analsia gelagar trapezodial

BAB VI

A�ALISA STRUKTUR GELAGAR

6.1 Pemodelan Struktur Jembatan Cable Stayed.

Seperti yang telah diuraikan pada sebelumnya, bahwa

perencanaan Struktur Jembatan ini ( Struktur Primer )

menggunakan Gelagar Box Girder Trapezodial ( Baja ), Cable

( Baja ) dan Pylon dari Struktur beton bertulang. Untuk analisa

struktur Primer dari Jembatan Cable Stayed ini, menggunakan

bantuan program MIDAS/CIVIL guna memperoleh analisa gaya-

gaya dalam dari berbagai macam kombinasi beban yang bekerja

baik saat konstruksi maupun saat service. Adapun bentuk

permodelan yang telah dimodelkan dengan MIDAS/CIVIL, dapat

dilihat dibawah ini :

Gambar 6.1 Permodelan Jembatan Cable Stayed dengan Program

bantu MIDAS/CIVIL

6.2 Analisa Struktur Box Trapezodial

6.2.1 Perhitungan Pembebanan

6.2.1.1 Beban Mati (Dead Load)

Beban mati yang diperhitungkan dalam analisa ini termasuk :

- Berat Sendiri Gelagar Box Girder Trapezodial; dalam hal

ini berat Box secara otomatis telah diperhitungkan oleh

Program MIDAS/CIVIL.

- Berat Ribs dan Diafragma

- Berat Aspal

- Berat Air Hujan

Dalam analisa beban Mati ini, berat Box Trapezodial telah

dihitung secara Otomatis oleh MIDAS/CIVIL sebagai beban

sendiri (self weight), sedangkan untuk beban tambahan yang lain

akan dihitung tiap persatuan luasan ( per m2 ).

Dead Load (merata) :

Ribs = 0,013m2 x 7,85t/m

3 x 32 buah x 2 = 6,531 t/m

Berat genangan Air5cm = 0,05 m x 1 t/m3 x 17m x 2 = 1,700 t/m

Berat Aspal = 0,05 m x 2,2 t/m3x 17m x 2 = 3,740 t/m+

= 11,971 t/m

Dead Load (terpusat) :

Diafragma = 0,035 m2 x 7,85t/m

3 x 8,5 m x 2 sisi x 2 = 9,432 Ton

Angker = diasumsikan sebesar = 0,5 Ton+

= 9,932 Ton

6.2.1.2 Beban Hidup

a. Beban UDL;

beban terbagi merata UDL mempunyai Intensitas q kPa, dimana

besarnya beban tergantung pada panjang total yang dibebani.

Untuk bentang yang lebih dari 30m besarnya q adalah :

Menurut ketentuan BMS 1992 pada pasal 2.3.3.1 untuk :

kPaL

150,58,0q;m30L

kPa8,0q;m30L

+=>

=≤

Namun berdasarkan RSNI T -02-2005, nilai q = 8 Kpa dirubah

menjadi 9 kPa, sehingga untuk bentang L > 30 m nilai q nya

adalah :

kPaL

150,59,0q;m30L

+=>

mtmq /287,1328,112

563t/m,0

2563t/m,05,625kPa

150,59,0kPa

L

150,59,0q

120

=××=

==+=+=

b. Beban KEL;

Beban garis (KEL) sebesar p kN/m, ditempatkan tegak lurus

dari arah lalu – lintas pada jembatan dimana besarnya :

P = 49 kN/m = 4.900 kg/m ; DLA = 0,3

Beban KEL dimodelkan sebagai beban Terpusat berjalan (moving

load) sepanjang bentang jembatan ( pada angker kabel di gelagar ).

6.2.1.3 Beban Angin

Beban angin yang terjadi tergantung dengan kecepatan angin

rencana yang ditentukan. Selain itu ada 2 jenis beban angin yang

akan dianalisa berdasarkan keadaan yang terjadi dilapangan, yaitu

- Beban Angin yang langsung bekerja pada Struktur

AbVwCwTEW ×××= 20006,0

Dimana :

Vw : Kecepatan Angin rencana ( m/s ) untuk keadaan batas

yang ditinjau. (35 m/s )

Cw : Koefisien seret pada table 2.9 BMS

→ B/d = 17m/2,2m =7,7m > 6; berdasarkan BMS table 2.9

maka nilai Cw = 1,25

Ab : Luas koefisien bagian samping jembatan (m2)/15m

→ Ab = 2,35 m x 15 m =35,25 m2

Dengan demikian beban Angin sebesar;

AbVwCwTEW ×××= 20006,0

tonk#TEW 239,3386,3225,353525,10006,0 2 ==×××=

Ruas Jalan ( 2jalur ) = 15m

KEL(100%) = 4,9 t/m x 12 m x 2 x ( 1+ DLA ) = 150,33ton

- Beban Angin yang terjadi melalui kendaraan yang

melintasi jembatan/ yang berada diatas jembatan.

