bab iv

55

BAB IV

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

IV.1. Data Konstruksi

Gambar 4.1. Rencana Analisa Compossit Girder

Tebal slab lantai jembatan (h) = 0,20 m (Dari Gambar)

Tebal lapisan aspal (ta) = 0,05 m (RSNI T-02-2005)

Tebal genangan air hujan (th) = 0,05 m (RSNI T-02-2005)

Jarak antara girder baja (s) = 1,05 m (Dari Gambar)

Lebar jalur lalu – lintas (b1) = 8,00 m (Dari Gambar)

Lebar trotoar (b2) = 0,80 m (Dari Gambar)

Lebar total jembatan (b) = 10,5 m (Dari Gambar)

Panjang bentang jembatan (L) = 175 m (Dari Gambar)

Mutu Baja Bj – 41

Tegangan leleh baja (fy) = 250 MPa

56

Tegangan dasar (fs = fy / 1,5) = 166,67 MPa

Modulus elastis baja (Es) = 210000 MPa (RSNI T-03-2005)

Mutu Beton K – 300

Kuat tekan beton (fc’) = 25 MPa

Modulus elastis beton (Ec = 4700 √ fc ') = 23500 MPa (SNI 03-2002)

Spesific Gravity

Berat baja (ws) = 77 kN/m3 (RSNI T-02-2005)

Berat beton bertulang (wc) = 25 kN/m3 (RSNI T-02-2005)

Berat lapisan aspal (wa) = 22 kN/m3 (RSNI T-02-2005)

Berat air hujan (wh) = 9,8 kN/m3 (RSNI T-02-2005)

Profil Baja WF 900.300.16.28

Berat profil baja (wprofil) = 2,38 kN/m (243 x 0,0098)

Tinggi (d) = 900 mm (Tabel Profil Baja)

Lebar (b) = 300 mm (Tabel Profil Baja)

Tebal badan (tw) = 16 mm (Tabel Profil Baja)

Tebal sayap (tf) = 28 mm (Tabel Profil Baja)

Luas penampang (A) = 30980 mm2 (Tabel Profil Baja)

Tahanan momen (Wx) =9133333mm3 ( Ix : y )

Momen inersia (Ix) = 41,1 x 108mm4 (Tabel Profil Baja)

Panjang bentang girder (L) = 20000 mm (Dari Gambar)

Tebal slab beton (h) = 200 mm (Dari Gambar)

Jarak antara girder (s) = 1050 mm (Dari Gambar)

57

Gambar 4.2. Profil Baja

Gambar 4.3. Panjang Bentang Girder

Gambar 4.4.Dimensi Profil Baja WF 900.300.16.28 dengan jarak Be = 525 mm

58

IV.2. Section Properties Sebelum Komposit

IV.2.1. Kontrol Penampang

L :d=20 :0,9=22,22

1,25 xb : t f=1,25x 0,3 :0,028

¿13,393

L :d>1,25 xb : t f

22,22>13,393

( Ok )

d : t w=0,9 :0,016=56,25

d : t w<75

56,25<75

Compact section ( Ok )

Gambar 4.5. Dimensi Profil Baja WF 900.300.16.28

IV.2.2. Tegangan Izin KIP

Pada girder baja diberi pengaku samping yang berupa balok

diafragma yang berfungsi sebagai pengaku samping yang

merupakan dukungan lateral dengan jarak,

L1=L:5=20000 :5=4000mm

59

c 1=(L1x d ) : (bx t f )=( 4000x 900 ) : (300 x28 )=428,571

c 2=(0,63 x E s): f s=(0,63 x210000): 166,67=793,784

karena nilai, 250<c1<c 2 maka :

Tegangan kip dihitung dengan rumus :

f skip = f s – ((c1 –250) :(c2 –250) x(0,3 x f s))

= 166,67 – ¿

x (0,3 x166,67)¿

= 166,67 – ((178,571:543,784) x (50))

= 166,67 – (0,328 x50)

= 166,67 –16,42

= 150,25MPa

IV.3. Section Properties Setelah Komposit

Gambar 4.6. Section Properties Setelah Komposit

IV.3.1. Lebar Efektif Slab Beton

60

Lebar efektif slab beton ditentukan dari nilai terkecil berikut ini:

