Download - 59674607 Contoh Disain Jembatan Komposit
KONVERSI SATUAN
Quantity English System SI System
force 1 lb 4.45 N
mass 1 14.59 kg
length 1 ft 0.3 m1 ft 12 in1 in 0.0254 m2 in 2.54 cm
mass density 1 16.02
torque or moment 1 lb in 0.11 N m
acceleration 1 0.3
acceleration of gravity 32.2 9.81
386.22 9.81
spring constant 1 lb/in 175.1 N/mrotational spring constant 1 lb in/rad 0.11 N m/raddamping constant 1 lb sec/in 175.1 sec/m
moment of inertia 1 0.11
modulus of elasticity 1000000 ###
angle 1 degree 0.02 radian
lb sec2/ft
lb/ft3 kg/m3
ft/sec2 m/sec2
ft/sec2 m/sec2
in/sec2 m/sec2
lb in sec2 kg m2
lb/in2 N/m2
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 2
PERENCANAAN GELAGAR JEMBATAN KOMPOSIT"GELAGAR TENGAH"
jembatan komposit dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
DATA - DATA= 15.00 m= 7.60 m= 2.00 m= 0.80 m
Lebar trotoar = 1.00 m= 5 gelagar
= 20.0 cm= 5.0 cm
Tebal lapisan aspal = 5.0 cmTebal trotoar = 20.0 cmTebal genangan air hujan = 5.0 cm
Berat sendiri beton = 2.50
Berat sendiri aspal = 2.30
Berat sendiri trotoar = 2.20
Berat tiang + sandaran = 0.50 t/mBerat sendiri air = 1.00 t/m
= 25.0 MPa
= 400.0 MPa
= 200000.0 MPa
= 296.0 kg/m
= 40.0 cm
= 83.8 cm
= 380.0
= 10966.0
= 462017.0
Direncanakan suatu jembatan komposit dengan panjang bentang jembatan L = 15,00 m, dimana potongan melintang
Panjang jembatan (L)Lebar lantai kendaran (B)Jarak antar gelagar (s)Lebar kantilever (c')
Jumlah gelagar baja (Ng)
Tebal lantai beton (d)Tinggi voute (t)
t/m3
t/m3
t/m3
Kuat tekan beton (fc')
Tegangan leleh baja (fy)
Modulus elsatisitas baja (Es)
Profil Baja Wide Flange (W 838 × 296)ws
bs
hs
As cm2
Ws cm3
Is cm4
20,0 cm20,0 cm
1,0 m
0,8 m 0,8 m2,0 m 2,0 m2,0 m 2,0 m
1,0 m7,6 m
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 3
ANALISA PEMBEBANAN
Berat sendiri lantai beton = 1.00000 t/m1.05625
= 0.05625 t/mBerat sendiri gelagar = 0.29600 t/m
0.35520Berat sendiri diafragma = 0.05920 t/m
= 1.41145 t/m
Berat sendiri aspal = 0.87400 t/mBerat sendiri trotoar = 0.88000 t/mBerat tiang + sandaran = 1.00000 t/mBerat air hujan = 0.38000 t/m
= 3.13400 t/m
Karena beban mati sekunder dipikul sama besar oleh setiap gelagar, maka besarnya beban mati sekunder
=
= 0.62680 t/m
q = 2.20 t/m
q' =dimana :
α = faktor distribusi= 1.0 (jika tidak ada gelagar melintang pada jembatan)
maka :q' =q' = 1.60 t/m
p = 12.00 ton
p' =dimana :
K = Koefisien kejut== 1.30769
maka :p' =p' = 11.41259 ton
BEBAN MATI (DEAD LOAD)
Beban Mati Primer (wDL
)
Berat sendiri voute
wDL
Beban Mati Sekunder (wSDL
)
w'SDL
(wSDL
) yang dipikul oleh gelagar tengah adalah :
wSDL
wSDL
/ Ng
wSDL
BEBAN HIDUP (LIVE LOAD)
Beban merata (q)
Beban merata (q) yang bekerja pada jembatan dengan panjang bentang 15,0 m adalah :(jika panjang bentang jembatan L < 30,0 m)
Besarnya beban merata (q) yang dipikul oleh setiap gelagar tengah adalah :(q / 2,75) × α × s
(q / 2,75) × α × s
Beban garis (p)Beban garis (p) yang bekerja pada jembatan adalah :
Besarnya beban garis (p) yang dipikul oleh setiap gelagar tengah adalah :(p / 2,75) × α × s × K
1 + [ 20 / (50 + L) ]
(p / 2,75) × α × s × K
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 4
LEBAR EFEKTIF LANTAI BETON
Berdasarkan SPESIFIKASI AASHTO
dari nilai-nilai berikut :b = = 375.0 cmb = s = 200.0 cmb = = 240.0 cm
Jadi, lebar efektif lantai beton (b) untuk gelagar tengah berdasarkan spesifikasi AASHTO adalah :b = 200.0 cm
Berdasarkan PERATURAN BINA MARGA
b =dimana :
e = = 50.00 cma = = 75.00 cm
a/L = 0.05
= 1.0maka :
λ = a = 75.00 cm
Jadi, lebar efektif lantai beton (b) untuk gelagar tengah menurut peraturan BINA MARGA adalah :b =b = 200.0 cm
PERENCANAAN GELAGAR JEMBATAN SECARA ULTIMIT (ULTIMATE DESIGN)
a =a = 357.64706 mm
x =dimana :
= 0.85maka :
x =x = 420.76125 mm
berarti Asumsi Salah --> garis netral penampang komposit berada si daerah baja.
Lebar efektif lantai beton (b) untuk gelagar tengah berdasarkan spesifikasi AASHTO, adalah nilai terkecil
L / 4
12 d
Lebar efektif lantai beton (b) untuk gelagar tengah menurut peraturan BINA MARGA adalah :2 λ + e
bs + 2 t
(s - e) / 2
Untuk a / L = 0.05, dari tabel diperoleh :λ/a
2 λ + e
Perencanaan gelagar jembatan secara ultimit (ultimate design) bertujuan untuk mendapatkan momen kapasitasultimit (ultimate momen capacity, M
u) yang dapat dipikul oleh penampang gelagar jembatan.
Asumsikan Garis Netral Penampang Komposit berada di daerah Beton
l Tinggi Blok Tegangan Tekan Beton (a) :(A
s f
y) / (0,85 f
c' b)
l Lokasi garis netral penampang komposit (x) :a / β
1
β1
( jika kuat tekan beton, fc' < 30,0 MPa)
a / β1
Karena lokasi garis netral penampang (x = 420,76125 mm) lebih besar dari tebal lantai beton (d = 200,0 mm),
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 5
x =dimana :
= 0
= = 0maka :
x =x = 652.80 mm
=
= 8500000.0 N
=
= 3350000.0 N
=dimana :
= = 820.40 mm
d" = = 444.00 mmmaka :
= 8460800000.00 N.mm
= 8460.80 kN.m
= 846.08 t.m
PERENCANAAN GELAGAR JEMBATAN SECARA ELASTIS (ELASTIC DESIGN)
PROPERTIES PENAMPANG
b = 200.0 cm
n =dimana :
= 200000.0 MPa
= = 23500.0 MPa
maka :
n =n = 8.510638 à n = 9
=
Untuk Garis Netral Penampang Komposit berada di daerah Baja
l Lokasi garis netral penampang komposit terhadap serat atas beton (x) :[ ε
cu / (ε
cu + ε
s) ] (d + h
s)
εcu
εs
fy / E
s
[ εcu
/ (εcu
+ εs) ] (d + t + h
s)
l Gaya Tekan Ultimit Beton (Cc) :
Cc
0,85 fc' b d
Cc
l Gaya Tarik Ultimit Baja (Cs) :
Cs
0.5 (As f
y - C
c)
Cs
l Momen Kapasitas Ultimit Penampang Komposit (Mu) :
Mu
Cc d' + C
s d"
d' 0.5 (hs + 3t + x)
0.5 (hs + t)
Mu
Mu
Mu
Perencanaan gelagar jembatan secara elastis (elastic design) bertujuan untuk mendapatkan teganganyang terjadi pada penampang komposit.
l Lebar efektif Lantai Beton (b) :
l Modulus Rasio (n) :E
s / E
c
Es
Ec
4700 (fc')0,5
Es / E
c
l Lokasi Garis Netral Penampang Komposit :
Asumsikan Garis Netral Penampang Kmposit berada di daerah Bajay
c[ A
c (d/2) + A
s (d + t + h
s/2) ] / [A
c + A
s]
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 6
dimana :
= = 444.44maka :
=
= 36.22615 cm
Selanjutnya dapat dihitung :
= = 72.57385 cm
= = 26.22615 cm
= = 30.67385 cm
=dimana :
= 14814.81
= 305693.64913
= 462017.00000
= 357536.43173maka :
=
= 1140061.89568
TEGANGAN PADA PENAMPANG KOMPOSIT
1. Tanpa Tumpuan Sementara (Unshoring)
Sebelum Komposit :
= à = 39.69703 t.m
Setelah Komposit :
= à = 17.62875 t.m
= à = 87.79720 t.m
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 6.22404
= = 30.99787maka :
= <
= 37.22192 < 112.50 ……… OK !!
=
Ac (b/n) d cm2
yc
[ Ac (d/2) + A
s (d + t + h
s/2) ] / [A
c + A
s]
yc
Karena yc > d, berarti asumsi benar à garis netral penampang komposit berada di daerah baja
ys
(d + t + hs) - y
c
dc
yc - 0.5 d
ds
ys - 0.5 h
s
l Momen Inersia Total Penampang Komposit (It) :
It
Ic + A
c d
c2 + I
s + A
sd
s2
Ic 1/12 (b/n) d3 = cm4
Ac d
c2
cm4
Is cm4
Asd
s2
cm4
It
Ic + A
c d
c2 + I
s + A
sd
s2
It cm4
l Momen Maksimum pada Gelagar Jembatan (Momen di Tengah Bentang Jembatan)
M1
1/8 wDL
L2 M1
M2
1/8 wSDL
L2 M2
M3 1/8 q' L2 + 1/4 p' L M
3
l Tegangan pada Penampang Komposit di Tengah Bentang Jembatan
Tegangan pada serat atas beton (fc-a
) :
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
fc-a1 kg/cm2
fc-a2 (M2 yc) / (n It) kg/cm2
fc-a3
(M3 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
0.45 fc'
fc-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah beton (fc-b
) :
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 7
dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 2.78783
= = 13.88434maka :
= <
= 16.67216 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= = 362
= = 17.35896
= = 86.45357maka :
= <
= 465.81354 < 2666.67 ……… OK !!
