bab iv ok khris.docx

BAB IV

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Gambaran Umum Obyek Studi

Dalam menganalisa data yang telah diambil dilokasi penelitian, maka data-data yang

harus diketahui yang berhubungan dengan bangunan Jembatan Noemuke adalah sebagai

berikut :

4.1.1 Data Umum Exciting Jembatan

1. Nama Jembatan : Noemuke

2. Nomor Jembatan : -

3. Lokasi Jembatan : Desa Oebelo Kecamatan Amanuban Selatan

Kabupaten Timor Tengah Selatan (TTS)

4. Nama Ruas Jalan : Batuputih - Kolbano

5. Status Jalan : Jalan Propinsi

6. Status Jembatan : Jembatan Propinsi

7. Tipe Struktur : Jembatan Gelagar Baja

8. Fungsi Konstruksi : Jembatan Jalan Raya

9. Material : Baja dengan Lantai Deck Kayu

10.Panjang Jembatan : 30m x 2 Bentangan

4.1.2 Data Perencanaan Jembatan

1. Nama Jembatan : Noemuke

2. Umur Rencana Jembatan : 50 tahun

3. Tipe Struktur : Slab Beton Tipe Balok T

4. Lebar Lantai Jembatan : 6,00 meter

5. Trotoar : 2 x 0,50 meter

6. Tinggi Tiang Sandaran : 1,25 meter

7. Lebar bentang Jembatan : 8,00 meter

8. Jumlah Gelagar Induk : 4 buah (45/100)

9. Jumlah Diafragma : 6 buah (30/60)

10. Panjang Gelagar Induk : 20,00 meter

55

Trotoar

Diafragma

Gelagar induk

555 cm

40200 200

LANTAI KENDARAAN8 m

Tiang Sandaran

6 m

11. Jumlah Lajur : 2 lajur (2 arah)

12. Bahan Railling : Pipa Ø 3 ”

13. Tebal Slab Lantai Jembatan ts : 0,20 m

14. Tebal Lapis aspal + overlay ta : 0,10 m

15. Tebal genangan air hujan th : 0,05 m

16. Jarak antara balok induk s : 1,850m

17. Lebar Jalur Lalu-lintas b1 : 6,00 m

18. Jarak antara tiang sandaran : 2,00 m

19. Jumlah tiang sandaran : 10 bh

20. Panjang bentangan jembatan L : 20 m x 3 Bentangan

21. Metode Design : Beban Ultimate

Gambar 4.1 Denah dan Potongan Melintang Jembatan Noemuke

56

394 cm

4.1.3 Spesifikasi Pembebanan

1. Beban Hidup : RSNI T-02-2005 (Standar Pembebanan untuk Jembatan)

a. Beban roda T = 70% x 10 T x 1.8 = 12,6 T

b. Beban D Terdiri dari (L≤ 30 m) :

- Beban garis P = 70% x 12 t/m x 1.8 = 15,12 t/m

- Beban merata q L < 30 m = 70 % x 2,20 t/m x 1.8 = 2,77 t/m

c. Beban merata pada trotoar (Q) = 60% x 500 kg/m2

= 300 kg/m2

= 0,30 ton/m2

d. Beban horizontal pada tiang sandaran = 100 kg/m’ = 0,1 ton/m’

e. Beban kejut, k = 1 + 20

(50+L)

=

f. Beban P’ Akibat Kejut = 15,12 x 1,29 = 19,51 ton

2. Spesifikasi Beton dan Baja Tulangan

a. Beton :

1) Kuat tekan, f’c = 25,00 Mpa (K-300)

2) Modulus Elastisitas, Ec = 4700 x √25 ,00 = 23500 Mpa

b. Baja Tulangan :

1) Kuat leleh, fy = 240 Mpa

2) Modulus Elastisitas, Ec = 2 x 105 Mpa

4.2 Analisa Perancangan

4.2.1 Perancangan Struktur Bangunan Atas (Upperstructure)

Perancangan struktur bangunan atas terdiri dari 4 (empat) tahap yaitu

perancangan tiang sandaran, perancangan plat lantai, perancangan balok

57

50 + 20201 + = 1.29

450mm 450mm

diafragma dan perancangan balok gelagar Induk. Berikut ini adalah uraian

perancangan struktur bangunan atas jembatan :

1. Perancangan Tiang Sandaran

a. Ukuran tiang sandaran :

1) Lebar (b) = 160 mm = 16cm

2) Tebal (h) = 160 mm = 16cm

3) Tinggi (d) = 1250 mm = 125cm

4) Berat Jenis Beton (beton) = 2400 Kg

5) Jarak antara tiang sandaran = 2000 mm = 200cm

6) Tebal selimut beton = 40 mm = 4cm

7) Diameter tulangan sengkang = 8 mm

8) Diameter tulangan utama = 12 mm

9) Bahan Railing =Ø3”Berat 5,08kg/m (Tebal 2,8mm)

Gambar 4.1. Detail Tiang Sandaran

58

H=100 Kg/m.

T= 0,90m.

b. Menghitung beban-beban yang bekerja pada tiang sandaran :

1) Beban Mati (MD)

a) Berat Pipa 3” tebal 2,8 mm = 5,08 Kg/m

=

2buah x ( γ pipa x panjang pipa)tinggi tiang sandaran

=2 bh x (5 , 08 kg /m ' x 2 , 00 m)

1 , 25 m = 16,26 kg/m’

b) Berat Sendiri Tiang Sandaran

= P x L x T x beton

= 0,16 x 0,10 x 1,25 x 2400 = 500,00 kg/m’ +

(q) = 516,26 kg/m’

2) Beban Hidup (LL)

Beban Horisontal (H) = 100 Kg/m.

