tgas kentang baja 3

DIKETAHUI :

Jembatan rangka baja seperti tergambar dengan ketentuan :

Panjang bentang : 30 m

Lebar perkerasan jembatan : 12 m

Lebar trotoar : 2 x 1 m

Lebar total jembatan : 14 m

Mutu baja : 30

Tinggi jembatan : 3,50 m

Jarak Titik Buhul : 3,75 m

DIMINTA :

- Rencanakan jembatan tersebut (sambungan baut)

- Gambarkan Konstruksinya

PENYELESAIAN :

Spesifikasi perhitungan menggunakan PPPJJR 1987 , kelas A

1. Muatan mati

a. Berat jenis beton = 25,00 kN/m3

b. Berat jenis baja = 78,50 kN/m3

c. Berat jenis perkerasan jalan = 25,00 kN/m3

2. Muatan hidup

a. Perhitungan kekuatan lantai kendaraan (T) = 100 KN

b. Perhitungan kekuatan gelagar-gelagar :

Beban terbagi rata sebesar (q) = 2,2 -

60

1,1

.(L 30) = 2.2 t/m = 22 kN/m/jalur.

(30< L > 60 m)

Beban garis (P) = 120 kN/jalur lalu lintas

Muatan hidup pada trotoar sebesar 5 kN/m pada kekuatan gelegar

diperhitungkan sebesar 60%.

Tiang sandaran pada tiap trotoar harus menahan beban horisontal sebesar 1

kN/m yang bekerja pada 90 cm hingga diatas lantai trotoar.

3. Beban kejut

Untuk memperhitungkan pengaruh gelegar dinamis kerja, maka tegangan akibat garis Ddan muatan merata garis q harus dikalikan koefisien kejut sebesar :

K = 1 + L) 50(20

Dimana, L = Panjang bentang jembatan

K = Koefisien kejut

Sehingga Untuk bentang Jembatan 30 meter Koefisien beban kejutnya sebesar :

K = 1 + 30) 50(20

= 1,25

4. Muatan angin

Ditentukan besarnya 1,5 KN/m2

Untuk jembatan rangka diambil sebesar 30% luas bidang sisi, jembatan yang langsungterkena angin ditambah 15% luas bidang sisi lainnya.

Perhitungan Lantai Jembatan

Lebar total jembatan 14 m

Lebar jembatan direncanakan menggunakan gelegar sebanyak :

214

+ 1 = 8 buah

Momen plat = 0,25 . T . L

= 0,25 . 100 . 2 = 50 KNm

Dimana, T = Beban merata kendaraan

L = Jarak antar gelegar

Lebar manfaat jalan

Jalan kelas I dengan spesifikasi kepadatan lalu lintas padat

Tebal perkerasan (aspal) = 5 cm

Tebal plat beton = 20 cm

U = lebar roda + tebal aspal + tebal plat beton

= 20 cm + 5 cm + . 20 cm

Gelagar

Plat beton

Aspal

T = 100 kN

2,0 m

Plat betonAspal

Bu

= 35 cm

B = U + 31

L

= 35 cm + 31

. 200 cm

= 101,667 cm

Berat plat beton = 0,2 . 2 . 25 = 10,00 kN/m

Berat jalan aspal = 0,05 . 2 . 25 = 2,50 kN/m

q = 12,50 kN/m

Momen plat total = M plat + 81

. q . L2

= 50 + 81

. 12,50 . 22

= 56,25 kN m

Diketahui :

Beton menggunakan K30

Tt = 0,58 . 2500 = 1450 kg/cm2 = 145 Mpa

fy = 250 Mpa

Panjang bentang = 30 cm

Tebal plat lantai = 20 cm

Digunakan Tulangan 18 mm

Tinggi efektif (d) = h selimut beton tulangan utama

= 200 20 . 18

= 151 mm

K =2d . b .

Mu

=2

6

151 . 1000 . 8,0

10 . 56,15

= 3,078

= cf'fy . 1,18

K . cf'

fy . 2,36 - fy -fy

2

22

= 30250

. 1,18

3,078 . 35

250 . 2,36 - 250 - 250

2

22

= 0,0132

maks = 0,75 . fy .c f' . 85,0

. fy 600600

= 0,75 . 250,850 . 30 . 85,0

. 250 600600

= 0,0459

min = fy4,1

= 2504,1

= 0,0056

Jadi min < < maks

As = . b . d

= 0,0132 . 1000 . 151

= 1993,20 mm2

digunakan tulangan 18 125 mm2

As =2035,752 mm2 1993,20 mm2

As bagi = 0,2% . b . h

= 0,002 . 1000 . 151

= 302 mm2

digunakan tulangan 10 250 mm2

9

-150

9

-150

9

-150

20 -150

20 -150 20 -150

2,0

Kesimpulan :

Untuk plat lantai jembatan digunakan tulangan 18125 dan tulangan bagi 10250

Perhitungan Gelagar

Gelagar Direncanakan Dengan Sistem Komposit

Gelagar Memanjang1 m 2 m 1 m2 m 2 m 2 m 3,75 m2 m 2 m

Skema penyebaran gaya

Pembebanan untuk gelagar memanjang bagian tengah untuk perhitungan di tinjau 1

gelagar permeter searah panjang jembatan.

