perencanaan struktur jembatan

8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN

1/18

KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN

ANALISIS STRUKTUR

A.

Perencanaan Pelat Lantai1. Pembebanan

a. Beban Mati (QD)

Beban mati lantai kendaraan terdiri atas berat masing-masing elemen

non-struktural. Masing-masing berat elemen ini harus dianggap

sebagai aksi yang terintegrasi pada waktu menerapkan faktor beban.

Berat sendiri pelat = 0,04 m x 0,2 m x 800 kg/m3

= 6,4 kg/m

Total beban mati (QD) = 6,4 kg/m

Gambar 4.1 Pemodelan beban mati pada pelat lantai

b. Beban Hidup

Pembebanan beban hidup untuk pelat lantai per pias adalah :Beban as motor = 140 kg

Total beban hidup (PL) = 140 kg

0,4 m

0,4 m


2/18


3/18


Tahan momen lentur terkoreksi (Mx)

Mx= SxFbx= 667,266666 x 15 = 4000 kNm

Momen lentur terfaktor

Mu bMx

0,2336 kNm 0,6 x 0,85 x 4000 = 2040 kNm........ OK

4.Analisis Geser (Vu)

Berdasarkan perhitungan program SAP2000 V.14 di dapatkan nilai geser

struktur sebesar 121,57 kg = 1,2157 kN

Kontrol tahan geser

Fv kayu E16 Fv=1,76(dari tabel 4.2.1 SNI 7973:2013)

Fv= Fv*CMCtCpt

Fv= 1,76 x 1,00 x 1,00 x 1,00 = 1,76 MPa

Tahan geser terkoreksi

kNxxbdvFV 386,92004076,13

2'

3

2'

Gaya geser terfaktor Vu

Vu vV

1,2157 kN 0,6 x 0,75 x 9,386 = 4,224 kN.................. OK


4/18


B. Perencanaan Balok Sekunder

1. Pembebanan

a.

Beban Mati(QD)

Beban mati balok sekunder terdiri dari :

Berat sendiri balok = 0,08 m x 0,06 m x 800 kg/m3

= 3,84 kg/m

Berat pelat = 0.4 m x 0.04 m x 800 kg/m3

= 12,8 kg/m


b. Beban Hidup

Pembebanan beban hidup untuk balok sekunder per pias adalah :Beban as motor = 140 kg


d.

e.

c. Beban Kombinasi

Beban merata = 1,2QD+ 1,6QL

= 19,968 kg/m

2,10 m

2,10 m

2,0 m


5/18


Beban titik = 1,2PD+ 1,6PL

= 224 kg/m

2. Analisis Lendutan ()

Berdasarkan perhitungan program SAP2000 V.14 di dapatkan nilai

lendutan struktursebesar 0,00264 m = 26,4 mm

3.

Analisis Momen Lentur (Mu)

Berdasarkan perhitungan program SAP2000 V.14 di dapatkan nilai lentur

struktur sebesar 22,3 kgm = 0,0223 kNm

Kontrol tahanan lentur

Fbkayu E16 = 15 (dari tabel 4.2.1 SNI 7973:2013)

Fbx= Fb*CMCtCptCF

Fbx= 15 x 1,00 x 1,00 x 1,00 x 1,00 = 15 MPa

Modulus Penampang (Sx)

6

7050

6

22xbd

Sx

3

33,40833 mm


Mx= SxFbx= 40833,33 x 15 = 612,5 kNm


Mu bMx

0,0223 kNm 0,6 x 0,85 x 612,5 = 312,375 kNm........... OK


6/18


7/18


C. Perencanaan Balok Melintang

1. Pembebanan

a. Beban Mati(QD)

Beban mati balok melintang dihitung sebagai berikut :

Berat sendiri balok = 0,10 m x 0,12 m x 800 kg/m3

= 9,6 kg/m

Berat balok sekunder = 1,25 m x ( 0,08 x 1/5 ) m x 800 kg/m3

= 16 kg/m

Barat pelat lantai = 1,25 m x 0,04 m x 800 kg/m3

= 40 kg/m


b. Beban Hidup

Pembebanan beban hidup untuk balok melintang per pias adalah :