20012,0 VwCwTEW ××=

Dimana :

Vw : Kecepatan Angin rencana ( m/s ) untuk keadaan batas

yang ditinjau. (35 m/s )

Cw : Koefisien seret pada table 2.9 BMS

→ B/d = 17m/2,2m =7,7m > 6; berdasarkan BMS table 2.9

maka nilai Cw = 1,25

Dengan demikian beban Angin sebesar;

20012,0 VwCwTEW ××=

tonk#TEW 184,0838,13525,10012,0 2 ==××=

6.2.1.4 Beban Angin pada Pylon

Beban angin pada pylon dihitung berdasarkan Japan

International Standart (JIS) dengan meggunakan Rumus :

)(kgACgW ××=

Dimana :

2

154

76

1

=

H

Vg ; Tekanan kecepatan

V = Kecepatan angin ( 35 m/s )

H = Tinggi Struktur (m)

C = Koefisien Angin = 0,7

A = Luasan Proyeksi Struktur (m2)

KETINGGIAN TINGGI g

(kg/m2)

C A (m2) W (kg)

0-24 24 39.116 0.7 126 3450.0312

24-48 48 39.116 0.7 89.272 2444.3745

Beban angin akan di Input kan ke Program MIDAS berupa beban

merata, sehingga nilai beban angin yang ditermia Pylom adalah :

mtm

tonW /100,0

375,24

44,2== ;pada ketinggian (0-24)m

mtm

tonW /142,0

375,24

45,3== ;pada ketinggian (24-48)m

6.2.1.4 Beban Gempa

Dalam analisa Gempa digunakan S�I 2833 2008” SNI Gempa

Jembatan”. Berdasarkan wilayah Zone Gempa, Lokasi Jembatan

terletak pada Zone-3 ( Kab. Malang ) dan berdasarkan data tanah

termasuk Tanah Keras.

Gambar 6.2 Koefisien geser dasar (C) elastis untuk analisis

dinamis,periode ulang 500 tahun

Gambar 6.3 Response Spectrum Function pada Program

MIDAS/CIVIL berdasarkan SNI 2833 2008

Tabel 6. 1 Rekapitulasi Pembebanan Box Girder

NO BEBAN NILAI SATUAN KETERANGAN

1

DEAD

LOAD

MERATA 11,971 t/m Beban Ribs,aspal dan air

TERPUSAT 9,932 Ton Beban Diafragma+Angker

2

LIVE LOAD

UDL 13,287 t/m Beban Merata

KEL 150,33 Ton Beban Garis

3

WIND

TW1 3,239 Ton Beban langsung pada struktur

TW2 0,184 Ton Beban langsung pada

kendaraan

W1 0,100 t/m Beban pada Pylon(24-48)m

W2 0,142 t/m Beban pada Pylon(0-24)m

4 EARTH

QUAKE

Analisa Dinamis

MIDAS/CIVIL

6.2.2 Konfigurasi beban

Untuk mendapatkan pengaruh yang paling menentukan,

beban dikonfigurasi seperti berikut (Munaf dan Ryanto, 2004):

Tabel 6.2 Konfigurasi pembebanan

6.2.3 Kontrol Kekakuan Gelagar Terhadap Lateral Buckling

Gambar 6.4 Potongan Melintang Box Girder

KEL.1 KEL.2 KEL.3 KEL.4 KEL.5 KEL.6 KEL.7

DL+UDL+KEL

DL

DL

WL

WL

�o BEBA� KOMBI�ASI BEBA� KOMBI�ASI

1

2

3

4

5

6

�o

DL = BERAT SE�DIRI

LL = BEBA� UDL

WL = BEBA� A�GI� KEL 1 s/d 7

DL+UDL+KELDL+EQx/ EQy

EQx = BEBA� GEMPA x

DL+UDL+EQx/ EQy

EQy = BEBA� GEMPA y

X

Y

Luas Box Girder ( A ) = 11.195,698 cm2

Momen Inersia = Ix = 298.742.045,646 cm4

Iy = 107.928.891,747 cm

4

GJEIL

M yKIP

π= ; ”Steel Design Handbook”,Gorenc Tinyou

Dimana :

