nama : abdul rahim chairi - … · web viewdari pedoman perencanaan pembebanan jembatan jalan...

DATA – DATA JEMBATAN Jenis Jembatan : Jembatan rangka baja

Kelas Jembatan : Kelas I / BM 100

Bentang Jembatan (Simple span) (L) : 48.00 m

Lebar Jalur Lalu-lintas (LL) : 8.50 m

Lebar Trotoar (LT) : 1.00 m

Mutu Jembatan : BJ 37

Letak Lantai Kendaraan : Di bawah

Peraturan – peraturan yang digunakan :

Peraturan – peraturan untuk Merencanakan Jembatan Konstruksi Baja

UDC : 624.2.001.3 : 624.014.2.NEN :1008 diterbitkan oleh Yayasan

Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan.

Petunjuk Pelaksanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya Metode Analisa

Komponen SKBI – 2.3.26.1987 UDC : 625.73 (02).

Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya SKBI -1.3.28.1987

Departemen Pekerjaan Umum.

Peraturan Muatan untuk Jembatan Jalan Raya No.12/1970 di terbitkan oleh

Direktorat Jenderal Bina Marga.

Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI) 1984

DATA – DATA PROFIL BAJA Mutu Rangka Baja

Dari Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI) 1984

Tegangan yang diijinkan untuk tarik dan tekan Baja :

Tegangan Tarik Ijin (σt) = 2400 Kg/cm2

Tegangan Tekan Ijin (σd) = 2400 Kg/cm2

Tegangan Lentur Ijin (σb) = 2400 Kg/cm2

Tegangan Geser Ijin () = 0,58 (σt) = 1392 Kg/cm2

Modulus Elastisitas Baja (Es) = 2,1 . 106 Kg/cm2

Sambungan = Menggunakan Baut Mutu Tinggi (HSB)

1

DATA – DATA LANTAI KENDARAAN

Dari “Peraturan Muatan untuk Jembatan Jalan Raya” No.12/1970 (Direktorat

Jenderal Bina Marga) Bagian II (Muatan Primer) dan Pedoman Perencanaan Pembebanan

Jembatan Jalan Raya SKBI – 1.3.28.1987 Dep. P.U Diperoleh :

Berat Jenis (BJ) Beton = 2,5 t/m3

Berat Jenis (BJ) Jalan Aspal = 2.0 s/d 2,5 t/m3

Maka diambil (BJ) Jalan Aspal = 2,3 t/m3

Tebal lantai kendaraan = 20 cm

Tebal lapisan aus / Aspal = 10 cm

Tinggi Trotoar = 15 cm

PEMILIHAN BENTUK DAN UKURAN

Arah Memanjang

Tinggi Jembatan yang digunakan, syarat :

Tinggi Jembatan (H) = 5.5 m Tinggi keatas, karena jembatan terbuka

Dengan Lantai Kendaran diatas.

Panjang Tiap Satu Bentang Arah Memanjang (λ) :

Jembatan dibagi atas 8 medan yang sama, sehingga :

λ = L/8 = 48/8 = 6 m λ = 6 m

Bentang Jembatan/simple span (L) = 48 m

Tinggi Jembatan (H) = 5.50 m ke atas

Panjang tiap satu bentang Arah Memanjang (λ) = 6 m

G A M B A R

H = 5.5 m

= 6 m = 6 m = 6 m = 6 m = 6 m = 6 m = 6 m = 6 m

10 = 48 m

Arah Melintang

2

Panjang Tiap satu Bentang Gelagar arah Melintang (S)

Jalur Lalu lintas Arah Melintang dibagi atas 4 medan yang sama, sehingga :

S = LL/4 = 8.5 m / 4 = 2,125 m

Panjang tiap satu Bentang Gelagar Arah Melintang (S) = 2,125 m

GAMBAR ARAH MELINTANG

0,2125 m 2,125 m 2,125 m 2,125 m 2,125 m 2,125 m 0,2125 m

2,125 m

1,275 m 8.5 m 1,275 m

11.05 m

GAMBAR RENCANA JEMBATAN TAMPAK ATAS

Trotoar Gel. Memanjang

B = 11,05 m

6,00 m Gel. Melintang

3

ANALISA GELAGAR MEMANJANGGELAGAR MEMANJANG TENGAH BENTANG

PEMBEBANAN

1. BEBAN MATI

Lap. Penutup Aspal

Lap. Perkerasan Beton qBM

10 cm

20 cm

λ = 6,00 m

S= 2,125 m S= 2,125 m

b1 = 2,125 m

Berat sendiri Lap. Penutup/Aspal tebal 10 cm (BJ = 2,3 t/m3)

= 0,10 m x 2,125 m x 2,3 t/m3 = 0,489 t/m

Berat sendiri Lap. Perkerasan Beton tebal 20 cm (Bj = 2,5 t/m3)

= 0,2 m x 2,125 m x 2,5 t/m3 = 1,063 t/m

Berat sendiri (berdasarkan taksiran)

= 0,150 t/m = 0,150 t/m +

qBM = 1,702 t/m

MOMEN

MBM Max = 1/8 . qBM . λ2

= 1/8 . (1,702) . 62

= 7,659 tm

LINTANG

DBM Max = 1/2 . QBH. . λ

= 1/2 . (1,702) . 6

= 5,106 t

4

2. BEBAN HIDUP

Beban Terbagi Rata

L = 48 m

30 m ≤ L ≤ 60 m q = 2,2 t/m – 1,1/60 . (L-30) t/m . BM 100

q = 2,2 t/m – 1,1/60 . (48 – 30) t/m . 1

= 1,87 t/m

α = 1.00 Kekuatan gelagar melintang tidak diperhitungkan

b1 = Jarak antara 2 gelagar memanjang = 2,125 m

q’ = b1/2,75 . q . α t/m

= 2,125/2,75 . (1,87) . 1 t/m

= 1,445 t/m’

Beban Garis

P = 12 ton

α = 1.00

b1 = 2,125 m

P’ = b1/2,75 . P . α ton . BM 100

= 2,125/2,75 . 12 . 1,00 ton . 1

= 9,273 ton

Koefisien Kejut = K = 1 + 20/(50 + λ )

= 1 + 20/(50 + 6)

= 1,357

MOMEN

MBH Max = (1/8 . q’ . α2 + 1/4 . p’ . λ) . K

= (1/8 . 1,445 t/m . .62 + 1/4. 9,273 . 6) . 1.357

= 27,699 tm

LINTANG

DBH Max = (1/2 .q’ . + p’ ) . K

= (1/2 . 1,445 . 6 + 9,273 ) . 1.357

= 18,466 ton

5

3. BEBAN ANGIN

h = 2.00 m

Wh Wd

Gel. Memanjang RA RA

Berdasarkan Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya SKBI – 1 .3 . .

28 . 1987 Dep. P.U. Pasal 2, muatan angin sebesar 150 kg/m2 yang terbagi atas :

Tekanan Angin Datang (Wo) = 100 kg/m2

Tekanan Angin Hisap (Wh) = 50 kg/m2

Tinggi Jalur Lalu lintas adalah. = 2.00 meter

Momen M akibat beban angin dapat diganti dengan gaya-gaya vertikal RA pada kedua

roda kendaraan, dengan rumus :

RA = (Wo + Wh) . h2 (Kg/m’)

2 . Xa

RA = (100 + 50) . 2.002

2 . 1,80

RA = 0,167 t/m’ , Diasumsikan terbagi rata disepanjang bentang gelagar

Memanjang tengah, dianggap seperti :

RA

λ = 3,5 m

6

KENDARAAN

M1,8 m

MOMEN

MA = 1/8 . RA . λ2 ( tm )

= 1/8 . 0,167 . 62 ( tm )

= 0,752 tm

LINTANG

DA = 1/2 . RA . λ ( t )

= 1/2 . 0,167 . 6 ( t )

= 0,501 t

M total = MBM max + MBH Max + MA

= 7,659 + 27,699 + 0,752

= 36,110 tm

DIMENSI GELAGAR MEMANJANG

σs = Mtotal (t/cm2) W perlu = Mtotal (cm3) W perlu σs

W perlu = 36,110 . 105 kgcm = 1504,583 cm3

2400 kg/cm2

maka digunakan Profil I DIE 40 dengan data-data :

o Ix = 45210 cm4

o Wx = 2330 cm3

o Sx = 1290 cm3

o q = 126 Kg/m’ ~ 0,126 t/m’ < Beban sendiri berdasarkan taksiran

0,150 t/m’ …………………. –oK-

o d = tb = 11 mm ~1,1 cm

7

KONTROL DAN PEMERIKSAAN TEGANGAN

1. Tegangan yang terjadi (σ)

σ = M total = 36,11E5 kgcm

2330 cm3

σ = 1549,785 kg/cm2 < σ = 2400 kg/cm2 ………………………….. – Ok -

2. Tegangan Geser ()

Dmax = DBM + DBH + DA

= 5,106 + 18,466 + 0,501

= 24,073 ton ~ 24073 kg

= D max . Sx = 24073 . 1290 = 624,443 kg/cm2

tb . Ix 1,1. 45210

= 624,443 kg/cm2 < = 0,58 . 2400 = 1392 kg/cm2 ………….. – Ok -

3. Lendutan yang terjadi ()

max = ijin = L/800 , L = λ

= 600/800

= 0,75 cm

P’ Q’ P’ = 9,273 ton = 9273 kg

Q’ = 1,445 t/m’ = 14,45 kg/cm’

L

RUMUS LENDUTAN YANG DIGUNAKAN :

= 5 . q’ . λ4 + 1 . P’ . λ2

384 E . Ix 48 E . Ix

= 5 . 14,45 . (600)4 + 1 9273 . (600)3

384 2,1 . 106 . 45210 48 2,1 . 106 . 45210

= 0,257 + 0,440

= 0,697 cm < ijin = 0,75 cm ……………………………. – Ok –

Maka untuk Gelagar Memanjang Tengah digunakan Profil I DIE 40

8

GELAGAR MEMANJANG PINGGIR BENTANG

PEMBEBANAN

1. BEBAN MATI

L1 = 2,3375 m

0,2125 m 0,0625 m

Pagar : t = 5 cm

60 cm 1,00m 1,0625m

Lt L2

Tembok

27.5 cm Trotoar Aspal

5 cm

10 cm

20 cm 20 cm

Lantai Kendaraan Gel. Memanjang

S1=0,275 m

R

S = 2,125 m

Lapisan Aus/Aspal tebal 10 cm = 0,1 m x 2,3 t/m3 = 0,230 t/m2

Lapisan Beton tebal 20 cm = 0,2 m x 2,5 t/m3 = 0,500 t/m2

Lapisan Beton trotoar 15 cm = 0,15 m x 2,5 t/m3 = 0,375 t/m2

Tembok Pagar Beton = 0,275 m x 2,5 t/m3 = 0,688 t/m2

Berat sendiri Pagar (Taksiran) = 0,050 t/m2

Berat sendiri Gelagar Profil I DIE 40 = 0,126 t/m

Note : Berat sendiri Gelagar Profil I DIE 40 akan dijumlahkan dengan R menjadi qm

((B.S Aspal 10 cm x L2 x (L2/2)) + (B.S Beton 20 cm x L1 x (L1/2)) +

9

qm = Rp + ( B.S I DIE 40)