Beban as motor = 140 kg


4 m

4 m

0,9 m 0,9 m


8/18


c. Beban Kombinasi

Beban merata = 1,2QD+ 1,6QL

= 78,72 kg/m

Beban titik = 1,2PD+ 1,6PL

= 224 kg/m

2. Analisis Lendutan ()

Berdasarkan perhitungan program SAP V.2000 di dapatkan nilai

lendutan struktur sebesar 0,045994 m = 2,634 mm

3. Analisis Momen Lentur (Mu)


lentur struktur sebesar 650,88 kgm = 6,5088 kNm

Kontrol tahanan lentur

Fbkayu E16 = 15 (dari tabel 4.2.1 SNI 7973:2013)

Fbx= Fb*CMCtCptCF

Fbx= 15 x 1,00 x 1,00 x 1,00 x 1,00 = 15 MPa

Modulus Penampang (Sx)

3

22

2400006

120100

6mm

xbdSx


Mx= SxFbx= 240000 x 15 = 3600 kNm



9/18


Mu bMx

6,5088 kNm 0,6 x 0,85 x 3600 = 1836 kNm........ OK

4. Analisis Geser (Vu)


geser struktur sebesar 516,48 kgm = 5,1648kNm

Kontrol tahan geser

Fv kayu E16 Fv=1,76(dari tabel 4.2.1 SNI 7973:2013)

Fv= Fv*CMCtCpt

Fv= 1,76 x 1,00 x 1,00 x 1,00 = 1,76 MPa

Tahan geser terkoreksi

kNxxbdvFV 08,1412010076,13

2'

3

2'

Gaya geser terfaktor Vu

Vu vV

5,1648 kN 0,6 x 0,75 x 14,08 = 6,336 kN.................. OK


10/18


D. Perancangan Rangka Batang Jembatan

1. Pembebanan

a. Beban Mati(PD)

Beban mati rangka batangper pias digambarkan sebagai berikut :

Berdasarkan hasil reaksi pada balok melintang, di dapatkan reaksi beban

mati sebesar 131,2 kg.

Berat pagar

Pagar pengaman = 4 x (0,03m x 0,2m) x 800 kg/m3x 1,25 m = 24 kg

Tiang sandaran = (0,06 m x 0,08 m) x 800 kg/m3 x 1,6 m = 6,144 kg

= 30,144 kg

Total beban mati (PD) = 161,344 kg/m

b.

Beban Hidup(PL)

Beban hidup rangka batangper pias digambarkan sebagai berikut :

Berdasarkan hasil reaksi pada balok melintang, di dapatkan reaksi beban

hidup sebesar 225 kg.

Total beban hidup(PL) = 225 kg

c.

Beban Kombinasi(Pu)

Beban titik = 1,2 PD+ 1,6 PL

= 553,6128 kg/m

d. Modelisasi Struktur

4 m

4 m


11/18


12/18


Pemodelan struktur extrude display

Pemodelan beban mati


13/18


Pemodelan beban hidup pada lantai kendaraan

Axial Force untuk beban Comb 1

Tabel 4.1 Rekapitulasi gaya batang


14/18


No.

Batang

Beban COMB 1 (1,2D + 1,6L)