Dicoba menggunakan profil baja INP 36 denga berat sendiri 0,076 t/m,

Beban matiBeban mati pada balok baja sebelum terjadi aksi komposit (qDS)

Plat beton bertulang = 0,2 . 2 . 2,4 = 0,960 t/m

Taksiran berat sendiri gelagar = 0,076 t/m

Taksiran berat sendiri shear connector = 0,020 t/m

Lain-lain = 0,01 0 t/m

qDS = 1,066 t/m

Beban mati pada balok setelah terjadi aksi komposit (qDC)

Lapis aus = 0,05 . 2 . 2,3 = 0,230 t/m

Genangan air hujan = 0,03 . 2 . 1 = 0, 060 t/m

qDC = 0,293 t/m

Beban Hidup Untuk L = 30 m, beban terbagi rata q = 2,2 t/m

Beban garis (P) = 12 t

Koefisien kejut (K) = 1 + L) 50(20

= 1 + 0)3 50(20

= 1,25

Jadi beban hidup yang diterima gelagar :

qLL =

2 . 0,75 .75,22,2

= 1,2 t/m

PLL =

1,25 . 2 . 0,75 .75,2

12

= 8,182 t

Momen Yang Terjadi

ML = 81

. 1,2 . 3,752 = 2,11 tm

MD = 81

. (1,13 + 0,35) . 3,752= 2,60 tm

MP = 41

. 8.182 . 3,75 = 7,67 tm

MTotal = 12,38 tm

Dicoba Dengan Menggunakan Profil INP 42.5Wx = 1740 cm3

Kontrol tegangan

= WM

= 17401238000

= 711,49 kg/cm2 < 0,58 x 1400 = 812 kg/cm2

Jadi digunakan profil INP 42.5 (Konstruksi aman)

Pembebanan Untuk Gelagar Memanjang Bagian Tepi(ditinjau 1 gelegar permeter searah panjang gelagar melintang)

Beban MatiBeban mati pada balok baja sebelum terjadi aksi komposit (qDS)

Plat beton bertulang = 0,2 . 1,875 . 1 . 2,5 = 0,9375 t/m

Taksiran berat sendiri gelagar = 0,10 t/m

Taksiran berat shear connector = 0,02 t/m

Lain-lain = 0,01 t/m

qDS = 1,068 t/m


Lapis aus = 0,05 . 1,875 . 1 . 2,5 = 0,234 t/m

Genangan air hujan = 0,05 . 1,875 . 1 . 1 = 0,094 t/m

Sandaran = 0,030 t/m

Beton siklop trotoar = 0,15 . 0,8 . 1 . 2,2 = 0,264 t/m

Plat beton penutup trotoar = 0,1 . 0,9 . 1 . 2,5 = 0,225 t/m

qDC = 0,847 t/m

Beban Hidup Beban D

qLL =

2 . 0,75 .75,22,2

+

2 . 0,75 . 75,22,2%.50

= 1,80 t/m

PLL =

1,25 . 2 . 0,75 .75,2

12

+

1,25 . 2 . 0,75 .

75,2

12%.50

= 12,273 ton

Beban hidup pada trotoar

Menurut PPPJJR 1987, dalam memperhitungkan kekuatan gelagar, pengaruh beban hiduppada trotoar diperhitungkan sebesar 60% , dengan beban hidup sebesar 500 kg/m

q = 60% . 500 . 1 = 300 kg/m = 0,300 t/m

Momen Yang Terjadi

ML = 81

. 1,8 . 3,752 = 3,164 tm

MD = 81

. (1,068 + 0,847) . 3,752 = 3,366 tm

MP = 41

. 12,273 . 3,75 = 11,506 tm

Ma = 81

. 0,300 . 3,752 = 0,527 tm

MTotal = 18,563 tm

Dicoba Dengan Menggunakan Profil INP 47,5Wx = 2380 cm3

Kontrol tegangan

= WM

= 23801856300

= 779,96 kg/cm2 < 0,58 x 1400 = 812 kg/cm2

Jadi digunakan profil INP 47,5 (konstruksi aman)