=dimana :
= = 362
= = 112.22078
= = 558.89785maka :
= <
= 1033.11964 < 2666.67 ……… OK !!
2. Dengan Tumpuan Sementara Sepanjang Bentang (Full Shoring)
Sebelum Komposit :
= 0 à = 0.00000 t.m
Setelah Komposit :
= à = 39.69703 t.m
= à = 17.62875 t.m
= à = 87.79720 t.m
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= 14.01552
= = 6.22404
= = 30.99787
fc-b1 kg/cm2
fc-b2
[ M2 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b3 [ M3 (yc - d) ] / (n It) kg/cm2
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
0.45 fc'
fc-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat atas baja (fs-a
) :
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
fs-a1
M1 / W
s kg/cm2
fs-a2
[ M2 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a3
[ M3 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
fy / 1.5
fs-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah baja (fs-b
) :
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
fs-b1
M1 / W
s kg/cm2
fs-b2
(M2 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b3
(M3 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
fy / 1.5
fs-b kg/cm2 kg/cm2
l Momen Maksimum pada Gelagar Jembatan (Momen di Tengah Bentang Jembatan)
M1
M1
M2
1/8 wDL
L2 M2
M3
1/8 wSDL
L2 M3
M4 1/8 q' L2 + 1/4 p' L M
4
l Tegangan pada Penampang Komposit di Tengah Bentang Jembatan
Tegangan pada serat atas beton (fc-a
) :
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
fc-a1 kg/cm2
fc-a2
(M2 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a3
(M3 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a4
(M4 y
c) / (n I
t) kg/cm2
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 8
maka :
= <
= 51.23744 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 6.27773
= = 2.78783
= = 13.88434maka :
= <
= 22.94989 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 39.08951
= = 17.35896
= = 86.45357maka :
= <
= 142.90204 < 2666.67 ……… OK !!
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 252.70265
= = 112.22078
= = 558.89785maka :
= <
= 923.82127 < 2666.67 ……… OK !!
3. Dengan Satu Tumpuan Sementara di Tengah Bentang (Partial Shoring)
Sebelum Komposit :
= à = -9.92426 t.m
Setelah Komposit :
= à = 49.62129 t.m
= à = 17.62875 t.m
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
0.45 fc'
fc-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah beton (fc-b
) :
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
fc-b1 kg/cm2
fc-b2
[ M2 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b3
[ M3 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b4
[ M4 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
0.45 fc'
fc-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat atas baja (fs-a
) :
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fs-a1 kg/cm2
fs-a2 [ M2 (hs - ys) ] / It kg/cm2
fs-a3
[ M3 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a4
[ M4 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fy / 1.5
fs-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah baja (fs-b
) :
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fs-b1 kg/cm2
fs-b2
(M2 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b3
(M3 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b4 (M4 ys) / It kg/cm2
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fy / 1.5
fs-b kg/cm2 kg/cm2
l Momen Maksimum pada Gelagar Jembatan (Momen di Tengah Bentang Jembatan)
M1
1/32 wDL
L2 M1
M2
5/32 wDL
L2 M2
M3
1/8 wSDL
L2 M3
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 9
= à = 87.79720 t.m
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= 17.51940
= = 6.22404
= = 30.99787maka :
= <
= 54.74132 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 7.84716
= = 2.78783
= = 13.88434maka :
= <
= 24.51932 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= = -90.50025
= = 48.86189
= = 17.35896
= = 86.45357maka :
= <
= 62.17417 < 2666.67 ……… OK !!
=dimana :
= = -90.50025
= = 315.87831
= = 112.22078
= = 558.89785maka :
= <
= 896.49668 < 2666.67 ……… OK !!
M4 1/8 q' L2 + 1/4 p' L M
4
l Tegangan pada Penampang Komposit di Tengah Bentang Jembatan
Tegangan pada serat atas beton (fc-a
) :
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
fc-a1 kg/cm2
fc-a2
(M2 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a3
(M3 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a4
(M4 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
0.45 fc'
fc-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah beton (fc-b
) :
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
fc-b1 kg/cm2
fc-b2
[ M2 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b3
[ M3 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b4
[ M4 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
0.45 fc'
fc-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat atas baja (fs-a
) :
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fs-a1
M1 / W
s kg/cm2
fs-a2 [ M2 (hs - ys) ] / It kg/cm2
fs-a3
[ M3 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a4
[ M4 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fy / 1.5
fs-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah baja (fs-b
) :
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fs-b1
M1 / W
s kg/cm2
fs-b2
(M2 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b3 (M3 ys) / It kg/cm2
fs-b4
(M4 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fy / 1.5
fs-b kg/cm2 kg/cm2
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 10
4. Dengan Dua Tumpuan Sementara di titik D dan titik E (Partial Shoring)
Sebelum Komposit :
= à = -3.52863 t.m
Setelah Komposit :
= à = 38.81488 t.m
= à = 15.67000 t.m
= à = 68.53147 t.m
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= 13.70406
= = 5.53248
= = 24.19587maka :
= <
= 43.43242 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 6.13822
= = 2.47807
= = 10.83763maka :
= <
= 19.45393 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= = -32.17787
= = 38.22086
= = 15.43019
= = 67.48267maka :
= <
= 88.95585 < 2666.67 ……… OK !!
Tegangan di titik D dan titik E
l Momen pada Gelagar Jembatan di titik D dan titik E
M1
1/90 wDL
L2 M1
M2
11/90 wDL
L2 M2
M3 1/9 wSDL L2 M3
M4 1/9 q' L2 + 1/6 p' L M
4
l Tegangan pada Penampang Komposit di Tengah Bentang Jembatan
Tegangan pada serat atas beton (fc-a
) :
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
fc-a1 kg/cm2
fc-a2
(M2 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a3 (M3 yc) / (n It) kg/cm2
fc-a4
(M4 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
0.45 fc'
fc-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah beton (fc-b
) :
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
fc-b1 kg/cm2
fc-b2
[ M2 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b3
[ M3 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b4
[ M4 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
0.45 fc'
fc-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat atas baja (fs-a
) :
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fs-a1
M1 / W
s kg/cm2
fs-a2
[ M2 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a3
[ M3 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a4
[ M4 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fy / 1.5
fs-a kg/cm2 kg/cm2
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 11
=dimana :
= = -32.17787
= = 247.08703
= = 99.75180
= = 436.25639maka :
= <
= 750.91735 < 2666.67 ……… OK !!
Sebelum Komposit :
= à = 0.88216 t.m
Setelah Komposit :
= à = 38.81488 t.m
= à = 17.62875 t.m
= à = 87.79720 t.m
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= 13.70406
= = 6.22404
= = 30.99787maka :
= <
= 50.92598 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 6.13822
= = 2.78783
= = 13.88434maka :
= <
= 22.81039 < 112.50 ……… OK !!
Tegangan pada serat bawah baja (fs-b
) :
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fs-b1
M1 / W
s kg/cm2
fs-b2
(M2 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b3
(M3 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b4
(M4 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fy / 1.5
fs-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan di titik C (titik di tengah bentang balok)
l Momen Maksimum pada Gelagar Jembatan (Momen di Tengah Bentang Jembatan)
M1
1/360 wDL
L2 M1
M2 11/90 wDL L2 M2
M3
1/8 wSDL
L2 M3
M4 1/8 q' L2 + 1/4 p' L M
4
l Tegangan pada Penampang Komposit di Tengah Bentang Jembatan
Tegangan pada serat atas beton (fc-a
) :
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
fc-a1 kg/cm2
fc-a2
(M2 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a3 (M3 yc) / (n It) kg/cm2
fc-a4
(M4 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
0.45 fc'
fc-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah beton (fc-b
) :
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
fc-b1 kg/cm2
fc-b2
[ M2 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b3
[ M3 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b4 [ M4 (yc - d) ] / (n It) kg/cm2
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
0.45 fc'
fc-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat atas baja (fs-a
) :
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 12
=dimana :
= = 8.04447
= = 38.22086
= = 17.35896
= = 86.45357maka :
= <
= 150.07785 < 2666.67 ……… OK !!
=dimana :
= = 8.04447
= = 247.08703
= = 112.22078
= = 558.89785maka :
= <
= 926.25013 < 2666.67 ……… OK !!
5. Pengecoran Bertahap
Sebelum Komposit :
= à = 8.88000 t.m
= à = 13.20313 t.m
= à = 13.20313 t.m
Setelah Komposit :
= à = 15.67000 t.m
= à = 68.53147 t.m
=dimana :
= 0.00 = 0.00000
= 0.00 = 0.00000
= 0.00 = 0.00000
= = 5.53248
= = 24.19587maka :
= <
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fs-a1
M1 / W
s kg/cm2
fs-a2
[ M2 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a3
[ M3 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a4
[ M4 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fy / 1.5
fs-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah baja (fs-b
) :
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fs-b1
M1 / W
s kg/cm2
fs-b2
(M2 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b3
(M3 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b4
(M4 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fy / 1.5
fs-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan di titik D dan titik E
l Momen pada Gelagar Jembatan di titik D dan titik E
M1
1/9 ws L2 M
1
M2
1/18 wc L2 M
2
M3
1/18 wc L2 M
3
M4 1/9 wSDL L2 M4
M5 1/9 q' L2 + 1/6 p' L M
5
l Tegangan pada Penampang Komposit pada titik D dan titik E
Tegangan pada serat atas beton (fc-a
) :
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
+ fc-a5
fc-a1 kg/cm2
fc-a2 kg/cm2
fc-a3 kg/cm2
fc-a4
(M3 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a5
(M4 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
+ fc-a5
0.45 fc'
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 13
= 29.72835 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= 0.0 = 0.00000
= 0.0 = 0.00000
= = 2.47807
= = 10.83763maka :
= <
= 13.31570 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= = 80.97757
= = 120.40056
= = 120.40056
= = 15.43019
= = 67.48267maka :
= <
= 404.69154 < 2666.67 ……… OK !!
=dimana :
= = 80.97757
= = 120.40056
= = 120.40056
= = 99.75180
= = 436.25639maka :
= <
= 857.78687 < 2666.67 ……… OK !!