Gambar 4.2. Detail Beban H pada Tiang Sandaran

c. Menghitung gaya dalam

1. Menghitung Momen

Akibat beban mati

DL = ½ x q mati x (jarak antar tiang)²

= ½ x 516,26 Kg/m x (2 m)²

= 2032,5 kg.m

59

Akibat beban hidup

LL = Beban H x tinggi tiang x jarak antar tiang

= 100 Kg/m x 1.25 m x 2 m

= 250 kg.m

2. Menghitung gaya lintang

Vn = Beban H x jarak antar tiang

= 100 kg/m x 2 m

= 200 kg = 2000 N

a. Menghitung tulangan

1. Beban Terfaktor/Beban Ultimit (Wu)

= 1,2 MD + 1,6 ML

=1,2 x 516,26 kg.m + 1,6 x 100 kg.m

= 779,51 kg.m 7795,1 Nm

2. Momen Terfaktor (Mu)

Mu =

12 x Wu x L²

Mu =

12 x 779,51 x 1,252

= 608,99 kg.m

= 6089,9 N.m

3. Gaya Geser Terfaktor (Vu)

Vu = Wu x L

= 779,51kg.m x 1,25

= 974,38 kg

Tinggi penampang, h = 160 mm

Tebal selimut beton, p (untuk bagian konstruksi yang berhubungan

langsung dengan cuaca, menurut Tabel CUR 1, terlampir), ditentukan

nilai p = 40 mm

60

Diameter tulangan utama, tul. ut. = 12 mm (direncanakan)

d = h – p - ½ . tul. Pokok

= 160 mm – 40 mm – ½ . 12 mm

= 160 mm – 40 mm – 6 mm

= 114 mm

k =

Muφ . b. d2

=

6089,9 × 103

0 ,80×160×1142

= 3,661 Mpa

ρ perlu =

0 , 85 f ' cfy [1− 2. k

0 , 85 . f ' c ]

=0 , 85×25240 [1−√1−2×3 , 661

0 ,85×25 ]=0 ,089 [1−√1−7 ,322

21 ,25 ]=0 ,089 [ 1−0 ,81 ] = 0,01686

ρ min

=1,4fy

= 1,4240 = 0,006

ρ max = 0,75 x

0 ,85 fc β 1fy

x [600600+ fy ]

= 0,75 x

0 , 85 x 25 x 0 ,85240

×[600600+240 ]

= 0,75 x 0,075 x 0,714

= 0,040

61

syarat : ρ min ≤ ρ perlu ≤ ρ max ρ perlu = 0,01686

Ternyata ρ perlu lebih kecil dari ρ max

maka dipakai ρ perlu = 0,01686

As = ρ x b x d

= 0,01686 x 160 x 114

= 307,51 mm2

Jumlah tulangan yang di perlukan adalah

n = As/ ((π / 4) x D2)

= 307,51 / ((3,14 / 4) x 122

= 2,72 ≈ 3 batang

Pakai 4 Ø 12 dengan As terpasang (Tabel 2.2a, CUR 4 hal 15) = 452

mm2, dimana Asterpasang > Asperlu (452 mm2 > 307,51 mm2)

4. Kontrol Kapasitas Momen Balok

Dianggap baja tulangan telah mencapai luluh pada saat beton mulai

retak (εc = 0,003), fs = fy

Gambar 4.3. Balok regangan dan tegangan beton

a =

As . fy(0 , 85 . fc ' )bw

62

=

452 x 240(0 ,85 x 25 , 00 ) x 160

= 31.91 mm2

c= aβ1

=31,910 , 85

= 37,53 mm

fs = 600 x d − c

c= 600 x 114 − 37 ,53

37,53 = 1222,5 Mpa > fy……...........Ok

Mn = As . fy. (d − a

2 )

= 452 x 240 x (114 − 31,91

2 )= 12366704 N.mm

= 12366,704 N.m

MnMu

= 12366,704 6089,9

= 2 , 031 > 1…………….. Ok

Gambar 4.4. Penampang tiang sandaran

5. Perencanaan Tulangan Geser/Sengkang :

Vn = 200 N

63

b= 160

h=160

d=114

4 Ø 12

h=160

Ø 8-100 Ø 8-100

4 Ø 12

160mm

100mm

450mm

Vu = 1,6 x Vn = 1,6 x 2000 N

= 3200 N

Vc = [16 √ f ' c ] x b x d

= [16 √25] x 160 x 114 = 15.200,00 N

6. Syarat pemasangan tulangan geser :

12∅Vc<Vu<∅ Vc.

12 Vc =

12 0,80 x 15.200,00 = 6.080 N < Vu

Vc = 0,80 x 15.200,00 = 12.160 N > Vu

Tiang sandaran perlu sengkang maka luas tulangan yang dipakai dan

spasi maksimum tulangan yang disyaratkan adalah :

Smaksimum

=12×d

=

12×114

= 57,00 mm

Jarak Tulangan maksimum adalah = 57,00 mm

Smaksimum = Jarak pusat ke pusat batang tulangan geser ke arah sejajar

tulangan pokok memanjang, dalam mm

7. Luas Tulangan Minimum (Av min)

Avmin =

13 √ f ' c . b . s

fy

=

13 √25×160×57 ,00

240

=

0 ,333×√25×160×57 ,00240

=

62,70 mm2

Pakai 8- 100 mm untuk tulangan geser/Sengkang dan 4 Ø 12 untuk

tulangan Pokok.