Perhitungan Gelagar Melintang

Pembebanan Gelagar Melintang

1. Beban merata

a. Beban mati

a.1 Beban mati pada balok baja sebelum terjadi aksi komposit (qDs)

- plat beton bertulang : 0,2 . 2 . 1 . 2,5 = 1,00 t/m

- asumsi berat sendiri gelagar = 0,02 t/m

- asumsi berat shear conector = 0,01 t/m

- lain-lain = 0,01 t/m

qDS = 1,04 t/m


- Lapis aus : 0,05 . 2 . 1 . 2,5 = 0,25 t/m

- Genangan air hujan : 0,05 . 2 . 1 . 1 = 0,10 t/m

qDC = 0,35 t/m

a.2 Beban Trotoar

- Beban mati = 100 Kg/m = 0,100 t/m

- Beton siklop = 0,15 . 0,8 . 1 . 2,2 = 0,264 t/m

- Plat beton penutup = 0,1 . 0,9 . 1 . 2,5 = 0,225 t/m

qDtrtr = 0,589 t/m

b. Beban hidup

b.1 Beban hidup tengah batang

qLL = 20,12.75,0.

75,22,2

t/m

Beban hidup tepi batang

qLL = 6,050.2.75,0.

75,22,2

00

t/m

b.2 Menurut PPPJJR 1987 beban hidup trotoar 500 kg/m2

60% . 500 = 0,3 t/m

2. Beban Garis

Beban garis = Berat profil gelagar memanjang INP 47,5 dikalikan jarak simpul

Beban Garis = 0.128 . 3.75

P = 0.48 t/m

P = 0.24 t/m

1/2P P

1 m 1 m2.0 m

P P P P 1/2P

2.0 m 2.0 m 2.0 m 2.0 m 2.0 m

qDL = qDS + qDC

= 1,04 + 0,35

= 1,39 t/m

qDL = 1,39 t/m

qTtr = 0,589 t/m

1,2 t/m0,6 t/m0,3 t/m

qDL = 1,39 t/m

qDL = 1,39 t/m

0,6 t/m

0,6 t/m0,6 t/m

0,3 t/m

0,3 t/m 0,589 0,589

0,3 t/m

Beban Garis = 1/2 P

Beban Garis = P

MB = 0

Rv . 14 ((qDs + qDc) . 12 . 7) (qDtr . 1. 13,5) (qDtr . 1 . 0,5) (qLtr . 1 . 13,5) (qLtr . 1 .

0,5) (qLL . 5,5 . 7) (qLL . 3,25 . 2,625) ( qLL . 3,25 . 11,375) (PLL . 5,5 .7) ( PLL .

3,25 . 3,625) ( PLL . 3,25 . 11,375) = 0

Rv . 14 ((1,39) . 12 . 7) (0,589 . 1. 13,5) (0,589 . 1 . 0,5) (0,3. 1 . 13,5) (0,3 . 1 . 0,5)

(1,2 . 5,5 . 7) (0,6 . 3,25 . 2,625) (0,6 . 3,25 . 11,375) (0,48 . 5,5 .7) (0,24 . 3,25 . 2,625)

(0,24 . 3,25 . 11,375) = 0

Rv . 14 233,455 = 0

Rv = 15,997 ton

Mmaks = (Rv . 7) (qDtr . 1 . 6,5) ((qds + qdc) . 6 . 3) (qLtr . 1 . 6,5) (qLL . 3,25 .

4,375) (qLL . 2,75 . 1,375) (1/2PLL . 3,25 . 4,375) (PLL .2,75 . 1,375)

= (15,997 . 7) (0,589 . 1 . 6,5) ((1,39) . 6 . 3) (0,3 . 1 . 6,5) (0,6 . 3,25 . 4,375)

(1,2 . 2,75 . 1,375) (0,24 . 3,25 . 4,375) (0,48 .2,75 . 1,375)

= 62,464 tm

= 6246400 kg cm

Dicoba Dengan Menggunakan Profil DIN 70Wx = 7720 cm3

Kontrol tegangan

= WM

= 77206246400

= 809,119 kg/cm2 < 0,58 x 1400 = 812 kg/cm2

Jadi digunakan profil DIN 70 (konstruksi aman)