Sebelum Komposit :
= à = 9.99000 t.m
= à = 16.50391 t.m
Setelah Komposit :
= à = 13.20313 t.m
fc-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah beton (fc-b
) :
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
+ fc-b5
fc-b1 kg/cm2
fc-b2 kg/cm2
fc-b3 kg/cm2
fc-b4
[ M4 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b5
[ M5 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
+ fc-b5
0.45 fc'
fc-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat atas baja (fs-a
) :
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
+ fs-a5
fs-a1
M1 / W
s kg/cm2
fs-a2
M2 / W
s kg/cm2
fs-a3
M3 / W
s kg/cm2
fs-a4
[ M4 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a5
[ M5 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
+ fs-a5
fy / 1.5
fs-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah baja (fs-b
) :
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
+ fs-b5
fs-b1
M1 / W
s kg/cm2
fs-b2
M2 / W
s kg/cm2
fs-b3
M3 / W
s kg/cm2
fs-b4
(M4 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b5
(M5 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
+ fs-b5
fy / 1.5
fs-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan di titik C (titik di tengah bentang balok)
l Momen Maksimum pada Gelagar Jembatan (Momen di Tengah Bentang Jembatan)
M1 1/8 ws L2 M1
M2
5/72 wc L2 M
2
M3
1/18 wDL
L2 M3
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 14
= à = 17.62875 t.m
= à = 87.79720 t.m
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= 0.0 = 0.00000
= 4.66152
= = 6.22404
= = 30.99787maka :
= <
= 41.88344 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= 0.0 = 0.00000
= = 2.08796
= = 2.78783
= = 13.88434maka :
= <
= 18.76012 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= = 91.09976
= = 150.50070
= = 13.00107
= = 17.35896
= = 86.45357maka :
= <
= 358.41405 < 2666.67 ……… OK !!
=dimana :
= = 91.09976
= = 150.50070
M4
1/8 wSDL
L2 M4
M5 1/8 q' L2 + 1/4 p' L M
5
l Tegangan pada Penampang Komposit di Tengah Bentang Jembatan
Tegangan pada serat atas beton (fc-a
) :
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
+ fc-a5
fc-a1 kg/cm2
fc-a2 kg/cm2
fc-a3
(M2 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a4
(M3 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a5
(M4 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
+ fc-a5
0.45 fc'
fc-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah beton (fc-b
) :
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
+ fc-b5
fc-b1 kg/cm2
fc-b2 kg/cm2
fc-b3
[ M2 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b4
[ M3 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b5
[ M4 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
+ fc-b5
0.45 fc'
fc-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat atas baja (fs-a
) :
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
+ fs-a5
fs-a1
M1 / W
s kg/cm2
fs-a2
M2 / W
s kg/cm2
fs-a3
[ M2 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a4
[ M3 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a5
[ M4 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
+ fs-a5
fy / 1.5
fs-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah baja (fs-b
) :
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
+ fs-b5
fs-b1
M1 / W
s kg/cm2
fs-b2
M2 / W
s kg/cm2
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 15
= = 84.04821
= = 112.22078
= = 558.89785maka :
= <
= 996.76730 < 2666.67 ……… OK !!
pada gelagar komposit, tergantung dari metoda pelaksanaan yang digunakan.
A. TANPA TUMPUAN SEMENTARA
Gaya Lintang akibat Beban MatiSebelum Komposit
= ; = 0.00 ton= 10.59 ton = 0.00 kg= 10585.875 kg
Setelah Komposit
= ; = 0.00 ton= 4.70100 ton = 0.00 kg= 4701.000 kg
Gaya Lintang akibat Beban Hidup
= == 23.41259 ton = 11.70629 ton= 23412.587 kg = 11706.294 kg
== 33406.52 kg
== 11706.29 kg
Diameter paku = 0.625 in = 1.58750 cmTinggi paku = 2.500 in = 6.35000 cm
Karena perbandingan tinggi paku dengan diameter paku :H/d = 4.0 < 5.5
Q == 1593.89 kg
fs-b3
(M2 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b4
(M3 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b5 (M4 ys) / It kg/cm2
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
+ fs-b5
fy / 1.5
fs-b kg/cm2 kg/cm2
PERENCANAAN PENGHUBUNG GESER (SHEAR CONNECTOR)
Perhitungan gaya lintang maksimum di tumpuan (Dmax
) dan gaya lintang maksimum tengah bentang (Dmin
)
Gaya Lintang Maksimum di Tumpuan (Dmax
) dan di Tengah Bentang (Dmin
) pada Gelagar Jembatan
DA1
0,5 wDL
L DC1
DA2
0,5 wSDL
L DC2
DA3 0,5 q' L + p' D
C3 0,25 q' L + 0,5 p'
Gaya Lintang Maksimum di Tumpuan (Dmax
) dan di Tengah Bentang (Dmin
)
Dmax
50% DA1
+ 100% (DA2
+ DA3
)
Dmin
50% DC1
+ 100% (DC2
+ DC3
)
Kekuatan shear connector (Q)
Shear connector yang digunakan adalah Stud ⅝″ × 2½″, dimana :: d: H
maka, kekuatan sebuah Stud Connector (Q) adalah :
10 H d (fc')0.5
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 16
Q == 4781.66 kg
q =
dimana :
=
= 11656.06469
= 1140061.89568
maka :
== 341.55042 kg/cm
== 119.68588 kg/cm
<< 13.99987 cm
Untuk interval 0,00 m - 2,00 m
= 10.0 cm ; = 2.00 m
Untuk interval 2,00 m - 4,00 m
= 15.0 cm ; = 2.00 mUntuk interval 4,00 m - 6,00 m
= 20.0 cm ; = 2.00 mUntuk interval 6,00 m - 7,50 m
= 25.0 cm ; = 1.50 m
Untuk interval 0,00 m - 2,00 m
= 10.0 cm
= 2.0 m
= >
= 478.16603 kg/cm > 341.55042 …… OK !!
Untuk interval 2,00 m - 4,00 m
= 15.0 cm
= 2.0 m
== 27619.7966 kg
= >
Jika direncanakan dipasang tiga baris shear connector pada setiap penaapang gelagar, maka :3 Q
Longitudinal Shear (q) :(D × S
x) / I
t
Sx
[ (b/n) × d ] × dc
cm3
It cm4
Gaya geser longitudinal maksimum (qmax
) :
qmax
(Dmax
× Sx) / I
t
Gaya geser longitudinal minimum (qmin
) :
qmin
(Dmin
× Sx) / I
t
Jarak antara Shear Connector (l) :
Jarak antara Shear Connector di tumpuan (l1) :
l1
Q / qmax
Direncanakan jarak antara shear cinnector dibagi atas 4 (empat) interval jarak, dimana :
l1
L1
l2
L2
l3
L3
l4
L4
Kontrol jarak antar shear connector
l1
L1
q'1
Q / l1
qmax
l2
L2
D2
Dmin
+ [ [ (L/2 - L1) / (L/2) ] (D
max - D
min) ]
q'2
Q / l2
q2
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 17
= 318.77735 kg/cm > 282.38654 …… OK !!
Untuk interval 4,00 m - 6,00 m
= 20.0 cm
= 2.0 m
== 21833.0683 kg
= >= 239.08301 kg/cm > 223.22267 …… OK !!
Untuk interval 6,00 m - 7,50 m
= 25.0 cm
= 1.5 m
== 16046.3399 kg
= >= 191.26641 kg/cm > 164.05879 …… OK !!
B. DENGAN TUMPUAN SEMENTARA SEPANJANG BENTANG
Gaya Lintang akibat Beban MatiSebelum Komposit
= 0.000 ton ; = 0.00 ton= 0.000 kg = 0.00 kg
Setelah Komposit
= ; = 0.00 ton= 15.286875 ton = 0.00 kg= 15286.875 kg
Gaya Lintang akibat Beban Hidup
= == 23.41259 ton = 11.70629 ton= 23412.587 kg = 11706.294 kg
== 38699.46 kg
== 11706.29 kg
Diameter paku = 0.625 in = 1.58750 cmTinggi paku = 2.500 in = 6.35000 cm
Karena perbandingan tinggi paku dengan diameter paku :H/d = 4.0 < 5.5
l3
L3
D3
Dmin
+ [ [ (L/2 - (L1 + L
2)) / (L/2) ] (D
max - D
min) ]
q'3
Q / l3
q3
l4
L4
D4
Dmin
+ [ [ (L/2 - (L1 + L
2 + L
3)) / (L/2) ] (D
max - D
min) ]
q'4
Q / l4
q4
Gaya Lintang Maksimum di Tumpuan (Dmax
) dan di Tengah Bentang (Dmin
) pada Gelagar Jembatan
DA1
DC1
DA2
0,5 (wDL
+ wSDL
) L DC2
DA3 0,5 q' L + p' D
C3 0,25 q' L + 0,5 p'
Gaya Lintang Maksimum di Tumpuan (Dmax
) dan di Tengah Bentang (Dmin
)
Dmax
50% DA1
+ 100% (DA2
+ DA3
)
Dmin
50% DC1
+ 100% (DC2
+ DC3
)
Kekuatan shear connector (Q)
Shear connector yang digunakan adalah Stud ⅝″ × 2½″, dimana :: d: H
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 18
Q == 1593.89 kg
Q == 4781.66 kg
q =
dimana :
=
= 11656.06469
= 1140061.89568
maka :
== 395.66574 kg/cm
== 119.68588 kg/cm
<< 12.08510 cm
Untuk interval 0,00 m - 2,50 m
= 10.0 cm ; = 2.50 m
Untuk interval 2,50 m - 5,00 m
= 15.0 cm ; = 2.50 mUntuk interval 5,00 m - 7,50 m
= 20.0 cm ; = 2.50 m
Untuk interval 0,00 m - 2,50 m
= 10.0 cm
= 2.5 m
= >
= 478.16603 kg/cm > 395.66574 …… OK !!