64

6

Gambar 4.5. Penulangan Tiang Sandaran

2. Perancangan Pelat Lantai Kendaraan

a. Perhitungan Pelat Kantilever

1) Momen Lentur

Gambar 4.6. Perhitungan Momen Lentur

Tabel 4.8. Perhitungan Momen Lentur

65

No γ (kg/m3) W (kg) x (m)1 3 4=2x3 5

1 0.16 x 0.16 x 0.50 = 2500 32.00 0.6552 0.16 x 0.95 x 0.110 /2 = 2500 20.90 0.6803 0.16 x 0.75 x 0.05 = 2500 15.00 0.6004 0.16 x 0.75 x 0.15 /2 = 2500 22.50 0.5255 1.00 x 0.625 x 0.20 = 2500 312.50 0.3136 1.00 x 0.625 x 0.10 /2 = 2500 78.13 0.2087 1.00 x 0.625 x 0.2 = 2200 275.00 0.313

T Beban Roda Kendaraan 12600 0.350H 0.90 x 100 kg/m' = 90 kg 90.00 0.313Q 500

Railing = 2 x 2 x 5.08 kg/m 20.32 0.655= 20.32

4748.0 kg.m47480 N.m

Sumber:Hasil Perhitungan

2

0.013

0.006

0.125

0.125

0.008

0.009

0.031

28.1254410.000

M (kg.m)6=4x5

20.96014.212

85.93816.276

9.00011.81397.656

Volume (m3)

2) Gaya geser

Berat tiang sandaran = 1+2+3+4+Railing = 110,720 kg

Slab kantilever = 5+6+7+Q = 860,94 kg

Total gaya lintang, V = 971,66 kg

= 9716,58 N

3) Perhitungan baja tulangan

Mu = 47480 N.m

Vu = 9717 N

hf = 200 mm

d = h – p – ½ . tul. Pokok

= 200 mm – 40 mm – ½ . 16 mm

= 152,00 mm

k =

Muφ . b. d2

=

47480 × 103

0 , 80×1000×1522=2 ,569 Mpa

ρ perlu =

0 ,85 f ' cfy [1− 2.k

0 , 85 . f ' c ] =0 , 85×25

240 [1−√1− 2×0 , 140 ,85×25 ]

= 0,089 x [1 – 0,993]

= 0,011

ρ min

=1,4fy

66

No γ (kg/m3) W (kg) x (m)1 3 4=2x3 5

1 0.16 x 0.16 x 0.50 = 2500 32.00 0.6552 0.16 x 0.95 x 0.110 /2 = 2500 20.90 0.6803 0.16 x 0.75 x 0.05 = 2500 15.00 0.6004 0.16 x 0.75 x 0.15 /2 = 2500 22.50 0.5255 1.00 x 0.625 x 0.20 = 2500 312.50 0.3136 1.00 x 0.625 x 0.10 /2 = 2500 78.13 0.2087 1.00 x 0.625 x 0.2 = 2200 275.00 0.313

T Beban Roda Kendaraan 12600 0.350H 0.90 x 100 kg/m' = 90 kg 90.00 0.313

Q 500Railing = 2 x 2 x 5.08 kg/m 20.32 0.655

= 20.324748.0 kg.m47480 N.m

Sumber:Hasil Perhitungan

2

0.013

0.006

0.125

0.125

0.008

0.009

0.031

28.1254410.000

M (kg.m)6=4x5

20.96014.212

85.93816.276

9.00011.81397.656

Volume (m3)

2,0 x b 0,80 cm

200

Ø16-100 mm

450 mm

= 1,4240 = 0,006

ρ max = 0,75 x

0 , 85 fc β 1fy

x [600600+ fy ]

= 0,75 x

0 , 85 x 25 x 0 , 85240

×[600600+240 ]

= 0,75 x 0,075 x 0,714 = 0,040

Syarat : ρ min ≤ ρ perlu ≤ ρ max ρ perlu = 0,011

ternyata ρ perlu > ρ min sehingga ρ di pakai ρ perlu = 0,011

As = ρ x bw x d

= 0,011 x 1000 x 152

= 1739 mm2

Dipakai tulangan 16 (As = 201,00 mm2) dengan jarak antar

tulangan :

Sperlu =2011739

×1000 = 115,6 mm

Dipakai tulangan Ø 16 – 100 mm

Gambar 4.7. Penulangan Pelat Kantilever

4) Kontrol terhadap Geser

Vu ≤ ФVn

67

Vn = 0,15 x b x h[√ f ' c ] 1/3

= 0,15 x 1000 x 200 x [√25 ] 1/3

= 51299,28 N

Jadi Vu ≤ ФVn

9717 < 51299,28................................OK

b. Perhitungan Pelat Lantai Kendaraan

1) Perhitungan beban mati (qDL).