L :4=20000 :4=5000mm

s=1050mm

12 xh=12x 200=2400mm

Diambil lebar efektif slab beton, Be=1050mm

IV.3.2. Section Properties Compossit Girder

Rasio perbandingan modulus elastisitas,

n=Es :E c=210000 :23500=8,936

Luas penampang beton transformasi,

Act=Be x h :n=1050 x 200: 8,936=23500mm2

Luas penampang komposit,

Acom=A+A ct=30980+23500=54480mm2

Momen statis penampang terhadap sisi bawah balok,

Acom x y bs=(A x d) :2+Act x¿

Jarak garis netral terhadap sisi bawah,

y bs=¿ ¿ : Acom

¿¿+23500 x

¿ :54480

¿ [(13941000)+(23500000)] :54480

¿687,24mm

< d maka garis netral di bawah slab beton

Jarak sisi atas profil baja terhadap garis netral,

y ts=d− y bs=900– 687,24=212,76mm

Jarak sisi atas slab beton terhadap garis netral,

61

y tc=h+ y ts=200+212,76=412,76mm

Momen inersia penampang komposit :

Gambar 4.7. Section Properties Setelah Komposit

1/12x Be xh3 :n ¿1/12x 1050 x3003 :8,936

¿78333333,33mm4

Act x ( y tc – h/2)2 ¿23500 x (412,76 – 200/2)2

¿2298697748mm4

I x=4110000000mm4

A x (d /2 – y ts)2 ¿30980 x (900/2 –212,76)2

¿1743686155mm4

Icom dapat dicari dengan cara menjumlahkan hasil hitungan

diatas yaitu = 78333333,33 +¿ 2298697748 +¿ 4110000000 +¿

1743686155

¿8230717236mm4

Tahanan momen penampang komposit :

62

Sisi atas beton,

W tc ¿ I com : y tc ¿ 8230717236 : 412,76

¿19940831,37mm3

W ts ¿ I com : y ts = 8230717236 : 212,76

¿38686004,23mm3

W bs = Icom : ybs = 8230717236 : 687,24

¿11976428,91mm3

IV.3.3. Tegangan Ijin

Tegangan ijin lentur beton,

Fc=0,4 x fc ’=0,4 x 25=10MPa

Tegangan ijin lentur baja,

F s=0,8 x f s=0,8 x166,67=133,33MPa

IV.4. Kondisi Girder Sebelum Komposit

IV.4.1. Beban Sebelum Komposit

Tabel 4.1. Beban Sebelum Komposit

No Jenis beban Beban (kN/m)

1 Berat sendiri profil baja WF900.300.16.28 2,38

2 Berat diafragma (asumsi) 1,04

3 Perancah dan bekisting dari kayu 1,75

4 Slab beton Be = 1,05 h = 0,2 wc = 25 5,25

Total beban mati girder sebelum komposit, QD = 10,42

63

Beban hidup sebelum komposit, merupakan beban hidup

pekerja pada saat pelaksanaan konstruksi, dan diambil

qL ¿2kN /m2

Beban hidup girder sebelum komposit,

QL = s xqL ¿1,05 x2=2,1kN /m

Total beban pada girder sebelum komposit,

Qt ¿QD +QL ¿10,42+2,1=12,52kN /m

IV.4.2. Tegangan Pada Baja Sebelum Komposit

Panjang bentang girder, L=20m

Momen maksimum akibat beban mati,

M=¿ 9/128 xQ t x L2 = 9/128 x12,52 x202

¿352,131kNm

Gambar 4.8. Tegangan Baja Sebelum Komposit

Tegangan lentur yang terjadi,

f=M x 106 :W x=352,131 x106 :9133333

¿38,5544MPa

¿ Fskip ¿150,25MPa

Aman

IV.4.3. Lendutan Pada Baja Sebelum Komposit

64

Qt ¿12,52kN /m

E=210000MPa=210000000kPa

L=20m

I x=41,1x 108 mm4 ¿0,00411m2

ᵟ=¿5/384 xQ t x L4¿ :¿x¿

¿¿5/384 x 8,845x 204¿ :(210000000x 0,00411) ¿0,03022m

¿ L: 240=20 :240=0,08333m

( Aman )

IV.5. Beban Pada Girder Komposit

IV.5.1. Berat Sendiri (MS)

Berat sendiri (self weight) adalah berat beban dan bagian

jembatan yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan

elemen non-struktural yang dianggap tetap. (RSNI T-02-2005,

pasal.5.1.5)

Tabel 4.2. Berat Sendiri (MS)

No Jenis Konstruksi Beban (kN/m)

1 Girder baja WF900.300.16.28 2,38

2 Diafragma (asumsi) 1,04

3 Slab lantai h = 0,2 Be = 1,05 wc = 25 5,25

Total berat sendiri, QMS = 8,67

65

Gambar 4.9. Berat sendiri


Momen dan gaya geser maksimum akibat berat sendiri,

MMS = 1/8 xQMS x L2 ¿ 1/8 x 8,67 x202

¿433,51kNm

V Ms ¿ ½ xQMs x L=¿ ½ x 8,67 x20=86,702kN

IV.5.2. Beban Mati Tambahan (MA)

Beban mati tambahan (superimposed dead load) adalah berat

seluruh bahan yang membentuk suatu beban pada jembatan yang

merupakan elemen non-struktural dan besarnya dapat berubah

selama umur jembatan (RSNI T-02-2005, pasal 5.3.1).