Iy : Momen Inersia terhadap sumbu lemah

G : 0,4E

L : Jarak Diafragma ( l=3m)

J : Konstanta Puntir

∑=

t

s

AJ o

24

4

2

22

086,581.202

933,474.2

8,614.374.501

380.1933,154333,383667,556

8,614.374.5014

6,1

10

6,1

5,29232

3

4,2322

3

1150

3

1700

698,195.1144

cmJ

t

s

AJ

t

s

AJ

o

o

==

=+++

==

+

××+

×++

×==

∑

∑

( )KgcmM

M

GJEIL

M

KIP

KIP

yKIP

10

66

105,6

086,581.202101,24,0 1,747107.928.89101,2300

×=

××××××=

=

π

π

Beban UDL (merata):

Namun berdasarkan RSNI T -02-2005, nilai q = 8 Kpa dirubah

menjadi 9 kPa, sehingga untuk bentang L > 30 m nilai q nya

adalah :

kPaL

150,59,0q;m30L

+=>

mtmq /378,3232

563t/m,0

2563t/m,05,625kPa

150,59,0kPa

L

150,59,0q

120

=××=

==+=+=

Beban KEL;

Beban garis (KEL) sebesar p kN/m, ditempatkan tegak lurus

dari arah lalu – lintas pada jembatan dimana besarnya :

P = 49 kN/m = 4.900 kg/m ; DLA = 0,3

Dead Load (merata) :

Ribs = 0,013m2 x 7,85t/m

3 x 32 buah x 2 = 6,531 t/m

Berat genangan Air5cm = 0,05 m x 1 t/m3 x 17m x 2 = 1,700 t/m

Berat Box = 7,85 t/m3x 0,994m

2x2 = 15,613 t/m

Berat Aspal = 0,05 m x 2,2 t/m3x 17m x 2 = 3,740 t/m+

= 27,584 t/m

Ruas Jalan ( 2jalur ) = 15m

KEL(100%) = 4,9 t/m x 12 m x 2 x ( 1+ DLA ) = 152,88ton

( )

( ) ( )( ) OKKgcmKgcmMM

KgcmtmM

M

LPLqM

KIP

UDLDEAD

...105,610495,1

10495,1492,14966,114832,34

388,1524

13962,30

8

1

4

1

8

1

107

max

7

max

2

max

2

max

×<×<

×==+=

××+

××=

××+

××= +

6.2.4 Perhitungan Puntir pada Gelagar akibat Beban Tak Simetris

Karena bentang jembatan cukup panjang, maka

kemungkinan akan terjadi puntir yang snagat besar. Puntir pada

gelagar terjadi akibat beban yang tidak simetris yang bekerja

searah sumbu memanjang jembatan, yaitu disebelah kanan atau

kiri sumbu memanjang jembatan.

Beban tidak simetris yang bekerja pada gelagar jembatan yaitu ;

- Beban UDL yang tidak simetris

- Beban Puntir akibat Beban KEL

Gambar 6.5 Gelagar menerima beban yang tidak Simetris

UDL+KEL

7,5m

17m

11,5m

2,2m

→Momen Puntir akibat UDL

( ) ( )

ymM

LLqM

mtmmtq

25,800.3

5,72

15,712,135

2

1

/12,1352120/563,0 2

=

×××=×××=

=××=

→Momen Puntir akibat KEL

( ) ( ) tmLLqM

mtKEL

813,1375,72

15,79,4

2

1

/9,4

=×××=×××=

=

→Momen Puntir akibat UDL+KEL/Mtotal

( ) OKKgcmKgcmMM

KgcmtmtmtmM

KIPtotal

total

...105,610938,3

10938,3063,938.3813,13725,800.3

108

8

×<×<

×==+=

6.2.5 Kontrol Terhadap Keretakan Getas

Keretakan getas sehubungan dengan pembebanan dinamis

pada suhu layan dibawah 50C. Keadaan ini jarang terjadi di

Indonesia, kecuali jembatan baja yang ditempatkan pada

ketinggian diatas muka laut dimana suhu malam hari lebih rendah

dari 00C sering terjadi.