PERHITUNGAN BALOK KOMPOSIT MEMANJANG

25,5/10.4/10.1,2

25

26

cmkgcmkg

EE

nbeton

baja

Syarat BE 1/4 L = 1/4 . 3,75 = 0,938 m

BE a 2 m

Dipakai b = 93,80 cm

25,580,93

b = 17,87cm

FI = 17,87 . 20 = 357,4 cm2

17,87

200cm

gari s K

INP 47,5 47,5 cm

12 cm

20 cm

17,1

FII = . (17,8 + 17,87) . 12 = 214,02 cm2

FIII = 163 cm2 (INP 47,5)

Statis momen terhadap garis K

(357,4 . 10)+(163 . 55,75)+(17,87.12 . 26)+(2 . .3,75 .12. 26) = ( 357,4 + 163 + 214,02 + 45). X1

X1 = 42,77919046,69

= 24,90 cm

X2 = (20+12+47,5) 24,90 = 54,6 cm

Momen Inersia (Ix)

Ix1 = . 17,87 . 203 + 357,4 . 14,92 = 113990,35 cm4

Ix2 = ( 1/12 . 17,1 . 123 ) + ( 17,1 . 12 . 0,902 ) = 2628,61 cm4

Ix3 = 2 . (1/36 . 0,385 . 123)+(1/2 . 0,385 . 12 . 0,92) = 1332,43 cm4

Iprofil = 56480 + 163 . 30,852 = 211610,77 cm 4

Ix total = 329562,16 cm4

W1 = 9,24329562,16

1

XIx

= 13235,43cm3

W2 = 6,54329562,16

2

XIx

= 6035,94 cm3

Wbeton = n . W1 = 5,25 . 13235,43 = 69486,01 cm3

Wbaja = W2 = 6035,94 cm3

beton = 0,33 . 350 = 115,5 kg/cm2

baja = 0,58 . 2100 = 1218 kg/cm2

Mbeton = 115,5 . 69486,01 = 8025634,155 kg.cmMbaja = 1218 . 6035,94 = 7351774,92 kg.cm

Diambil harga momen yang aman = Momen yang terkecil

= 7351774,92 kg.cm

= 735,177492 KN.m

M = 1/8 q . l2

735,177492 = 1/8 q . 3,752

q = 275,3.8/1

177492,735

= 418,234 KN/m

Komposit gelagar memanjang mampu menahan beban :

q = 418,234 KN/m

q (qDC + qDS)

120647,26 KN/m ( 1,068 + 0,847 ) = 1,915 = 19,15 KN/m OK !!!

PERHITUNGAN GELAGAR MELINTANG

n = 5,25

Syarat : be . L

be . 2

be 0,5

be 3,75 m

Dipakai b = 30,78 cm

FI = 30,78 . 20 = 615,6 cm2

FII = . ( 30 + 30,78 ) . 12 = 364,68 cm2 ( 360 + 4,68 )FIII = 324 cm2 (DIN 70)

Satis momen terhadap garis K

615,6 . 10 + (360 . 26 + 4,68 . 24 ) + 324 . 67 = ( 615,6 + 364,68 + 324 ) X1

X1 = 28,130432,37336

= 28,63 cm

X2 = (20 + 12 + 70) 28,63 = 73,37 cm

30,87 cm 20 cm

12 cm

70 cm

30 cm

X1

X2

garis K

Momen Inersia (Ix)

Ix1 = . 30,78 . 203 + 615,6 . 18,632 = 336780,54 cm4

Ix2 = ( 1/12 . 30 . 123 + 2 . 1/36 . 0,39 . 123 ) + ( 360 . 2,632 +

4,68 . 4,632 ) = 6947,85 cm4

Ix3 = 27030 cm4 + 324 . 38,372 = 479501,47 cm 4 +

Ix total = 823229,86 cm4

W1 = 10,28754

63,28823229,86

1

xIx

cm3

W2 = 25,11220

37,73823229,86

2

xIx

cm3

Wbeton = n . W1 = 5,25 . 10,28754 = 150959,02 kg.cm

Wbaja = n . W1 = 5,25 . 11220,25 = 58906,31 kg.cm

beton = 0,33 . 350 = 115,5 kg/cm2

baja = 0,58 . 2100 = 1218 kg/cm2

Mbeton = 115,5 . 150959,02 = 17435766,81 kg.cmMbaja = 1218 . 58906,31 = 71747885,58 kg.cm

Diambil harga momen yang aman = Momen yang terkecil

= 17435766,81 kg.cm

= 1743,576681 KN.m

M = 1/8 q . l2

1743,576681 = 1/8 q . 3,752

q = 275,3.8/1

11743,57668

= 991,90 KN/m

Komposit gelagar memanjang mampu menahan beban :

q = 991,90 KN/m

q (qDC + qDL + qDS)

991,90 KN/m (0,35 + 1,39 + 1,04 ) = 2,78 t/m = 27,80 KN/m OK !!!

