perhitungan struktur jembatan penyeberangan

Download PERHITUNGAN STRUKTUR JEMBATAN PENYEBERANGAN

Post on 03-Jan-2016

902 views

Category:

Documents

90 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

PERHITUNGAN STRUKTUR JEMBATAN PENYEBERANGAN

TRANSCRIPT

PLAT LANTAI

DECK SLAB

PRATEGANGPERHITUNGAN BALOK PRATEGANGJEMBATAN PENYEBERANGAN ORANG DI JALAN BRIGJEND SUDIARTO SEMARANGOLEH : Andri Mujahidin

DATA JEMBATANSPESIFIC GRAVITYUraianNotasiDimensiJenis bahanBerat (kN/m3)Panjang balok prategangL16.00mBeton prategangwc =25.50Tebal plat lantai jembatanho0.20mBeton bertulangwc' =25.00Tinggi genangan air hujanth0.05mBetonwc" =24.00Air hujanw air =9.80DIMENSI BALOK PRESTRESSKodeLebar (m)KodeTebal (m)b10.80h10.05b21.00h20.10b30.40h30.10b40.20h41.20b50.35h50.15b60.90h60.15h1.501. BETONMutu beton girder prestressK-500Kuat tekan betonfc' =.83 * K / 10 =41.5MPaModulus elastik betonEc = 4700 fc' = 30277.6MPaAngka Poisson =0.15Modulus geserG = Ec / ((2*( 1 + )) = 13164.2MPaKoefisien muai panjang untuk beton =0.00001/ CKuat tekan beton pada keadaan awal (saat transfer)fci' = 0.80* fc' =33.20MPaTegangan ijin beton saat penarikanTegangan ijin tekan0.60 * fci' =19.92MPaTegangan ijin tarik0.50 fci' =2.88MPaTegangan ijin beton pada keadaan akhirTegangan ijin tekan0.45 * fc' =18.68MPaTegangan ijin tarik0.50 fc' =3.22MPaMutu beton plat lantaiK-300Kuat tekan betonfc' =.83 * K / 10 =24.9MPaModulus elastik betonEc = 4700 fc' = 23453.0MPa2. BAJA PRATEGANGDATA STRANDS CABLE - STANDAR VSLJenis strandsUncoated 7 wire super strands ASTM A-416 grade 270Tegangan leleh strandsfpy =1580MPaKuat tarik strandsfpu =1860MPaDiameter nominal strands12.7mm (=1/2")Luas tampang satu strandsAst =98.7mmBeban putus minimal satu strandsPbs =187.32kN 100% UTSJumlah kawat untaian (strands cable)19kawat untaian / tendonDiameter selubung ideal84mmLuas tampang strands1875.3mmBeban putus satu tendonPb1 =3559.1kN 100% UTSModulus elastis strandsEs =193000MPaTipe dongkrakVSL 19

3. BAJA TULANGANUntuk baja tulangan deform D > 12 mmU - 32Kuat leleh bajafy =U*10 =320MPaUntuk baja tulangan polos 12 mmU - 24Kuat leleh bajafy =U*10 =240MPaPENENTUAN LEBAR EFEKTIF PLAT LANTAI

Lebar efektif plat ( Be ) diambil nilai terkecil dari :L / 4 =4.00m12 * ho =2.40mDiambil lebar efektif platBe =2.00mKuat tekan beton platfc' (plat) = 0.83 * K / 10 =24.9MPaKuat tekan beton balokfc' (balok) = 0.83 * K / 10 =41.5MPaModulus elastik plat betonE plat = 4700 fc' (plat)= 23453.0MPaModulus elastik balok beton prategangE balok =0.043*(wc)^1.5* fc' (balok)= 3.57E+05MPaNilai perbandingan modulus elastik plat dan balokn = Eplat / Ebalok =6.57E-02Jadi lebar pengganti beton plat lantai jembatanB eff = n * B e =1.31m

SECTION PROPERTIES BALOK PRATEGANG

NoDimensiLuas Tampang (A)Jarak thd alas yStatis momen A * yInersia Momen A * y2Inersia Momen IoLebar (b)Tinggi (h)mmmmmmm10.800.050.040001.480.059000.087038.3E-0621.000.100.100001.400.140000.196008.3E-0530.400.100.040001.320.052670.069343.3E-0540.201.200.240000.750.180000.135002.9E-0250.350.150.052500.200.010500.002109.8E-0560.900.150.135000.080.010130.000762.5E-04Total0.607500.452290.490230.02928

Tinggi total balok prategangh =1.50mho = 0.20mLuas penampang balok prategangA =0.60750mB eff = 1.31mLetak titik beratyb = A*y / A =0.745mya = h - yb = 0.755m

