desain jembatan komposit.xls

Data Perencanaan :

Jembatan Kelas I

Bentangan Jembatan = 25.00 m

Lebar Jembatan = 7.50 m

Lebar Trotoar = 1.00 m

Jarak Gelegar (S) = 1.25 m

Tebal Aspal = 0.05 m

Tebal Lantai = 0.20 m

Pipa Reling/Sandaran = 2.50 Inchi

Pipa Saluran = 4.00 Inchi

Baja yang digunakan Fe. 360 (Tegangan Ultimed) = 240 MPa

Beton yang digunakan K.225 fc' = 25 MPa

Berat Jenis Beton Bertulang = 2,400 Kg/m3

Berat Jenis Beton = 2,000 Kg/m3

Berat Jenis Air Hujan = 1,000 Kg/m3

Berat Jenis Aspal = 2,200 Kg/m3

Rencana Gelegar Memanjang = Profile Flens Lebar Din 85

H = 850 mm Ix = 443890 Cm4

B = 300 mm Iy = 16270 Cm4

t1 = 19 mm ix = 34.6 cm

t2 = 36 mm iy = 6.61 cm

Fs = 372 cm2 Wx = 10440 Cm3

G = 292 Kg/m' Wy = 1080 Cm3

σy

t2

H

B

t1

1,5% 1,5%

Ø 14 - 200 mm

Ø 14 - 150 mmAspal t = 5 cm

Pipa Galvanis 2 Ø 2,5"

Profil Baja

0.50

0.90 0.95

0.60 1.25

1.00

1.25 1.25

Center Line

DETAIL A

PERENCANAAN JEMBATAN KOMPOSITPOTONGAN MELINTANG

Skala 1 : 150

0.601.251.251.25

3.75

7.50

ANALISA PERENCANAAN JEMBATAN KOMPOSIT DENGAN

ANALISA PLASTIS

TUGAS2

Menentukan Lebar Efektif Balok Komposit

e = 30 + 5 + 5

= 30 + 10

= 40 cm

S = 2a + e

### = 2a + 40

2a = ### - 40

2a = 85 cm

a = 42.5 cm

a/L = 42.5 cm = 42.5 cm = 0.017 ~ 0.05

25 m 2500 cm

Harga λ, ditentukan dari tabel berikut ini :

a/L 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

λ/a 1 0.89 0.78 0.68 0.58 0.5

berdasarkan tabel harga λ diatas didapat sebagai berikut :

Untuk harga a/L = 0.05 ; Lihat tabel harga λ

λ/a = 1

λ = a

λ = 42.50 cm

Jadi Lebar Efektif Balok Komposit Sebagai berikut :

be = 2λ + e

= 2 x 42.5 + 42.5

= 85 + 42.5 = 127.50 cm

λ

a

.S

be

e

0.050.20

0.05

.

λ

e

λS

be

e

0.050.20

0.05

.

Beban Mati (Dead Load)/(DL)

Gelegar Memanjang Tengah

Lantai = 0.20 x 1.275 x 2,400 = 612.00 Kg/m'

Voute = 0.05 x 0.4 + 0.3 x 2,400 = 42.00 Kg/m'

2

Gelegar Memanjang (Profile Din 85) = 292.00 Kg/m'

Diafragmanya 30% = 87.60 Kg/m'

= 1033.6 Kg/m'

Berat Baut = 5% x 1,034 = 51.68 Kg/m'

qDL = 1085.3 Kg/m'

Momen DL = 1/8 x qDL x

= 0.125 x 1085.3 x 25.00 2

= 84,787.50 Kg m

Gaya Lintang DL = 1/2 x qDL x L

= 0.5 x 1085.3 x 25.00

= 13,566.00 Kg

Gelegar Memanjang Tepi

Lantai = 0.20 x 1.225 x 2,400 = 588.00 Kg/m'

Voute = 0.05 x 0.4 + 0.3 x 2,400 = 42.00 Kg/m'

2

Gelegar Memanjang (Profile Din 85) = 292.00 Kg/m'

Diafragmanya 30% = 87.60 Kg/m'

= 1009.6 Kg/m'

Berat Baut = 5% x 1009.6 = 50.48 Kg/m'

qDL = 1060.1 Kg/m'

Momen DL = 1/8 x qDL x

= 0.125 x 1060.1 x 25.00 2

= 82,818.75 Kg m

Gaya Lintang DL = 1/2 x qDL x L

= 0.5 x 1060.1 x 25.00

= 13,251.00 Kg

Superimposed Dead Load/(SDL)