Girder jembatan direncanakan mampu memikul beban mati

tambahan berupa :

Aspal setebal 50 mm untuk pelapisan kembali di kemudian

hari (overlay).

NO Jenis Konstruksi Beban

(kN/m)

1 Aspal ta = 0,05 Be = 1,05 wa = 22 1,155

2 Air hujan th = 0,05 Be = 1,05 wh = 9,8 0,5145

Total beban mati tambahan, QMA = 1,6695

Genangan air hujan setinggi 50 mm yang direncanakan

apabila saluran drainase tidak berfungsi dengan baik.

Tabel 4.3. Beban Mati Tambahan (MA)

66

Gambar 4.10. Beban Mati Tambahan


Momen dan gaya geser maksimum akibat beban mati

tambahan,

MMA ¿ 1/8 xQMA x L2 ¿ 1/8 x1,6695 x 202

¿83,475kNm

V Ma ¿ ½ xQMa x L=¿ ½ x1,6695 x 20

¿16,695kN

IV.5.3. Beban Lajur “D”

Beban lajur “D” terdiri dari beban terbagi rata - UDL (Uniformly

Distributed Load) yang digabung dengan beban garis - KEL (Knife

Edge Load) seperti terlihat digambar di bawah ini. (RSNI T-02-2005,

pasal 6.3.1.1).

UDL mempunyai intensitas q (kPa) yang besarnya tergantung

pada panjang bentang yang dibebani dan dinyatakan dengan rumus

sebagai berikut (RSNI T-02-2005, pasal 6.3.1.2) :

q = 9,0 kPa untuk L ≤ 30m

q = 9,0 x (0,5+ 15L ) kPa untuk L > 30m

KEL mempunyai intensitas

p = 49,0 kNm

67

Gambar 4.11. Intensitas KEL atau UDL

KEL mempunyai intensitas, p=49kN /m

Faktor beban dinamis – DLA (dynamic load allowance) untuk

KEL diambil sebagai berikut :

Faktor beban dinamis (Dinamic Load Allowance) untuk

KEL diambil sebagai berikut :

DLA=0,4 untuk L ≤ 50 m

DLA=0,4 –0,0025 x (L –50) untuk 50 < L < 90 m

DLA=0,3 untuk L ≥ 90 m

Tabel 4.4 Faktor beban Dinamis Untuk KEL Pada Pembebanan “D”(RSNI T-02-2005 Gambar 8)

68


q=9,0kPa

DLA=0,4

s=1,05m

Beban lajur “D”,

QTD ¿q x s=9 x 1,05=9,45 kN /m

PTD ¿(1+DLA ) x p x s=(1+0,4 )x 49 x1,05

¿72 ,03kN

Gambar 4.12. Beban Lajur “D”

Momen dan gaya geser maksimum akibat beban lajur “D”,

MTD ¿¿1/8 xQTD x L2¿+¿¼ x PTD x L¿

¿¿1/8 x 9,45x 202¿+¿¼ x72 ,03 x20¿

¿472,5+360,15=832,65 kNm

V TD ¿¿½ xQTD x L¿+¿½ x PTD¿

¿¿½ x 9,45x 20¿+¿½ x72 ,03¿

¿94,5+36,015=130,515kN

69

IV.5.4. Gaya Rem (TB)

Pengaruh pengeraman dari lalu – lintas diperhitungkan

sebagai gaya dalam arah memanjang dan dianggap bekerja pada

jarak 1,8 m dari permukaan lantai jembatan. (Pedoman Perencanaan

Pembebanan Jembatan Dan Jalan Raya SKBI 1.3.28.1987, Pasal

2.4). Besarnya gaya rem tergantung panjang total jembatan (L t)

sebagai berikut :