6.2.6 Kontrol terhadap Fatigue

Direncanakan jembatan ini melayani beban kendaraan

500.000 siklus. Besar tegangan ijin terhadap Fatigue berdasarkan

BMS 7.13.6.1 (tegangan biasa):

××=

sc

mf

n

ff

363 102 ; untuk siklus < 5x10

6s

Dimana :

G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8

KOMBINASI 1 147.89 147.89 35.99 35.99 35.99 35.99 147.89 147.89

KOMBINASI 2 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49

KOMBINASI 3 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49

KOMBINASI 4 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49

KOMBINASI 5 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49

KOMBINASI 6 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49

KOMBINASI 7 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49

NILAI TEGANGAN(My) Kg/cm2 Pada GELAGAR

KOMBINASIGELAGAR

fm = Kategori dari patokan kekuatan fatigue pada tegangan

biasa berdasarkan tabel 7.30 BMS untuk kategori diafragma

gelagar box yang diLas pada web atau flens oleh las menerus atau

tak menerus; diperoleh fm = 71

nsc = Jumlah siklus tegangan = 500.000

Maka

23

363

/06,127.1705,112644.431.1

644.431.1000.500

71102

cmKgMpaf

Mpaf

f

f

===

=

××=

Kontrol terhadap Fatigue untuk tegangan geser berdasarkan BMS

7.13.6.2 :

2

95

565

565

/8,93668,93

10216,7

000.500

71102

102

cmKgMpaf

Mpaf

f

n

ff

f

f

f

sc

mf

==

×=

××=

××=

; untuk nsc <108

Tabel 6.3 Tegangan Momen (My) pada Gelagar

KOMBINASI 7 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49

KOMBINASI 8 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49

KOMBINASI 9 147.89 147.89 35.99 35.99 35.99 35.99 147.89 147.89

KOMBINASI 10 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49

KOMBINASI 11 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49

KOMBINASI 12 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49

KOMBINASI 13 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49

KOMBINASI 14 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49

KOMBINASI 15 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.48 172.48

KOMBINASI 16 172.49 172.49 57.75 57.75 57.75 57.75 172.49 172.49

KOMBINASI 17 163.53 163.53 295.53 433.16 569.86 586.10 586.10 569.65

KOMBINASI 18 170.75 180.99 452.11 677.66 899.43 938.66 938.66 833.36

KOMBINASI 19 188.12 188.12 317.29 454.86 591.62 607.42 607.42 594.25

KOMBINASI 20 195.34 202.31 473.87 699.35 921.19 959.98 959.98 857.96

MAX 195.34 202.31 473.87 699.35 921.19 959.98 959.98 857.96

G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8

KOMBINASI 1 106.00 -99.90 66.30 -61.90 61.90 -66.30 99.90 -106.00

KOMBINASI 2 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

KOMBINASI 3 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

KOMBINASI 4 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

KOMBINASI 5 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

KOMBINASI 6 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

KOMBINASI 7 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

KOMBINASI 8 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

KOMBINASI 9 106.00 -99.90 66.30 -61.90 61.90 -66.30 99.90 -106.00

KOMBINASI 10 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

KOMBINASI 11 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

KOMBINASI 12 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

KOMBINASI 13 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

KOMBINASI 14 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

KOMBINASI 15 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

NILAI TEGANGAN GESER Kg/cm2 Pada GELAGAR

KOMBINASIGELAGAR

Berdasarkan tabel diatas, nilai Tegangan Momen Max

yang didapat dari berbagai macam kombinasi = 857,96

Kg/cm2;(Gelagar 8)< ff=1.127,06 Kg/cm

2....(OK).

Tabel 6.4 Tegangan Geser pada Gelagar.