Rp = (B.S Beton 15 cm x Lt x (Lt/2 + L2)) + (B.S Tembok 27,5 cm x S1 . (L1-S1/2))

+ ( B.S Pagar 5 cm x t/2 x (L1-S1/2))

S

Rp = ((0,23 x 1,0625 x (1,0625/2)) + (0,5 x 2,3375x (2,3375/2) ) + (0,375 x 1,0 x (1,0/2 +

1,0625)) + ((0,688 x 0,275 x (2,3375 – 0,275/2) + (0,050 x 0,050/2 x (2,3375-0,275/2))

2,125

Rp = 0,130 + 1,366 + 0,586 + 0,416 + 0,003

2,125

Rp = 1,177 t/m’

Beban mati gelagar memanjang pinggir (qm) = R = B.S Gelagar Memanjang

qm = 1,177 + 0,126 = 1,303 t/m’

qm = 1,303 t/m’

λ = 6,00 m

MOMEN

Mm Max = 1/8 . qBM . λ2

= 1/8 . ( 1,303 ) . 6,02

= 5,864 tm

LINTANG

Dm Max = 1/2 . QBH. . λ

= 1/2 . ( 1,303 ) . 6,0

= 3,909 t

2. BEBAN HIDUP

2 .1 Beban Hidup pada Jalur Lalu-Lintas

Beban Terbagi rata

q’ = q x L2 (Lihat gambar Gelagar pinggir)

2,75

q’ = 1,87 x 1,0625 = 0,723 t/m’

2,75

Diketahui : L2 = 1,0625 m ( Lebar jalur Lalulintas pada gelagar pinggir yang dipengaruhi

10

Oleh beban hidup pada gelagar pinggir ).

q1 = 1,87 t/m’ Gelagar pinggir harus direncanakan minimal sekuat

gelagar tengah.

Beban Garis

P’ = P x L2 x BM 100

2,75

P’ = 12 x 1,0625 x 1

2,75

= 4,636 ton

Diketahui : L2 = 1,0625 m ( Lebar pengaruh beban hidup terhadap jalur lalulintas pada

gelagar pinggir ).

P = 12 ton Gelagar pinggir harus direncanakan minimal sekuat dengan

Gelagar Pinggir.

Koefisien Kejut = K = 1 + 20/(50 + λ )

= 1 + 20/(50 + 6,0)

= 1,357

P’ = 4,636 t

q’ = 0,723 t/m’

λ = 3,50 m

MOMEN

MH LL Max = ( 1/8 . 0,723 . 6,02 + 1/4. 4,636 . 6,0 ) . 1,357

= 13,852 tm

LINTANG

DH LL Max = ( 4,636 + (1/2 . 0,723 . 6,0)) . 1,357

= 9,234 ton

2.2 Beban Hidup pada Trotoar

11

Dari “Peraturan Muatan untuk Jembatan Jalan Raya” No. 12/1970 (DirJen

Bina Marga) Bagian II 2.2.5 (Muatan pada Trotoar) dan “Pedoman Perencanaan

Pembebanan Jembatan Jalan Raya” SKBI – 1.3.28.1987 Bab I Pasal 1 ayat 2.5

(Beban Hidup pada Trotoar, Kerb dan sandaran), diperoleh :

o Muatan Hidup pada Konstruksi Trotoar sebesar 500 kg/m2 diperhitungkan sebesar 60%

dari muatan hidup Trotoar tersebut :

L3 = 0,375 m L2 = 1,0625 m

qHt

R

S = 2,125 m

0,275 m 1,0 m

Muatan Trotoar (qTr) = 60% x 500 kg/m2

= 300 kg/m2

= 0,3 t/m2

Reaksi pada Trotoar

R = qTr . L3 . (( L3/2 ) + L2 ) (t/m’)

S

= 0,3 . 0,375 . (0,375/2) + 1,0625

2,125

= 0,141 t/m’

qHt = q’ + R = 0,723 + 0,141 = 0,864 t/m

MOMEN

QHt = 0,864 t/m’

λ = 6,0 m

Mht Max = 1/8 . qHt . λ2 = 1/8 . 0,864 . 6,02 = 3,888 tm

12

LINTANG

DHt Max = 1/2 . qHt . λ = 1/2 . 0,864 . 6,0 = 2,592 ton

MOMEN TOTAL (Mt)

Mt = Mm Max + MH LL Max + MHt Max

= 5,864 + 13,852 + 3,888

= 23,604 tm

DIMENSI GELAGAR MEMANJANG PINGGIR


W perlu = 23,604 . 105 kgcm = 983,5 cm3

2400 kg/cm2


o Ix = 45210 cm4

o Wx = 2330 cm3

o Sx = 1290 cm3


0,150 t/m’ …………………. –oK-

o d = tb = 11 mm ~1,1 cm



σ = Mtotal = 23,604 . 105 kgcm

2330 cm3

σ = 1013,047 kg/cm2 < σ = 2400 kg/cm2 ………………………….. – Ok -


DTotal = DM Max + DH LL Max + DHt Max

= 3,909 + 9,234 + 2,592

= 15,735 ton ~ 15735 kg

13

= D max . Sx = 15735 . 1290 = 408,159 kg/cm2

tb . Ix 1,1 . 45210

= 408,159 kg/cm2 < = 0,58 . 2400 = 1392 kg/cm2 ………….. – Ok -

3. Lendutan yang terjadi ()

max = ijin = L/800 , L = λ

= 600/800

= 0,75 cm

P’ Q’’ = qHt + q tr P’ = 4,636 ton = 4636 kg

Q’’ = 0,864 + 0,3 t/m’

= 1,164 t/m’

= 11,64 kg/cm’

L

33

RUMUS LENDUTAN YANG DIGUNAKAN :

= 5 . q’ . λ4 + 1 . P’ . λ2

384 E . Ix 48 E . Ix

= 5 . 11,64 . (600)4 + 1 4636 . (600)3

384 2,1 . 106 . 45210 48 2,1 . 106 . 45210

= 0,207 + 0,220

= 0,427 cm < ijin = 0,75 cm ……………………………. – Ok -

Maka untuk Gelagar Memanjang Pinggir Bentang menggunakan Profil I DIE 40

14

ANALISA GELAGAR MELINTANG

S1 = 0,2125 m 2,125 m 2,125 m 2,125 m 2,125 m 2,125 m 0,2125 m

S 0,0625 m 0,0625 m

2,125 m

0,275 m 1,0 m 1,0625 m 1,0625 m 1,0 m 0,275 m

11,05 m

G1 G G G G G1

qBS

L’ = 10,625 m

L = 11,05 m

1. BEBAN MATI

Gelagar Tengah Bentang (G)

Lapisan Aus Aspal tebal 10 cm = 0,1m . 2,125 m . 2,3 t/m3 = 0,489 t/m’

Lapisan Beton tebal 20 cm = 0,2 m . 2,125 m . 2,5 t/m3 = 1,063 t/m’

Profil Baja I DIE 40 = 0,126 t/m’ = 0,126 t/m’ +

qBM = 1,678 t/m

G = qBM .

= 1,678 . 6,0

= 10,068 ton

15

Gelagar Pinggir Bentang (G’)

qBS = Berat Sendiri Baja Profil I DIE 40 = 0,126 t/m’

G’ = (Rp + qBS) . = (0,141 + 0,126) . 6,0 = 1,602 ton

Berat Sendiri Gelagar Melintang (q’BS)

q’BS = q melintang = (20 ~ 30) . L’ kg/m’ , L’ = 10,625 m

q’BS = 30 x 10,625 = 318,75 kg/m = 0,319 t/m’

R1 = 2 . G’ + 4 . G + q’BS L

2 2 2

= 1,602 + 2 . 10,068 + ½ . 0,319 . 11,05

= 23,500 ton

MBM Max = R . L/2 – q’BS . L2/2 –G’ .(L/2–S1) – G . (L/2 – S1 – S) – G . (L/2 – S1-

2s)

= (23,500 . (11,05/2)) – (0,319 . (11,052/2)) – (1,602 . (11,05/2) - 0,2125)) –

(10,068 . (11,05/2 - 0,2125 - 2,125)) – (10,068 . (11,05/2) -0,2125 – 2 . 2,125))

= 129,838 - 19,475 - 8,511 - 32,092 - 10,697

= 59,063 tm

2. BEBAN HIDUP

2.1 Beban pada Jalur Lalu lintas

Beban Terbagi Rata

Untuk 30 m < 48 60 m q = 2,2 t/m’ – 1,1/60 . (48 – 30) t/m’ . 1

q = 1,87 t/m’

q’ = q x = 1,87 x 6,0 = 4,08 t/m’

2,75 2,75

Beban Garis

P’ = P . K . BM 100

2,75

Koefisien Kejut = K = 1 + 20/( 50 + L ) , L = Lebar Jembatan = 11,05

16

= 1 + 20/(50 + 11,05 )

= 1,328

maka P’ = 12 . 1,328 . 1 = 5,795 t/m’

2,75

Beban Hidup pada Jalur Lalu lintas = D

D1 = q1 + P’ = 4,08 + 5,795 = 9,875 t/m’

2.2 Beban pada Trotoar

Berdasarkan Peraturan Muatan untuk Jembatan Jalan Raya No. 12/1970 Dir.Jend Bina

Marga, Bagian II 2 . 2 . 5 (Muatan Pada Trotoar) dan Pedoman Perencanaan Pembebanan

Jembatan jalan Raya SKBI – 1 . 3 . 28 1987 Bab III Pasal 1 ayat 2 . 5 (Beban Hidup pada

Trotoir, Kerb dan Sandaran) diperoleh :

Muatan Hidup Trotoar = 500 kg/m2 Untuk muatan Trotoar = 60 % dari

= 0,5 t/m2 Muatan Hidup Trotoar dalam 1 bentang

( = 6,0 m )

Muatan Trotoar (qTr) = 60 % x 0,5 x 6,0

= 1,8 t/m’

GAMBAR PEMBEBANAN MAXIMUM

Menurut Peraturan Muatan untuk Jembatan Jalan Raya No. 12/1970 Dir.Jend Bina

Marga, Bagian II (2 . 2 . 4) dan Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya

SKBI – 1.3.28.1987 tentang Beban Jalur (“D”) menyebutkan :

“ Dalam penggunaan muatan D tersebut untuk suatu jembatan berlaku ketentuan bahwa

apabila jembatan tersebut mempunyai lebar lantai kendaraan lebih besar, (>) 5,50 m,

muatan D sepenuhnya hanya berlaku pada lebar jalur sebesar 5,50m, sedang untuk lebar

selebihnya hanya dengan 50 % dari muatan D :

D1 = 9,875 t/m’

D2 = 50 % . 9,875 t/m’ = 4,938 t/m’

D1 = 9,875 t/m’

17

D2 = 4,938 t/m’

qTr = 1,8 t/m’

1,275 m 1,5 m 5,50 m 1,5 m 1,275 m

ST S1 S S1 ST

Reaksi pada Lantai Kendaraan (Rp)

Rp = ( D1 . (S/2) + D2 . (2S1/2))

= ( 9,875 . (5,5/2) + 4,938 (2 . 1,5/2)