Momen inersia terhadap alas balokIb = A*y + Io = 0.48157mMomen inersia terhadap titik berat balokIx = Ib - A * yb = 0.14483mTahanan momen sisi atasWa = Ix / ya = 0.19171mTahanan momen sisi bawahWb = Ix / yb = 0.74451m

SECTION PROPERTIES BALOK KOMPOSIT (BALOK PRATEGANG + PLAT)NoDimensiLuas Tampang (A)Jarak thd alas yStatis momen A * yInersia Momen A * y2Inersia Momen IoLebar (b)Tinggi (h)mmmmmmm01.310.200.263001.6000.420800.673280.0008810.800.050.040001.4750.059000.087030.0000121.000.100.100001.4000.140000.196000.0000830.400.100.040001.3170.052670.069340.0000340.201.200.240000.7500.180000.135000.0288050.350.150.052500.2000.010500.002100.0001060.900.150.135000.0750.010130.000760.00025Total1.700.870500.873091.163510.03015Tinggi total balok composithc =1.70mLuas penampang balok prategangA =0.87050mLetak titik beratybc = Ac*y / Ac =1.003myac = hc - ybc = 0.697mMomen inersia terhadap alas balokI bc= Ac*y + I co = 0.90324mMomen inersia terhadap titik berat balok compositI xc = I bc - Ac * ybc = 0.02755mTahanan momen sisi atas platWac = I xc / yac = 0.03953mTahanan momen sisi atas balokW' ac = I xc / (yac - ho) = 0.05544mTahanan momen sisi bawah balokWbc = Ixc / ybc = 0.02747mPEMBEBANAN BALOK PRATEGANGBERAT SENDIRI BALOK PRATEGANG (MS)Panjang balok prategangL=16.00mLuas tampangA =0.61mBerat balok prategang + 10 %W balok = A * L Wc =247.86kNQ balok =W balok / L =15.491kN/mGAYA GESER DAN MOMEN AKIBAT BERAT SENDIRI (MS)BebanQ ms = A * wGaya geserV ms = 1/2 * Qms * LMomenM ms = 1/8 * Qms * LNoJenis beban berat sendiriLebarTebalLuasBerat satBebanGeserMomenbhAwQmsVmsMms(m)(m)(m)(kN / m)(kN/m)(kN)(kNm)1Balok prategang15.491123.93495.722Plat lantai2.000.200.4025.0010.0080.00320.003Deck slab0.600.050.0325.000.756.0024.00Total26.241209.93839.72BEBAN MATI TAMBAHAN (MA)Beban mati tambahan ( superimposed dead load ) , adalah berat seluruh bahan yang menimbulkan suatu beban pada balok girder jembatan yang merupakan elemen non-struktural, dan mungkin besarnya berubah selama umur jembatan. Girder Jembatan direncanakan mampu memikul beban mati tambahan berupa :a.Genangan air hujan setinggi 50 mm apabila ada air tampias yang masuk ke lantai jembatanb.Beban railing dan beban atap fiber di asumsikan 2 kN/mBebanQ ms = A * wPanjang bentangL=16.00mGaya geserV ms = 1/2 * Qms * LMomenM ms = 1/8 * Qms * LNoJenis beban mati tambahanLebarTebalLuasBerat satBebanGeserMomenbhAwQmaVmaMma(m)(m)(m)(kN / m)(kN/m)(kN)(kNm)1Air hujan2.000.050.109.800.987.8431.362Beban railing dan beban atap2.0016.0064.00

Total2.9823.8495.36BEBAN PEJALAN KAKI (PK)Beban pejalan kaki adalah beban akibat pejalan kaki sebesar q (kN) dikalikan dengan lebar jembatan s (m)Panjang balok prategangL=16.00mBeban pejalan kaki diambil dari grafik beban hidup pejalan kaki sebesarq =5.00kPaLebar jembatan s =2.00mBeban merata pada balokQ pk = q * s =10.00kN/m

Gaya geser dan momen maksimum pada balok akibat beban pejalan kakiV Pk = 1/2 * Q PK * L=80.00kNM Pk = 1/8 * Q PK * L=320.00kNm

BEBAN ANGIN (Wn)Beban garis merata tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibat angin meniup sisi luar plat lantai jembatan dihitungt menggunakan rumus : T wn = 0,0006 * Cw * (Vw) * Ab dengan,Cw =koefisien seret=1.20Vw =kecepatan angin rencana=35.00m/detAb = luas permukaan sisi jembatan=3.20mT wn = 0,0006 * Cw * (Vw) * Ab=2.82kN/mBidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping rangka dengan tinggi 4 meter diatas lantai jembatan.h = 4.00mJarak antar rangka jembatanx = 1.80mTransfer beban angin ke lantai jembatan,Q ew = (1/2h / x * T wn)=3.14kN/mPanjang balokL = 16.00m