Ditinjau per meter, maka:

Berat pelat lantai = 0,20 x 2500 x 1 m = 500 kg/m

Berat Asapal + Overlay = 0,10 x 2200 x 1 m = 220 kg/m

Berat air hujan = 0,05 x 1000 x 1 m = 50 kg/m +

Total qDL = 770 kg/m

2) Beban Hidup

Gambar 4.8. Sketsa penyebaran beban roda pada lanatai kendaraan

68

Gambar 4.9. Sketsa Penampang Melintang Jembatan

a) Beban Roda, T = 12,600 Kg = 126,00 N

b) Bidang Kontak = tx x ty= 0,80 x 0,50

c) Penyebaran beban roda, T =

12 , 6000 ,80×0 ,50 = 31,500 kg/m2

= 0,315 Mpa

d) lx = 2,00 m (jarak antara gelagar memanjang)

e) ly = 4,65 m (jarak antara diafragma)

f) tx/lx = 0,80/2,00 = 0,4 ........ > fxm = 0,1675

g) ty/lx = 0,54/2,50 = 0,2 ........ > fym = 0,1186

Mlx = fxm x T x lx1 x lx2

= 0,1675 x 15.432,10 x 0,84 x 0,54

= 1.172,50 kg.m

= 11.725 N.m

Mly = fym x T x lx1 x lx2

= 0,1186 x 15.432,10 x 0,84 x 0,54

= 830,20 kg.m

= 8.302 N.m

3) Momen Lentur Akibat Beban Mati

a) Berat Pelat = 0,20 m x 1,00 m x 2.400 kg/m3 = 480 kg/m’

b) Berat perkerasan = 0,05 m x 1,00 m x 2.200 kg/m3 =110 kg/m’

c) Berat air hujan = 0,05 m x 1,00 m x 1.000 kg/m3 = 50 kg/m’

Total qDL = 640 kg/m’

69

Mxm =

110 x qDL x lx2

=

110 x 640 kg/m’ x 1,8672

= 223,08 kg.m = 2.230,80 N.m

Mym =

13 x Mxm

=

13 x 223,08 kg.m

= 74,36 kg.m = 743,60 N.m

4) Momen Total

Mx = 11.725 N.m + 2230,80 N.m = 13.955,84 N.m

My = 8.302 N.m + 74,36 N.m = 9045,61 N.m

5) Perencanaan Baja Tulangan

a) Arah Melintang (lx)

Mux = 13.955,84 N.m

Hf = 200 mm

d = h – p - tul. Sengkang - ½ . tul. Pokok

= 200 mm – 40 mm – 12 mm ½ . 16 mm = 152 mm

k =

Muφ . b. d2

=

13 . 955,84 × 103

0 , 80×1000×1522= 0,76 Mpa

ρ perlu

=0 ,85 f ' cfy [1− 2 .k

0 ,85. f ' c ] =0 ,85×25

240 [1−√1− 2×0 ,760 ,85×25 ]

= 0,089 x [1 – 0,964]

= 0,003

ρ min

=1,4fy

= 1,4240 = 0,006

70

ρ max = 0,75 x

0 ,85 fc β 1fy

x [600600+ fy ]

= 0,75 x

0 , 85 x 25 x 0 , 85240

×[600600+240 ]

= 0,75 x 0,075 x 0,714 = 0,040

Syarat : ρ min ≤ ρ perlu ≤ ρ max

ternyata ρ perlu < ρ min sehingga ρ di pakai ρ perlu = 0,006

As = ρ x bw x d

= 0,006 x 1000 x 152

= 912 mm2


tulangan :

Sperlu =

201912

×1000 = 220,39 mm


b) Arah Memanjang (ly)

Mux = 9045,61 N.m

Hf = 200 mm

d = h – p - tul. Sengkang – ½ . tul. Pokok

= 200 mm – 40 mm – 12 mm – ½ . 16 mm

= 140 mm

k =

Muφ . b. d2

=

9045,61 × 103

0 ,80×1000×1402= 0,58 Mpa

ρ perlu =

0 ,85 f ' cfy [1− 2.k

0 , 85 . f ' c ] =0 , 85×25

240 [1−√1− 2×0 , 580 ,85×25 ]

= 0,089 x [1 – 0,972]

= 0,002

ρ min

=1,4fy

= 1,4240 = 0,006

71

Ø 16 -200 mmØ 16 – 200 mm

Ø 16 -200 mm

Ø 16 – 200 mm

Gambar 4.9. Perencanaan Tulangan Pelat Lantai

ρ max = 0,75 x

0 , 85 fc β 1fy

x [600600+ fy ]

= 0,75 x

0 , 85 x 25 x 0 , 85240

×[600600+240 ]

= 0,75 x 0,075 x 0,714 = 0,040


ternyata ρ perlu < ρ min sehingga ρ di pakai ρmin = 0,006

As = ρ x bw x d

= 0,006 x 1000 x 140

= 840 mm2


tulangan :

Sperlu =

201840

×1000 = 239,29 mm


c. Perencanaan Balok

1) Perhitungan Balok Diafragma Balok Anak

186,70 cm40 40

Diafragma 25/45

Gambar 4.10. Balok Diafragma

72

2) Perhitungan momen akibat berat sendiri balok

Diketahui :

h = 45 cm = 0,45 m

b = 25 cm = 0,25 m

l = 186,7 cm = 1,867 m

Berat sendiri balok diafragma (Qu) = 1,2 x Qd

Qd = b . h . beton

= 0,25 m x 0,45 m x 2400 kg/m3 = 270 kg/m

Qu = 1,2 x 270 kg/m = 324 kg/m

a) Hitung momen lapangan =

114 x Qu x l2

=

114 x 324 kg/m x 1, 8672

= 80.67 Kg.m

= 806,70 N.m (momen positif/tekan)