Gambar 4.13. Gaya Rem per Lajur

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

Gaya rem, TTB = 250 + 2,5 x (Lt – 80) kN

untuk 80 < Lt < 180 m

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


Jumlah girder, n=10

Besarnya gaya rem,

T TB ¿250 :n=250 :10=25

Lengan terhadap pusat tampang girder,

y=¿ y tc +t a +1,8 ¿0,412+0,05+1,8=2,262m

125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN125kN

70

Gambar 4.14. Gaya Rem

Momen dan gaya geser maksimum akibat gaya rem,

MTB ¿ ½ xT TB x y=¿ ½ x25 x 2,262=28,284 kNm

V TB ¿T TB x y :L=25 x 2,262:20=2,8284 kN

IV.5.5. Beban Angin (EW)

Beban garis merata tambahan arah horizontal pada

permukaan lantai jembatan akibat angin yang meniup kendaraan di

atas jembatan dihitung dengan rumus (RSNI T-02-2005, pasal 7.6.4):

TEW ¿0,0012 xCW x (V W )2 kN

Cw ¿ koefesien seret ¿1,2

VW ¿ kecepatan angin rencana ¿35 m/det

TEW ¿0,0012 x1,2 x (35)2 ¿1,764kN

Bidang vertical beban hidup ditetapkan sebagai suatu

permukaan bidang vertical yang mempunyai tinggi menerus sebesar

2 (dua) meter di atas lantai kendaraan. (Pedoman Perencanaan

Pembebanan Jembatan Dan Jalan Raya SKBI 1.3.28.1987, Pasal

2.1)

2 m di atas lantai kendaraan h=2m

Jarak antara roda kendaraan x=1,75m

Transfer beban angin ke lantai jembatan,

71

QEW ¿ ½ x h: x∗T EW

QEW ¿ ½ x2 :1,75 x1,764=1,008kN /m

Gambar 4.15. Beban Angin


Momen dan gaya geser maksimum akibat transfer beban

angin,

MEW ¿ 1/8 xQEW x L2 ¿ 1/8 x1,008 x 202

¿50,4kNm

V EW ¿ ½ xQEW x L=¿ ½ x1,008 x 20=10,08kN

IV.5.6. Beban Gempa (EQ)

Gaya gempa vertikal pada balok dihitung dengan

menggunakan percepatan vertikal kebawah sebesar 0,1 x g dengan

g = percepatan grafitasi.

Gaya gempa vertikal rencana,

TEW ¿0,1 xW t

Wt = Berat total stuktur yang berupa berat sendiri dan beban

mati tambahan.

72

Gambar 4.16. Beban Gempa

Beban berat sendiri,

QMS ¿8,67kN /m

Beban mati tambahan,

QMA ¿1,6695kN /m

Beban gempa vertikal,

QEQ ¿0,1 x¿MS +QMA¿=0,1x (8,67+1,6695)

¿1,03397kN /m


Momen dan gaya geser maksimum akibat transfer beban

gempa,

MEQ ¿ 1/8 xQEQ x L2 ¿ 1/8 x1,03397 x 202

¿51,70kNm

V EQ ¿ ½ xQEQ x L=¿ ½ x1,03397 x 20=10,34 kN

IV.6. Tegangan Pada Girder Komposit

73

Gambar 4.17. Tegangan Pada Girder Komposit

W tc ¿19940831,37mm3

W ts ¿38686004,23mm3

W bs ¿11976428,91mm3

n=8,936

Tegangan pada sisi atas beton, f tc ¿¿6¿ :¿tc ¿

Tegangan pada sisi atas baja, f ts ¿¿6¿ :¿ts ¿

Tegangan pada sisi bawah baja, f bs ¿¿6¿ :¿bs ¿

Tabel 4.5. Tegangan – tegangan yang terjadi

Tegangan yang terjadi pada sisi atas beton atas baja bawah baja

No Jenis Beban Momen

M (kNm)

ftc

(MPa)

fts

(MPa)

fbs

(MPa)

1 Berat sendiri (MS) 433,51 2,433 11,206 36,197

2 Beban mati tambahan (MA) 83,475 0,468 2,158 6,970

3 Beban lajur “D” (TD) 832,65 4,673 21,523 69,524

4 Gaya rem (TB) 28,284 0,159 0,731 2,362

5 Beban angin (EW) 50,4 0,283 1,301 4,208

6 Beban gempa (EQ) 51,70 0,290 1,336 4,317

Kombinasi – 1

74

Tegangan ijin beton : 100% x Fc = 100% x 10 = 10 MPa

Tegangan ijin baja : 100% x Fs = 100% x 133,34

= 133,34 MPa

Tabel 4.6. Tegangan – tegangan yang terjadi Pada Kombinasi – 1


No Jenis Beban ftc

(MPa)

fts

(MPa)

fbs

(MPa)