Untuk interval 2,50 m - 5,00 m
= 15.0 cm
= 2.5 m
=
maka, kekuatan sebuah Stud Connector (Q) adalah :
10 H d (fc')0.5
Jika direncanakan dipasang tiga baris shear connector pada setiap penaapang gelagar, maka :3 Q
Longitudinal Shear (q) :(D × S
x) / I
t
Sx
[ (b/n) × d ] × dc
cm3
It cm4
Gaya geser longitudinal maksimum (qmax
) :
qmax
(Dmax
× Sx) / I
t
Gaya geser longitudinal minimum (qmin
) :
qmin
(Dmin
× Sx) / I
t
Jarak antara Shear Connector (l) :
Jarak antara Shear Connector di tumpuan (l1) :
l1
Q / qmax
Direncanakan jarak antara shear cinnector dibagi atas 3 (tiga) interval jarak, dimana :
l1
L1
l2
L2
l3
L3
Kontrol jarak antar shear connector
l1
L1
q'1
Q / l1
qmax
l2
L2
D2
Dmin
+ [ [ (L/2 - L1) / (L/2) ] (D
max - D
min) ]
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 19
= 29701.7395 kg
= >= 318.77735 kg/cm > 303.67246 …… OK !!
Untuk interval 5,00 m - 7,50 m
= 20.0 cm
= 2.5 m
== 20704.0166 kg
= >= 239.08301 kg/cm > 211.67917 …… OK !!
q'2
Q / l2
q2
l3
L3
D3
Dmin
+ [ [ (L/2 - (L1 + L
2)) / (L/2) ] (D
max - D
min) ]
q'3
Q / l3
q3
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 20
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 21
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 22
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 23
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 24
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 25
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 26
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 27
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 28
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 29
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 30
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 31
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 32
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 33
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 34
33406.52
-2893.36
x
0.0 33406.52491
1.0 30513.160752.0 27619.79659
3.0 24726.43243
Di = ax + b
b = [ Dmax
]
a = [ {(Dmin
- Dmax
) / (L/2)} + Dmax
]
Di
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 35
4.0 21833.068275.0 18939.704116.0 16046.33995
7.5 11706.29371
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 36
38699.46
-3599.09
x
0.0 38699.46241
1.0 35100.37325
Di = ax + b
b = [ Dmax
]
a = [ (Dmin
- Dmax
) / (L/2) ]
Di
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Tengah - 37
2.0 31501.28409
2.5 29701.739513.0 27902.194934.0 24303.105775.0 20704.01661
6.0 17104.92745
7.5 11706.29371
Perencanaan Gelagar Tengah
38
RESUME HASIL PERHITUNGAN TEGANGANPADA PENAMPANG KOMPOSIT UNTUK GELAGAR TENGAH
ANALISA PEMBEBANAN= 1.41145 t/m ; q' = 1.60000 t/m
= 0.62680 t/m ; p' = 11.41259 ton
= 1.05625 t/m ; = 0.35520 t/m
PROPERTIES PENAMPANGn = 9 ;L = 15.00 m d = 20.0 cm
= 36.22615 cm ; = 83.8 cm
= 72.57385 cm ; = 10966.0
= 1140061.89568 ; = 462017.0
TEGANGAN PADA PENAMPANG KOMPOSIT
Sebelum Sesudah Komposit TEGANGAN Tegangan1 2 3 4 5 TOTAL Izin
Unshoring
MOMEN (t.m) 39.69703 17.62875 87.79720
TEGANGAN BetonAtas 0.00000 6.22404 30.99787 37.22192 112.50
Bawah 0.00000 2.78783 13.88434 16.67216 112.50
BajaAtas 362.00101 17.35896 86.45357 465.81354 2666.67
Bawah 362.00101 112.22078 558.89785 1033.11964 2666.67
Full Shoring
MOMEN (t.m) 0.00000 39.69703 17.62875 87.79720
TEGANGAN BetonAtas 0.00000 14.01552 6.22404 30.99787 51.23744 112.50
Bawah 0.00000 6.27773 2.78783 13.88434 22.94989 112.50
BajaAtas 0.00000 39.08951 17.35896 86.45357 142.90204 2666.67
Bawah 0.00000 252.70265 112.22078 558.89785 923.82127 2666.67
wDL
wSDL
wc
ws
yc hs
ys
Ws cm3
It cm4 I
s cm4
(kg/cm2)
(kg/cm2)
Perencanaan Gelagar Tengah
39
MOMEN (t.m) -9.92426 49.62129 17.62875 87.79720
TEGANGAN BetonAtas 0.00000 17.51940 6.22404 30.99787 54.74132 112.50
Bawah 0.00000 7.84716 2.78783 13.88434 24.51932 112.50
BajaAtas -90.50025 48.86189 17.35896 86.45357 62.17417 2666.67
Bawah -90.50025 315.87831 112.22078 558.89785 896.49668 2666.67
MOMEN (t.m) -3.52863 38.81488 15.67000 68.53147
TEGANGAN BetonAtas 0.00000 13.70406 5.53248 24.19587 43.43242 112.50
Bawah 0.00000 6.13822 2.47807 10.83763 19.45393 112.50
BajaAtas -32.17787 38.22086 15.43019 67.48267 88.95585 2666.67
Bawah -32.17787 247.08703 99.75180 436.25639 750.91735 2666.67
MOMEN (t.m) 0.88216 38.81488 17.62875 87.79720
TEGANGAN BetonAtas 0.00000 13.70406 6.22404 30.99787 50.92598 112.50
Bawah 0.00000 6.13822 2.78783 13.88434 22.81039 112.50
BajaAtas 8.04447 38.22086 17.35896 86.45357 150.07785 2666.67
Bawah 8.04447 247.08703 112.22078 558.89785 926.25013 2666.67
Sebelum Komposit Sesudah Komposit1 2 3 4 5
MOMEN (t.m) 8.88000 13.20313 13.20313 15.67000 68.53147
TEGANGAN BetonAtas 0.00000 0.00000 0.00000 5.53248 24.19587 29.72835 112.50
Bawah 0.00000 0.00000 0.00000 2.47807 10.83763 13.31570 112.50
BajaAtas 80.97757 120.40056 120.40056 15.43019 67.48267 404.69154 2666.67
Bawah 80.97757 120.40056 120.40056 99.75180 436.25639 857.78687 2666.67
Satu Tumpuan Sementara
(kg/cm2)
Dua Tumpuan Sementara (titik D dan titik E) (kg/cm2)
Dua Tumpuan Sementara (titik C)
(kg/cm2)
Pengecoran Bertahap (titik D dan titik E)
(kg/cm2)
Perencanaan Gelagar Tengah
40
Sebelum Komposit Sesudah Komposit1 2 3 4 5
MOMEN (t.m) 9.99000 16.50391 13.20313 17.62875 87.79720
TEGANGAN BetonAtas 0.00000 0.00000 4.66152 6.22404 30.99787 41.88344 112.50
Bawah 0.00000 0.00000 2.08796 2.78783 13.88434 18.76012 112.50
BajaAtas 91.09976 150.50070 13.00107 17.35896 86.45357 358.41405 2666.67
Bawah 91.09976 150.50070 84.04821 112.22078 558.89785 996.76730 2666.67
Pengecoran Bertahap (titik C)
(kg/cm2)
Perencanaan Gelagar Tengah
41
………. OK !!………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!
Perencanaan Gelagar Tengah
42
………. OK !!………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!
Perencanaan Gelagar Tengah
43
………. OK !!………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Pinggir - 81
PERENCANAAN GELAGAR JEMBATAN KOMPOSIT"GELAGAR PINGGIR"
jembatan komposit dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
DATA - DATA= 15.00 m= 7.60 m= 2.00 m= 0.80 m= 1.00 m= 5 gelagar
= 20.0 cm= 5.0 cm
Tebal lapisan aspal = 5.0 cmTebal trotoar = 20.0 cmTebal genangan air hujan = 5.0 cm
Berat sendiri beton = 2.50
Berat sendiri aspal = 2.30
Berat sendiri trotoar = 2.20
Berat tiang + sandaran = 0.50 t/mBerat sendiri air = 1.00 t/m
= 25.0 MPa
= 400.0 MPa
= 200000.0 MPa
= 296.0 kg/m
= 40.0 cm
= 83.8 cm
= 380.0
= 10966.0
= 462017.0
Direncanakan suatu jembatan komposit dengan panjang bentang jembatan L = 15,00 m, dimana potongan melintang
Panjang jembatan (L)Lebar lantai kendaran (B)Jarak antar gelagar (s)Lebar kantilever (c') Lebar trotoar (c")Jumlah gelagar baja (N
g)
Tebal lantai beton (d)Tinggi voute (t)
t/m3
t/m3
t/m3
Kuat tekan beton (fc')
Tegangan leleh baja (fy)
Modulus elsatisitas baja (Es)
Profil Baja Wide Flange (W 838 × 296)ws
bs
hs
As cm2
Ws cm3
Is cm4
20,0 cm20,0 cm
1,0 m
0,8 m 0,8 m2,0 m 2,0 m2,0 m 2,0 m
1,0 m7,6 m
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Pinggir - 81
ANALISA PEMBEBANAN
Berat sendiri lantai beton = 0.98000 t/m= 0.05625 t/m
Berat sendiri gelagar = 0.29600 t/mBerat sendiri diafragma = 0.05920 t/m
= 1.39145 t/m
Berat sendiri aspal = 0.87400 t/mBerat sendiri trotoar = 0.88000 t/mBerat tiang + sandaran = 1.00000 t/mBerat air hujan = 0.38000 t/m
= 3.13400 t/m
Karena beban mati sekunder dipikul sama besar oleh setiap gelagar, maka besarnya beban mati sekunder
=
= 0.62680 t/m
q = 2.20 t/m
q' =dimana :
s' == 0.90 m
maka :q' =q' = 0.72000 t/m
p = 12.00 ton
p' =dimana :
K == 1.30769
maka :p' =p' = 5.13566 ton
BEBAN MATI (DEAD LOAD)
Beban Mati Primer (wDL
)
Berat sendiri voute
wDL
Beban Mati Sekunder (wSDL
)
w'SDL
(wSDL
) yang dipikul oleh gelagar tengah adalah :
wSDL
wSDL
/ Ng
wSDL
BEBAN HIDUP (LIVE LOAD)
Beban merata (q)
Beban merata (q) yang bekerja pada jembatan dengan panjang bentang 15,0 m adalah :(jika panjang bentang jembatan L < 30,0 m)
Besarnya beban merata (q) yang dipikul oleh setiap gelagar tengah adalah :(q / 2,75) × s'
1/2 (s + c' - c")
(q / 2,75) × s'
Beban garis (p)
Beban garis (p) yang bekerja pada jembatan adalah :
Besarnya beban garis (p) yang dipikul oleh setiap gelagar tengah adalah :(p / 2,75) × s' × K
1 + [ 20 / (50 + L) ]
(p / 2,75) × s' × K
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Pinggir - 81
= 500.00 = 0.50
Beban hidup pada trotoar yang diperhitungkan dalam analisa pembebanan gelagar pinggir adalah : q'' =q'' = 0.34500 t/m
LEBAR EFEKTIF LANTAI BETON
Berdasarkan SPESIFIKASI AASHTO
dari nilai-nilai berikut :b = = 125.0 cm
b = = 120.0 cmb = = 120.0 cm
Nilai terkecil dari nilai - nilai di atas adalah :b = 120.0 cm
Pada gelagar pinggir terdapat kantilever dengan panjang (c) :
c =c = 55.00 cm
b =b = 180.0 cm
Berdasarkan PERATURAN BINA MARGA
b =dimana :
e = = 50.00 cma = = 75.00 cm
a/L = 0.05
= 1.0maka :
λ = a = 75.00 cm
Pada gelagar pinggir terdapat kantilever dengan panjang (c) :
c =c = 55.00 cm
menurut peraturan BINA MARGA adalah :b =b = 180.0 cm
Beban hidup trotoar (q")
Beban hidup pada trotoar (wtr) :
wtr kg/cm2 t/m2
(1/s) (0.6 wtr c") (s + c' - (c"/2))
Lebar efektif lantai beton (b) untuk gelagar tengah berdasarkan spesifikasi AASHTO, adalah nilai terkecil
L / 121/2 (s + b
s)
6 d
c' - (bs/2 + t)
Jadi, lebar efektif lantai beton (b) untuk gelagar tengah berdasarkan spesifikasi AASHTO adalah :b + c + t
Lebar efektif lantai beton (b) untuk gelagar tengah menurut peraturan BINA MARGA adalah :2 λ + e
bs + 2 t
(s - e) / 2
Untuk a / L = 0.05, dari tabel diperoleh :λ/a
c' - (bs/2 + t)
Karena nilai λ lebih besar dari penjang kantilever, maka lebar efektif lantai beton (b) untuk gelagar tengah
λ + e + c
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Pinggir - 81
PERENCANAAN GELAGAR JEMBATAN SECARA ULTIMIT (ULTIMATE DESIGN)
a =a = 397.39 mm
x =dimana :
= 0.85maka :
x =x = 467.51 mm
berarti Asumsi Salah --> garis netral penampang komposit berada si daerah baja.