b) Hitung momen tumpuan =

116 x Qu x l2

=

116 x 432 kg/m x 1,402

= 70,59 Kg.m

= 705,90 N.m (momen negatif/tarik)

c) Tinggi efektif balok

d = h – p - tul. Sengkang – ½ . tul. Pokok

= 450 mm – 40 mm – 12 mm – ½ . 19 mm

= 388,50 mm

3) Perhitungan Tulangan Lapangan

Momen lapangan = 806,70 N.m = 806.700 N.mm

Mn =

MLφ

=

806 . 700 0 ,80 = 1.008.375 N.mm

73

k =

Muφ . b. d2

=

1 . 008 .375 0 ,80×250×388 ,502

= 0,033 Mpa

ρ perlu =

0 ,85 f ' cfy [1− 2. k

0 , 85 . f ' c ] =0 , 85×25

240 [1−√1−2×0 , 0330 ,85×25 ]

= 0,089 x [1 – 0,998]

= 0,00014

ρ min

=1,4fy

= 1,4240 = 0,006

ρ max = 0,75 x

0 ,85 fc β 1fy

x [600600+ fy ]

= 0,75 x

0 ,85 x 25 x 0 , 85240

×[600600+240 ]

= 0,75 x 0,075 x 0,714 = 0,040



As = ρ x b x d

= 0,006 x 250 x 388,50

= 582,75 mm2

Dipakai tulangan φ 19 (As = 283,4 mm2) dengan jarak antar tulangan :

Sperlu =

283 ,4582 ,75

×250 = 121,57 mm

Dipakai tulangan φ 19 – 120 mm

A1 =

14 π d2

=

14 π x 192 = 283,4 mm2

74

Jumlah tulangan tarik =

AsA1 =

582 ,75283 , 4 = 2,06 3 batang

As = 3 x [14×π×d2]

= 3 x [14×π×192]= 850,16 mm2

Jadi pakai tulangan 3 19 dengan As = 850,16 mm2

As’ =

12 As

=

12 x 850,16 = 425,08 mm2

Jumlah tulangan tekan =

As 'A 1 =

452 ,08283 ,4 = 1,5 2 batang

As = 2 x [14×π×d2]

= 2 x [14×π×192]= 566,77 mm2

Jadi pakai tulangan 2φ 19 dengan As = 566,77 mm2

4) Perhitungan tulangan dengan momen tumpuan

Momen tumpuan (MT) = 705,90 N.m = 705.900 N.mm

Mn =

MTφ

=

705 . 900 0 ,80 = 882.375 N.mm

k =

Mnφ . b. d2

=882.3750 ,80×250×388 , 502

= 0,029 Mpa

ρperlu=

0 ,85 f ' cfy [1− 2 . k

0 , 85. f ' c ]

75

=0 , 85×25240 [1−√1−2×0 , 029

0 ,85×25 ]= 0,089 x [1 – 0,998] = 0,00018

ρ min

=1,4fy

= 1,4240 = 0,006

ρ max = 0,75 x

0 ,85 fc β 1fy

x [600600+ fy ]

= 0,75 x

0 ,85 x 25 x 0 , 85240

×[600600+240 ]

= 0,75 x 0,075 x 0,714 = 0,040



As = ρ x bw x d

= 0,006 x 250 x 388,50

= 582,75 mm2

Dipakai tulangan φ 19 (As = 283,4 mm2) dengan jarak antar tulangan :

Sperlu =

283 , 4582,75

×250 = 121,57 mm

Dipakai tulangan φ 19 – 120 mm

A1 =

14 π d2

=

14 π x 192 = 283,4 mm2

Jumlah tulangan tarik =

AsA1 =

582,75283 , 4 = 2,06 3 batang

As = 3 x [14×π×d2]

= 3 x [14×π×192]= 850,16 mm2


76

Tumpuan Lapangan

3 Ø 19

2 Ø 19 3 Ø 19

2 Ø 19

L = 10 m

A

A

b

ht

As’ =

12 As =

12 x 850,16 = 425,08 mm2

Jumlah tulangan tekan =

As 'A 1 =

452 ,08283 = 1,5 2 batang

As = 4 x [14×π×d2]

= 4 x [14×π×192]= 566,77 mm2


Gambar 4.11. Penulangan Balok Diafragma 25/45

5) Perhitungan Balok Induk/Gelagar Memanjang

a) Penentuan Dimensi Gelagar

Diketahui panjang bentangan 10 m dengan tipe perletakan

direncanakan menggunakan tumpuan sederhana sendi – roll.

Gambar 4.12. Tipikal Dimensi balok

Dimensi Balok ditentukan berdasarkan syarat SKSNI T 15-1991-03

Tabel 3.2.5 (a), yaitu :

ht = 1

16. L

77

Pot A-A

186.7 cm

95 cm

40 cm40 cm

ht =

116

×1000= 62,50 cm 65 cm

b =2

3. ht

b =

23×65

= 43,55 cm 45 cm

Hasil perhitungan dimensi balok berdasarkan ketentuan diatas

merupakan dimensi minimum, tetapi dalam perancangan digunakan

dimensi balok dengan tinggi (h) = 95 cm dan lebar balok (b) = 40

cm.

Gambar 4.13. Potongan Balok T

b) Pembebanan Gelagar Memanjang

(1) Akibat beban mati

Berat 1 bh tiang sandaran = 99,84 kg

Jumlah tiang sandaran = 12 bh

Berat total tiang sandaran = 99,84 kg x 12 bh

= 1198,08 kg.

