Fc = MpaTegangan ijin baja : 140% * Fs = Mpa
1.2.3.4.5.6.
<140%*Fc <140%*Fsok ok
KOMBINASI - 4 Tegangan ijin beton : 150% * Fc = MpaTegangan ijin baja : 150% * Fs = Mpa
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
No Jenis Bebanftc fts fbs
(Mpa) (Mpa) (Mpa)
10,4864 29,8428 194,3442
11192
Tegangan yang terjadi pada sisi atas beton atas baja bawah baja
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
Berat sendiri (MS) 2,7831 7,9203 51,5791Beban Mati tambahan (MA) 1,0947 3,1153 20,2877
No Jenis Bebanftc fts fbs
(Mpa) (Mpa) (Mpa)
10,0503 28,6018 186,2624
10179
Tegangan yang terjadi pada sisi atas beton atas baja bawah baja
Beban angin (EW) 0,4102 1,1674 7,6022Beban gempa (EQ)
Beban lajur "D" (TD) 5,7623 16,3988 106,7934Gaya rem (TB)
Berat sendiri (MS) 2,7831 7,9203 51,5791Beban Mati tambahan (MA) 1,0947 3,1153 20,2877
No Jenis Bebanftc fts fbs
(Mpa) (Mpa) (Mpa)
9160
Tegangan yang terjadi pada sisi atas beton atas baja bawah baja
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
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
Beban Mati tambahan (MA) 0,00663 0,00663 0,00663Beban lajur "D" (TD) 0,17163 0,17163 0,17163
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 angin (EW) 0,00249Beban gempa (EQ) 0,00235
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
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
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 =
Beban angin (EW) 10,0800Beban gempa (EQ) 9,5290
231,0570
Beban Mati tambahan (MA) 26,9000Beban lajur "D" (TD) 110,8000Gaya rem (TB) 5,3580
221,5280
No Jenis BebanGaya Geser
V (kN)
Berat sendiri (MS) 68,3900
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
No Jenis BebanGaya Geser
V (kN)
Beban Mati tambahan (MA) 26,9000Beban lajur "D" (TD) 110,8000Gaya rem (TB)
206,0900
No Jenis BebanGaya Geser
V (kN)
Berat sendiri (MS) 68,3900
Gaya rem (TB)Beban angin (EW)Beban gempa (EQ)
Berat sendiri (MS) 68,3900Beban Mati tambahan (MA) 26,9000Beban lajur "D" (TD) 110,8000
No Jenis BebanGaya Geser
V (kN)
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
- 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
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