Gaya Aksial Sifat

A1 0

A2 0

A3 0

A4 0

A5 0

A6 0

A7 -100.4972 TEKAN

A8 -100.4972 TEKAN

A9 -100.4972 TEKAN

A10 -100.4972 TEKAN

A11 -100.4972 TEKAN

A12 -100.4972 TEKAN

A13 -100.4972 TEKAN

A14 -100.4972 TEKAN

A15 -100.4972 TEKAN

A16 -100.4972 TEKAN

A17 -100.4972 TEKAN

A18 -100.4972 TEKAN

A19 -95.8749 TEKAN

A20 -95.8749 TEKAN

A21 -95.8749 TEKAN

A22 -95.8749 TEKAN

A23 -95.8749 TEKAN

A24 -95.8749 TEKAN

A25 -95.8749 TEKAN

A26 -95.8749 TEKAN

A27 -95.8749 TEKAN

A28 -95.8749 TEKAN

A29 -95.8749 TEKAN

A30 -95.8749 TEKAN

A31 -95.8749 TEKAN

A32 -95.8749 TEKAN

A33 -95.8749 TEKAN

A34 -95.8749 TEKAN

A35 -95.8749 TEKAN

A36 -95.8749 TEKAN

A37 -95.8749 TEKAN

A38 -95.8749 TEKAN

A39 -95.8749 TEKAN

A40 -95.8749 TEKAN

No. Beban COMB 1 (1,2D + 1,6L) Batang Gaya Aksial Sifat


15/18


V1 -5.3616 TEKAN

V2 0.5368 TARIK

V3 0.5074 TEKAN

V4 0.4779 TEKAN

V5 -5.4199 TEKAN

V6 -5.463 TEKAN

V7 -5.5061 TEKAN

V8 -2.2149 TEKAN

V9 -2.2716 TARIK

V10 -2.3283 TEKAN

V11 -5.4199 TEKAN

V12 -5.488 TEKAN

V13 -5.556 TARIK

V14 0.3175 TEKAN

V15 0.2495 TEKAN

V16 0.1814 TEKAN

V17 -5.4199 TARIK

V18 -5.488 TEKAN

V19 -5.556 TEKAN

V20 -2.2149 TEKAN

V21 -2.2716 TARIK

V22 -2.3283 TEKAN

No.

Batang

Beban COMB 1 (1,2D + 1,6L)

Gaya Aksial Sifat

D1 -83.7682 TEKAN

D2 -83.752 TEKAN

D3 -83.7358 TEKAN

D4 20.0252 TARIK

D5 19.9821 TEKAN

D6 19.939 TEKAN

D7 0.0001133 TEKAN

D8 0.0432 TARIK

D9 0.0863 TARIK

D10 -5.661 TEKAN

D11 -5.729 TEKAN

D12 -5.797 TARIK

D13 -5.0382 TARIK

D14 -4.9702 TEKAN

D15 -4.9022 TEKAN

D16 -4.9022 TEKAN

D17 -4.9702 TEKAN

D18 -5.0382 TARIK

D19 -5.797 TARIK

D20 -5.729 TEKAN

Cek Dimensi penampang Tarik

Digunakan kayu dengan dimensi 100 mm x180 mm.

Batang Tarik maksimum nilainya adalah 20,0252 KN

Menghitung kuat tarik sejajar serat acuan (Ft) :

Ft= 0,8 Ft(rasio tahanan kayu kelas mutu A =0,8, Ft = 13,2 dari tabel 4.2.1

SNI 7973:2013)

Ft= 0,8 x 13,2 = 10,56 MPa

Menghitung tahanan tarik terkoreksi (T)

T = F1 An

T = CmCtCptCFCnFtAn(diasumsikanfaktor koreksi = 1)

T= 1,0 x1,0 x 1,0 x 1,0 x 1,0 x 10,56 x An

Menghitung kebutuhan luas netto (An)

Tu tT


16/18


17/18


423

000.400.26030100.5,018010012

1001802 mmxx

xx

Ix =

122

3db

x=

43

000.200.9712

180100

2 mm

x

x

Jari jari girasi (r) = 9615,5136000

000.200.97

A

Ix

Kelangsingan = (KeL)/r = (1x1250)/51,9615 = 24,0563

Menghitung faktor kestabilan kolom (Cp)

Fc = FcCmCtCptCF (Fc= 13,2, dari tabel 4.2.1 SNI 7973:2013)

Fc = 13,2 x 1,00 x 1,00 x 1,00 x 1,00= 13,2 MPa

Po = A. Fc

Po = 36000 x 13,2 = 475200 N

E05= 0,69 Ew= 0,69 x 16000 = 11040 MPa

E05 = E05x CMCtCpt

= 11040 x 1,00 x 1,00 x 1,00 = 11040 Mpa

N

r

LK

AEP

e

e 67713170563,24

00x11040x3603,14

)(2

2

2

5.0'2

4296,224752009,06,0

677131785,0'

xx

x

P

P

oc

esc

cccC ccc

p

2

2

1

2

1

9908,08,0

4296,22

8,02

4296,221

8,02

4296,221 2

xxCp

Menghitung tahanan tekan terkoreksi (P)

P = CpPo

P = 0,9908 x 475200 = 470847,7435 N = 470,847 kN

Kontrol tahanan tekan terfaktor

Pu cP

Pu 0,8 x 0,9 x 470,847

100,4972 kN 339,0164 kN ...................................................................

OK


18/18


Dimensi kayu yang digunakan untuk perencanaan jembatan tersebut

mampu menahan beban yang direncanakan.

Tabel 3.1 Dimensi Kayu

No. Fungsi Kayu Dimensi (mm)

1 Balok Truss 100/180

2 Balok Melintang 100/120

3 Balok Sekunder 60/80

4 Papan Lantai 40/200

perencanaan struktur jembatan

Documents