= 27,156 + 7,407

= 34,563 ton

Reaksi pada Trotoar (Rt)

Rt = qTr x St

= 1,8 x 1,275

= 2,295 ton

MBH Max = M Jalur Max + M Trotoar Max

= (Rp .(L/2)– D2. S1 (S/2 +S1/2)– ½.D1(S/2)2) .K + (Rt .(L/2) – Qtr .ST.(L/2-ST/2))

= (34,563 . (11,05 /2) – 4,938 . 1,5 . (5,5/2 + 1,5/2) – ½ . 9,875 (5,5/2) 2.1,328

+ 2,295 . (11,05/2) – 1,5 . 1,275 (11,05/2 – 1,275/2))

= (190,961 – 25,925 – 49,587) . 1,328 + (12,680 – 9,347)

= 156,649 tm

M Total = MBM Max + MBH Max

= 59,063 + 156,649

= 215,712 tm

DIMENSI GELAGAR MELINTANG

18


W perlu = 215,712 . 105 kgcm = 8988 cm3

2400 kg/cm2


o Ix = 391020 cm4

o Wx = 9290 cm3

o Sx = 5290 cm3


0,150 t/m’ …………………. – Ok -

o d = tb = 17 mm ~1,7 cm



σ = Mtotal = 215,712 . 105 kgcm = 2321,981 kg/cm2

9290 cm3

σ = 2321,981 kg/cm2 < σ = 2400 kg/cm2 ………………………….. – Ok -


Beban Mati : G’ = 1,602 ton

G = 10,068 ton

qBS = 260 kg/m’ = 0,26 t/m’ q profil

Reaksi Pada Tumpuan Akibat Beban Mati (R1)

R1 = G’ + 2G + 1/2 . qBS . L

= 1,602 + ( 2 . 10,068 ) + 1/2 . 0,26 x 11,05

= 23,175 ton

G’ G G G G G’

19

L = 11,05 m

R1

( BEBAN MATI )

Reaksi Tumpuan Akibat Beban Hidup (R2)

D1 = 9,875 t/m

D2 = 4,938 t/m’

qTr = 1,8 t/m’

1,275 m 5,50 m 3,00 m 1,275 m

ST S S1 ST

R2

(D1 . S . (S/2 + S1 + St) + D2 . S1 . (S1/2 + ST)) . K + (qTR . (ST/2 + S + S1 + ST)

R2 = + qTR . (ST/2))

L

(9,875 . 5,5 (5.5/2 + 1,275 + 3,0) + 4,938 . 3,0 . (3,0/2 + 1,275)) 1,328

R2 = + (1,8 . (1,275/2 + 5,5 + 3,0 + 1,275) + 1,8 (1,275/2)

11,05

= (381,545 + 41,109) . 1,328 + 18,743 + 1,148

11,05

= 581,176

11,05

= 52,595 ton

Reaksi Tumpuan Maximum (Rmax = Dmax)

20

Dmax = R1 + R2 = 23,175 ton + 52,595 ton = 75,77 ton = 75770 kg

Maka max = Dmax . Sx = 75770 x 5290

Tb . Ix 1,7 x 391020

max = 602,983 kg/cm2 < ijin = 0,58 x 2400 = 1392 kg/cm2 .................... – Ok –

3. Lendutan yang Terjadi () , L = 11,05 m = 1105 cm

ijin = L/800 = 1105/800 = 1,381 cm

G’ G G G G G’ S1 = 0,275 m 2,125 m 2,125 m 2,125 m 2,125 m 2,125 m S1 = 0,275 m

S qBS = 0,26 t/m’

L = 11,05 m

MBM Max = R . L/2 – qBS . L2/2 – G’ . (L/2 – S1) – G . (L/2 – S1 – S) – G(L/2 – S1 + 2S)

= (23,175 .(11,05/2)) – (0,26 . (11,05)2/2)) – 1,602 . (11,05/2 –0,2125)

- (10,068 . (11,05/2 – 0,2125 – 2,125) - (10,068 .(11,05/2– 0,2125 – 2 .2,125)

= 128,042 – 15,873 – 8,511 – 32,092 – 10,697 tm

MBH Max = 60,869 tm

Akibat beban hidup saja, untuk pembebanan lendutan sama dengan pembebanan untuk

menghitung momen.

MBH Max = 1/8 . qeq . L2

q eq = 8 . MBH Max = 8 . 60,869 = 3,988 t/m ~ 39,88 kg/m

L2 11,052

= 5 . q eq . L4 = 5 . 39,88 . 11054 = 0,943 cm

384 . E . Ix 384 . 2,1 . 106 . 391020

yang terjadi = 0,943 cm < ijin = 1,381 cm ........................... – Ok –

Maka untuk Gelagar Melintang digunakan Profil I DIE 85

ANALISA GELAGAR INDUK / UTAMA

21

Pembebanan terhadap gelagar induk dapat dibagi atas 2 bagian, yaitu :

1. Beban Mati

G BM = G1 + G2 + G3

Reaksi gelagar Melintang akibat Pembebanan (G1)

Reaksi Gelagar Memanjang tengah Bentang (R1)

qBM Profil Baja I DIE 40 = 0,126 t/m’

G = R1 = q BH . = 0,126 . 6,0 = 0,756 ton

Reaksi Gelagar Memanjang Pinggir Bentang (R2)


G’ = R2 = q BH . = 0,07970 . 6,0 = 0,756 ton

Berat Sendiri Gelagar Melintang (R3)


R3 = 1/2 . q BH . Ll = 1/2 . 0,26 . 11,05 = 1,437 ton

Maka Reaksi Gelagar Melintang akibat Pembebanan (G1)

G1 = 4 . G + 2 G’ + q gel. Melintang . Ll = 2 . G + G’ + 1/2 . q gel. Melintang

2 2

maka G1 = 2 . R1 + R2 + R3

= 2 . ( 0,756) + (0,756) + (1,437)

= 3,705 ton

Berat Sendiri Gelagar Induk (G2)

G2 = (200 + 10 . L) . (kg)

= (200 + 10 . 45) . 6,0

= 3900 kg = 3,9 ton

Berat Sendiri Bracing / Pengaku (G3)

G3 = (20 % ~ 30 %) . Berat Sendiri Gelagar Induk (kg)

= 30 % . 3,9

= 1,17 ton

Maka GBM = G1 + G2 + G3 = 3,705 + 3,9 + 1,17 = 8,775 ton

G akibat Beban Mati : GBM = 8,775 ton ~ 9 ton, Gaya ini bekerja sebagai Beban

Terpusat pada setiap Titik Buhul/simpul.

22

2. Beban Hidup

Beban pada Jalur Lalu lintas

Beban Terbagi rata

Untuk 30 < 48 < 60 m q = 2,2 t/m’ - 1,1/60 . (48-30) . 1 t/m’

= 1,87 t/m’

q’ = q . 1m (t/m’)

2,75 m

= 1,87

2,75

= 0,68 t/m Sebagai Beban terbagi rata pada arah Melintang

Gambar Pembebanan Maximum

Peraturan muatan untuk Pembebanan Jalan Raya Bagian II (2.2.4) menyebutkan bahwa

“Dalam penggunaan muatan D tersebut untuk sesuatu jembatan berlaku ketentuan, bahwa

apabila jembatan tersebut mempunyai lebar lantai kendaraan lebih besar dari 5,50 m, muatan D

sepenuhnya hanya berlaku pada lebar jalur sebesar 5,50 m sedangkan lebar selebihnya hanya

hanya dengan 50 % dari muatan D tersebut”.

D1 = 0,68 t/m’

D2 = (50 % . D1) = 0,34 t/m’

1,275 m 5,50 m 3,0 m 1,275 m

P1 ST S S1 ST

P1 = (5,5 . 0,68 . (5,5/2 + 3,0 + 1,275) + 0,34 . 3,0 . (3,0/2 + 1,275))

11,05

P1 = 26,274 + 2,831

11,05

P1 = 2,634 ton

23

Beban Garis

P = 12 ton

P’ = P = 12 . 1 = 4,364 t/m’

2,75 2,75

P’ = 4,364 t/m’ Sebagai Beban terbagi rata pada arah melintang

Gambar Pembebanan Maximum

D1 = 4,364 t/m’

D2 = 50% . D1 = 2,182 t/m’

1,275 m 5,50 m 3,0 m 1,275 m

ST S S1 ST

P2

P2 = (4,364 . 5,5 . (5,5/2 + 3,0 + 1,275) + 2,182 . 3,0 . (3,0/2 + 1,275)

11,05

P2 = 168,614 + 18,165

11,05

P2 = 16,903 ton

Beban Trotoar (q’Tr) (Beban Hidup)

qTR = Beban Trotoar = 60 % x 500 kg/m2 . LT

qTR = 60 % x 500 x 1,275 = 382,5 kg/m’ = 0,383 t/m’

Koefisien Kejut : K = 1 + 20/( 50 + L )

= 1 + 20/(50 + 48)

= 1,204

Sehingga Beban jalur Lalu lintas untuk Jembatan kelas I BM 100

Beban terbagi rata (per 1 meter panjang) = P’ = P1 . K . 100 %

24

= 2,634 . 1,204 . 1

= 3,171 t/m’

Beban Garis = P” = P2 . K . 100 % = 16,903 . 1,204 . 1

= 20,351 ton (GBH)

Note :

Beban Garis P” merupakan gaya terpusat pada setiap titik buhul

P” G BH (G akibat Beban Hidup)

3. Beban Angin

2,058 m

H =

5,5 m 1,00 W1 W2

1,00 2,00 m

h2 = 2,75 m

h1 = 2,442 m t = 1,442 m

11,05 m 8 x 6,0 m = 48 m

Dari Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya (SKBI – 1.3.28.1987),

Bab III Pasal 2 ayat (1) mengenai Muatan Angin, telah tetapkan sebesar 150 kg/m2

Tekanan Angin (WA) = 150 Kg/m2

W1 = Gaya Angin pada muatan Hidup setinggi 2,0 meter

W2 = Gaya Akibat angin pada sisi rangka Jembatan

W1 = 2 . L . WA (Kg)

= 2 . 48 . 150

= 14400 kg = 14,4 ton

W2 = (30 % . (Asisi Jembatan) . WA + 15 % . (LL . L) . WA)

A sisi Jembatan = 48 x 5,5

= 264 m2

LL = 8,50 m Lebar Lalu Lintas Kendaraan

25

L = Panjang Jembatan = 48 m

W2 = (30 % . 264 . 150 + 15 % . (8,50 . 48 . 150))

= 11880 + 9180

= 21060 kg = 21,060 ton

Arah Vertikal (bekerja pada Rangka Jembatan)

VA = (w2 . h2) + (w1 . h1) , L = 11,05 m

L

= (21,06 . 2,75) - (14,4 . 2,442)

11,05

= 8,424 ton

Gaya Angin yang bekerja pada Gelagar Utama (GA)

GA = VA = 8,424 = 1,053 ton

Jumlah λ 8

Gaya Angin yang bekerja pada titik tumpu (GA/2)

GA = 1,053 = 0,527 ton

2 2

GA/2 GA GA GA GA GA GA GA GA/2

H = 5,5 m

λ λ λ λ λ λ λ λ

L = 8 λ

GAYA - GAYA BATANG GELAGAR INDUK UTAMA

I. AKIBAT BEBAN HIDUP Garis Pengaruh (GP)

26

Menghitung gaya – gaya batang akibat beban hidup, yang dicari dengan metode Garis

Pengaruh. Dikarenakan Struktur Rangka Jembatan Simetris maka hanya ditinjau setengah bagian

dari struktutr rangka jembatan tersebut.