Gaya geser dan momen maksimum akibat angin :V Wn = 1/2 * QWn * L=25.088kNM Wn = 1/8 * QWn * L=100.352kNm

BEBAN GEMPA (EQ)Gaya gempa vertikal pada balok prategang dihitung menggunakan percepatan vertikal kebawah minimal sebesar 0,10 * g dimana g adalah percepatan grafitasi atau dapat diambil 50% koefisien gempa horisontal statik ekivalen.Koefisien beban gempa horisontal :Kh = C * SKh =Koefisien beban gempa horisontalC =Koefisien geser dasar untuk wilayah gempa, waktu getar, dan kondisi tanah setempatS =Faktor tipe struktur yang berhubungan dengan kapasitas penyerapan energi gempa ( daktilitas ) dari struktur.Waktu getar Struktur dihitung dengan rumusT = 2 * (Wt / g * Kp)Wt =Berat total yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahanKp =kekuatan struktur yang merupakan gaya horisontal yang diperlukan untuk menimbulkan satu sastuan lendutang = percepatan gaya gravitasi bumi =9.81m/detBerat total yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan :Wt = Pms + PmaBerat sendiriQ ms =26.241kNmBeban mati tambahanQ ma =2.98kNmPanjang bentang balokL =16.00mWt = (Qms + Qma) * L=467.54kNMomen inersia balok prategangI xc =0.028mModulus ElastikEc =3.57E+05MpaEc =356699725.057716kPaKekakuan balok prategangKp = 48 * Ec * I xc * L =115178.662242328kN/mWaktu getarT = 2 * (Wt / g * Kp) =0.128detikUntuk lokasi di wilayah gempa 3 di atas tanah sedang, dari kurva diperoleh koefisien geser dasar, C =0.175Untuk struktur jembatan dengan daerah sendi plastis beton prategang penuh,S =1.3* FdenganF =1.25-0.025* n dan F harus diambil 1,00F = faktor perangkaann = jumlah sendi plastis yang menahan deformasi lateralUntuk, n =1.00MakaF =1.25-0.025* n =1.225Faktor tipe strukturS = 1.3 * F =1.593Koefisien beban gempa horisontalKh = C * S =0.279Koefisien beban gempa vertikalKv = 50% * Kh =0.139 > 0,10diambilKv =0.139Gaya gempa vertikalT eq = Kv * W t =65.149kNBeban gempa vertikalQ eq = T eq / L =4.072kN/mGaya geser dan momen akibat beban gempa vertikal :V Eq = 1/2 * Q Eq * L=32.574kNM Eq = 1/8 * Q Eq * L=2084.761kNmRESUME MOMEN DAN GAYA GESER BALOKNoJenis bebanKode bebanQ (kN/m)P (kN)M (kNm)Keterangan1Berat balok prategangbalok15.491--Beban merata, Qbalok2Berat platplat10.000--Beban merata, Qplat3Berat sendiriMs26.241--Beban merata, QMs4Mati tambahanMa2.980--Beban merata, Qma5Pejalan kakiMpk10.000--Beban merata, Qpk6AnginWn3.136--Beban merata, QWn7GempaEq4.072--Beban merata, Qeq

Panjang bentang balok, L =16.00mNoJenis bebanPersamaan MomenPersamaan gaya geser1Berat sendiriMx = 1/2 * QMs * (L*x - x)Vx = QMs * (L/2 - x)2Mati tambahanMx = 1/2 * QMa * (L*x - x)Vx = QMa * (L/2 - x)3Pejalan kakiMx = 1/2 * QPk * (L*x - x)Vx = QPk * (L/2 - x)4AnginMx = 1/2 * QWn * (L*x - x)Vx = QWn * (L/2 - x)5GempaMx = 1/2 * QEq * (L*x - x)Vx = QEq * (L/2 - x)Momen maksimum akibat berat balokMbalok = 1/8 * Qbalok * L =495.72kNmMomen maksimum akibat berat platMplat = 1/8 * Qplat * L =320kNmMOMEN PADA BALOK PRATEGANGJarakMomen pada balok prategang akibat bebanKOMB. IKOMB. IIKOMB. IIIKOMB. IVxBerat balokBerat send MsMati tamb MaBeban Pej. Kaki PkAngin WnGempa EqMs + Ma + PkMs + Ma + WnMs + Ma + EqMs + Ma + W

Recommended

View more >