1 Berat sendiri (MS) 2,433 11,206 36,197

2 Beban mati tambahan (MA) 0,468 2,158 6,970

3 Beban lajur “D” (TD) 4,673 21,523 69,524

4 Gaya rem (TB)

5 Beban angin (EW)

6 Beban gempa (EQ)

7,574 34,887 112,691

¿100 %Fc ¿100 %Fs

Aman Aman

Gambar 4.18. Tegangan yang Terjadi Pada Kombinasi – 1

Kombinasi – 2

Tegangan ijin beton : 100% x Fc = 125% x 10 = 12,5 MPa

75


= 166,67 MPa



No Jenis Beban ftc

(MPa)

fts

(MPa)

fbs

(MPa)

1 Berat sendiri (MS) 2,433 11,206 36,197


3 Beban lajur “D” (TD) 4,673 21,523 69,524

4 Gaya rem (TB)

5 Beban angin (EW) 0,283 1,301 4,208

6 Beban gempa (EQ)

7,857 35,17 116,899

¿100 %Fc ¿100 %Fs

Aman Aman


Kombinasi – 3



76

= 186,67 MPa



No Jenis Beban ftc

(MPa)

fts

(MPa)

fbs

(MPa)

1 Berat sendiri (MS) 2,433 11,206 36,197


3 Beban lajur “D” (TD) 4,673 21,523 69,524

4 Gaya rem (TB) 0,159 0,731 2,362

5 Beban angin (EW) 0,283 1,301 4,208

6 Beban gempa (EQ)

8,016 35,901 119,261

¿100 %Fc ¿100 %Fs

Aman Aman


Kombinasi – 4



= 200 MPa

77



No Jenis Beban ftc

(MPa)

fts

(MPa)

fbs

(MPa)

1 Berat sendiri (MS) 2,433 11,206 36,197


3 Beban lajur “D” (TD) 4,673 21,523 69,524

4 Gaya rem (TB) 0,159 0,731 2,362

5 Beban angin (EW) 0,283 1,301 4,208

6 Beban gempa (EQ) 0,290 1,336 4,317

8,306 37,237 123,578

¿100 %Fc ¿100 %Fs

Aman Aman


IV.7. Lendutan Pada Girder Komposit

Lendutan maksimum pada girder akibat :

1. Beban merata Q : ᵟ max ¿¿5/384 xQ x L4¿ :¿s x I com¿

2. Beban terpusat P : ᵟ max ¿¿1/48 x P x L3¿ :¿s x I com¿

78

3. Beban momen M : ᵟ max ¿¿1/(72√3) xM x L2¿¿ :¿s x I com¿


Modulus elastisitas, Es ¿210000000kPa

Momen inersia, I com ¿0,008230717236m4

Tabel 4.10. Lendutan Pada Girder Komposit

No Jenis Beban Q

(kN/m)

P

(kN)

M

(kNm)

Lendutan

ᵟ max

1 Berat sendiri (MS) 8,67 0,01045

2 Beban mati tambahan (MA) 1,6695 0,0020

3 Beban lajur “D” 9,0 72,03 0,0178

4 Gaya rem (TB) 28,284 0,0000525

5 Beban angin 1,008 0,0012

6 Beban gempa 1,03397 0,0012

Batasan lendutan elastis, L/240 = 20/240 = 0,0833

Tabel 4.11. Lendutan Pada Girder Komposit yang dikombinasi

Kombinasi Beban Kom -1 Kom -2 Kom -3 Kom -4

No Jenis Beban Lendutan Lendutan Lendutan Lendutan

79

ᵟ max ᵟ max ᵟ max ᵟ max

1 Berat sendiri (MS) 0,01045 0,01045 0,01045 0,01045

2 Beban mati tambahan (MA) 0,0020 0,0020 0,0020 0,0020

3 Beban lajur “D” 0,0178 0,0178 0,0178 0,0178

4 Gaya rem (TB) 0,0000525 0,0000525

5 Beban angin 0,0012 0,0012 0,0012

6 Beban gempa 0,0012

Lendutan total = 0,03025 0,03145 0,03152 0,3277

< L/240 < L/240 < L/240

< L/240

( Ok ) ( Ok ) ( Ok ) ( Ok )

IV.8. Gaya Geser maksimum Pada Girder Komposit

Tabel 4.12. Gaya Geser maksimum Pada Girder Komposit

No Jenis Beban Gaya geser

V (kN)