Aspal = 0.05 x 1.275 x 2,200 = 140.25 Kg/m'

Air Hujan = 0.02 x 1.275 x 1,000 = 25.50 Kg/m'

qSDL = 165.75 Kg/m'

◘ PEMBEBANAN

L2

L2

Momen SDL = 1/8 x qSDL x

= 0.125 x 165.75 x 25.00 2

= 12,949.22 Kg m

Gaya Lintang SDL = 1/2 x qSDL x L

= 0.5 x 165.75 x 25.00

= 2,071.88 Kg


Trotoar = 0.20 x 1.00 x 2,400 = 480.00 Kg/m'

Dinding Tepi = 0.20 x 0.55 x 2,400 = 264.00 Kg/m'

Tiang dan Relling = 50.00 Kg/m'

qSDL = 794.00 Kg/m'

Momen SDL = 1/8 x qSDL x

= 0.125 x 794.00 x 25.00 2

= 62,031.25 Kg m

Gaya Lintang SDL = 1/2 x qDL x L

= 0.5 x 794.0 x 25.00

= 9,925.00 Kg

beban Hidup (Live Load)/(LL)


Beban Merata

Bentangan L = 25 m Dimana; q = 2.2 t/m'

(Standar Pembebanan Jembatan)

q' = q x α x S Dimana α = 1

2.75

= 2.2 x 1 x 1.25

2.75

= 1.00 t/m' = 1,000.00 Kg/m'

Beban Terpusat

Beban garis / terpusat Dimana; P = 12 t


P' = P x α x S Dimana α = 1

2.75

= 12 x 1 x 1.25

2.75

= 5.45 t = 5,454.545 Kg

Faktor Kejut

k = 1 + 20 Dimana L = 25 m

50 + L

= 1 + 20 = 1.267

50 + 25

L2

L2

Momen LL = 1/8 x q' x + 1/4 x P' x L x k

= 0.125 x 1,000 x 25 2 + 0.25 x 5454.545 x

25 x 1.267

= ### Kg m

Gaya Lintang LL = 1/2 x qLL x L + 1/2 x PLL x k

= 0.5 x 1000.0 x 25.00 + 0.5 x 5,454.545 x

1.267

= 12,500.00 Kg + 3454.55 Kg

= 15,954.55 Kg


Beban Merata

Bentangan L = 25 m Dimana; q = 500 Kg/m2


q' = q x 0.7 m

= 500 x 0.7 m

= 350 Kg/m'

Beban Terpusat

Beban garis / terpusat Dimana; P = 12 t


P' = P x α x 1/2 S Dimana α = 1

2.75

= 12 x 1 x 0.63

2.75

= 2.727 t = 2,727.273 Kg

Faktor Kejut

k = 1 + 20 Dimana L = 25 m

50 + L

= 1 + 20 = 1.267

50 + 25

Momen LL = 1/8 x q' x + 1/4 x P' x L x k

= 0.125 x 350 x 25 2 + 0.25 x 2727.273 x

25 x 1.267

= 48934.659 Kg m

Gaya Lintang LL = 1/2 x qLL x L + 1/2 x PLL x k

= 0.5 x 350.0 x 25.00 + 0.5 x 2,727.273 x

1.267

= 4,375.00 Kg + 1727.27 Kg

= 6,102.27 Kg

L2

L2

KETERANGAN ;

◘ Momen

Gelegar Memanjang Tengah = 84,787.500 Kg m

= 12,949.219 Kg m

= 121,306.818 Kg m +

219,043.537 Kg m

Gelegar Memanjang Tepi = 82,818.750 Kg m

= 62,031.250 Kg m

= 48,934.659 Kg m +

193,784.659 Kg m

◘ Lintang

Gelegar Memanjang Tengah = 13,566.000 Kg

= 2,071.875 Kg

= 15,954.545 Kg +

31,592.420 Kg

Gelegar Memanjang Tepi = 13,251.000 Kg

= 9,925.000 Kg

= 6,102.273 Kg +

29,278.273 Kg

= 219,043.537 Kg m; dan 31,592.420 Kg

MDL

MSDL

MLL

MDL

MSDL

MLL

DDL

DSDL

DLL

DDL

DSDL

DLL

Dari hasil momen dan Lintang yang didapat maka untuk mendeasain jembatan kumposit diambil momen dan lintang yang terbesar yaitu Gelegar memanjang tengah dengan momen dan nilai lintang

dimana diketahui ;