PERANCANGAN RANGKA

(PPPJJR 1987)

A. Pembebanan Rangka

1. Beban mati, dihitung untuk pias 3,75 m pada arah memanjang

- Berat plat lantai : 14 . 0,2 . 2,5 . 3,75 = 26,25 ton

- Lapis aus aspal : 12 . 0,05 . 2,5 . 3,75 = 4,95 ton

- Berat trotoar : 2 )9,0.1,0()15,0.1( 3,75 . 2,5 = 3,96 ton- Sandaran : 4 . 0,03 . 3,75 = 0,45 ton

- Genangan air hujan : 12 . 0,05 . 1 . 3,75 = 2,25 ton

- Taksiran berat sendiri rangka = 16 ton

- Berat gelagar : 254,0.147.1,0.75,3 = 6,181 ton- Shear connector : 14.02,07.02,0.75,3 = 0,805 ton- Ikatan angin = 1 ton

- Lain-lain = 0,25 ton

Total = 62,096 ton

Beban mati tiap joint = 31,048 ton

2. Beban Hidup (Beban D)

Beban garis untuk lebar lantai kendaraan 12 m, adalah sebagai berikut :

Untuk lebar 5,5 m, P = 12 ton

Untuk lebar diluar 5,5 m, P = 0,5 . 12 ton

Total beban garis yang bekerja untuk tiap pias :

75,212.5,0.25,4.275,212.5,5 = 42,545 ton

Beban untuk tiap joint pada masing-masing rangka :

2 42,545

= 21,272 ton

Koefisien kejut, K = 3050201

= 1,25

Hasil kali beban dengan koefisien kejut,

P = 21,272 x 1,250 = 26,59 t

Beban terbagi rata = 2,2 t/m

q = 75,22,2

= 0,8 t/m

3. Gaya Akibat Suhu

Untuk baja, perbedaan suhu dipakai 15C

Tm = E x x t = 2,1 . 106 x 12 . 10-6 x 15

= 378 kg/cm2

dengan : E = modulus elstisitas = koefisien muai panjang

t = perbedaan suhu

4. Gaya Rangkak Susut

Gaya rangkak susut dianggap senilai dengan gaya yang timbul akibat turunnya suhu

15C.

SR = E x x t = 2,1 106 x 12 . 10-6 x 15

= 378 kg/cm2

5. Gaya Rem

Pada tiap titik buhul pada masing-masing rangka :

Rm1 = 5 % (P"D" + . q"D".L)

= 5 % (21,272 + 2,2 . 30) = 4,364 ton

dengan titik tangkap = 1,8 m

Rm1 = 48,1.364,4

= 1,964 ton

Rm2 = 47,4.364,4

= 2,400ton

6. Beban Gempa Bumi

Gaya horizontal ekivalen akibat gempa :

Gh = Kh x M

Kh = Kr x f x p x b

Dengan : Kh = Koefisien gempa

M = Muatan mati

Kr = Koefisien respon gabungan (dari petunjuk perencanaan

tahan gempa untuk Jembatan Jalan Raya 1986)

F = Faktor konstruksi

P = Faktor kepentingan

B = Faktor bahan

Pada kasus ini :

F = 1 (bangunan atas terpisah dengan bangunan bawah)

P = 0,8 (untuk jalan wilayah)

B = 1 (untuk jembatan baja)

Kh = 0,15 x 1 x 0,8 x 1 = 0,12

Untuk lantai jembatan : (pada tiap titik buhul masing-masing rangka)

Gh1 = Kh x M1 = 0,12 . 8 . 12

= 11,52 ton

dengan titik tangkap : 0,5 m dari dasar rangka.

Untuk rangka jembatan :

Gh2 = Kh x M2 = 0,12 . 0,5 . 9 . 62,96

= 33,532 ton

Dengan titik tangkap 2 m dari dasar rangka

R1 =

42. 11,52

46,0. 33,532

= 10,790 ton

R2 =

42. 11,52

44,3.532,33

= 34,262 ton

7. Gaya Akibat Gesekan Tumpuan Bergerak.

Diperhitungkan akibat beban mati.

Besarnya ditentukan berdasarkan koefisien gerak tumpuan

Gg = M x k

M = Reaksi tumpuan akibat beban mati

214.997,15

214.