x =dimana :
= 0
= = 0maka :
x =x = 652.80 mm
=
= 7650000.0 N
=
= 3775000.0 N
=dimana :
= = 820.40 mm
d" = = 444.00 mmmaka :
= 7952160000.00 N.mm
= 7952.16 kN.m
= 795.22 t.m
Perencanaan gelagar jembatan secara ultimit (ultimate design) bertujuan untuk mendapatkan momen kapasitasultimit (ultimate momen capacity, M
u) yang dapat dipikul oleh penampang gelagar jembatan.
Asumsikan Garis Netral Penampang Komposit berada di daerah Beton
l Tinggi Blok Tegangan Tekan Beton (a) :(A
s f
y) / (0,85 f
c' b)
l Lokasi garis netral penampang komposit (x) :a / β
1
β1
( jika kuat tekan beton, fc' < 30,0 MPa)
a / β1
Karena lokasi garis netral penampang (x = 420,76125 mm) lebih besar dari tebal lantai beton (d = 200,0 mm),
Untuk Garis Netral Penampang Komposit berada di daerah Baja
l Lokasi garis netral penampang komposit terhadap serat atas beton (x) :[ ε
cu / (ε
cu + ε
s) ] (d + h
s)
εcu
εs
fy / E
s
[ εcu
/ (εcu
+ εs) ] (d + t + h
s)
l Gaya Tekan Ultimit Beton (Cc) :
Cc
0,85 fc' b d
Cc
l Gaya Tarik Ultimit Baja (Cs) :
Cs
0.5 (As f
y - C
c)
Cs
l Momen Kapasitas Ultimit Penampang Komposit (Mu) :
Mu
Cc d' + C
s d"
d' 0.5 (hs + 3t + x)
0.5 (hs + t)
Mu
Mu
Mu
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Pinggir - 81
PERENCANAAN GELAGAR JEMBATAN SECARA ELASTIS (ELASTIC DESIGN)
PROPERTIES PENAMPANG
b = 180.0 cm
n =dimana :
= 200000.0 MPa
= = 23500.0 MPa
maka :
n =n = 8.510638 à n = 9
=
dimana :
= = 400.00
maka :
=
= 37.72051 cm
Selanjutnya dapat dihitung :
= = 71.07949 cm
= = 27.72051 cm
= = 29.17949 cm
=
dimana :
= 13333.33
= 307370.73241
= 462017.00000
= 323548.13938
maka :
=
= 1106269.20513
Perencanaan gelagar jembatan secara elastis (elastic design) bertujuan untuk mendapatkan teganganyang terjadi pada penampang komposit.
l Lebar efektif Lantai Beton (b) :
l Modulus Rasio (n) :E
s / E
c
Es
Ec
4700 (fc')0,5
Es / E
c
l Lokasi Garis Netral Penampang Komposit :
Asumsikan Garis Netral Penampang Kmposit berada di daerah Bajay
c[ A
c (d/2) + A
s (d + t + h
s/2) ] / [A
c + A
s]
Ac (b/n) d cm2
yc
[ Ac (d/2) + A
s (d + t + h
s/2) ] / [A
c + A
s]
yc
Karena yc > d, berarti asumsi benar à garis netral penampang komposit berada di daerah baja
ys
(d + t + hs) - y
c
dc
yc - 0.5 d
ds
ys - 0.5 h
s
l Momen Inersia Total Penampang Komposit (It) :
It Ic + Ac dc2 + Is + Asds
2
Ic 1/12 (b/n) d3 = cm4
Ac d
c2
cm4
Is cm4
Asd
s2
cm4
It
Ic + A
c d
c2 + I
s + A
sd
s2
It cm4
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Pinggir - 81
TEGANGAN PADA PENAMPANG KOMPOSIT
1. Tanpa Tumpuan Sementara (Unshoring)
Sebelum Komposit :
= à = 39.13453 t.m
Setelah Komposit :
= à = 17.62875 t.m
= = 49.21187 t.m
=
dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 6.67876
= = 18.64421
maka :
= <
= 25.32297 < 112.50 ……… OK !!
=
dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 3.13758
= = 8.75876
maka :
= <
= 11.89634 < 112.50 ……… OK !!
=
dimana :
= = 356.87
= = 20.27054
= = 56.58660
maka :
= <
= 433.72867 < 2666.67 ……… OK !!
l Momen Maksimum pada Gelagar Jembatan (Momen di Tengah Bentang Jembatan)
M1 1/8 wDL L2 M1
M2
1/8 wSDL
L2 M2
M3 1/8 (q' + q") L2 + 1/4 p' L M
3
l Tegangan pada Penampang Komposit di Tengah Bentang Jembatan
Tegangan pada serat atas beton (fc-a
) :
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
fc-a1 kg/cm2
fc-a2 (M2 yc) / (n It) kg/cm2
fc-a3
(M3 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
0.45 fc'
fc-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah beton (fc-b
) :
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
fc-b1 kg/cm2
fc-b2
[ M2 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b3
[ M3 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
0.45 fc'
fc-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat atas baja (fs-a
) :
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
fs-a1
M1 / W
s kg/cm2
fs-a2
[ M2 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a3
[ M3 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
fy / 1.5
fs-a kg/cm2 kg/cm2
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Pinggir - 81
=
dimana :
= = 356.87
= = 113.26741
= = 316.19376
maka :
= <
= 786.33270 < 2666.67 ……… OK !!
2. Dengan Tumpuan Sementara Sepanjang Bentang (Full Shoring)
Sebelum Komposit :
= 0 à = 0.00000 t.m
Setelah Komposit :
= à = 39.13453 t.m
= à = 17.62875 t.m
= = 49.21187 t.m
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= 14.82635
= = 6.67876
= = 18.64421
maka :
= <
= 40.14933 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 6.96519
= = 3.13758
= = 8.75876
maka :
= <
= 18.86153 < 112.50 ……… OK !!
Tegangan pada serat bawah baja (fs-b
) :
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
fs-b1
M1 / W
s kg/cm2
fs-b2
(M2 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b3
(M3 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
fy / 1.5
fs-b kg/cm2 kg/cm2
l Momen Maksimum pada Gelagar Jembatan (Momen di Tengah Bentang Jembatan)
M1
M1
M2
1/8 wDL
L2 M2
M3
1/8 wSDL
L2 M3
M4 1/8 (q' + q") L2 + 1/4 p' L M
4
l Tegangan pada Penampang Komposit di Tengah Bentang Jembatan
Tegangan pada serat atas beton (fc-a
) :
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
fc-a1 kg/cm2
fc-a2
(M2 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a3
(M3 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a4
(M4 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
0.45 fc'
fc-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah beton (fc-b
) :
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
fc-b1 kg/cm2
fc-b2
[ M2 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b3
[ M3 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b4
[ M4 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
0.45 fc'
fc-b kg/cm2 kg/cm2
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Pinggir - 81
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 44.99911
= = 20.27054
= = 56.58660maka :
= <
= 121.85625 < 2666.67 ……… OK !!
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 251.44534
= = 113.26741
= = 316.19376maka :
= <
= 680.90652 < 2666.67 ……… OK !!
3. Dengan Satu Tumpuan Sementara di Tengah Bentang (Partial Shoring)
Sebelum Komposit :
= à = -9.78363 t.m
Setelah Komposit :
= à = 48.91816 t.m
= à = 17.62875 t.m
= = 49.21187 t.m
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= 18.53294
= = 6.67876
= = 18.64421
maka :
= <
= 43.85592 < 112.50 ……… OK !!
Tegangan pada serat atas baja (fs-a
) :
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fs-a1 kg/cm2
fs-a2
[ M2 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a3
[ M3 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a4
[ M4 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fy / 1.5
fs-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah baja (fs-b
) :
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fs-b1 kg/cm2
fs-b2
(M2 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b3
(M3 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b4
(M4 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fy / 1.5
fs-b kg/cm2 kg/cm2
l Momen Maksimum pada Gelagar Jembatan (Momen di Tengah Bentang Jembatan)
M1
1/32 wDL
L2 M1
M2
5/32 wDL
L2 M2
M3
1/8 wSDL
L2 M3
M4 1/8 (q' + q") L2 + 1/4 p' L M4
l Tegangan pada Penampang Komposit di Tengah Bentang Jembatan
Tegangan pada serat atas beton (fc-a
) :
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
fc-a1 kg/cm2
fc-a2
(M2 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a3
(M3 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a4 (M4 yc) / (n It) kg/cm2
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
0.45 fc'
fc-a kg/cm2 kg/cm2
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Pinggir - 81
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 8.70649
= = 3.13758
= = 8.75876maka :
= <
= 20.60283 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= = -89.21788
= = 56.24889
= = 20.27054
= = 56.58660
maka :
= <
= 43.88815 < 2666.67 ……… OK !!