GAMBAR KONSTRUKSI RANGKA JEMBATAN

J A1 K A2 L A3 M A4 N O P Q R

V1 V2 V3 V4 V5 H = 5,5 m D1 D2 D3 D4

A B1 B2 B3 B4 B C D E F G H I

λ = 6 m λ = 6 m λ = 6 m λ = 6 m λ = 6 m λ = 6 m λ = 6 m λ = 6 m

L = 8 λ = 8 x 6 m = 48 m

α = Arc Tg ( 5,5/4 ) = 53,9730

sin α = 0,809

cos α = 0,588

PERHITUNGAN ORDINAT Garis Pengaruh (GP) Garis Pengaruh A1

ΣMA = 0

RA .0 + A1. 5,5 = 0

A1 = 0

Garis Pengaruh A2 = A3

ΣMD = 0

RA . 12 + A2 . 5,5 = 0

A2 = - 2,1818 . RA = -2,1818 . (6/8 . 1)

A2 = - 1,636 ton ( Tekan )

Garis Pengaruh A4

ΣMF = 0

RA . 24 + A4 . 5,5 = 0

A4 = - 4,3636 . RA = -4,3636 . (4/8 . 1)

27

A4 = - 2,182 ton (tekan)

Garis Pengaruh B1 = B2

ΣMK = 0

RA . 6 – B1 . 5,5 = 0

B1 = 1,0909 . RA = 1,0909 . (7/8 . 1)

B1 = 0,955 ton (tarik)

Garis Pengaruh B3 = B4

ΣMM = 0

RA . 18 – B3 . 5,5 = 0

B3 = 3,2727 . RA = 3,2727 . (5/8 . 1)

B3 = 2,045 ton (tarik)

Garis Pengaruh D1

ΣVA = 0

RA + D1 sin α = 0

D1 = - RA / sin α = -1,236 RA = -1,236 . (7/8 . 1)

D1 = - 1,082 ton (tekan)

Garis Pengaruh D2

Ditinjau Kanan Ditinjau Kiri

ΣVD = 0 ΣVK = 0

RB + D2 . sin α = 0 RA - D2 . sin α = 0D2 = - RB / sin α D2 = RA / sin α

= - 1,236 . RB = 1,236 . RA

Di A, RB = (0/8) ton D2 = 0 ton Di D, RA = (6/8) ton D2 = 0,927 ton (tarik)

Di C, RB = (1/8) ton D2 = - 0,155 ton (tekan) Di B, RA = (0/8) ton D2 = 0 ton

Garis Pengaruh D3


ΣVM = 0 ΣVD = 0

28

RB - D3 . sin α = 0 RA + D3 . sin α = 0

D3 = RB / sin α D3 = - RA / sin α

= 1,236 RB = - 1,236 RA

Di A, RB = (0/8) ton D3 = 0 ton Di E, RA = (5/8) ton D3 = - 0,773 ton (tekan)

Di D, RB = (2/8) ton D3 = 0,309 ton (tarik) Di B, RA = (0/8) ton D3 = 0 ton

Garis Pengaruh D4


ΣVF = 0 ΣVM = 0

RB + D4 . sin α = 0 RA - D4 . sin α = 0

D4 = - RB / sin α D4 = RA / sin α

= - 1,236 RB = 1,236 RA

Di A, RB = (0/8) ton D4 = 0 ton Di F, RA = (4/8) ton D4 = 0,618 ton (tarik)

Di E, RB = (3/8) ton D4 = - 0,464 ton (tekan) Di B, RA = (0/8) ton D4 = 0 ton

Garis Pengaruh V1 = V3 = V5 = 0 ton

Garis Pengaruh V2

Di A V2 = 0 ton

Di C V2 - 1 ton = 0 V2 = 1 ton (tarik)

Di D V2 = 0 ton Garis Pengaruh V4

Di D V4 = 0 ton

Di E V4 - 1 ton = 0 V4 = 1 ton (tarik)

Di F V4 = 0 ton

GAMBAR ORDINAT GARIS PENGARUH PADA RANGKA JEMBATAN

A C D E F G H I B

29

GP A1 = 0

GP A2 = A3

1,636

GP A4

2,182

0,955

GP B1 = B2

2,045

GP B3 = B4

GP D1

1,082

A C D E F G H I B 6 m 6 m 6 m 6 m 6 m 6 m 6 m 6 m

30

0,860 m

0,927

GP D2 0,155

GP D3 0,309

1,713 m 0,773

2,573 m

0,618

GP D4 0,464

GP V1 = V3 = V5 = 0

1,0

GP V2

1,0

GP V4

II. AKIBAT BEBAN HIDUP & (BEBAN MATI + BEBAN ANGIN)

31

J A1 K A2 L A3 M A4 N O P Q R

V1 V2 V3 V4 V5 H = 5,5 m D1 D2 D3 D4

GT/2 GT/2 A B1 B2 B3 B4 B

C D E F G H I

GT GT GT GT GT GT GT

λ = 6 m λ = 6 m λ = 6 m λ = 6 m λ = 6 m λ = 6 m λ = 6 m λ = 6 m

L = 8 λ = 8 x 6 m = 48 m

GT = GBM + GA

= 9 + 1,053

= 10,053 ton

GBH = P’’ = 20,351 ton, P” = Beban Garis untuk Jalur Lalu Lintas

q’ = q’ TR + P’ , P’ = Beban terbagi rata untuk jalur Lalu Lintas

q’ tr = Beban Trotoar (sebagai beban Hidup)

q’ = 0,383 + 3,171

= 3,554 t/m’

MENCARI REAKSI PERLETAKAN RA & RB

RA = 2 . GT/2 + 7 GT = 8 GT = 4 . GT

2 2

= 4 . 10,053

= 40,212 ton

RA = RB = 40,212 ton ( Karena Beban dan Konstruksi rangka jembatan simetris )

MENCARI GAYA – GAYA ( DENGAN METODE POTONGAN RITTER )

32

α = Arc tg (5,5/4) = 53,9730

sin α = 0,809

cos α = 0,588

BATANG A 1

a. BEBAN MATI A1

ΣMA = 0

RA .0 - GT/2 . 0 + A1. 5,5 = 0

A1 = 0 ton

b. BEBAN HIDUP A1

Beban Jalur = GBH x (GP A1) = 20,351 . 0 = 0 ton

Beban Trotoar = 0,5 . q’ . L . (GP A1)

= 0,5 . 3,554 . 48 . 0 = 0 ton

Total Beban Hidup A1 = 0 ton

BATANG A 2 = BATANG A3

a. BEBAN MATI A2

ΣMD = 0

RA .12 - GT/2 . 12 - GT . 6 + A2. 5,5 = 0

A2 = GT/2 . 12 + GT . 6 - RA .12

5,5

A2 = 10,053/2 . 12 + 10,053 . 6 – 40,212 . 12 = - 65,801 ton (tekan)

5,5

b. BEBAN HIDUP A2

Beban Jalur = GBH x (GP A2) = 20,351 . - 1,636 = - 33,294 ton


= 0,5 . 3,554 . 48 . - 1,636 = - 139,544 ton

Total Beban Hidup A2 = - 33,294 - 139,544 = - 172,838 ton (tekan)

BATANG A 4

a. BEBAN MATI A4

ΣMF = 0

33

RA .24 - GT/2 . 24 - GT . 18 - GT . 12 - GT . 6 + A4. 5,5 = 0

A4 = GT/2 . 24 + GT . 18 + GT . 12 + GT . 6- RA .24

5,5

A4 = 10,053/2 . 24 + 10,053 . 18 + 10,053 . 12 + 10,053 . 6 – 40,212 . 24

5,5

A4 = - 87,735 ton (tekan)

b. BEBAN HIDUP A4

Beban Jalur = GBH x (GP A4) = 20,351 . - 2,182 = - 44,406 ton


= 0,5 . 3,554 . 48 . - 2,182 = - 186,116 ton

Total Beban Hidup A4 = - 44,406 - 186,116 = - 230,552 ton (tekan)

BATANG B 1 = B2

a. BEBAN MATI B1

ΣMK = 0

RA . 6 - GT/2 . 6 - B1. 5,5 = 0

B1 = RA . 6 - GT/2 . 6

5,5

B1 = 40,212 . 6 – 10,053/2 . 6 = 38,384 ton (tarik)

5,5

b. BEBAN HIDUP B1

Beban Jalur = GBH x (GP B1) = 20,351 . 0,955 = 19,435 ton

Beban Trotoar = 0,5 . q’ . L . (GP B1)

= 0,5 . 3,554 . 48 . 0,955 = 81,458 ton

Total Beban Hidup B1 = 19,435 + 81,458 = 100,893 ton (tarik)

BATANG B 3 = B4

a. BEBAN MATI B3

ΣMM = 0

34

RA . 18 - GT/2 . 18 - GT . 12 - GT . 6 - B3. 5,5 = 0

B3 = RA . 18 - GT/2 . 18 - GT . 12 - GT . 6

5,5

B3 = 40,212 . 18 – 10,053/2 . 18 – 10,053 . 12 – 10,053 . 6

5,5

B3 = 82,252 ton (tarik)

b. BEBAN HIDUP B3

Beban Jalur = GBH x (GP B3) = 20,351 . 2,045 = 41,618 ton

Beban Trotoar = 0,5 . q’ . L . (GP B3)

= 0,5 . 3,554 . 48 . 2,045 = 174,430 ton

Total Beban Hidup B3 = 41,618 + 174,430 = 216,048 ton (tarik)

BATANG D 1

a. BEBAN MATI D1

ΣVA = 0

RA - GT/2 + D1 sin α = 0

D1 = GT/2 - RA = 10,053/2 – 40,212

sin α 0,809

D1 = - 43,493 ton (tekan)

b. BEBAN HIDUP D1

Beban Jalur = GBH x (GP D1) = 20,351 . - 1,082 = - 22,020 ton

Beban Trotoar = 0,5 . q’ . L . (GP D1)

= 0,5 . 3,554 . 48 . - 1,082 = - 92,290 ton

Total Beban Hidup D1 = - 22,020 - 92,290 = - 114,310 ton (tekan)

BATANG D 2

a. BEBAN MATI D2

ΣHK = 0

A2 + D2 cos α – A1 – D1 cos α = 0

D2 = A1 + D1 cos α –A2 = 0 – 43,493 . 0,588 + 65,801

cos α 0,588

D2 = 68,413 ton (tarik)

b. BEBAN HIDUP D2

* Beban Jalur = GBH x (GP D2 +) = 20,351 . 0,927 = 18,865 ton

Beban Trotoar = 0,5 . q’ . L . (GP D2 +)

35

= 0,5 . 3,554 . 48 . 0,927 = 79,069 ton

Total Beban Hidup D2 = 18,865 + 79,069 = 97,934 ton (tarik)