Berat yang dipikul gelagar =

1198,08 kg4 ( jumlah gelagar )

=

299 , 52 kg10 m' = 29,95 kg/m’

Berat pipa =

4 lajur pipa x 10 m x 5 ,77 kg/m4 ( jumlah gelagar)

78

½ q ½ q

0,25 m 0,25 m5,50 m

6 m

= 230,80 kg


230 , 80 kg10 m' = 23,08 kg/m’.

Berat trotoar = 0,25 x 0,50 x 1000 kg/m3

= 125,00 kg/m’


125 , 00 kg /m'4 ( jumlah gelagar ) = 31,25 kg/m’

Berat air = 0,05 x 1,867 x 1.000 = 93,35 kg/m

Berat aspal = 0,05 x 1,867 x 2.200 =205,37 kg/m

Berat pelat = 0,20 x 1,867 x 2.400 = 896,16 kg/m

Berat sendiri balok = 0,40 x 0,95 x 2.400 = 912 kg/m’

Total = 2191,16 kg/m’

Balok melintang (Diafragma),

Td = 0,25 x 0,45 x 1,467 x 2400

= 396,09 kg

= 0,396 ton

Beban Mati Terfaktor :

Qd = 1,2 x 2191,16 = 2.629,39 kg/m’ = 2,62 ton/m

Td = 396,09 kg = 0,396 ton

(2) Akibat beban hidup

Koefisien Kejut = 1,33

Beban Garis (P) = 8,40 ton

Beban terbagi rata (q) = 1,54 ton/m

79

q

Qd = 2,62 t/m

L = 10 m

RA RB

Gambar 4.14. Penyebaran beban garis “ P” dan beban terbagi rata “q” pada lantai kendaraan

Beban untuk satu gelagar :

q = ( 2 ,202 ,75

×5,5)+(1 ,102,75

×(0 , 25+0 ,25 )) = (4,40 + 0,20) = 4,60 t/m

Beban akibat pejalan kaki = 60 % x 500 kg/m2 x 1,00 m

= 0,30 t/m

Q total = 4,90 t/m

Beban P = [(12

2 ,75×5,5)+( 6

2,75×(0 , 25+0 , 25 ))]×1 ,33

= (23,98 + 1,09) x 1,33

= 33,36 ton

P1 =

Pjmlh gelagar

=

33,36 4

=8 ,34 ton

Ql =

qjmlh gelagar

=

4 ,904

=1,23 ton/m

Maka, satu buah gelagar menerima beban sebesar :

Td = 0,396 ton

Qd = 2,62 t/m

Ql = 1,23 t/m

P1 = 8,34 ton

c) Momen yang terjadi pada jembatan

Akibat beban mati :

80

Gambar 4.15. Momen pada jembatan akibat beban mati

Hitung reaksi perletakan akibat beban Qd :

Σ MB = 0

RA . L – (Qd . L) x ½ . L + RB . 0= 0

RA . 10 – (2,62 . 10) x ½ . 10 = 0

RA . 10 m – 131 tm = 0

RA .10 m = 131 tm

RA =

131 tm10 m

RA = 13,1 ton

RA = RB = 13,1 ton

Hitung momen maks akibat beban Qd :

MQd = ½ . RA . L – 1/8 x Qd . L2

= ½ x 13,1 x 10 – 1/8 x 2,62 x 102

= 65,5 tm – 32,75 tm

= 32,75 tm

Hitung reaksi perletakan akibat beban Td :

Σ MB = 0

RA . 10 – Td (10+8+6+4+2) = 0

RA . 10 – 0,396 . (30) = 0

RA . 10 m – 11,88 tm = 0

RA . 10 m = 11,88 tm

RA =

11,88 tm10 m

RA = 1,188 ton

RA = RB = 1,188 ton

Hitung momen maks akibat beban Td :

81

Ql = 1,23 t/m

L =10 m

RA RB

MA = 0

MC = RA . 2 – Td . 2

= 1,188 . 2 – 0,396 . 2

= 2,376 tm – 0,792 tm

= 1,584 tm

MD = RA . 4 – Td . 4 – Td . 2

= 1,188 . 4 – 0,396 . 4 – 0,396 . 2

= 4,752 tm – 1,584 tm – 0,792 tm

= 2,376 tm

ME = RA . 6 – Td . 6 – Td . 4 – Td . 2

= 1,188 . 6 – 0,396 . 6 - 0,396 . 4 - 0,396 . 2

= 7,128 tm – 2,376 tm - 1,584 tm – 0,792 tm

= 8,208 tm

MF = RA . 8 – Td . 8 – Td . 6 – Td . 4 – Td . 2

= 1,188 . 8 – 0,396 . 8 - 0,396 . 6 - 0,396 . 4 - 0,396 . 2

= 9,504 tm – 3,168 tm – 2,376 tm - 1,584 tm – 0,792 tm

= 1,647 tm

MG = RA . 10 – Td . 10 – Td . 8 – Td . 6 – Td . 4 – Td . 2

= 1,188 . 10 – 0,396 .10 – 0,396 . 8 – 0,396 . 6 – 0,396 . 4 –

0,396 . 2

= 11,88 tm – 3,960 tm – 3,168 tm – 2,376 tm - 1,584 tm –

0,792 tm

= 0 tm

MB = MA = 0

Total momen maks akibat beban mati adalah :