=dimana :
= = -89.21788
= = 314.30668
= = 113.26741
= = 316.19376
maka :
= <
= 654.54997 < 2666.67 ……… OK !!
4. Dengan Dua Tumpuan Sementara di titik D dan titik E (Partial Shoring)
Sebelum Komposit :
= à = -3.47863 t.m
Setelah Komposit :
= à = 38.26488 t.m
= à = 15.67000 t.m
= = 39.46416 t.m
Tegangan pada serat bawah beton (fc-b
) :
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
fc-b1 kg/cm2
fc-b2
[ M2 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b3
[ M3 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b4
[ M4 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
0.45 fc'
fc-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat atas baja (fs-a
) :
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fs-a1 M1 / Ws kg/cm2
fs-a2
[ M2 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a3
[ M3 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a4
[ M4 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fy / 1.5
fs-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah baja (fs-b
) :
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fs-b1
M1 / W
s kg/cm2
fs-b2
(M2 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b3 (M3 ys) / It kg/cm2
fs-b4
(M4 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fy / 1.5
fs-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan di titik D dan titik E
l Momen pada Gelagar Jembatan di titik D dan titik E
M1
1/90 wDL
L2 M1
M2
11/90 wDL
L2 M2
M3
1/9 wSDL
L2 M3
M4 1/9 (q' + q") L2 + 1/6 p' L M
4
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Pinggir - 81
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= 14.49688
= = 5.93667
= = 14.95124
maka :
= <
= 35.38479 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 6.81041
= = 2.78896
= = 7.02386
maka :
= <
= 16.62323 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= = -31.72191
= = 43.99913
= = 18.01826
= = 45.37814
maka :
= <
= 75.67361 < 2666.67 ……… OK !!
=dimana :
= = -31.72191
= = 245.85767
= = 100.68214
= = 253.56326
maka :
= <
= 568.38117 < 2666.67 ……… OK !!
l Tegangan pada Penampang Komposit di Tengah Bentang Jembatan
Tegangan pada serat atas beton (fc-a
) :
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
fc-a1 kg/cm2
fc-a2
(M2 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a3
(M3 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a4
(M4 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
0.45 fc'
fc-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah beton (fc-b
) :
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
fc-b1 kg/cm2
fc-b2
[ M2 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b3
[ M3 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b4
[ M4 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
0.45 fc'
fc-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat atas baja (fs-a
) :
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fs-a1
M1 / W
s kg/cm2
fs-a2
[ M2 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a3 [ M3 (hs - ys) ] / It kg/cm2
fs-a4
[ M4 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fy / 1.5
fs-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah baja (fs-b
) :
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fs-b1
M1 / W
s kg/cm2
fs-b2
(M2 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b3
(M3 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b4
(M4 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fy / 1.5
fs-b kg/cm2 kg/cm2
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Pinggir - 81
Sebelum Komposit :
= à = 0.86966 t.m
Setelah Komposit :
= à = 38.26488 t.m
= à = 17.62875 t.m
= = 49.21187 t.m
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= 14.49688
= = 6.67876
= = 18.64421maka :
= <
= 39.81985 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= = 6.81041
= = 3.13758
= = 8.75876maka :
= <
= 18.70675 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= = 7.93048
= = 43.99913
= = 20.27054
= = 56.58660maka :
= <
= 128.78675 < 2666.67 ……… OK !!
Tegangan di titik C (titik di tengah bentang balok)
l Momen Maksimum pada Gelagar Jembatan (Momen di Tengah Bentang Jembatan)
M1 1/360 wDL L2 M1
M2
11/90 wDL
L2 M2
M3
1/8 wSDL
L2 M3
M4 1/8 (q' + q") L2 + 1/4 p' L M
4
l Tegangan pada Penampang Komposit di Tengah Bentang Jembatan
Tegangan pada serat atas beton (fc-a
) :
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
fc-a1 kg/cm2
fc-a2
(M2 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a3
(M3 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a4
(M4 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
0.45 fc'
fc-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah beton (fc-b
) :
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
fc-b1 kg/cm2
fc-b2
[ M2 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b3 [ M3 (yc - d) ] / (n It) kg/cm2
fc-b4
[ M4 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
0.45 fc'
fc-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat atas baja (fs-a
) :
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fs-a1
M1 / W
s kg/cm2
fs-a2
[ M2 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a3
[ M3 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a4 [ M4 (hs - ys) ] / It kg/cm2
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
fy / 1.5
fs-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah baja (fs-b
) :
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Pinggir - 81
=dimana :
= = 7.93048
= = 245.85767
= = 113.26741
= = 316.19376
maka :
= <
= 683.24932 < 2666.67 ……… OK !!
5. Pengecoran Bertahap
Sebelum Komposit :
= à = 8.88000 t.m
= à = 12.95313 t.m
= à = 12.95313 t.m
Setelah Komposit :
= à = 15.67000 t.m
= = 39.46416 t.m
=dimana :
= 0.00 = 0.00000
= 0.00 = 0.00000
= 0.00 = 0.00000
= = 5.93667
= = 14.95124
maka :
= <
= 20.88791 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= 0.0 = 0.00000
= 0.0 = 0.00000
= = 2.78896
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fs-b1
M1 / W
s kg/cm2
fs-b2
(M2 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b3
(M3 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b4
(M4 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
fy / 1.5
fs-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan di titik D dan titik E
l Momen pada Gelagar Jembatan di titik D dan titik E
M1
1/9 wc L2 M
1
M2 1/18 wc L2 M2
M3
1/18 wc L2 M
3
M4
1/9 wSDL
L2 M4
M5 1/9 (q' + q") L2 + 1/6 p' L M
5
l Tegangan pada Penampang Komposit di Tengah Bentang Jembatan
Tegangan pada serat atas beton (fc-a
) :
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
+ fc-a5
fc-a1 kg/cm2
fc-a2 kg/cm2
fc-a3 kg/cm2
fc-a4
(M3 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a5
(M4 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
+ fc-a5
0.45 fc'
fc-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah beton (fc-b
) :
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
+ fc-b5
fc-b1 kg/cm2
fc-b2 kg/cm2
fc-b3 kg/cm2
fc-b4
[ M4 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Pinggir - 81
= = 7.02386
maka :
= <
= 9.81282 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= = 80.97757
= = 118.12078
= = 118.12078
= = 18.01826
= = 45.37814maka :
= <
= 380.61553 < 2666.67 ……… OK !!
=dimana :
= = 80.97757
= = 118.12078
= = 118.12078
= = 100.68214
= = 253.56326maka :
= <
= 671.46454 < 2666.67 ……… OK !!
Sebelum Komposit :
= à = 9.99000 t.m
= à = 16.19141 t.m
Setelah Komposit :
= à = 12.95313 t.m
= à = 17.62875 t.m
= = 49.21187 t.m
=dimana :
fc-b5
[ M5 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
+ fc-b5
0.45 fc'
fc-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat atas baja (fs-a
) :
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
+ fs-a5
fs-a1
M1 / W
s kg/cm2
fs-a2
M2 / W
s kg/cm2
fs-a3
M3 / W
s kg/cm2
fs-a4
[ M4 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a5
[ M5 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
+ fs-a5
fy / 1.5
fs-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah baja (fs-b
) :
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
+ fs-b5
fs-b1
M1 / W
s kg/cm2
fs-b2
M2 / W
s kg/cm2
fs-b3
M3 / W
s kg/cm2
fs-b4
(M4 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b5
(M5 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
+ fs-b5
fy / 1.5
fs-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan di titik C (titik di tengah bentang balok)
l Momen Maksimum pada Gelagar Jembatan (Momen di Tengah Bentang Jembatan)
M1
1/8 ws L2 M
1
M2 5/72 wc L2 M2
M3
1/18 wDL
L2 M3
M4
1/8 wSDL
L2 M4
M5 1/8 (q' + q") L2 + 1/4 p' L M
5
l Tegangan pada Penampang Komposit di Tengah Bentang Jembatan
Tegangan pada serat atas beton (fc-a
) :
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
+ fc-a5
Perencanaan Jembatan Komposit
Gelagar Pinggir - 81
= 0.0 = 0.00000
= 0.0 = 0.00000
= 4.90737
= = 6.67876
= = 18.64421maka :
= <
= 30.23034 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= 0.0 = 0.00000
= 0.0 = 0.00000
= = 2.30541
= = 3.13758
= = 8.75876maka :
= <
= 14.20175 < 112.50 ……… OK !!
=dimana :
= = 91.09976
= = 147.65098
= = 14.89424
= = 20.27054
= = 56.58660maka :
= <
= 330.50213 < 2666.67 ……… OK !!