* Beban Jalur = GBH x (GP D2 -) = 20,351 . - 0,155 = - 3,154 ton

Beban Trotoar = 0,5 . q’ . L . (GP D2 -)

= 0,5 . 3,554 . 48 . - 0,155 = - 13,221 ton


BATANG D 3

a. BEBAN MATI D3

ΣHD = 0

B3 + D3 cos α – B2 – D2 cos α = 0

D3 = B2 + D2 cos α – B3 = 38,384 + 68,413 . 0,588 - 82,252

cos α 0,588

D3 = - 6,192 ton (tekan)

b. BEBAN HIDUP D3



= 0,5 . 3,554 . 48 . 0,309 = 26,356 ton




= 0,5 . 3,554 . 48 . - 0,773 = - 65,934 ton

Total Beban Hidup D3 = - 15,731 - 65,934 = 81,665 ton (tekan)

BATANG D 4

a. BEBAN MATI D4

ΣHM = 0

A4 + D4 cos α – A3 – D3 cos α = 0

D4 = A3 + D3 cos α – A4 = - 65,801 - 6,192 . 0,588 + 87,735

cos α 0,588

D4 = 31,111 ton (tarik)

b. BEBAN HIDUP D4



36

= 0,5 . 3,554 . 48 . 0,618 = 52,713 ton




= 0,5 . 3,554 . 48 . - 0,464 = - 39,577 ton


BATANG V 1 = BATANG V3 = BATANG V5 = 0

BATANG V 2 = BATANG V4

a. BEBAN MATI V2

ΣVC = 0

V2 – GBH = 0

V2 = GBH

V2 = 20,351 ton (tarik)

b. BEBAN HIDUP V2

* Beban Jalur = GBH x (GP V2) = 20,351 . 1,0 = 20,351 ton

Beban Trotoar = 0,5 . q’ . L . (GP V2)

= 0,5 . 3,554 . 48 . 1,0 = 85,296 ton

Total Beban Hidup V2 = 20,351 + 85,296 = 105,647 ton (tarik)

37

TABEL GAYA - GAYA BATANG

BATANGBEBAN MATI BEBAN HIDUP BEBAN MAKS.

TARIK TEKAN TARIK TEKAN TARIK TEKANA1 0 0 0 0 0 0A2 0 65,801 0 172,838 0 238,639A3 0 65,801 0 172,838 0 238,639A4 0 87,735 0 230,552 0 318,287B1 38,384 0 100,893 0 139,277 0B2 38,384 0 100,893 0 139,277 0B3 82,252 0 216,048 0 298,300 0B4 82,252 0 216,048 0 298,300 0D1 0 43,493 0 114,310 0 157,803D2 68,413 0 97,934 16,375 166,347 16,375D3 0 6,192 32,644 81,665 32,644 87,857D4 31,111 0 65,290 49,020 96,401 49,020V1 0 0 0 0 0 0V2 20,351 0 105,647 0 125,998 0V3 0 0 0 0 0 0V4 20,351 0 105,647 0 125,998 0V5 0 0 0 0 0 0

38

DIMENSI BATANG Untuk mempermudah proses perhitungan dalam mencari dimensi batang pada gelagar

induk / utama, maka setiap bentang (vertikal, horizontal, dan diagonal) direncanakan

untuk memikul beban maximum masing-masing batang ini.

1. BATANG TEGAK / VERTIKAL (V1, V2, V3, V4, V5)

Untuk batang tegak beban maximum adalah beban tarik, yaitu :

Batang Maximum ( P max ) = 125,998 ton ( Tarik )

Panjang Batang (L) = 5,5 m = 550 cm

P = 125,998 ton P = 125,998 ton

Pot. Memanjang Pot. Melintang

Pemilihan Profil :

= K . L ; Jika 100 Pakai Rumus Euller Pk = 2 . E . I min

i min ( K . L ) 2

Untuk sambungan rangka baja diambil K = 1, dianggap hubungan sendi-sendi karena pada

rangka baja tidak boleh terjadi momen pada sambungannya.

Maka Panjang tekuk Lk = K . L = 1 . L = L

Tegangan yang diijinkan : k = 2 . E n = Faktor keamanan

n . 2 = 3,5 untuk 100

= 3,5 – 4,0 untuk 100 150

= Lk / i ; i = jari-jari gyrasi

39

P = ton

Beban ijin : P = 2 . E . I min Lk = m

n . 2 E = 2,1 . 106 kg/cm2

I min = n . P . Lk2 . 1000 . 1002 = 0,483 . n . P . Lk2 ( cm4

2 . E

Dicoba Profil I DIR 24 dengan data-data :

A = 175 cm2 ; Iy = 6960 cm4 ; iy = 6,32 cm yang menentukan adalah

Ix = 20070 cm4 ; ix = 10,7 cm i yang paling minimum

= Lk / i = 550 / 6,32 = 87,025 100 , n =3,5

I min = 0,483 . 3,5 . 125,998 . 5,52 = 6443,238 cm4 Iy = 6960 cm4 ..... – Ok –

Karena sumbu Y yang menentukan maka beban luar yang diijinkan adalah :

P = 2 . E . Iy = 2 . 2,1.106 . 6960 = 136249,481 kg

n . 2 3,5 . (550)2

P = 136,249 ton P max = 125,998 ton ..... – Ok –

Jadi Batang Tegak / Batang Vertikal menggunakan Baja Profil : I DIR 24

2. BATANG MIRING / BATANG DIAGONAL (D1, D2, D3, D4)

Untuk batang miring beban maximum adalah beban tarik, yaitu :


Panjang Batang (L) = 5,52 + 62 = 8,139 m ~ 813,9 cm

Batang Diagonal ini di desain untuk dapat menahan / kuat menahan beban tekan

Dan beban tarik..

Pemilihan Profil :

Rumus : A Perlu = P maximum Untuk profil ganda

2 . σ

Dicoba menggunakan Profil Canal ( C ) Ganda maka :

A Perlu = P max = 166347 = 34,656 cm2

2 . σ 2 . 2400

Dari Tabel :

40

Untuk Batang Miring digunakan Profil Baja C – 30 dengan data – data :

A = 58,8 cm2 Y

h = 300 mm = 30 cm e

b = 100 mm = 10 cm

Ix = 8030 cm4 I DIR

Iy = 495 cm4 24 x h

ix = 11,7 cm

iy = 2,9 cm

e = 27,0 mm = 2,7 cm b = 100 mm

h = 260 mm

Maka P yang boleh terjadi = P

P = 2 . A . σ = 2 . 58,8 . 2400 = 282240 kg ~ 282,240 ton

P = 282,240 ton > P max = 166,347 ton ............................ – Ok -

Maka pada Dimensi batang Diagonal menggunakan Double Canal – 30 !!!

Faktor Tekuk

Tekuk arah tegak lurus sumbu bahan (sb x – x)

Ix = 2 . Ix1 = 2 . 8030 cm4 = 16060 cm4

ix = Ix = 16060 = 11,686 cm

A Total 2 . 58,8

λx = Lkx = 1 . 813,9 = 69,647

ix 11,686

Kelangsingan Batas Elastis : λg

λg = π . E = π . 2,1 . 106 = 111,073

0,7 . σl 0,7 . 2400

λs = λx = 69,647 = 0,627

λg 111,073

0,183 < λs < 1 w = 1,410 (Kolom sedang)

41

1,593 - λs

w = Faktor Tekuk

w = 1,410 = 1,460

1,593 - 0,627

w . P = 1,460 . 166347 = 2065,192 kg/cm2 < σ dasar = 2400 kg/cm2

A 2 . 58,8

Iy = 2 . 495 + 2 . 58,8 . (26/2 + 2,7)2 = 29977,224 cm4

iy = Iy = 29977,224 = 15,966 cm

A total 2. 58,8

λy = Lky = 813,9 = 50,977

iy 15,966

Untuk λiy = λx

λiy = λy2 + m/2 . λ12 = λx , m = 2

m = Profil Ganda

= 50,9772 + 2/2 . (λ1)2 = 69,564

λ1 = 47,334 < 50 ........................... – Ok –

λ1 = L1 L1 = λ1 . i min = 47,334 . 2,9

i min

L1 = 137,269 cm

Jumlah Plat Kopel = 813,9 + 1 = 6,929 ~ 7 buah

137,269

Jarak Plat Kopel = 813,9 = 116,271 cm = L1

7

Tentukan kembali λ1 dengan L1 = 116,271 cm

λ1 = L1 = 116,271 = 40,093 < 50 ........................... – Ok -

i min 2,9

SYARAT : λx > 1,2 . λ1

69,564 > 1,2 . 40,093

69,564 > 48,112 ........................ – Ok -

λiy = (50,977)2 + (40,093)2 = 64,854

Terbukti bahwa λx > λiy Berarti tekuk terjadi pada arah tegak lurus sumbu

42

Bahan ( Sb. X )

PLAT KOPEL (Batang Diagonal D1, D2, D3, D4)

SYARAT : Ip > 10 . I1

a L1

Dimana : Ip = Momen Inersia Plat Kopel = 2 . 1/12 . t . h3

I1 = Momen Inersia elemen batang tunggal = Iy = 495 cm4

a = Jarak sumbu elemen – elemen batang = (26 + 2,7 + 2,7) = 31,4 cm

L1 = Jarak Plat Kopel = 116,271 cm

t = ambil 0,8 cm

Maka : 2 . 1/12 .0, 8 . h3 > 10 . 495

31,4 116,271

h = 21,563 = 22 cm

U1 = 5 cm

H = 22 cm U = 12 cm

U1 = 5 cm

Baut ø 22 mm

Jarak Baut : 2,5 . ø < U < 7 . ø

43

55 < U < 154 mm Dipakai U = 120 mm = 12 cm

12 . ø < U1 < 3 . ø

26.4 < U1 < 66 mm Dipakai U1 = 50 mm = 5.0 cm

Gaya Geser yang bekerja pada Plat Kopel :

D = 2 % x P = 0.02 x 166347 = 3326,940 Kg

S = 58,8 x 100 x 260 + 27 mm3

2

= 5880 x 157 mm3

= 923160 mm3 ~ 923,160 cm3

Iy = 29977,224 cm4

= D x S = 3326,940 x 923,160 = 102,454 Kg/ cm2

d x I 1.0 x 29977,224

V = x Li x d = 102,454 x 116,271 x 1.0 = 11912,429 Kg

d = Tebal badan profil C – 30 = 10 mm = 1.0 cm

Gaya Yang Dipikul Untuk Setiap Plat Kopel = V1

V1 = V = 11912,429 = 5956,215 Kg

2 2

Momen Yang Terdapat Pada Plat Kopel :

M = V1 x C/2 = 5956,215 x (26 + 10 + 10)/2 = 136992,945 Kg

Inetto = 1 x 0.8 x 223 - 2 x 1 x 0,8 x (2,2)3 - 2 . (2,2 x 0,8 x 62)

12 12

= 581,727 cm4

Anetto = An = (0,8 x 22) - (2 x 2,2 x 0,8) = 14,08 cm2

σ = M . y = 136992,945 x (10/2) = 1177,468 kg/cm2 < σ dasar = 2400 kg/cm2

I 581,727

(Lihat Tabel Gaya Batang, Gaya Tekan yang sesungguhnya terjadi pada batang diagonal adalah