80

1 Berat sendiri (MS) 86,702

2 Beban mati tambahan (MA) 16,695

3 Beban lajur “D” 130,515

4 Gaya rem (TB) 2,8284

5 Beban angin 10,08


Tabel 4.13. Gaya Geser maksimum Pada Girder Komposit Kombinasi – 1

Kombinasi – 1 100%


V (kN)




4 Gaya rem (TB)

5 Beban angin

6 Beban gempa

Vmax = 233,912




V (kN)

81




4 Gaya rem (TB)

5 Beban angin 10,08

6 Beban gempa

Vmax = 243,992




V (kN)





5 Beban angin 10,08

6 Beban gempa

Vmax = 246,8195




V (kN)

82





5 Beban angin 10,08


Vmax = 257,1592

Tabel 4.17. Gaya Geser maksimum Pada Girder Komposit yang Akan direncanakan

No Kombinasi Beban Persen

Tegangan Ijin

Vmax

(kN)

100% Vmax

(kN)

1 Kombinasi – 1 100% 233,912 233,912

2 Kombinasi – 2 125% 243,992 195,1936

3 Kombinasi – 3 140% 246,8195 176,299

4 Kombinasi – 4 150% 257,1592 171,439

Vmax (rencana) 233,912

IV.9. Perhitungan Shear Connector

83

Gambar 4.22. Perhitungan Shear Connector

Gaya geser maksimum rencana,

V max ¿233,912kN

Y tc ¿412,76mm

h=200mm

Luas penampang beton ditransformasikan,

Act ¿23500mm2

Momen statis penampang tekan beton yang ditransfomasikan,

Sc ¿ Act x ¿tc – (h :2)¿

¿23500 x¿3

Gaya geser maksimum,

qmax ¿V max x Sc : I com x1000

¿233,912 x7349789 :8230717236 x1000

¿208,876N /mm

Untuk shear connector digunakan besi beton bentuk U,

D = 12

84

Luas penampang geser,

Asv ¿ ¿π / 4¿ x D2 x2=¿22 / 7¿ x D2 x2 ¿226,29mm2

Tegangan ijin geser,

f sv ¿0,6 x f s ¿0,6 x166,67=100MPa

Kekuatan satu buah shear connector,

Qsv ¿ Asv x f sv ¿ 226,29 x100=22629N

Jumlah shear connector dari tumpuan sampai ¼ L :

n=¿ ¼ x qmax x L : Qsv = ¼ x 208,876 x20 :22629

¿46,15buah

Jarak antara shear connector,

s=L/(4 xn)=20 /(4 x 46,15)=108,337 mm

Digunakan shear connector,

2 D 12 100mm

Jumlah shear connector ¼ L sampai tengah bentang :

n=¿ 1/8 x qmax x L /Qsv ¿ 1/8 x208,876 x 20/22629

¿23,07buah


s=L/(4 xn)=20 /(4 x23,07)=216,674mm


2 D 12 200mm

IV.10. Review Design

IV.10.1.Review Design Sebelum Komposit

IV.10.1.1. Kontrol Penampang

L :d ¿ 1,25 xb : tf

85

22,22 ¿ 13,393

( Ok )

d : tw ¿ 75

56,25 ¿ 75

Compact Section ( Ok )

IV.10.1.2. Tegangan

Tegangan yang terjadi ¿ Tegangan Ijin

38,5544MPa ¿ 150,25MPa

Aman

IV.10.1.3. Lendutan

Lendutan yang terjadi ¿ Lendutan Ijin

0,03022m ¿ 0,08333m

Aman

IV.10.2.Review Design Setelah Komposit

IV.10.2.1. Lebar Efektif Slab Beton

Be=1050mm

IV.10.2.2. Section Properties

Rasio perbandingan modulus elastisitas,

n ¿ 8,936

Luas penampang beton transformasi,

Act=23500mm2

Luas penampang komposit,

Acom=54480mm2

86

Jarak garis netral terhadap sisi bawah,

ybs=687,24mm ¿ d=900mm

Jarak sisi atas profil baja terhadap garis netral,

yts=212,76mm

Jarak sisi atas slab beton terhadap garis netral,

ytc=412,76mm

Momen inersia penampang komposit,

I com ¿8230717236mm4

Tahanan momen penampang komposit sisi atas beton,

W tc ¿19940831,37mm3

W ts ¿38686004,23mm3

W bs ¿11976428,91mm3

IV.10.2.3. Tegangan

Tegangan pada kombinasi – 1

Tegangan yang terjadi Tegangan ijin Keterangan

Pada beton Pada baja Pada beton Pada baja

7,574MPa 112,691MPa 10MPa 133,34MPa Aman




7,857MPa 116,899MPa 12,5MPa 166,67MPa Aman

87




8,016MPa 119,261MPa 14MPa 186,67MPa Aman




8,306MPa 123,578MPa 15MPa 200MPa Aman

IV.10.2.4. Lendutan

Lendutan pada kombinasi – 1

Lendutan yang terjadi ¿ Lendutan ijin

0,03025 ¿ 0,0833

( Ok )