KOMBINASI 15 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

KOMBINASI 16 152.00 -140.00 106.00 -101.00 101.00 -106.00 140.00 -152.00

KOMBINASI 17 110.00 -73.80 113.00 102.00 102.00 66.00 56.20 -232.00

KOMBINASI 18 112.00 64.20 143.00 129.00 128.00 72.90 92.80 -311.00

KOMBINASI 19 157.00 -114.00 153.00 142.00 141.00 105.00 -104.00 -279.00

KOMBINASI 20 159.00 102.00 182.00 168.00 167.00 112.00 -131.00 -358.00

MAX 159.00 102.00 182.00 168.00 167.00 112.00 140.00 -358.00

G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8

KOMBINASI 1 -4368784.13 -3986772.92 -3739249.66 -3214931.89 -2617393.31 -1892906.96 -1388281.31 0.00

KOMBINASI 2 -6990713.60 -6343626.79 -5865707.57 -5032278.30 -4064284.12 -2915804.53 -1949666.45 0.00

KOMBINASI 3 -7059588.03 -6519921.17 -5865706.01 -5032279.04 -4064280.62 -2915805.62 -1949663.95 0.00

KOMBINASI 4 -7115995.20 -6576328.02 -6098408.16 -5032281.45 -4064278.74 -2915805.66 -1949665.52 0.00

KOMBINASI 5 -7162864.44 -6623196.98 -6145278.58 -5311849.80 -4064286.63 -2915802.22 -1949673.31 0.00

KOMBINASI 6 -7202482.04 -6662814.91 -6184895.82 -5351467.72 -4383470.89 -2915804.42 -1949671.09 0.00

KOMBINASI 7 -7236434.71 -6696767.85 -6218846.90 -5385422.13 -4417422.96 -3268945.99 -1949665.28 0.00

KOMBINASI 8 -7265798.11 -6726131.46 -6248210.21 -5414786.86 -4446786.91 -3298305.00 -2332172.82 0.00

KOMBINASI 9 -4368784.69 -3986774.10 -3739249.48 -3214931.54 -2617396.52 -1892905.23 -1388283.43 0.00

KOMBINASI 10 -6990712.47 -6343625.60 -5865706.01 -5032279.41 -4064279.52 -2915805.36 -1949663.91 0.00

KOMBINASI 11 -7059589.36 -6519922.06 -5865708.98 -5032277.91 -4064284.62 -2915804.11 -1949668.13 0.00

KOMBINASI 12 -7115996.21 -6576330.41 -6098407.52 -5032282.18 -4064282.75 -2915803.19 -1949669.49 0.00

KOMBINASI 13 -7162862.54 -6623195.78 -6145276.21 -5311847.01 -4064285.68 -2915800.13 -1949669.61 0.00

KOMBINASI 14 -7202479.39 -6662811.57 -6184895.28 -5351462.54 -4383468.51 -2915805.46 -1949662.85 0.00

KOMBINASI 15 -7236430.84 -6696762.96 -6218846.17 -5385413.94 -4417422.01 -3268941.33 -1949671.36 0.00

KOMBINASI 16 -7265798.25 -6726132.52 -6248209.23 -5414786.14 -4446789.06 -3298304.17 -2332175.80 0.00

KOMBINASI 17 -5318493.77 -4975444.18 -4790822.65 -4246632.75 -3640392.21 -2752420.74 -1925964.28 0.00

KOMBINASI 18 -5910850.06 -5592543.62 -5447764.11 -4892964.39 -4282664.77 -3293850.98 -2266345.78 0.14

KOMBINASI 19 -7833004.70 -7332299.79 -6917281.74 -6063983.28 -5087279.51 -3775321.15 -2487352.89 0.00

KOMBINASI 20 -8425361.99 -7949402.43 -7574219.93 -6710318.24 -5729559.17 -4316742.77 -2827741.32 0.14

MAX -4368784.13 -3986772.92 -3739249.48 -3214931.54 -2617393.31 -1892905.23 -1388281.31 0.14

NILAI Gaya Aksial (Kg) Pada GELAGAR

KOMBINASIGELAGAR

Berdasarkan tabel diatas, nilai Tegangan Geser Max yang

didapat dari berbagai macam kombinasi = 358,00 Kg/cm2;(Gelagar

8)< ff=936,8 Kg/cm2....(OK)

6.2.7 Kontrol Tegangan Terhadap Gaya Aksial

Pada dasarnya, jembatan cable stayed memiliki 3 struktur

utama, yaitu Pylon, kabel dan gelagar. Khusus struktur gelagar,

gaya yang terjadi selain beban gravitasi ialah beban aksial. Maka

dari itu perlu dilakukan pengecekan terhadap kekuatan gelagar

terhadap kemampuannya menerima beban aksial. Dikarenakan

pada daerah dekat Pylon direncanakan perletakkan sendi maka

gelagar seluruhnya mengalami Gaya Tekan. Adapun besarnya

gaya aksial yang diterima gelagar, dapat dilihat diawah ini :