Pmax Tekan = 157,803 Ton

Maka :

D = 2% x P = 0,02 x 157,803 = 3156,06 kg

S = 5880 x 157 mm3 = 923160 mm3 ~ 923,160 cm3

44

Iy = 29977,224 cm4

= D x S = 3156,06 x 923,160 = 97,192 Kg/ cm2

d x I 1.0 x 29977,224

V = x Li x d = 97,912 x 116,271 x 1,0 = 11300,611 Kg

Gaya Yang Dipikul Untuk Setiap Plat Kopel (V1)

V1 = V = 11300,611 = 5650,306 Kg

2 2

Momen Yang Terdapat Pada Plat Kopel :

M = V1 . (26 + 10 + 10) = 129957,038 kg cm 2

I netto = 581,727 cm4

A netto = 14,08 cm2

σ = M . y = 129957,038 x (10/2) = 1116,993 kg/cm2 < σ dasar = 2400 kg/cm2

I 581,727

= V1 = 5650,306 = 401,300 kg/cm2

An 14,08

σ id = σ2 + 3 . 2 = 1116,9932 + 3 . 401,3002

σ id = 1315,598 kg/cm2 < σ = 2400 kg/cm2 ................. – Ok –

Maka untuk dimensi batang diagonal dipakai :

Profil Baja Double Canal C –30, dengan pelat Koppel :

Tebal (t) = 8 mm

Tinggi (h) = 22 cm

ø Baut = 22 mm (4 Buah)

L1 = 116,271 cm (antar pelat Koppel)

3. BATANG BAWAH (B1, B2, B3, B4) Untuk Batang bawah, beban maximum adalah Beban Tarik, yaitu :


45

Panjang Batang Bawah (L) = 6 m ~ 600 cm

Batang bawah ini di desain untuk dapat menahan / kuat menahan beban tarik.

Pemilihan Profil :


2 . σ


A Perlu = P max = 298300 = 62,146 cm2

2 . σ 2 . 2400

Dari Tabel :

Untuk Batang Miring digunakan Profil Baja C – 32 dengan data – data :

A = 75,8 cm2 Y

h = 320 mm = 32 cm e

b = 100 mm = 10 cm

Ix = 10870 cm4

Iy = 597 cm4 I DIR x h

ix = 12,1 cm 24

iy = 2,81 cm

e = 26,0 mm = 2,6 cm b = 100 mm

h = 260 mm


P = 2 . A . σ = 2 . 75,8 . 2400 = 363840 kg ~ 363,840 ton

P = 363,840 ton > P max = 298,300 ton ............................ – Ok -


4. BATANG ATAS (A1, A2, A3, A4) Untuk batang atas beban maximum adalah beban tekan :

Batang Maximum ( P max ) = 318,287 ton ( Tekan )

46

Panjang Batang Bawah (L) = 6 m ~ 600 cm

Pemilihan Profil :


2 . σ


A Perlu = P max = 318287 = 66,310 cm2

2 . σ 2 . 2400

Dari Tabel :

Dicoba menggunakan Profil Baja C – 32 dengan data – data :

A = 75,8 cm2 Y

h = 320 mm = 32 cm e

b = 100 mm = 10 cm

Ix = 10870 cm4

Iy = 597 cm4 I DIR x h

ix = 12,1 cm 24

iy = 2,81 cm

e = 26,0 mm = 2,6 cm b = 100 mm

h = 260 mm


P = 2 . A . σ = 2 . 75,8 . 2400 = 363840 kg ~ 363,840 ton

P = 363,840 ton > P max = 318,287 ton ............................ – Ok -


IKATAN ANGINTekanan Angin yang diperhitungakan = 150 kg/m2

47

KENDARAANBERMOTOR

Q1

h1 =2,58 m

h2 = 5 m

Q2

H Bawah

VA 8,700 m

A. Pengaruh Angin Tegak / Vertikal

1. Luas Bidang Terkena angin

A1 = 0,295 m . 35 m = 10,325 m2

A2 = 2.00 m . 35 m = 80,00 m2

A3 = 2 . 5 . 35 m = 350,00 m2

MAKA :

Q1 = A1 . 150 kg/m2 . 100 % = 10,325 . 150 . 100 % = 1548,75 kg

Q2 = A2 . 150 kg/m2 . 100 % = 80 . 150 . 100 % = 1050 kg

Q3 = A3 . 150 kg/m2 . 30 % = 350 . 150 . 30 % = 15750 kg +

Q Total = 23448 kg

MOMEN GULING Terhadap TUMPUAN BAWAH

Angin AB

M

48

8,7 m

Q Total

RA RB

M = Q1 . (0,295/2 + Q2 (0,295 + 2/2) + Q3 (0,295 + 2 + 5/2)

= 1548,75 . (0,1475) + 10500 (1,295) + 15750 . (7,295)

= 228,441 + 13597,5 + 114896,25

= 128722,191 kg m

~ 128723 kg m

RA = RB = M = 128723 = 14795,747 kg

8,7 8,7

Reaksi ini diterima oleh 2 tumpuan dibawah angin. Jadi masing – masing tumpuan akan

menerima gaya akibat angin vertikal sebesar :

Rwv = 14795,747 kg = 7397,874 kg

2

B. PENGARUH ANGIN HORIZONTAL

1. Gaya Horizontal pada Ikatan Angin Atas

HA = Q1 . (0,295/2 + 2 + 5) + Q2 . (2/2 + 5) + Q3 (5/2)

5,00 m

= 1548,75 . (7,295) + 10500 . (6) + 15750 . (2,5)

5,00 m

= 113673,131

5,00 m

= 22734,626 Kg

49

HA = HB

C. IKATAN ANGIN ATAS dan BAWAH

HA HA = arc. tg (b/ λ)

2 = arc. tg (8,7/3,5)

= 68,0850

sin = 0,928

cos = 0,373

b = 8,7 m

λ = 5 m

R = 4,5 HA

S . sin = R - HA/2

S = 4,5 HA - 0,5 HA = 90938,054 = 97994,078 kg

sin 0,928

L2 = λ2 + b2

= 3,52 + 8,72 = 9,378 m = 937,8 cm

SYARAT KELANGSINGAN

λ max = 300

i perlu = L/ λ

= 937,8 cm = 3,126 cm

300

50

Dari daftar unyuk konstruksi baja dipilih profil baja (siku – siku sama kaki)

yang memiliki jari – jari kelembaman atau girasi (iξ) > i perlu .

Dicoba Profil 120 . 120 . 20

Data – data : A = 44,2 cm2

Iξ = 4,48 cm2

KONTROL DAN PEMERIKSAAN TEGANGAN1. λ < λmax

λ = L / iξ < λmax = 300

= 937,8/4,48

= 209,330 < 300 ................ – oK –

2. Luas Bersih Penampang (A netto)

A netto = 80 % . A . 2

= 80 % . 44,2 . 2

= 70,720 cm2

3. Tegangan yang Terjadi (σs)

σs = S = 97994,078 = 1385,663 kg/cm2

Anetto 70,720

= 1385,663 kg/cm2 < 1867 kg/cm2 ...................... – oK-

JADI : Untuk ikatan angin Digunakan Profil 120 . 120 . 20, baik ikatan angin

Atas maupun ikatan angin bawah !!!!

S A M B U N G A N

Sambungan direncanakan menggunakan baut berkualitas tinggi ( High Strength Bolt /

HSB ), dimana Tegangan izin leleh baut (σ ijin) adalah 7000 s/d 10000 kg/cm2.

σ ijin yg digunakan dalam perhitungan pada rangka jembatan ini = 8000 kg/cm2

51

A. SAMBUNGAN GELAGAR MEMANJANG

Jembatan direncanakan untuk gelagar memanjang diletakkan tidak menerus diatas

gelagar melintang melainkan gelagar memanjang disambung secara simple conection

terhadap gelagar melintang.

Panjang tiap bentang gelagar memanjang (λ) = 3,50 meter

B SAMBUNGAN GELAGAR MEMANJANG DAN GELAGAR MELINTANG

DATA STRUKTUR :

Profil Gelagar Memanjang Tengah = WF 350x250

Profil Gelagar Memanjang Pinggir = WF 350x250

Profil Gelagar Melintang = WF 400x400

Tipe Sambungan : Simple Conection

Sifat dari tipe sambungan Simple Conection adalah hanya untuk memikul gaya lintang saja

(Bidang D).

Baut pada Web Gelagar Melintang (Baut A) : Harus dapat memikul gaya geser

R = Dkiri + Dkanan.

Baut pada Web Gelagar Memanjang (Baut B) : Harus dapat memikul gaya Lintang

Terbesar (Dkiri atau Dkanan) dan

Dmax . e

E = Jarak gaya ke garis berat baut yang dihitung.

RUMUS - RUMUS

1. Kekuatan sebuah baut mutu tinggi terhadap geser (Nq) dari Referensi PPBBI 1984 -84

Nq = F/ø . n . No (kg)

52

2. A effektif (Ae) adalah luas effektif baut mutu tinggi yaitu pada luas bagian yang

berukir. (diambil 75 % dari luas baut).

Ae = 75 % . Ab

Ae = 0,75 . ¼ 1/4 . π . d2 (cm2)

3. Beban tarik awal atau proof load (No) pada baut mutu tinggi adalah Tegangan yang

diberikan pada baut mutu tinggi pada waktu pemasangan baut sebesar 75 % dari

tegangan leleh izin baut.

No = 75 % . σ ijin . Ae Referensi PPBBI 1984 hal. 143

No = 0,75 . Ae . σ ijin (kg)

4. Jumlah baut (N) adalah total gaya – gaya yang bekerja pada sambungan kekuatan

geser sebuah baut.