= Mqdmax + Mtdmax

= 32,75 tm + 8,208 tm

= 40,958 t.m

Momen akibat beban hidup :

82

Gambar 4.16. Beban Merata Akibat Beban Hidup

Ql = 1,23 t/m

P1 = 8,34 ton

Hitung reaksi perletakan akibat beban Qd :

Σ MB = 0

RA . L – (Ql . L) x ½ . L + RB .0 = 0

RA . 10 – (1,23 . 10) x ½ . 10 = 0

RA . 10 m – 61,5 tm = 0

RA . 10 m = 61,5 tm

RA =

61,5 tm10m

RA = 6,15 ton

RA = RB = 6,15 ton

Hitung momen maks akibat beban Ql :

MQd = ½ . RA . L – 1/8 x Ql . L2

= ½ x 6,15 x 10 – 1/8 x 1,23 x 102

= 30,57 tm – 15,375 tm

= 15,195 tm

Hitung reaksi perletakan akibat beban Pl :

Σ MB = 0

RA . L – Pl . ½ L = 0

RA . 10 m – 8,34 . ½ . 10 = 0

RA . 10 m – 41,7 tm = 0

RA . 10 m = 41,7 tm

RA =

41,7 tm10 m

83

RA = 4,17 ton

RA = RB = 4,17 ton

Hitung momen maks :

MA = 0

MC = RA . ½ L – Pl . 0

= 4,17 x ½ . 10 – 0

= 20,85 tm

MB = 0

Total momen maks akibat beban hidup adalah :

= MQlmax + MPlmax

= 15,195 tm + 20,85 tm

= 36,045 t.m

Momen max (Mumaks) = 1,2 MD + 1,6 ML

= 1,2 x 40,958 t.m + 1,6 x 36,045 t.m

= 49,1496 tm + 57,672 tm

= 106,82 tm

= 1.068.200 N.m

= 1.086.200.000 N.mm

8. Perencanaan Tulangan Gelagar Memanjang

Gambar 4.17. Penampang Melintang Balok T

a. Perencanaan Tulangan Lentur di Daerah Lapangan

Mu = 1.086.200.000 N.mm

Tinggi efektif balok :

84

h = 950 mm

= 400 mm

d = h – p - tul. sengkang – ½ tul. Pokok

= 950 mm - 50 mm – 16 mm – ½ . 32 mm

= 868 mm

Lebar efektif untuk balok :

be ≤ bw + 2 (8.hf)

= 400 + 2 (8 x 200)

= 3.600 mm

be ≤ Ln

= 1.460 mm

be ≤ L/4

= 10.000/4

= 2.500 mm

Jadi nilai be diambil nilai yang terkecil yaitu : 1460 mm

Menentukan apakah balok akan berperilaku sebagai balok T murni

atau balok T persegi dengan cara menghitung momen tahanan MR dan

dengan menganggap seluruh flens berada pada daerah tekan. Apabila MR >

MU maka balok T diperhitungkan berperilaku sebagai balok persegi dengan

lebar (b) dan apabila MR < MU maka balok T diperhitungkan sebagai balok

T murni.

Gambar 4.18. Skema Balok T

MR = φ (0,85 f’c) b . hf (d -

12

hf)

85

h = 950 mm

d = 868 mm

be = 1460 mm

= 400 mm

= 0,80 (0,85 x 25) 400 x 200 (868 -

12

200)

= 1.044.480.000 Nmm

Karena MR < MU maka balok T diperhitungkan berperilaku sebagai balok

murni dengan lebar (be) = 1460 mm

k =

Muφ .b. d2

=

1. 086 .200 . 000 0,8×400×8682

= 4,49 Mpa

ρ perlu

=0 , 85×25240 [1−√1− 2×4 , 49

0 ,85×25 ]= 0,089 x [1 – 0,76]

= 0,021

ρ min

= 1,4fy

= 1,4240 = 0,006

ρ max = 0,75 x

0 ,85 fc β 1fy

x [600600+ fy ]

= 0,75 x

0 ,85×25×0 , 85240

×[600600+240 ]

= 0,75 x 0,075 x 0,714

= 0,040


Ternyata nilai ρ perlu > ρ min

maka digunakan nilai ρ perlu = 0,021

Tulangan Tarik

As = ρ x bw x d

= 0,021 x 400 x 868

= 7291,20 mm2

Dipakai tulangan φ 32

86

=0 , 85 f ' cfy [1−√1− 2 k

0 , 85 f ' c ]

Jumlah tulangan =

AsA 1

=7291,20804 = 9,06 ∞ 10 batang

Luas tulangan terpasang = 10 x 804 mm2 = 8040 mm2

Dimana As terpasang > Asperlu (8040 mm > 6596,8 mm2)

Tulangan Tekan

As = ρ x bw x d

= 0,021 x 400 x 868

= 7291,20 mm2

Rencana dipakai tulangan φ 32

Tulangan tekan (As’) = ½ . As

= ½ . 6596,80 mm2

= 3298,30 mm2

Jumlah tulangan =

As 'A 1

=3298,30804 = 4,10 ∞ 5 batang

Luas tulangan terpasang = 5 x 804 mm2 = 4020 mm2

Dimana As terpasang > Asperlu (4020 mm2 > 3298,3 mm2)

b. Perencanaan Tulangan Lentur di Daerah Tumpuan

Pada daerah tumpuan, Momen Lentur = 0. Namun demikian, karena tidak

mungkin pada daerah tumpuan tidak dipasang tulangan lentur maka

momen pada daerah tumpuan diperhitungkan sebesar 1/3 dari momen

lentur maksimum (sesuai ketentuan perencanaan struktu baja untuk beton

bertulang)