=dimana :
= = 91.09976
= = 147.65098
= = 83.22581
= = 113.26741
= = 316.19376maka :
= <
= 751.43772 < 2666.67 ……… OK !!
fc-a1 kg/cm2
fc-a2 kg/cm2
fc-a3 (M2 yc) / (n It) kg/cm2
fc-a4
(M3 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a5
(M4 y
c) / (n I
t) kg/cm2
fc-a
fc-a1
+ fc-a2
+ fc-a3
+ fc-a4
+ fc-a5
0.45 fc'
fc-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah beton (fc-b
) :
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
+ fc-b5
fc-b1 kg/cm2
fc-b2 kg/cm2
fc-b3
[ M2 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b4 [ M3 (yc - d) ] / (n It) kg/cm2
fc-b5
[ M4 (y
c - d) ] / (n I
t) kg/cm2
fc-b
fc-b1
+ fc-b2
+ fc-b3
+ fc-b4
+ fc-b5
0.45 fc'
fc-b kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat atas baja (fs-a
) :
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
+ fs-a5
fs-a1
M1 / W
s kg/cm2
fs-a2
M2 / W
s kg/cm2
fs-a3
[ M2 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a4 [ M3 (hs - ys) ] / It kg/cm2
fs-a5
[ M4 (h
s - y
s) ] / I
t kg/cm2
fs-a
fs-a1
+ fs-a2
+ fs-a3
+ fs-a4
+ fs-a5
fy / 1.5
fs-a kg/cm2 kg/cm2
Tegangan pada serat bawah baja (fs-b
) :
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
+ fs-b5
fs-b1
M1 / W
s kg/cm2
fs-b2
M2 / W
s kg/cm2
fs-b3
(M2 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b4
(M3 y
s) / I
t kg/cm2
fs-b5 (M4 ys) / It kg/cm2
fs-b
fs-b1
+ fs-b2
+ fs-b3
+ fs-b4
+ fs-b5
fy / 1.5
fs-b kg/cm2 kg/cm2
Perencanaan Gelagar Tengah
58
RESUME HASIL PERHITUNGAN TEGANGANPADA PENAMPANG KOMPOSIT UNTUK GELAGAR TENGAH
ANALISA PEMBEBANAN= 1.39145 t/m ; q' = 0.72000 t/m
= 0.62680 t/m ; p' = 5.13566 ton
= 1.03625 t/m ; = 0.35520 t/m
PROPERTIES PENAMPANGn = 9 ;L = 15.00 m d = 20.0 cm
= 37.72051 cm ; = 83.8 cm
= 71.07949 cm ; = 10966.0
= 1106269.20513 ; = 462017.0
TEGANGAN PADA PENAMPANG KOMPOSIT
Sebelum Sesudah Komposit TEGANGAN Tegangan1 2 3 4 5 TOTAL Izin
Unshoring
MOMEN (t.m) 39.13453 17.62875 39.50874
TEGANGAN BetonAtas 0.00000 6.67876 14.96813 21.64689 112.50
Bawah 0.00000 3.13758 7.03179 10.16937 112.50
BajaAtas 356.87152 20.27054 45.42940 422.57146 2666.67
Bawah 356.87152 113.26741 253.84970 723.98864 2666.67
Full Shoring
MOMEN (t.m) 0.00000 39.13453 17.62875 39.50874
TEGANGAN BetonAtas 0.00000 14.82635 6.67876 14.96813 36.47324 112.50
Bawah 0.00000 6.96519 3.13758 7.03179 17.13456 112.50
BajaAtas 0.00000 44.99911 20.27054 45.42940 110.69905 2666.67
Bawah 0.00000 251.44534 113.26741 253.84970 618.56246 2666.67
wDL
wSDL
wc
ws
yc hs
ys
Ws cm3
It cm4 I
s cm4
(kg/cm2)
(kg/cm2)
Perencanaan Gelagar Tengah
59
MOMEN (t.m) -9.78363 48.91816 17.62875 39.50874
TEGANGAN BetonAtas 0.00000 18.53294 6.67876 14.96813 40.17983 112.50
Bawah 0.00000 8.70649 3.13758 7.03179 18.87586 112.50
BajaAtas -89.21788 56.24889 20.27054 45.42940 32.73095 2666.67
Bawah -89.21788 314.30668 113.26741 253.84970 592.20591 2666.67
MOMEN (t.m) -3.47863 38.26488 15.67000 30.83916
TEGANGAN BetonAtas 0.00000 14.49688 5.93667 11.68360 32.11716 112.50
Bawah 0.00000 6.81041 2.78896 5.48878 15.08814 112.50
BajaAtas -31.72191 43.99913 18.01826 35.46062 65.75610 2666.67
Bawah -31.72191 245.85767 100.68214 198.14632 512.96422 2666.67
MOMEN (t.m) 0.86966 38.26488 17.62875 39.50874
TEGANGAN BetonAtas 0.00000 14.49688 6.67876 14.96813 36.14377 112.50
Bawah 0.00000 6.81041 3.13758 7.03179 16.97978 112.50
BajaAtas 7.93048 43.99913 20.27054 45.42940 117.62955 2666.67
Bawah 7.93048 245.85767 113.26741 253.84970 620.90526 2666.67
Sebelum Komposit Sesudah Komposit1 2 3 4 5
MOMEN (t.m) 8.88000 12.95313 12.95313 15.67000 30.83916
TEGANGAN BetonAtas 0.00000 0.00000 0.00000 5.93667 11.68360 17.62028 112.50
Bawah 0.00000 0.00000 0.00000 2.78896 5.48878 8.27773 112.50
BajaAtas 80.97757 118.12078 118.12078 18.01826 35.46062 370.69801 2666.67
Bawah 80.97757 118.12078 118.12078 100.68214 198.14632 616.04760 2666.67
Satu Tumpuan Sementara
(kg/cm2)
Dua Tumpuan Sementara (titik D dan titik E) (kg/cm2)
Dua Tumpuan Sementara (titik C)
(kg/cm2)
Pengecoran Bertahap (titik D dan titik E)
(kg/cm2)
Perencanaan Gelagar Tengah
60
Sebelum Komposit Sesudah Komposit1 2 3 4 5
MOMEN (t.m) 9.99000 16.19141 12.95313 17.62875 39.50874
TEGANGAN BetonAtas 0.00000 0.00000 4.90737 6.67876 14.96813 26.55426 112.50
Bawah 0.00000 0.00000 2.30541 3.13758 7.03179 12.47478 112.50
BajaAtas 91.09976 147.65098 14.89424 20.27054 45.42940 319.34492 2666.67
Bawah 91.09976 147.65098 83.22581 113.26741 253.84970 689.09366 2666.67
Pengecoran Bertahap (titik C)
(kg/cm2)
Perencanaan Gelagar Tengah
61
………. OK !!………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!
Perencanaan Gelagar Tengah
62
………. OK !!………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!
Perencanaan Gelagar Tengah
63
………. OK !!………. OK !!
………. OK !!
………. OK !!
PERENCANAAN GELAGAR JEMBATAN KOMPOSIT
"GELAGAR TENGAH"
jembatan komposit dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Data - Data := 15.00 m= 7.60 m= 2.00 m= 0.80 m
Lebar trotoar = 1.00 mJumlah gelagar baja = 5 gelagar
Tebal lantai beton = 20.0 cm= 5.0 cm
Tebal lapisan aspal = 5.0 cmTebal trotoar = 20.0 cm
Berat sendiri beton = 2.50Berat sendiri aspal = 2.30Berat sendiri trotoar = 2.20Berat tiang + sandaran = 0.50 t/m
= 25.0 MPa= 400.0 MPa= 200000.0 MPa
Profil Baja= 296.0 kg/m
= 40.0 cm
= 83.8 cm
= 380.0
= 10966.0
= 462017.0
Direncanakan suatu jembatan komposit dengan panjang bentang jembatan L = 15,00 m, dimana potongan melintang
Panjang bentang jembatan (L)Lebar lantai kendaran (B)Jarak antar gelagar (s)Lebar kantilever (c)
Tinggi voute
t/m3
t/m3
t/m3
Kuat tekan beton (fc')
Tegangan leleh baja (fy)
Modulus elsatisitas baja (Es)
(W 838 × 296) ws
bs
hs
As cm2
Ws cm3
Is cm4
20,0 cm
20,0 cm
0,80 m 0,80 m
1,00 m1,00 m7,60 m
2,00 m 2,00 m 2,00 m 2,00 m
1. Analisa Pembebanan
Beban Mati
Berat sendiri lantai beton = 1.00000 t/m= 0.05625 t/m
Berat sendiri gelagar = 0.29600 t/m Berat sendiri diafragma = 0.05920 t/m
= 1.41145 t/m
Berat sendiri aspal = 0.8740 t/m Berat sendiri trotoar = 0.8800 t/m Berat tiang + sandaran = 1.0000 t/m Berat air hujan = 0.3800 t/m
= 3.1340 t/m
Beban mati untuk setiap gelagar tengah= 1.41145 t/m= 0.62680 t/m
Beban Hidup
q = 2.200 t/mq' = 1.600 t/m
P = 12.000 tonP' = 8.727 ton
K = 1.30769P' = 11.41259 ton
b = = 375.00 cmb = s = 200.00 cmb = = 240.00 cm
Jadi :b = 200.00 cm
b =dimana :
e = = 50.00 cma = = 75.00 cm
a/L = 0.05000= 1.0 + [ (0.89 - 1.00) * (0.05 - 0.05) / (0.10 - 0.05) ]= 1.00000 cm
λ = 75.00 cm
Beban Mati Primer (wDL
)
Berat sendiri voute
wDL
Beban Mati Sekunder (wSDL
)
wSDL
wDL
wSDL
Beban merata q
Beban garis P
Beban Kejut (K)
2. Lebar Efektif (b)
Menurut spesifikasi AASHTO, lebar efektif diambil sebagai nilai terkecil dari nilai-nilai berikut :L/4
12d
Menurut peraturan Bina Marga, lebar efektif adalah :2 λ + e
bs + 2 t
(s - e)/2
λ/a
Jadi :b = 200.00 cm
3. Disain Ultimit
a == 357.64706 mm= 35.76471 cm
Sebelum Komposit; = 39.697 ton-m
; = 10.586 ton
Setelah Komposit
; = 17.629 ton-m
; = 4.701 ton
Tinggi Blok Tegangan Beton (a)(A
s f
y) / (0,85 f
c' b)
2. Momen Maksimum (Mmax
) dan Lintang Maksimum (Dmax
)
Momen Maksimum akibat beban mati primer (M1) M
1
Lintang Maksimum akibat beban mati primer (D1) D
1
Momen Maksimum akibat beban mati sekunder (M2) M
2
Lintang Maksimum akibat beban mati sekunder (M2) D2
; = 87.797 ton-m
; = 23.413 ton
3. Tegangan Total pada Penampang Komposit
= 23500.0 MPa= 200000.0 MPa
n = = 8.5 ; n = 8Lebar efektif lantai beton
= 375.000 cm= 200.000 cm= 240.000 cm ; b = 200.0 cm
Lokasi Garis Netral (dari serat atas beton)b/n = 25.0 cm y = 30.765 cm
d = 20.0 cm = 30.765 cm
= 83.8 cm = 73.035 cm
= 500.0 = 15.383 cm
= 380.0 = 31.135 cm
Momen Inersia Penampang Komposit
= 60665.00
= 181994.99
= 462017.00
= 368362.7 = 1073039.68
Tegangan pada Penampang Komposit Sebelum Komposit
Serat atas beton = 0
Serat bawah beton fc1' = 0
Serat atas baja = -362.001
Serat bawah baja = 362.001
Setelah Komposit
Serat atas beton = -37.783
Serat atas beton = -13.221
Serat bawah baja = -105.768
Serat bawah baja = 717.566
Setelah KompositSerat atas beton
= -37.783
= -3.778 MPa < 11.250 MPa………. OK !!!