Tabel 6.5 Gaya Tekan Aksial pada Gelagar

Berdasarkan tabel diatas, dapat dilihat bahwa gelagar yang

mengalami gaya tekan minimum ialah gelagar paling jauh dengan

Pylon (G8). Hal ini disebabkan tidak adanya kabel pada sisi ujung

gelagar sehingga tidak ada distribusi beban aksial yang

disumbangkan kabel pada gelagar. Sedangkan gelagar yang

menerima gaya tekan maximum ialah gelagar yang paling ujung

dekat Pylon (G1), hal ini disebabkan pada perletakan didesain

sendi dan seluruh distribusi beban tekan pada gelagar tersalur ke

gelagar ini sehingga memiliki gaya Tekan yang paling besar.


Momen Inersia = Ix = 298.742.045,646 cm4

Iy = 107.928.891,747 cm

4

cmA

Ixix 163

698,195.11

646,045.742.298===

cmA

Iyiy 98

698,195.11

747,891.928.107=== ; nilai k =1 (sendi-sendi)

840,1163

300===

ix

Lkxλ ; nilai L = 3m (jarak diafragma)

306,1598

1500===

iy

Lkyλ ; nilai L = 15 m (jarak antar kabel)

Maka yang diambil ialah 306,15=yλ ; berdasarkan tabel faktor

tekuk PPBBI nilai 1=ω . Sehingga tegangan ijin yang terjadi

adalah :

22

2/1933/219,390

698,195.11

13,784.368.4cmKgcmKg

cm

Kg

A

Pdasarijin =<==

×= σω

σ

Jadi secara struktur, gelagar mampu menahan Gaya Aksial yang

terjadi.

a

b

hy1

y2

22

2

2

/1933/369,194.1698,195.11

874,731.101.768.cmKgcmKg

cm

Kg

W

Mdasar =<=== σσ

6.2.8 Kontrol Tegangan Lentur yang terjadi pada Gelagar.


Momen Inersia Ix = 298.742.045,646 cm4

Iy = 107.928.891,747 cm

4

Gambar 6.6 Garis netral pada penampang Box Girder

mcmh

ba

bay 03,1103

3

220

17001150

170011502

3

21 ==×

++×

=×

++

=

y2= 220cm - 103cm = 117 cm = 1,17m.

Sehingga nilai modulusnya :

34

1 317,853.047.1103

747,891.928.107

1cm

cm

cm

y

IyW ===

34

2 159,469.922117

747,891.928.107

2cm

cm

cm

y

IyW ===

Berdasarkan output MIDAS/CIVIL, didapat Momen (My) yang

terbesar pada gelagar ialah = My = -1.101.768.874,73Kg.cm

(Kombinasi 20 ).

Sehingga tegangan yang terjadi :

6.2.9 Kontrol Lendutan Gelagar

Pada jembatan bentang panjang, lendutan yang terjadi

adalah besar. Sehingga lendutan harus dikontrol, apakah telah

memenuhi syarat atau tidak. Berdasarkan BMS 7.2.3.2 yaitu :

Gelagar jembatan pada umumnya = L/800

Dengan L = panjang jembatan antara dua perletakan.

cmterjadi 55=∆ > cmL

z 15800

12000

800===∆ ; L = 120m

;akibat beban gempa (kombinasi 20).

Berdasarkan hasil output MIDAS/CIVIL, lendutan terbesar

terjadi akibat kombinasi beban Gempa arah Y. Sehingga melebihi

lendutan ijin. Namun meskipun demikian, dengan

mempertimbangkan tegangan maksimum yang terjadi pada gelagar

(masih dalam batas tegangan ijin),maka lendutan ini tidak perlu

dikhawatirkan karena tidak akan menyebabkan keruntuhan struktur

gelagar.

6.2.10 Analisa sambungan Baut dan Las

Gambar 6.7 Posisi titik- titik yang akan dianalisa

Dalam perhitungan sambungan baut pada gelagar, akan dianalisa

bebarapa bagian dari Box Girder, antara lain :

1. Bagian Sayap atas

2. Bagian badan/Web miring

3. Bagian sayap bawah

Jenis sambungan baut yang akan dianalisa ialah sambungan baut

tipe tumpu.