Rv = 111,980 tm

Gg = 111,980 x 0,01 = 1,1198 ton

PERHITUNGAN GELAGAR INDUK

1. Beban Mati (P)

1/2 P 1/2 PP P P P PPP

P = 31,048 ton

P = 15,524 ton

2. Beban Gempa

R1 = 10,790 ton

R2 = 34,262 ton

3. Beban Rem

Rm1 Rm1 Rm1 Rm1 Rm1Rm1Rm11/2Rm1 1/2Rm1

Rm2 Rm2 Rm2 Rm2 Rm21/2Rm1 1/2Rm1

Rm1 = 1,964 ton

1/2R1 R1 R1 R1 R1 R1 R1 R1 1/2R1

1/2R2 R2 R2 R2 R2R2 1/2R2

Rm2 = 2,400 ton

4. Beban Gesekan

Gg

Gg = 1,1198 ton

DIMENSI RANGKA BATANG

1. Batang 22 29 (Batang tekan)

Pmax = -561,1 Ton = -561100 kg

Lk = 1 . 375 = 375 cm

ix = 16, 74 cm

Fy = 1400 kg/cm2

F = 415,2 cm2

Profil yang digunakan IWF 14x16 - 219

74,16375

ixL

= 22,401 = 1,0016

2,415561100.0016,1max.

FPw

= 1353,56 kg/cm2 < 1400 kg/cm2...............Ok !!

2. Batang 1 6

Pmax = 598,51 ton = 598510 kg

Lk = 375 cm

ix = 16, 81 cm

Fy = 1400 kg/cm2

F = 432,6 cm2


6,432598510max

FP

= 1383,52 kg/cm2 < 1400 kg/cm2...............Ok !!

3. Batang Diagonal 7,9,11,13,15,17,19,21

Pmax = 382,85 ton = 382850 kg

Lk = 548 cm

ix = 16,05 cm

Fy = 1400 kg/cm2

F = 284,4 cm2


4,284382850max

FP

= 1346,16 kg/cm2 < 1400 kg/cm2.........Ok !!

4. Batang Vertikal 8,10,12,14,16,18,20 (Batang Tekan)

Pmax = -79,80 ton = -79800 kg

Lk = 400 cm

ix = 16,05 cm4

Fy = 1400 kg/cm2

F = 284,4 cm2


05,16400

IxL

= 24,922 = 1,015

4,284.79800 1,015max

FwP

= 284,79 kg/cm2< 1400 kg/cm2...............Ok !!

PERENCANAAN SAMBUNGAN

1. Batang 22 29

Pmax = - 5611000 kg


d = 40 mm = 4 cm

t = 20 mm = 2 cm

- Tinjauan terhadap kekuatan geser baut

baut = 0,6 . = 0,6 . 1400 = 840 kg/cm2

Ng = 2 . d2 . baut

= 2 . (4,0)2 . 840 = 21111,503 kg

n = NgP

= 21111,503 561100

= 26,57 27 buah- Tinjauan terhadap tumpuan

tumpuan = 1,2 . = 1,2 . 1400 = 1680 kg/cm2

Ntu = 2.d . t . tu = 2 . 4,0 . 2 . 1680 = 26880 kg

n = 26880561100

= 20,87 ~ 21 buah

Jadi dipakai 27 buah baut

2. Batang 1 6

Pmax = 598510 kg


d = 40 mm = 4 cm

t = 20 mm = 2 cm


baut = 0,6 . = 0,6 . 1400 = 840 kg/cm2

Ng = 2 . d2 . baut

= 2 . (4,0)2 . 840 = 21111,503 kg

n = NgP

= 503,21111 598510

= 28,35 29 buah- Tinjauan terhadap tumpuan

tumpuan = 1,2 . = 1,2 . 1400 = 1680 kg/cm2

Ntu = 2.d . t . tu = 2. 4,0 . 2 . 1680 = 26880 kg

n = ,2622

26880598510

~ 23 buah


3. Batang 7,9,11,13,15,17,19,21

Pmax = 382850 kg


d = 40 mm = 4 cm

t = 20 mm = 2 cm


baut = 0,6 . = 0,6 . 1400 = 840 kg/cm2

Ng = 2 . d2 . baut

= 2 . (4,0)2 . 840 = 21111,503 kg

n = NgP

= 13,18

503,21111 382850

19 buah

- Tinjauan terhadap tumpuan

tumpuan = 1,2 . = 1,2 . 1400 = 1680 kg/cm2

Ntu = 2.d . t . tu = 2. 4,0 . 2 . 1680 = 26880 kg

n = 26880382850

= 14,24~ 15 buah


4 Batang 8,10,12,14,16,18,20

Pmax = - 79800 kg


d = 40 mm = 4 cm

t = 20 mm = 2 cm


baut = 0,6 . = 0,6 . 1400 = 840 kg/cm2

Ng = 2 . d2 . baut

= 2 . (4,0)2 . 840 = 21111,503 kg

n = NgP

= 78,3

21111,50379800

4 buah

- Tinjauan terhadap tumpuan

tumpuan = 1,2 . = 1,2 . 1400 = 840 kg/cm2

Ntu = 2.d . t . tu = 2. 4,0 . 2 . 1680 = 26880 kg

n = 2688079800

= 2,96 ~ 3 buah


Perhitungan Konstruksi Tambatan Angin.Konstruksi tambatan angin pada jembatan rangka baja terdiri dari dua, yaitu tambatan

atas dan tambatan bawah.