N = P / nq (Baut)

Gambar Rencana

P’ Gel. Memanjang Tengah = 7,636 ton

q’ Gel. Memanjang tengah = 1,336 ton

q BM Gel. Memanjang Tengah = 1,416125

53

D kiri D kanan

R

λ = 5m λ = 5m

Gaya Lintang sebelah Kiri ( D kiri )

D kiri = 1/2 . q BM . λ + (1/2 . q’ . λ . K)

= 1/2 . 1,416125 . 3,5 + (1/2 . 1,336 . 3,5 . 1,374)

= 5,691 ton

Gaya Lintang sebelah kanan ( D kanan )

D kanan = 1/2 . q BM . λ + ((1/2 . q’ . λ + P’). K)

= 1/2 . 1,416125 . 3,5 + ((1/2 . 1,336 . 3,5 + 7,636) . 1,374)

= 16,182 ton

Resultan gaya ( R ) gaya – gaya yang bekerja pada sambungan

R = Dkiri + Dkanan

= 5,691 + 16,182

= 21,873 ton

= 21873 kg

BAUT A (Pada Gelagar Melintang)Data – data baut :

d = Diameter baut = 1” = 2,54 cm

σ ijin = Tegangan izin leleh baut = 800 kg/cm2 dari PPBBI 1984

F = Faktor geser permukaan = 0,35 dari PPBBI 1984 hal. 72

Ø = Faktor Keamanan = 1,4

n = Jumlah bidang geser

P = R = 18542 kg

54

At = 0,75 . ¼ 1/4 . π . 2,542 = 3,800 cm2

No = 0,75 . 3,8 . 8000 = 22800 kg

Kekuatan 1 baut (Nq) = 0,35/1,4 . 2 . 22800 = 11400 kg

Jumlah baut (N) = P/nq

N = 18542 kg = 1,63 buah ~ 2 Buah

11400 kg

dikarenakan jumlah baut minimum pada type A = 4 buah, maka untuk Type A

digunakan Baut HSB 3 Ø 1” – 100 mm

BAUT B (Pada Gelagar Memanjang)Data – data baut :

D kanan = P = 16,182 ton = 16182 kg

M = P . e efektif (kg cm)

E efektif = ea - 1 + 2 n (inchi) dari buku struktur baja J.E Bowles – 132

4

e efektif = ea - 0,635 . (1 + 2n) (cm)

n = Jumlah alat penyambung (baut) dalam satu baris

P

ea

10 cm Ambil : ea = ....... cm e efektif = 1,825 cm

n = 2 buah

10 cm

10 cm

55

ea

Dkn

M = P . e efektif

= 16182 . 1,825

= 29532,150 kg cm

GAYA - GAYA YANG BEKERJA PADA BAUT

1. Gaya vertikal

V = 1/2 . D kanan (kg)

= 16182 . 0,5

= 8091 kg

2. Gaya Horizontal (H)

H = M/s (kg)

= 29532,150/10

= 2953,215 kg

3. Resultan Gaya (R)

R2 = V2 + H2

R2 = (8091)2 + (2953,215)2

R2 = 65464281 + 8721478,836

R = 8613,116 kg < Nq = 11400 kg

Maka untuk Baut B digunakan baut HSB 3 Ø 1” - 100 mm

C. SAMBUNGAN GELAGAR MELINTANG DAN GELAGAR INDUK

Data – data struktur :

56

Profil Gelagar Melintang : WF 400x400

Profil Gelagar Induk : C 26, C30, C32

Gelagar Melintang disambungkan menerus ke gelagar induk

Dalam perhitungan Gelagar Melintang dengan anggapan sebagai Simple

Conection Beam, tetapi pada hubunganya dengan Gelagar Induk dianggap ada

momen negatifnya = 25 % . M max.

Hal ini dimaksudkan supaya dapat kekakuan dalam arah melintang.

o Baut pada Flange Gelagar Induk (Baut A) : Harus dapat memikul gaya lintang ter-

Besar (Dmax) dan Momen negatif.

o Baut pada Web Gelagar Melintang (Baut B) : Harus dapat memikul gaya Lintang

D max dan momen negatif M + Dx

M total = M Maximum GL = 64,206 tm

Q max = Qmaximum GL = 53,061 ton

RUMUS - RUMUS

1. Kekuatan sebuah baut apabila terdapat kombinasi pembebanan tarik dan geser (Referensi PPBBI 1984 hal. 72)

Nq = F/Ø . n . (No – 1,7 . T1) (kg) Dan T1 = T/2 Gaya axial tarik yang bekerja

2. Gaya yang dipikul Baut (V)

57

V = Qmaximum Gl (kg)

N

N = Jumlah baut berdasarkan taksiran

BAUT A (Pada GELAGAR INDUK)Data – data baut :


N = 24 buah baut (Berdasarkan Taksiran)




n = Jumlah bidang geser = 1

r = Jarak antar baut = 12 cm

Mtotal = Mmaximum GL = 64,206 tm = 6,4206 kg cm

M = 25 % . 64,206 = 16,0515 tm = 1605,15 kg cm

6/6 . T 12 cm 5/6 . T

12 cm

4/6 . T t2 = 60 cm 12 cm

58

3/6 . T t5 = 48 cm

12 cm 2/6 . T t4 = 36 cm t1 = 72 cm 12 cm T/6 t5 = 24 cm 12 cm t6 = 12 cm

T = M (kg)

2 (t1 + (5/6 . t2) + (4/6 . t3) + (3/6 . t4) + (2/6 . t5) + (1/6 . t6)

= 16,0515

2. (721 . (5/6 . 60) + (4/6 . 48) + (3/6 . 36) + (2/6 . 24) + (1/6 . 12)

= 16,0515

2 . 182

= 4409,753 kg

T1 = 1/2. T = 1/2. 4409,753 = 2204,876 kg

No = 0,75 . 1/4 . π . d2 . = 0,75 . 0,25 . π . 2,542 = 22,800 kg

59

Maka Kekuatan 1 baut (nq)

Nq = 0,35/1,4 . 1 . (22,8 - 1,7 . 2204,876)

= 4641,878 kg

GAYA YANG DIPIKUL BAUT ( V )

Q max = Qmax GL = 53,061 ton = 53061 kg

V = Q max = 53061 = 2210,875 kg

N 24

Syarat Kekuatan Baut :

V = 2210,875 < Nq = 4641,878 kg ................. – oK- !

Jadi untuk Baut Type A digunakan Baut HSB 2 x 12 Ø 1” - 120 mm

BAUT B (Pada Gelagar Melintang)Data – data baut :


N = 12 buah baut (Berdasarkan Taksiran)





r = Jarak antar baut = 12 cm

Mtotal = Mmaximum GL = 64,206 tm = 6420,6 kg cm

M = 25 % . 64,206 = 16,0515 tm = 1605,15 kg cm

H 12 cm 5/6 .HT

60

12 cm

4/6 . H t2 = 60 cm 12 cm 3/6 . H t5 = 48 cm

12 cm 2/6 . H t4 = 36 cm t1 = 72 cm 12 cm H/6 t5 = 24 cm 12 cm t6 = 12 cm

Gaya yang Bekerja pada Baut :

1. V = Q2 . GL (kg)

N

Qmax GL = 53,061 ton = 53061 kg

N = Jumlah Baut A untuk 1 sisi = 12 Buah Baut

61

V = 53061 = 4421,75

12

2. Akibat Momen (M)

H = M . Y (kg)

Σ . Y2

Σ . Y2 = 2 . (t12 + t22 + t32 + t42 + t52 + t62) cm2

= 2 . (722 + 602 + 482 + 482 + 362 + 242 + 122) cm2

= 26208 cm2

Y = 26208 cm2 = 161,9 cm

Maka H = 1812500 . 161,9 = 11196,724 kg

26208

3. Resultan Gaya (R)

R2 = V2 + H2

R2 = (4421,75)2 + (11196,724)2

R2 = 19551873,06 + 125366628,3

R = 12038,21 kg > Nq = 11400 kg

Ternyata R > Nq .................................... Tidak memenuhi !!!!

Artinya Baut 1” = 2,54 cm tidak memenuhi syarat, berarti Diameter baut harus

diperbesar !

Dicoba baut d = 1 1/2” = 3,81 cm

Aefektif = 0,75 x 0,25 x π x (3,81)2 = 8,55 cm

No = 0,75 . Ae . σ izin = 0,75 . 8,55 . 8000 = 51300 kg

Maka Kekuatan 1 baut (nq)

Nq = 0,35/1,4 . 2 . 51300

62

= 25650 kg

R = 12038,21 kg > Nq = 25650 kg ........ – oK - !!!

Maka untuk type B digunakan baut HSB 12 Ø 11/2” - 120 mm

GAMBAR BAUT

PADA GELAGAR MEMANJANG

5 10 10 10 10 10 13 E1 = 14 13 10 10 10 10 10 5

Pj. Plat 50-150 cm

63

5 cm 10 cm Baaut A Baut B 10 cm 5 cm WF 400x400

L 120 . 120 . 20

5 cm

WF 400x400

Dalam perhitungan diatas di dapat 2 buah baut , karena banyaknya baut minimum jumlahnya 4 tetapi tinggi platnya hanya bisa ditambahkan 1 buah baut karena tidak memungkinkan untuk di pasang 4 buah.

PADA GELAGAR MELINTANG

5 10 10 10 10 10 13 Q1 = 14 13 10 10 10 10 10 5

64

5 cm

Baut B 10 cm

10 cm

Baut A

5 cm

WF 400x400

Dalam perhitungan diatas di dapat 2 buah baut , karena banyaknya baut minimum

jumlahnya 4 tetapi tinggi platnya hanya bisa ditambahkan 1 buah baut karena tidak

memungkinkan untuk di pasang 4 buah.

D. SAMBUNGAN GELAGAR INDUK (TITIK SIMPUL)

I

H = 5m

II

L = 35.00 m

Pada sambungan Gelagar induk diminta Detail I di titk M seperti gambar diatas.

1. DETAIL I Data – data struktur :

Profil Batang Atas (A1, A2, A3, A4, A5) = Double Canal C – 32

Profil Batang Diagonal (D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, D10) = Double Canal C – 26

1. a. Baut A

65

Data – data Baut :

Diameter (d) = 1 1/2” = 2,54 . 1,54 = 3,81 cm





P = 151,005 ton = 151005 kg

A efektif = 0,75 . 1/4. π . d2

= 0,75 . 0,25 . 3,14 . (3,81)2

= 8,55 cm2

Beban Tarik Awal (No)

No = 0,75 . A efektif . σ ijin

= 0,75 . 8,55 . 8000

= 51300 kg

Kekuatan 1 baut (Nq)

Nq = F/Ø . No . n

= 0,35/1,4 . 51300 . 2

= 25650 kg

Jumlah Baut (N)

N = P/Nq

= 151005

25650

= 5,887 ~ 6 Buah

Maka untuk baut Type A digunakan Baut HSB 2 x 6 Ø 1,5” - 100 mm

66

1. b Baut b

Data – data baut :

N = Jumlah Bidang Geser = 2

P = 87,382 ton = 87382 kg

A efektif = 8,55 cm2

No = 51300 kg

Nq = 25650 kg

Jumlah Baut (N)

N = P

Nq

= 87382

25650

= 3,047 buah ~ 4 buah

Maka untuk Type b digunakan Baut HSB 2 x 4 Ø 1,5” - 50 mm

1. DETAIL II Data – data struktur :

Profil Batang Bawah (B1, B2, B3, B4, B5) = Double Canal C – 30

Profil Batang Diagonal (D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, D10) = Double Canal C – 26

2. a. Baut A

Data – data Baut :

67

Diameter (d) = 1 1/2” = 2,54 . 1,54 = 3,81 cm





P = 149,957 ton = 149957 kg

A efektif = 0,75 . 1/4. π . d2

= 0,75 . 0,25 . 3,14 . (3,81)2

= 8,55 cm2

Beban Tarik Awal (No)

No = 0,75 . A efektif . σ ijin

= 0,75 . 8,55 . 8000

= 51300 kg

Kekuatan 1 baut (Nq)

Nq = F/Ø . No . n

= 0,35/1,4 . 51300 . 2

= 25650 kg

Jumlah Baut (N)

N = P/Nq

= 149957

25650

= 5,846 ~ 6 Buah

Maka untuk baut Type A digunakan Baut HSB 2 x 6 Ø 1,5” - 100 mm

1. b Baut b

68

Data – data baut :

N = Jumlah Bidang Geser = 2

P = 87,382 ton = 87382 kg

A efektif = 8,55 cm2

No = 51300 kg

Nq = 25650 kg

Jumlah Baut (N)