H = 850 mm Ix = 443890 Cm4

B = 300 mm Iy = 16270 Cm4

t1 = 19 mm ix = 34.6 cm

t2 = 36 mm iy = 6.61 cm

Fs = 372 cm2 Wx = 10440 Cm3

G = 292 Kg/m' Wy = 1080 Cm3

Fs = 372 cm2

Fb = b/n x 20 cm Dimana; n = 20

=### / 20 x 20

= 6 x 20

=### cm2

Ft = Fs + Fb dt = 1/2 x H + 1/2 x 20 + 5

= 372 + 127.5 = 0.5 x 85 + 0.5 x 20 + 5

= 499.5 cm2 = 42.5 + 10 + 5

= 57.5 cm

Statis Momen terhadap titik berat beton

Fb x 0 + Fs x dt = Ft x dc

0 + 372 x 57.5 = 499.5 x dc

dc = 21390

499.5

dc = 42.823 cm

a = dc - 5 + 1/2 x 20

= 42.823 - 5 + 10

= 42.823 - 15

= 27.823 cm

◘ MENENTUKAN GARIS NETRAL DAN INERSIA KOMPOSIT

σc

σs

0.20

adc

B

dtyc

ys

GARIS NETRAL

t1

t2

H

0.05

yc = a + 5 + 20 ys = 85 - a

= 27.823 + 25 = 85 - 27.823

= 52.823 cm = 57.177 cm

It = 1/12 x b/n x 20 Fb x dc + Fs x ys - 42.50 2

= 0.083 x 6 x 8000 +### x 42.823 2 + 443890 + 372 x

57.177 - 42.50 2

= 4250 + 233809 + 443890 + 80136

= 762084.82

AKIBAT CREEP

n' = n x 1 + ψ Dimana, Komposit ψ = 2

= 20 x 1 + 2

= 20 x 3

= 60

Fb' = b/n' x 20 cm Ft = Fs + Fb'

=### / 60 x 20 = 372 + 42.5

= 2 x 20 = 414.5 cm2

= 43 cm2

Statis Momen terhadap titik berat beton

Fb x 0 + Fs x dt = Ft x dc'

dc' = Fs x dt

Ft

dc' = 372 x 57.5 = 51.604 cm

414.5

a = dc' - 5 + 1/2 x 20

= 51.604 - 5 + 10

= 51.604 - 15

= 36.604 cm

yc' = a + 5 + 20 ys' = 85 - a

= 36.604 + 25 = 85 - 36.604

= 61.604 cm = 48.396 cm

It' = 1/12 x b/n' x 20 Fb x dc' + Fs x ys' - 42.50 2

= 0.083 x 2 x 8000 + 60 x 51.604 2 + 443890 + 372 x

48.396 - 42.50 2

= 1416.7 + 159780 + 443890 + 12930

= 618017.42

3 + 2 + Ixs

cm4

3 + 2 + Ixs

cm4

Tegangan Baja Maksimum yang terjadi

= x+

x x ys'+

x x ys

It' It

= 8,478,750.00 +

### x 48.396+

### x 57.177

10440 618017.42 762084.82

= 812.14 + 101.4 + 910.1

= 1,823.676 Kg/cm2

= 182.368 MPa ≤ = 240 MPa…………….Ok !

SF = 240 MPa = 1.316

182.37 MPa

Tegangan Beton Maksimum yang terjadi

= x x yc'+

x x yc

It' x n' It x n'

= ### x 61.604+

### x 52.823

618017.42 x 60 762084.82 x 20

= 2.151 + 42.041

= 44.192 Kg/cm2

= 4.419 MPa ≤ fc' = 25 MPa…………….Ok !

SF = 25 MPa = 5.66

4.419 MPa

Cek Lendutan

Yang kita gunakan hanya beban hidup pada gelegar tengah untuk menentukan besar lendutan

P' = 5454.55 Kg L = 2,500.00 cm

q' = 10.0 Kg/cm' = 2.1 x

Lendutan yang terjadi

δ =5 . q'

+1 . P'

384 48

δ =5 10.0

+1 5454.545 = 4.288 cm

384 2.1 762084.82 48 2.1 762084.82

Lendutan Izin

= L = 2500 = 5 cm

500 500

Kontrol : δ ≤

4.288 ≤ 5 …………….Ok !