Mu = 1/3 x 1.086.200.000 N.mm

= 360.566.666,67 Nmm

MR = φ ( 0,85 f’c ) b . hf ( d -

12

hf)

= 0,80 ( 0,85 x 25 ) 400 x 200 ( 868 -

12

200)

= 1.044.480.000 Nmm

Karena MR > MU maka balok T diperhitungkan berperilaku sebagai balok

persegi dengan lebar (bw) = 400 mm

87

k =

Muφ . b. d2

=

360 .566 . 666,670,8×400×8682

= 1,49 Mpa

ρ perlu =0 ,85 f ' c

fy [1− 2 . k0 ,85. f ' c ]

=0 ,85×25240 [1−√1− 2×1,49

0 ,85×25 ]= 0,089 x [1 – 0,92]

= 0,007

ρ min

=1,4fy

= 1,4240 = 0,006

ρ max = 0,75 x

0 ,85 fc β 1fy

x [600600+ fy ]

= 0,75 x

0 ,85×25×0 , 85240

×[600600+240 ]

= 0,75 x 0,075 x 0,714

= 0,040


Ternyata nilai ρ perlu < ρ min

maka digunakan nilai ρ min = 0.007

Tulangan tarik

As = ρ x bw x d

= 0,007 x 400 x 868

= 2.430,40 mm2

Rencana dipakai tulangan φ 32 mm2

Jumlah tulangan =

AsA 1

=2 . 430,40804 = 3,02 ∞ 4 batang

Luas tulangan terpasang = 4 x 804 mm2 = 3.216 mm2

88

Dimana As terpasang > Asperlu (2.412 mm2 > 2.083,20 mm2)

Tulangan Tekan

As = ρ x bw x d

= 0,007 x 400 x 868

= 2.430,40 mm2

Rencana dipakai tulangan φ 32 mm2

Tulangan tekan (As’) = ½ . As

= ½ . 2.430,40 mm2

= 1.215,20 mm2

Jumlah tulangan =

As 'A 1

=1 .215,20804 = 1,51 ∞ 2 batang

Luas tulangan terpasang = 5 x 804 mm2 = 4.020 mm2

Dimana As terpasang > Asperlu (4.020 mm2 > 1.215,20 mm2)

Gambar 4.19. Penulangan Balok T 40/90

9. Perhitungan Tulangan Geser di Daerah Tumpuan

Perhitungan Gaya Geser :

Beban mati terbagi rata = ½ . Qd . L = ½ x 2,62 x 10 = 13,10 ton

Balok Diafragma = ½ x Td = ½ x 0,396 = 0,198 ton

Beban Hidup P = ½ x Pl = ½ x 8,34 = 4,17 ton

Beban Hidup q = ½ . Ql . L = ½ x 1,23 x 10 = 6,15 ton

Vu = 24,068 ton

89

TumpuanLapangan

5 Ø 32

10 Ø 32

4 Ø 32

2 Ø 32

Vu = 240.68 N

Kuat geser nominal :

Vc = [16 √ f ' c ] x bw x d

= [16 √25] x 400 x 868

= 288.176 N

12

φ . Vc=

12

x 0,8 x 288 .176= 115270,4 N

Syarat pemasangan tulangan geser :

12

Vc<Vu<Vc

Karena nilai Vu > ½.φ .Vc maka diperlukan pemasangan tulangan geser

(sengkang) minimum dengan spasi maksimum sebagai berikut :

Smaksimum

=12×d

=

12×868

= 434 mm

Luas tulangan minimum adalah sebagai berikut :

Avmin =

16 √ f ' c .b . s

fy

=

( 16 ) x √25 x 400 x 434

240

= 578,66 mm2

Maka dipakai tulangan 16 mm dengan Av = 201 mm2, sehingga

jaraktulangan geser adalah sebagai berikut :

S

= Av . fy . dVc

S = 201 x 240

( 16 ) x √25 x 400

90

Tumpuan Ø 16 – 150 mm Lapangan Ø 16 – 300 mm

2,5 m 5 m

= 150.75 mm

Jadi dipakai tulangan geser φ 16 – 150 mm, berlaku sepanjang interval jarak

sepanjang ¼ x L = ¼ x 10 m = 2,5 m (dari tumpuan ke lapangan).

10. Perhitungan Tulangan Geser di Daerah Lapangan

Mengingat semakin ke tengah bentang, Vu makin mendekati nilai 0, dan pada

tepat di daerah bentang gaya geser Vu = 0, maka jarak antar tulangan dipakai

sebesar 2x jarak antar sengkang pada daerah tumpuan.

Pada daerah tumpuan dipakai sengkang = φ 16 mm

Jarak antar sengkang = 150 mm

Pada daerah lapangan dipakai sengkang = φ 16 mm

Jarak antar sengkang = 2 x 150 mm

= 300 mm

Dengan demikian, tulangan geser yang dipasang pada daerah lapangan, yakni

daerah dengan batasan jarak antara jarak ¼ . L hingga ¾ . L, menggunakan

tulangan 16 – 300 mm.

Gambar 4.20. Penulangan Sengkang pada Balok T 40/90

91

16

1

2

34

56

7

1155

66

50

50

25

20

30050

4086

92

bab iv ok khris.docx

Documents