Sedangkan dalam analisa sambungan las, akan dianalisa

sambungan las antara Ribs dengan pelat girder.

Tegangan ijin untuk tipe sambungan Tumpu ialah :

Tegangan ijin Geser :

22 /8,159.1/19336,06,0 cmkgcmkgijinijin =×=×= στ

Tegangan ijin Tumpu :

( )( )dSdcmkgcmkg

dScmkgcmkg

ijinijin

ijinijin

25,1/6,312.2/19332,12,1

2/5,899.2/19335,15,1

22

1

22

<<=×=×=

>=×=×=

σσ

σσ

Kekuatan satu baut :

Mutu Baut = BJ 50 2/1933 cmKgdasar =σ

Diameter Baut = 22 mm = 2,2 cm

Geser =

kgdKg ijin 088,813.88,159.12,24

12

4

12 22 =××××=××××= πτπ

; double share

Tumpu =

KgdtKtijintu 58,631.76,312.22,25,1 =××=××= σ

6.2.10.1 Perhitungan sambungan pada sayap atas.

Berdasarkan gambar 6.10, akan diambil nilai tegangan

pada titik 1 dan 2, yang akan diambil nilai maksimum dari

berbagai macam kombinasi MIDAS/CIVIL.

2

2

2

2

3003100

cm3.394,2Kg/

/753

/98,959

cmcmcmA

cmKg

cmKg

flange

#

y

=×=

=

=

=

τ

σ

σ

#ilai P aksial :

Akibat geser =

TonKgcm 26,018.1260.018.1300cm3.394,2Kg/ 22 ==×=τ

Akibat Momen Lentur+ Gaya Normal =

TonKgcmcmKgy 894,513894.513300/)75398,959( 22 ==×+=σDigunakan pelat penyambung; t= 1,5 cm.

Syarat spasi Baut menurut PBBI :

cmataucmscmtataudsd

cmataucmscmtataudud

cmataucmscmtataudsd

9;6,63,36;315,1

21;4,155,514;75,2

21;4,155,514;75,2

<<⇔<<

<<⇔<<

<<⇔<<

Sehingga P aksial yang paling berperan ialah akibat gaya geser,

sehingga gaya yang diterima 1 baut :

KgKtbautKgn

Pk 58,631.7/286,273.7

140

260.018.10 =<===

Jadi direncanakan jumlah baut 140 buah ( 1 sisi ).

100cm

sambungan

560cm140D22mm

Arah melintang jembatan

A

A

S S1

Pelat Gelagar ; t=3cm

140D22mm140D22mm

S1=4cm S SSS=U=6cm

U U US=U=6cm

Gambar 6.8 Sambungan pada pelat sayap box girder/m’

Gambar 6.12 Potongan A-A

6.2.10.2 Perhitungan sambungan pada sayap bawah.


pada titik 3 dan 4, yang akan diambil nilai maksimum dari


2

2

2

2

3003100

Kg/cm03,448

/753

/1285,8

cmcmcmA

cmKg

cmKg

flange

#

y

=×=

=

=

−=

τ

σ

σ

S S1


140D22mm140D22mm

S1=4cm S SSS=U=6cm

U U US=U=6cm

#ilai P aksial :

Akibat geser =

TonKgcm 209,253209.253300Kg/cm03,448 22 ==×=τ

Akibat Momen Lentur + Tegangan Normal =

( ) TonKgcmcmKgy 640,611640.611300/7538,285.1 22 ==×+=σDigunakan pelat penyambung; t= 1,5 cm.


cmataucmscmtataudsd

cmataucmscmtataudud

cmataucmscmtataudsd

9;6,63,36;315,1

21;4,155,514;75,2

21;4,155,514;75,2

<<⇔<<

<<⇔<<

<<⇔<<



KgKtbautKgn

Pk 58,631.7/857,368.4

140

640.6110 =<===



6.2.10.3 Perhitungan sambungan pada Web Miring.


pada titik 5 s/d 10, yang akan diambil nilai maksimum dari


2

2

2

2

3003100

Kg/cm0

/753

/0

cmcmcmA

cmKg

cmKg

flange

#

y

=×=

=

=

=

τ

σ

σ

#ilai P aksial :

Akibat Momen Lentur + Tegangan Normal =

( ) TonKgcmcmKgy 9,225900.225300/7530 22 ==×+=σ Digu

nakan pelat penyambung; t= 1,5 cm.