Jadi Gelegar Memanjang Profile Lebar Din 85 aman untuk digunakan

σs MDL 102 MSDL 102 MLL 102

Wxs

σy

σc MSDL 102 MLL 102

Es 106 Kg/cm2

. L4 . L3

Es . It Es. It

2.5004 2.5003

106 106

δ

δ

Perencanaan Cannal Connector :

Profil Cannal Connector yang digunakan adalah Baja Profil Cannal C 14,

dimana : b = 6 ; Lebar Flens (cm)

ht = 14 ; Tinggi Flens (cm)

t = 1 ; Tebal Flens (cm)

d = 7 ; Tebal Badan (cm)

L = 15 ; Lebar Flens (cm)

σc = Tegangan beton K.225

σc = 25 MPa = 250 Kg/cm2

Q = Kekuatan Cannal Connector (Kg)

Kekuatan Untuk 1 bh Cannal Connector adalah ;

Q = 20 x t + 5/2 x L x σc

= 20 x 1 + 2.5 x 15 x 250

= 16602.0 Kg

Digunakan 1Bh Cannal Shear Connector 1 x 16601.958 = 16601.958 Kg

◘ PERENCANAAN SHEAR CONNECTOR (Penghubung Geser)

d

Lt

ht

t

d

b

Q = 20 [ t + 5 /2 ] . L . √σc

√√

be

d

dc

Statis Momen komposit (S)

S = b x d x dc S' = b x d x dc'

n n'

= 127.5 x 20 x 42.823 = 127.5 x 20 x 51.604

20 60

= 5459.91 cm3 = 6579.55 cm3

GAYA GESER (Longitudinal Shear)

Besarnya gaya geser persatuan panjang bentangan jembatan

q = 0.5 x + x S'+

DLL x S

It' It

= 0.5 x 13566 + 2,071.875 x 5459.9+

15954.545 x 6579.6

618017.42 762084.82

= 206.822 Kg/cm

Jarak Stud Connector

X = = 16601.958 = 80.27 ~ 80.00 cm

q 206.822

Cek Jarak Shear Connector

q x X ≤ Q

206.822 x 80 ≤ 16601.958 Kg

16545.791 Kg ≤ 16601.958 Kg …………….Ok !

Jumlah Cannal Connector

n = L = 2,500.00 = 31.25 ~ 31.00 Buah

X 80

Jumlah Cannal Connector untuk 1 gelegar memanjang adal 31.00 buah

DDL DSDL

Q Total

0.80 0.80

0.14

0.85

beban yang digunakan untuk menentukan dimensi diafragma :

P = P1 + L1 - 4 x P2 x k

4

diaman :

P = beban fiktif

P1 = tekanan roda tengah / belakang (10 Ton) ---> Untuk Jembatan Kelas I

P2 = tekanan roda depan (2,5 Ton) ---> Untuk Jembatan Kelas I

L1 = jarak diafragma (Mak. 6 m)

k = koefisen kejut

P = 10 + 4.00 - 4 x 2.5 x 1.267

4

= 10 + 0.000 x 2.5 x 1.267

= 10.000 x 1.267

= 12.667 Ton

= 12666.667 Kg

P = 12666.667 Kg

S = 1.25 m

= 1/4 x P x S

= 0.25 x 12666.667 x 1.25

= 3958.3 Kg m = 395833.33 Kg cm

σ = ≤ W =

W

Wx = 395833.33 Kg cm = 39583.333 MPA

240 MPA 240 MPA

Wx = 164.93 cm3

◘ PERENCANAAN DIAFRAGMA (PENGAKU)

Mmax

Mmax σl Mmax

σl

4.00 4.00

25.00

berdasarkan tabel didapatkan profile yang akan digunakan sebagai berikut :

direncanakan menggunakan Profile H 250/125 mm

H = 250.00 mm Ix = 4050.0 Cm4

B = 125.00 mm Iy = 294.00 Cm4

t1 = 6.00 mm ix = 10.40 cm

t2 = 9.00 mm iy = 2.79 cm

Fs = 37.66 cm2 Wx = 324.00 Cm3

G = 36.70 Kg/m' Wy = 47.00 Cm3

Cek berat yang direncanakan

= 0.3 x berat gelegar memanjan ≥ S x 36.70 Kg/m'

= 0.3 x 292.0 kg/m' ≥ 1.25 x 36.70 Kg/m'

= 87.60 Kg/m' ≥ 45.88 Kg/m' …………….Ok !

Cek Tegangan Ultimed

σ = ≤

Wx

σ = 395833.333333 ≤ = 240 Mpa

324

= 122.171 MPa ≤ 240 MPa …………….Ok !

SF = 240 MPa = 1.96

122.17 MPa

Jadi Gelegar Memanjang Profile H 250 x 125 aman untuk digunakan

Mmax σy

σy

t1

t2

H

B

desain jembatan komposit.xls

Documents