Serat bawah beton
= -13.221
Momen Maksimum akibat beban hidup q' dan P' (M3) M
3
Lintang Maksimum akibat beban hidup q' dan P' (D3) D
3
Modulus Rasio (n)E
c
Es
Es/E
c
b = L/4b = sb = 12 d
yc
hs
ys
Ac cm2 d
c
As cm2 d
s
It = I
c’ + A
c’ d
c2 + I
s + A
s d
s2
Ic’ cm4
Ac’ d
c2 cm4
Is cm4
As d
s2 cm4 I
t cm4
; fc1
' = 0 fc1
'
; fc1
= 0
; fs1
' = - M
1/W
sfs1
' kg/cm2
; fs1
= M1/W
sfs1 kg/cm2
; fc2
' = - (M
2 + M
3) y
c / (n I
t) f
c2 kg/cm2
; fc2
= - (M2 + M
3) (y
c- d
c) / (n I
t) f
c2 kg/cm2
; fs2
'
= (M2 + M
3) (y
s - h) / I
tfs2 kg/cm2
; fs2
= (M2 + M
3) y
s / I
tfs2 kg/cm2
; fc' = fc1' + fc2'
kg/cm2
; fc
= fc1
+ fc2
kg/cm2
= -1.322 MPa
Serat atas baja
= -467.77
= -46.78 MPa
Serat bawah baja
= 1079.567
= 107.957 MPa < 266.667 MPa………. OK !!!
; fc' = f
c1' + f
c2'
kg/cm2
; fs
= fs1
+ fs2
kg/cm2
a/L0.05 1.000.10 0.890.15 0.780.20 0.680.25 0.580.30 0.50
λ/a
0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.110.8
0.9
1 f(x) = -2.20000x + 1.11000R² = 1.00000
0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.110.8
0.9
1 f(x) = -2.20000x + 1.11000R² = 1.00000
a = 50.0b = 760.0c = -23522.0
= 15.383
= = 31.135
= = 30.765
= = 73.035
2 (b/n) dc2 + 2A
s d
c – A
s (d + h/2) = 0
= 2 (b/n)= 2A
s
= – As (d + h/2)
dc = ( – b + ( b2 – 4ac)1/2 ) / 2ad
s(d + h/2) – 2 d
c
yc
2 dc
ys
(d + h) – 2 dc
PERENCANAAN GELAGAR JEMBATAN KOMPOSIT
"GELAGAR PINGGIR"
jembatan komposit dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Data - Data := 15.00 m= 7.60 m= 2.00 m= 0.80 m
Lebar trotoar = 1.00 mJumlah gelagar baja = 5 gelagar
Tebal lantai beton = 20.0 cm= 5.0 cm
Tebal lapisan aspal = 5.0 cmTebal trotoar = 20.0 cm
Berat sendiri beton = 2.50Berat sendiri aspal = 2.30Berat sendiri trotoar = 2.20Berat tiang + sandaran = 0.50 t/m
= 25.0 MPa= 400.0 MPa= 200000.0 MPa
Profil Baja= 296.0 kg/m
= 40.0 cm
= 83.8 cm
= 380.0
= 10966.0
= 462017.0
Direncanakan suatu jembatan komposit dengan panjang bentang jembatan L = 15,00 m, dimana potongan melintang
Panjang bentang jembatan (L)Lebar lantai kendaran (B)Jarak antar gelagar (s)Lebar kantilever (c)
Tinggi voute
t/m3
t/m3
t/m3
Kuat tekan beton (fc')
Tegangan leleh baja (fy)
Modulus elsatisitas baja (Es)
(W 838 × 296) ws
bs
hs
As cm2
Ws cm3
Is cm4
20,0 cm
20,0 cm
0,80 m 0,80 m
1,00 m1,00 m7,60 m
2,00 m 2,00 m 2,00 m 2,00 m
1. Analisa Pembebanan
Beban Mati
Berat sendiri lantai beton = 0.98000 t/m= 0.05625 t/m
Berat sendiri gelagar = 0.29600 t/m Berat sendiri diafragma = 0.05920 t/m
= 1.39145 t/m
Berat sendiri aspal = 0.8740 t/m Berat sendiri trotoar = 0.8800 t/m Berat tiang + sandaran = 1.0000 t/m Berat air hujan = 0.3800 t/m
= 3.1340 t/m
Beban mati untuk setiap gelagar tengah= 1.39145 t/m= 0.62680 t/m
Beban Hidup
q = 2.20000 t/mq' = 0.72000 t/m
P = 12.00000 tonP' = 3.92727 ton
K = 1.30769P' = 5.13566 ton
= 0.30000 t/mq" = 0.34500 t/m
b = = 125.00 cmb = = 120.00 cmb = = 120.00 cm
Nilai terkecil dari ketiga nilai di atas adalah :b = 120.00 cm
Karena pada gelagar pinggir terdapat kantilever dengan panjang :c =
= 55.0 cmMaka, lebar efektif gelagar pinggir ditambakan dengan panjang kantilrver :
b =
Beban Mati Primer (wDL
)
Berat sendiri voute
wDL
Beban Mati Sekunder (wSDL
)
wSDL
wDL
wSDL
Beban merata q
Beban garis P
Beban Kejut (K)
Beban Hidup pada Trotoar (q")w
t
2. Lebar Efektif (b)
Menurut spesifikasi AASHTO, lebar efektif diambil sebagai nilai terkecil dari nilai-nilai berikut :L/12(s + b
s)/2
6d
80,0 - (0.5 bs + t)
b + c + t
b = 180.0 cm
b =dimana :
e = = 50.00 cma = = 75.00 cm
a/L = 0.05000= 1.0 + [ (0.89 - 1.00) * (0.05 - 0.05) / (0.10 - 0.05) ]= 1.00000 cm
λ = 75.00 cmPada gelagar pinggir terdapat kantilever dengan panjang :
c == 55.0 cm
Karena :λ > c
75.00 > 55.0maka, lebar efektif gelagar pinggir yang mempunyai kantilever adalah :
b =b = 180.00 cm
Sebelum Komposit; = 39.135 ton-m
; = 10.436 ton
Setelah Komposit; = 17.629 ton-m
; = 4.701 ton
; = 39.509 ton-m
; = 10.536 ton
3. Tegangan Total pada Penampang Komposit
= 23500.0 MPa
= 200000.0 MPa
n = = 8.5 ; n = 8Lebar efektif lantai beton
= 375.000 cm
= 200.000 cm
= 240.000 cm ; b = 200.0 cm
Lokasi Garis Netral (dari serat atas beton)b/n = 25.0 cm y = 30.765 cm
d = 20.0 cm = 30.765 cm
= 83.8 cm = 73.035 cm
= 500.0 = 15.383 cm
Menurut peraturan Bina Marga, lebar efektif adalah :2 λ + e
bs + 2 t
(s - e)/2
λ/a
80,0 - (0.5 bs + t)
λ + e + c
2. Momen Maksimum (Mmax
) dan Lintang Maksimum (Dmax
)
Momen Maksimum akibat beban mati primer (M1) M
1
Lintang Maksimum akibat beban mati primer (D1) D
1
Momen Maksimum akibat beban mati sekunder (M2) M
2
Lintang Maksimum akibat beban mati sekunder (M2) D
2
Momen Maksimum akibat beban hidup q' dan P' (M3) M
3
Lintang Maksimum akibat beban hidup q' dan P' (D3) D
3
Modulus Rasio (n)E
c
Es
Es/E
c
b = L/4
b = s
b = 12 d
yc
hs ys
Ac cm2 d
c
= 380.0 = 31.135 cm
Momen Inersia Penampang Komposit
= 60665.00
= 181994.99
= 462017.00
= 368362.7 = 1073039.68
Tegangan pada Penampang Komposit Sebelum Komposit
Serat atas beton = 0
Serat bawah beton fc1' = 0
Serat atas baja = -356.872
Serat bawah baja = 356.872
Setelah KompositSerat atas beton = -20.477
Serat atas beton = -7.165
Serat bawah baja = -57.323
Serat bawah baja = 388.898
Setelah KompositSerat atas beton
= -20.477
= -2.048 MPa < 11.250 MPa………. OK !!!
Serat bawah beton
= -7.165
= -0.717 MPa
Serat atas baja
= -414.19
= -41.42 MPa
Serat bawah baja
= 745.769
= 74.577 MPa < 266.667 MPa………. OK !!!
As cm2 d
s
It = I
c’ + A
c’ d
c2 + I
s + A
s d
s2
Ic’ cm4
Ac’ dc2 cm4
Is cm4
As d
s2 cm4 I
t cm4
; fc1
' = 0 fc1
'
; fc1
= 0
; fs1' = - M1/Ws fs1' kg/cm2
; fs1
= M1/W
sfs1 kg/cm2
; fc2
' = - (M
2 + M
3) y
c / (n I
t) f
c2 kg/cm2
; fc2
= - (M2 + M
3) (y
c- d
c) / (n I
t) f
c2 kg/cm2
; fs2
'
= (M2 + M
3) (y
s - h) / I
tfs2 kg/cm2
; fs2
= (M2 + M
3) y
s / I
tfs2 kg/cm2
; fc' = f
c1' + f
c2'
kg/cm2
; fc
= fc1
+ fc2
kg/cm2
; fc' = fc1' + fc2'
kg/cm2
; fs = fs1 + fs2
kg/cm2
a/L0.05 1.000.10 0.890.15 0.780.20 0.680.25 0.580.30 0.50
λ/a
0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.110.8
0.9
1 f(x) = -2.20000x + 1.11000R² = 1.00000
a = 50.0b = 760.0c = -23522.0
= 15.383
= = 31.135
= = 30.765
2 (b/n) dc2 + 2As dc – As (d + h/2) = 0
= 2 (b/n)= 2A
s
= – As (d + h/2)
dc = ( – b + ( b2 – 4ac)1/2 ) / 2a
ds
(d + h/2) – 2 dc
yc
2 dc
0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.110.8
0.9
1 f(x) = -2.20000x + 1.11000R² = 1.00000
= = 73.035ys
(d + h) – 2 dc