Konstruksi tambatan bawah direncanakan :

Gambar 4.25. Rencana konstruksi tambatan angin bawah

Kontruksi tambatan atas direncanakan :

Gambar 4.26. Rencana konstruksi tambatan angin atas.

a. Analisa pembebanan

A1 A2 A3 A4 A5 A6

B1 B2 B3 B4 B5 B6

V1 V2 V3 V4 V5 V6

V7

V11V10V9V8

D1 D2 D3 D4 D5 D6

D12D11D10D9D8D7

V12 V13

A1 A2 A3 A4 A5 A6

B1 B2 B3 B4 B5 B6

A7 A8

B7 B8

V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9

D1D2

D3D4

D5D6

D7D8

D9D10

D11D12

D13D14

D15D16

D17D18

D19D20

D21D22

D23D24

D25D26

D27D28

D29D30

D31D32

Beban angin yang bekerja diperhitungkan pada dua kondisi yaitu pada kondisi dengan beban

hidup dan tanpa beban hidup.

Kondisi Dengan Beban Hidup

Besarnya beban angin (W) = 150 kg/m2 , tinggi beban angin di atas lantai kendaraan 2 m

(PPPJJR 1987).

W1 = 100 % . h1 . L . W

= 100 % . 2 . 3,750 . 150

= 1125 kg

W2 = 50 % . (30 % . h2 . L . W)

= 50 % . (30 % . 4 . 3,750 . 150)

= 337,5 kg

Dimana :

L = Panjang bentang per panel (3,75 m)

W = Tekanan angin (150 kg/m2)

W1 = Angin pada beban hidup (kendaraan)

W2 = Angin pada rangka baja

h1 = Tinggi angin (W1) bekerja = 2 m

h2 = Tinggi angin (W2) bekerja = 4 m

Gaya horizontal yang di terima buhul bawah :

Pb = hbWaW .. 21

=

4

4.21.5,3372.2

1.1125

= 450 kg

Gaya horizontal yang diterima buhul atas

Pa = hbWaW '.'. 21

=

4

4.21.5,33722.2

1.1125

= 1012,5 kg

Cheking :

Pb + Pa = W1 + W2

450 + 1012,5 = 1125+ 337,5

1462,5 = 1462,5 ..Ok !!

1. Tambatan bawah

Beban yang bekerja pada tambatan atas adalah beban yang bekerja horisontal.

Akibat angin P = 450 kg

Gambar 4.27. Pembebanan pada tambatan angin atas bawah

2. Tambatan atas

Beban yang bekerja pada tambatan bawah adalah beban yang bekerja horisontal.

Akibat angin P = 1012,5 kg

1/2 P P P PPP 1/2 P

A1 A2 A3 A4 A5 A6

B1 B2 B3 B4 B5 B6

V1 V2 V3 V4 V5 V6

V7

V11V10V9V8

D1 D2 D3 D4 D5 D6

D12D11D10D9D8D7

V12 V13

A1 A2 A3 A4 A5 A6

B1 B2 B3 B4 B5 B6

1/2 P P P PPP

A7 A8

B7 B8

P 1/2 PP

V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9

D1D2

D3D4

D5D6

D7D8

D9D10

D11D12

D13D14

D15D16

D17D18

D19D20

D21D22

D23D24

D25D26

D27D28

D29D30

D31D32

Gambar 4.28. Pembebanan pada tambatan anign bawah

b. Perhitungan mekanika rekayasa

Selanjutnya analisis gaya batang pada tambatan atas dan tambatan bawah menggunakan

program aplikasi komputer SAP 2000

c. Perencanaan dimensi

1. Tambatan Atas

Batang yang direncanakan hanya batang diagonal.