cmataucmscmtataudsd

cmataucmscmtataudud

cmataucmscmtataudsd

9;6,63,36;315,1

21;4,155,514;75,2

21;4,155,514;75,2

<<⇔<<

<<⇔<<

<<⇔<<



KgKtbautKgn

Pk 58,631.7/571,613.1

140

900.2250 =<===


b

ate

3cm

1,6cm

DETAIL A

100cm

A

32cm

S S1


140D22mm140D22mm

S1=4cm S SSS=U=6cm

U U US=U=6cm


6.2.11 Analisa sambungan Las

Dalam analisa perhitungan sambungan Las, akan dihitung

per 1 m. Las akan dilakukan pada kedua sisi Ribs bagian terluar

yang menyatukan Ribs dengan pelat Box Girder. Akan

direncanakan nilai a = b = 1 cm

Gambar 6.11 Rencana Las Rib pada Box

6.2.11.1 Sambungan Ribs pada Flange Atas.

Gaya yang terjadi pada Pelat Box ( Flange Atas ) :

2/98,959 cmKgy =σ

Momen yang terjadi pada Ribs atas( karena kontak

langsung dengan kendaraan sehingga pengaruh momen dari

kendaraan pada ribs harus diperhitungkan ) :

cmKgMc

cmKgMs

.29,110.100

.84,153.185.1

=

=

2

322

400210022

667.610026

12

6

12

cmadA

cmcmhaS

=××=××=

=×××=×××=

- P aksial yang terjadi pada Ribs

KgcmcmKgP 352,098.2714,282/98,959 22 =×=

- Tegangan akibat Aksial.

2/746,677400

352,098.271cmKg

A

PH ===τ

- Tegangan akibat akibat Momen Lentur.

2/764,177667.6

84,153.185.1cmKg

S

MV ===τ

- Tegangan Total

( )222

22222

/19336,0/8,159.1/671,7006,0

/671,700764,177746,677

cmKgcmKgcmKg

cmKg

ijinTotal

VHTotal

×<⇔<

=+=+=

ττ

τττ

ate

3cm

1,6cm

a

3cm

1,6cm

Cek tebal Las dan kaki las :

Tebal Las = cmcmtijin

total 8,06,08,159.1

671,700≈===

ττ

Kaki Las = cmcmt

a L 5,1132,1707,0

8,0

707,0≈===

Gambar 6.12 Rencana tebal Las Rib pada Flange Atas

6.2.11.2 Sambungan Ribs pada Flange Bawah.

Gaya yang terjadi pada Pelat Box ( Flange Bawah ) :

2/1285,8 cmKgy =σ

2

322

400210022

667.610026

12

6

12

cmadA

cmcmhaS

=××=××=

=×××=×××=


KgcmcmKgP 92,109.3634,282/8,285.1 22 =×=

ate

3cm

1,6cm

a

3cm

1,6cm

a


2/775,907400

92,109.363cmKg

A

PH ===τ

- Tegangan Total.

( )222

2

/19336,0/8,159.1/775,9076,0

/775,907

cmKgcmKgcmKg

cmKg

ijinTotal

Total

×<⇔<

=

ττ

τ



total 8,0783,08,159.1

775,907≈===

ττ

Kaki Las = cmcmt

a L 5,1132,1707,0

8,0

707,0≈===

Gambar 6.13 Rencana tebal Las Rib pada Flange Bawah

6.2.11.3 Sambungan Ribs pada Flange Atas.

Gaya yang terjadi pada Pelat Box ( Flange Atas ) :

2/753 cmKg# =σ

2

322

400210022

667.610026

12

6

12

cmadA

cmcmhaS

=××=××=

=×××=×××=


KgcmcmKgP 2,647.2124,282/753 22 =×=


2/618,531400

2,647.212cmKg

A

PH ===τ

( )222

2

/19336,0/8,159.1/618,5316,0

/618,531

cmKgcmKgcmKg

cmKg

ijinTotal

Total

×<⇔<

=

ττ

τ



total 8,05,08,159.1

818,531≈===

ττ

Kaki Las = cmcmt

a L 5,1132,1707,0

8,0

707,0≈===

3cm 3cm1,6cm 1,6cm

te

a

a

Gambar 6.14 Rencana tebal Las Rib pada Web Miring

analsia gelagar trapezodial

Documents