responsi desain komponen jalan rel
DESCRIPTION
tgttTRANSCRIPT
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
REKAYASA JALAN REL
Fredy Jhon Philip.S,ST,MT
PERHITUNGAN KEKUATAN BANTALAN BETON
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
OUTPUT :
• Mahasiswa dapat menghitung kekuatan bantalan beton pratekan sesuai dengan standar perhitungan beton prategang
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
KONSEP DASAR PRATEGANG
PP
Balok beton prategang (a) mengalami lawan lendut (b) tegangan prategang (c) tegangan akibat beban(d) tegangan akhir
(a) (b) (c) (d)
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
KONSEP DASAR PRATEGANG
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
Titik berat, garis netral dan momen inersia Trapesium
a
b
h
𝒚
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
Pembebanan pada bantalan KA:
PERSAMAAN MOMEN :
xsinxcose4
P)x(M x
Jika : cos x1 – sin x1 = 0, maka Momen = 0.
Jika : Momen = 0, maka :
x1 =
41
= 4
k
EI4
4
dan = 1x4
Jika : cos x1 – sin x1 = 1, maka Momen = Maksimum.
1XP
4λ
PM d
m = 0,318 PX1
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
M = 0
41
X1
P
Balok Menerus
BMD
Mmax
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
PERSAMAAN DEFLEKSI :
4
1
x
EI4
k
xxek2
Pxy
sincos)(
Jika : cos x2 + sin x2 = 0, maka Defleksi = 0.
Jika : Y = 0, maka :
x2 =
43
= 4
k
EI43
4
= 3 x1
Jika : cos x2 + sin x2 = 1, maka Defleksi = Maksimum.
1
ddm X8
P
2k
PY
k
= 0,393 1Xk
Pd
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
Y = 0
43
X2
P
Balok Menerus
Defleksi
Ymax
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
F = k Ymaks
Jika Ymaks = 0,393 1Xk
Pd
, dan diperhitungkan pengaruh superposisi gandar,
Maka distribusi beban ke bantalan dapat dituliskan sebagai :
Q1 = 2 F S = 2 ( k 1Xk
Pd
) S = 0,786 1XSPd
dimana : S = jarak antar bantalan (PD. No.10 Tahun 1986)
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
Jika digunakan R.54 (E = 2,1 106 kg/cm2, dan IX = 2346 cm4) yang dipasang pada Kelas Jalan I, S = 60 cm dan k (nilai modulus jalan rel) = 180 kg/cm2. Tentukan beban yang didistribusikan dari rel ke bantalan !
= 4EI4
k =
46 2346101,24
180
= 0,0098 cm-1
x1 =
41
=
0098,04
1 = 80,14 cm
Q1 = 0,786 1
SPdx
= ,786
80,146Pd 0
= 0,59 Pd 60 % Pd
(Q1 : beban dari kendaraan kereta api ke bantalan)
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
a a 2c
L
O. C. D.
Q Q
Komponen Panjang Bantalan dibagi atas bagian a (jarak sumbu vertikal rel terhadap bantalan ke tepi) dan c (setengah jarak antar sumbu rel).
Dimana ; a = 45 cm c = 55 cm L = 200 cm
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
Momen di titik C dan D (di bawah rel)
Momen di titik O (di tengah bantalan)
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
Contoh kasus :
Diperoleh spesifikasi bantalan beton hasil produksi PT. XYZ :
• Perencanaan jalan rel kelas I (V rencana 150 km/jam) dengan beban gandar maksimum adalah 18 ton, nilai modulus jalan rel (k) = 180 kg/cm2
• Beban yang diterima bantalan dari kereta api adalah 60%• Dipakai baja prategang sebanyak 18 buah dengan diameter 5,08
mm, tegangan putus 16000 kg/cm2
• Pada saat kondisi transfer = 70 % kapasitas maksimum• Pada saat kondisi efektif = 55% kapasitas maksimum• Mutu beton K -500, Mutu beton menggunakan K-500, dan k
(modulus jalan rel = reaksi balas) = 180 kg/cm2
Apakah memenuhi syarat kekuatan bantalan beton ?
Di bawah jalan rel
Di tengah bantalan