N = P

Nq

= 87382

25650

= 3,047 buah ~ 4 buah

Maka untuk Type b digunakan Baut HSB 2 x 4 Ø 1,5” - 50 mm

GAMBAR SAMBUNGAN DETAIL I

6 Ø 1,5”

69

4 Ø 1,5”

Pada Batang Diagonal / miring memakai Profil Double Canal C – 26

Pada Batang Atas memakai Double Canal C - 32

GAMBAR SAMBUNGAN DETAIL II

4 Ø 1,5”

70

6 Ø 1,5”

Pada Batang Diagonal / miring memakai Profil Double Canal C – 26

Pada Batang Bawah memakai Double Canal C - 30

KONSTRUKSI LANDASAN / TUMPUAN

JENIS Landasan / Tumpuan : 1. Tumpuan Rol

2. Tumpuan sendi

1. TUMPUAN ROL

Berfungsi untuk meneruskan gaya ke bagian di bawahnya yang dapat menahan

linding bila menerima gaya horizontal arah longitudinal jembata :

Gaya yang diteruskan berupa gaya longitudinal

Rv = Rbm + Rbh + Rva

71

Dimana :

a. RBm = Beban mati = 10/2 . GBM = 5 x 4 ton = 20 ton = 20000 kg

b. RBH = Beban Hidup yang terdiri dari :

- Beban hidup garis untuk jalur lalu lintas

- Beban hidup terbagi rata pada jalur lalu lintas

RBH = GBH + 1/2 . P’ . L

= 17,941 ton + 1/2. 4,364 . 35 ton

= 93,861 ~ 95 ton

c. RVA = Beban angin = 10/2 . GA

= 10/2 . 0,282 ton

= 1,41 ~ 2 ton

RVA = 5 ton = 5000 kg

Maka RV = 20000 + 95000 + 2000

= 117000 kg

Tebal Landasan Plat ( S dan S1 )

S1

S

72

R

L/2 L/2

Assumsi : Tegangan pada Rol dianggap terbagi rata

q = R/b . L R = q . b . L

M max = ½ 1/2. ( q . b ) . (L/2)2

M max = 1/8 . R . L

Tegangan Pada Baja :

G = M = 1/8 . R . L < σ d ................................. Syarat

W 1/6 . b , S2

Maka : S = ½ 1/2. 3 . R . L

B . σ d

d3

d1 d2

b

Bila plat dari mutu baja 44, dari Peraturan – Peraturan untum Merencanakan Jembatan

Konstruksi Baja pasal 50, Tegangan Tekan izi Baja = 1867 kg/cm2

(σ d = 1867 kg/cm2).

73

Bila Blok topang dari beton tulang, Dari VOSB pasal 53 (σ d = 1867 kg/cm2)

Diambil L = 53 cm (lebar arah memanjang jembatan)

Sehingga :

Luas Bidang Tupang : A = 117000 = 2340 cm2

50

A = b . L 2340 = b . 53

b = 44,151 cm

~ 45 cm (lebar arah melintang)

Maka Tebal S pada bidang tupang beton bertulang :

S = 1 . 3 . 117000 . 53 = 7,44 cm ~ 74,4 mm

2 45 . 1867

S1 = 1 . 3 . 117000 . 53 = 7,611 cm ~ 76,11 mm

2 43 . 1867

Diameter Rol :

Rumus Hertz = γ2 = 0,75 . 106 . R/b . d

Untuk BJ 44 ρ2 = 75002 kg/cm2

D1 = 0,75 . 106 . R/b . ρ 2

= 0,75 . 106 . 117000 = 34,667 cm ~ 35 cm

45 . (7500)2

74

D2 = d1 + 2 . (2,5) = 35 + 5 + 39 cm

D3 = (2,5 s/d 4) cm d3 = 2,5 cm

KETERANGAN :

γ 2 = Tegangan Kontak izin (kg/cm2)

D1 = Diameter Rol (cm)

b = Lebar Tumpuan (cm) pada bantal – bantal

KONTROL TEGANGAN PADA TUMPUAN BETON BERTULANG

Δ

R

e e

L

b

75

R

e

Δ = 1 % . L = 1/1000 x 54 = 0,054 cm

E = Δ/2 = 0,054/2 = 0,027 cm

R = 117000 = 49,056 kg/cm2

45 . 53

R . e = 1170000 . 0,027 = 0,15 kg/cm2

1/6 b. L2 1/6 . 45 . 532

σ beton = R/b . L + R . e/1/6 . b . L2 = 49,056 kg/cm2

σ beton = 49,056 kg/cm2 < σd beton = 50 kg/cm2 ................................ – oK –

RUMUS :

σ = R/b . L + R . e/1/6 . b . L2

σ = R/b . L . ( 1 + 6.e/L)

σmax = 49,056 + 0,15 = 49,206 kg/cm2

σmin = 49,056 - 0,15 = 48,906 kg/cm2

Syarat : σmax < σd beton ....... – oK-

M = R . e R

R/b . L R/b . L

76

R . e

1/6 b . L2

R . e

1/6 b L2

σmin

σmax

RV

S1 76,11 mm

d1 70 mm

77

74,4 mm S 60 mm 110 mm

350 mm Ø 35

400 mm

L = 530 mm

b2 b1 b2

RV

d3 = 25mm

d1 = 350 mm d2 = 400mm

78

b = 410 mm

3. TUMPUAN SENDI

Tumpuan berfungsi untuk meneruskan gaya vertikal ke bagian bawahnya dan

menahan gaya horizontal (Arah Melintang akibat angin dan arah memanjang akibat

rem).

Gaya vertikal (RV) = 117000 kg ~ 117 ton

Gaya Horizontal Arah Melintang akibat Angin :

R HA = 1/2. (HA = HB)

Dimana : HA = Gaya horizontal pada ikatan angin bagian atas

HB = Gaya Horizontal pada ikatan angin bagian bawah.

Maka RHA = 1/2. (HA + HB ) kg = 22731,626 kg

Gaya Horizontal akibat rem (Arah Memanjang)

R HR = 5 % x Beban Jalur Tanpa Kejut

Beban jalur tanpa kejut terdiri dari :

Beban terbagi rata = P1 = 2,660 x 70 % = 1,862 ton

Beban Garis = P2 = 14,527 x 70 % = 10,1689 ton

Maka RHR = 5 % x (1,862 + 10,1689)

= 0,05 x (12,0309)

= 0,601545 ton

~ 601,545 kg

79

TEGANGAN PADA BETON

σ max = RVA + RHA . h + RHR . Y < σd beton

b . L 1/6 . b2 . L 1/6 . b . L2

Dimana :

H = Jarak Pusat Silinder sampai pada dasar landasan ~ ( 20 – 30 cm )

Y = Jarak titik tangkap RHR sampai dasar landasan ~ 1,20 cm

b = Lebar landasan arah melintang = 45 cm

L = Lebar landasan arah memanjang = 54 cm

RVA = 117000 kg

RHA = 22731,626 kg

RHR = 601,545 kg

σ max = 117000 + 22731,626 + 601,545 . 120

45 . 53 1/6 . 452 . 53 1/6 . 45 . 532

= 49,057 + 1,27 + 4,927

= 55,254 kg/cm2

σ max = 55,254 kg/cm2 > σ izin = 50 kg/cm2 ......................... – oK –

Untuk sendi, karena σ max > σ izin maka dimensi landasan diperbesar sehingga

landasan untuk sendi mempunyai dimensi yang lebih besar dari pada dimensi landasan

untuk Rol.

Sehingga diambil b’ = 50 cm pada Beton

L’ = 60 cm

A’ = b’ . L’ = 50 x 60 cm2 = 3000 cm2

σ’ beton = R/A’ = 117000 /3000 = 39 kg/cm2

σ’ beton = 39 > σ beton = 50 kg/cm2 ..................... – oK –

Untuk Dimensi Landasan yang Baru

Tegangan pada Beton

80

σ max = 117000 + 22731,626 + 601,545 . 120

50 . 60 1/6 . 502 .60 1/6 . 50 . 602

= 39 + 0,909 + 2,406

= 42,315 kg/cm2

σ max = 42,315 kg/cm2 < σ izin = 50 kg/cm2 ......................... – oK –

σ max = RV - RHA . h - RHR . Y

b’ . L’ 1/6 . b’2 . L’ 1/6 . b’ . L’2

= 117000 - 22731,626 - 601,545 . 120

50 . 60 1/6 . 502 .60 1/6 . 50 . 602

= 39 - 0,909 - 2,406

= 35,685 kg/cm2 > 0 Tidak terjadi up lift

maka S = 1 3. 117000 . 60 = 7,51 cm ~ 75,1 mm

2 50 . 1867

tebal S1 = 7,708 cm = 77,08 mm

7,708 = 1 3 . 117000 . 60

2 b . 1867

b = 47,465 cm ~ 47,5 cm Lebar minimum dari bantal

b = 47,5 cm > Lebar minimum = 32 cm ...................... – oK –

b = 47,5 cm berlaku untuk sendi maupun rol lebar minimum dari bantal –

bantal baja.

Taksir n = 4 dari tabel Muller - Breslau

N = h/S2 S2 = h/n = 20/4 = 5 cm

81

S2 = 5 cm

Jumlah Rusuk Pengaku ditentukan berdasarkan panjang sendi b’ = 50

Jumlah Rusuk Pengaku (a) = b Jarak rusuk diambil + 30

30

a = 1,67 ~ 2 buah

(Dari tabel didapat dan W)

= b 4,2 = 50

a . S3 2 . S3

S3 = 5,95 cm ~ 6 cm

W = 0,2251 . a . h2 . S3

Mmax = 0,2251 . a . h2 . S3 ; M max = 1/8 . RAV . L’

σ

(1/8 . 107500 . 60) = 0,2251 . 2 . 202 . S3

1867

S3 = 2,398 cm < S3 = 6 cm ....... Pilih yang terbesar

Ambil Praktisnya S3 minimum 6 cm

S4 > 1/6 . h ~ 3,5 cm

S5 > 1/6 . h ~ 2,5 cm

Garis tengah Engsel / sendi ; 1/2. d1 = 0,8 . R

σ . b

r1 = 0,8 . 117000 = 1,055 cm

1867 . 47,5

82

Untuk pelaksanaan yang praktis, diambil d1 minimum 7 cm atau r1 > 3,5 cm

d1 = 7 cm

d2 = d1 + 2 . (2,5) = 7 + 5 = 12 cm

d3 = 1/4. d1 diambil 2,5 cm

GAMBAR TUMPUAN SENDI

S1 = 7,708 cm

S5 = 2,5 cm

H = 20 cm

S4 = 3,5 cm

S2 = 5 cm

83

L’ = 60 cm

B = 46,7 cm

S5 = 2,5 cm

H

S2 = 5 cm

S3 S3

b’ = 50 cm

UNTUK KONSULTASI ATAU INFORMASI GRATISHUBUNGI HP :0 8 1 5 1 3 2 7 4 4 6 0ATAU EMAIL KE : [email protected]

84

mailto:[email protected]

nama : abdul rahim chairi - … · web viewdari pedoman perencanaan pembebanan jembatan jalan...

Documents