0,03145 ¿ 0,0833

( Ok )



0,03152 ¿ 0,0833

( Ok )

88



0,03277 ¿ 0,0833

( Ok )

IV.10.2.5. Gaya Geser Maksimum

Gaya geser maksimum pada kombinasi – 1

V max ¿233,912kN


V max ¿243,992kN


V max ¿246,8195kN


V max ¿257,1592kN

Maka diambil V rencana ¿233,912kN

IV.10.2.6. Shear Connector


D=12

Kekuatan satu buah shear connector,

Qsv ¿22629N

Jumlah shear connector dari tumpuan sampai ¼ L,

n=46,15buah


s=108,337mm

89


2 D 12 100mm

Jumlah shear connector dari ¼ L sampai tengah

bentang,

n=23,07buah


s=216,674mm


2 D 12 200mm

IV.11. Menghitung Kebutuhan Bahan Sebelum Girder Komposit

Gambar 4.23. Desain Jembatan Sebelum Girder Komposit

90

Gambar 4.24. Dimensi Pier Jembatan Sebelum Komposit

IV.11.1. Data Teknis

Panjang total bentang jembatan : 170 m

Karena dibagi menjadi 5 section, maka panjang rata – rata

bentang jembatan : ± 34 m

Lebar jembatan : 10,5 m

Tebal slab lantai jembatan : 0,2 m

Terdapat 5 balok prategang dengan ukuran sebagai berikut :

Panjang balok prategang : 0,7 m

Lebar balok prategang : 0,7 m

Tinggi balok prategang : 1,7 m

Terdapat 6 pier dengan ukuran sebagai berikut :

a. Kepala pier dengan ukuran :

Panjang kepala pier : 10,5 m

Lebar kepala pier : 2,3 m

91

Tinggi kepala pier : 1,5 m

b. Badan pier dengan ukuran :

Panjang badan pier : 5,6 m

Lebar badan pier : 1,6 m

Tinggi badan pier : 9,35 m

c. Kaki pier dengan ukuran :

Panjang kaki pier : 8,9 m

Lebar kaki pier : 8,9 m

Tinggi kaki pier : 2 m

IV.11.2. Perhitungan Kebutuhan Bahan untuk Slab Lantai

Jembatan

V slab lantai ¿(170mx10,5m x0,20m)=35,7m3

IV.11.3. Perhitungan Kebutuhan Bahan untuk Balok Prategang

V balok prategang ¿(5x 6 x0,7mx0,7mx1,7m)=24,99m3

IV.11.4. Perhitungan Kebutuhan Bahan untuk Pier

a. Kepala pier

Karena kepala pier mempunyai 2 ukuran yaitu persegi

panjang dan trapesium maka,

V kepala pier 1 ¿(10,5mx2,3m x1m)=24,15m3

V kepala pier 2 ¿ ( (10,5m+5,2m) :2 ) x0,5m=3,925m3

Jadi V kepala pier ¿V kepala pier 1 +V kepala pier 2

¿ 24,15m3 + 3,925m3 ¿28,075m3

b. Badan pier

V badan pier ¿(5,6mx1,6mx 9,35m)=83,776m3

92

c. Kaki pier

Karena kaki pier terdapat 2 ukuran yaitu persegi panjang

dan trapesium maka,

V kaki pier 1 ¿(8,9mx 8,9mx1,7m)=134,657m3

V kaki pier 2 ¿((8,9m+5,2m) :2) x0,3m=2,115m3

Jadi V kaki pier ¿134,657m3 +2,115m3 ¿136,772m3

Jadi kebutuhan bahan untuk pier ¿ V kepala pier +¿ V badan pier +¿ V

kaki pier ¿ 28,075m3 +¿ 83,776m3 +¿ 136,772m3 ¿ 248,623m3

Karena terdapat 6 pier maka,

V pier ¿ 248,623m3 x 6=1491,738m3

IV.11.5. Volume Kebutuhan Bahan Sebelum Girder Komposit

Volume kebutuhan bahan sebelum girder komposit ( beton ) ¿

V slab lantai +¿ V balok prategang +¿ V pier ¿ 35,7m3 +¿ 24,99m3 +¿

1491,738m3 ¿ 1552,428m3

IV.12. Menghitung Kebutuhan Bahan Setelah Girder Komposit

93

Gambar 4.25. Desain Jembatan Setelah Girder Komposit

Gambar 4.26. Dimensi Pier Jembatan Setelah Girder Komposit

IV.12.1. Data Teknis

Panjang total bentang jembatan : 170 m

Karena dibagi menjadi 10 section, maka panjang rata – rata

bentang jembatan : ± 17 m

94

Lebar jembatan : 10,5 m

Tebal slab lantai jembatan : 0,2 m

Terdapat 10 balok girder dengan ukuran sebagai berikut :