Batang diagonal

Pmaks = 2492,45 kg

Lk = 822 cm

Dicoba profil 120 x 120 x 15

Data profil :

F = 33,9 cm2

ix = 3,63 cm

Cek tegangan yang terjadi

.....Aman kg/cm 1400 kg/cm 56,636

33,9

658,845,2492 F

mak P

ukfaktor tek 8,658 1,907 x 2,381 s x ,3812 maka 1 s

1,907 118,74226,44

g s

74,11821000.7101.2

0.7 g

226,44 3,63822

xilk

22

22

6

untuk

Kontrol terhadap tekanan tarik

Aman kg/cm 1400 kg/cm 86,498

9,330,85

2492,45 F 0,85

mak P

22

2. Tambatan Bawah

Batang yang direncanakan hanya batang vertikal dan diagonal, sedang batang atas dan

bawah adalah gelagar utama.

Batang vertikal

Pmaks = -1350 kg

Lk = 800 cm

Dicoba profil DIN 12

Data profil :

F = 33,8 cm2

ix = 5,04 cm

Cek yang Terjadi

.....Aman kg/cm 1400 kg/cm 708,169

33,8

249,41350 F

mak P

ukfaktor tek 4,249 1,336 x 2,381 s x ,3812 maka1 s dimana

1,336 118,74158,73

g s

74,11821000.7101.2

0.7 g

158,73 5,04800

xilk

22

22

6

Batang diagonal

Pmaks = - 621,23 kg

Lk = 884 cm

Dicoba profil DIN 12

Data profil :

F = 33,8 cm2

ix = 5,04 cm

Cek tegangan yang terjadi

.....Aman kg/cm 1400 kg/cm 46,95

33,8

194,523,621 F

mak P

ukfaktor tek 5,194 1,477 x 2,381 s x ,3812 maka 1 s

1,477 118,74175,39

g s

74,11821000.7101.2

0.7 g

175,39 5,04884

xilk

22

22

6

untuk

Kontrol terhadap tekanan tarik

Aman kg/cm 1400 kg/cm 21,62

8,330,85

621,23 F 0,85

mak P

22

d. Perencanaan sambungan

1. Sambungan Ikatan Angin Atas.

Perencanaan sambungan

Tebal plat sambungan = 10 mm ( )

Alat sambung baut dengan diameter 1/2 = 1,27 cm

Menggunakan baja dengan Bj 34 = 1400 Kg/cm2

Tegangan yang diijinkan oleh baut :

gs = 0,6 = 0,6 x 1400 = 840 kg/cm2

ta = 0,7 = 0,7 1400 = 980 kg/cm2

tu = 1,5 = 1,5 1400 = 2100 kg/cm2

Sambungan irisan 1 jika

> 0,314 d kekuatan ditentukan oleh geser

< 0,314 d kekuatan ditentukan oleh desak

Sambungan irisan satu karena terdapat satu bidang geser.

Kekuatan baut :

Ngeser = 2 x x d2 gs

= 2 x x 3,14 x 1,272 x 840

= 2128,17 kg

N tumpu = d tu

= 1,27 1 2100

= 2667 kg

Ngeser < N tumpu maka sebagai dasar perhitungan digunakan Ngeser = 2128,17 kg per baut

agar lebih aman.

Jumlah baut yang diperlukan

baut 2 1,17 17,212845,2492n

geser

maks

NP

Jarak pemasangan baut untuk profil siku,

Jarak antar tepi olat dengan baut 1,5d = 1,905 cm 2 cm

Jarak baut dengan baut 2d = 2,54 cm 3 cm

2. Sambungan Ikatan Angin Bawah

Tebal plat sambungan = 10 mm ( )

Alat sambung baut dengan diameter 1/2 = 1,27 cm

Menggunakan baja dengan Bj 34 = 1400 Kg/cm2

Tegangan yang diijinkan oleh baut :

gs = 0,6 = 0,6 x 1400 = 840 kg/cm2

ta = 0,7 = 0,7 1400 = 980 kg/cm2

tu = 1,5 = 1,5 1400 = 2100 kg/cm2

Sambungan irisan 1 jika

> 0,314 d kekuatan ditentukan oleh geser

< 0,314 d kekuatan ditentukan oleh desak

Sambungan irisan satu karena terdapat satu bidang geser.

Kekuatan baut :

Ngeser = 2 x x d2 gs

= 2 x x 3,14 x 1,272 x 840

= 2128,17 kg

N tumpu = d tu

= 1.27 1 2100

= 2667 kg

Ngeser < N tumpu maka sebagai dasar perhitungan digunakan Ngeser = 2128,17 kg per baut

agar lebih aman.

Jumlah baut yang diperlukan

baut 2 0,63 17,2128 1350n

geser

maks

NP

Jarak pemasangan baut untuk profil siku,

Jarak antar tepi olat dengan baut 1,5d = 1,905 cm 2 cm

Jarak baut dengan baut 2d = 2,54 cm 3 cm

tgas kentang baja 3

Documents