Lebar balok girder : 0,3 m

Tinggi balok girder : 0,9 m

Tebal badan balok girder : 0,016 m

Tebal sayap balok girder : 0,028 m

Terdapat 11 pier dengan ukuran sebagai berikut :

a. Kepala pier dengan ukuran :

Panjang kepala pier : 10,5 m

Lebar kepala pier : 2,3 m

Tinggi kepala pier : 1,5 m

b. Badan pier dengan ukuran :

Panjang badan pier : 5,6 m

Lebar badan pier : 1,6 m

Tinggi badan pier : 9,35 m

c. Kaki pier dengan ukuran :

Panjang kaki pier : 8,9 m

Lebar kaki pier : 8,9 m

Tinggi kaki pier : 2 m

IV.12.2. Perhitungan Kebutuhan Bahan untuk Slab Lantai

Jembatan

95

V slab lantai ¿(170mx10,5m x0,20m)=35,7m3

IV.12.3. Perhitungan Kebutuhan Bahan untuk Balok Girder

V balok girder 1 ¿(2x 0,3mx 0,7mx 0,028m)=0,01176m3

V balok girder 2 ¿(0,844mx 0,7mx 0,016m)=0,0094528m3

Jadi V balok girder ¿ ¿3 x10 x 11¿=2,333408m3

IV.12.4. Perhitungan Kebutuhan Bahan untuk Pier

a. Kepala pier

Karena kepala pier mempunyai 2 ukuran yaitu persegi

panjang dan trapesium maka,

V kepala pier 1 ¿(10,5mx2,3m x1m)=24,15m3

V kepala pier 2 ¿ ( (10,5m+5,2m) :2 ) x0,5m=3,925m3

Jadi V kepala pier ¿V kepala pier 1 +V kepala pier 2

¿ 24,15m3 + 3,925m3 ¿28,075m3

b. Badan pier

V badan pier ¿(5,6mx1,6mx 9,35m)=83,776m3

c. Kaki pier

Karena kaki pier terdapat 2 ukuran yaitu persegi panjang

dan trapesium maka,

V kaki pier 1 ¿(8,9mx 8,9mx1,7m)=134,657m3

V kaki pier 2 ¿((8,9m+5,2m) :2) x0,3m=2,115m3

Jadi V kaki pier ¿134,657m3 +2,115m3 ¿136,772m3

Jadi kebutuhan bahan untuk pier ¿ V kepala pier +¿ V badan pier +¿ V

kaki pier ¿ 28,075m3 +¿ 83,776m3 +¿ 136,772m3 ¿ 248,623m3

Karena terdapat 11 pier maka,

96

V pier ¿ 248,623m3 x11=2734,853m3

IV.12.5. Volume Kebutuhan Bahan Setelah Girder Komposit

Volume kebutuhan bahan setelah girder komposit ( beton ) ¿

V slab lantai +¿ V pier ¿ 35,7m3 +2734,853m3 ¿2770,553m3

Volume kebutuhan bahan setelah girder komposit ( baja ) ¿ V

balok girder ¿ 2,333408m3

IV.13. Perbandingan Volume Antara Kebutuhan Bahan Sebelum Girder

Komposit dengan Kebutuhan Bahan Setelah Girder Komposit

Dari pehitungan diatas berikut ini adalah hasil perbandingan volume

antara kebutuhan bahan sebelum komposit dengan kebutuhan bahan

setelah komposit yang saya tabelkan dibawah ini. ( dengan asumsi tidak

ada perubahan pada dimensi pier pada jembatan )

Tabel 4.18. Perbandingan Volume Antara Kebutuhan Bahan Sebelum Girder Komposit dengan

Kebtuhan Bahan Setelah Girder Komposit

Struktur Jembatan V (beton) V (baja)

Sebelum Girder Komposit 2770,553m3

Setelah Girder Komposit 1552,428m3 2,333408m3

bab iv

Documents