tugas jembatan beton a2

74
a. Lantai kendaraan Lantai lalu lintas kendaraan minimum harus mempunyai lebar 3,5, meter dan untuk lalu lintas dua arah (double) mempunyai lebar 5,5, meter. Lantai kendaraan dapat terbuat dari plat baja, beton atau kayu, sebagai lapisan penutup biasanya diberi aspal. Pemilihan sistem lantai kendaraan dipengaruhi oleh faktor, kwalitas jalan, drainase, berat lantai, dan lama pembuatannya 80 Balok memanjang 200 600 200 200

Upload: faradilaamalia

Post on 07-Dec-2015

178 views

Category:

Documents


23 download

DESCRIPTION

ok

TRANSCRIPT

a. Lantai kendaraan

Lantai lalu lintas kendaraan minimum harus mempunyai lebar 3,5, meter dan

untuk lalu lintas dua arah (double) mempunyai lebar 5,5, meter. Lantai kendaraan

dapat terbuat dari plat baja, beton atau kayu, sebagai lapisan penutup biasanya diberi

aspal.

Pemilihan sistem lantai kendaraan dipengaruhi oleh faktor, kwalitas jalan,

drainase, berat lantai, dan lama pembuatannya

80 Balok memanjang

200

600

200

200

80 diafragma

Gambar 2.1 Konstruksi lantai jembatan

b. Gelagar memanjang ( Fingger)

Sebuah roda yang ditempatkan pada plat beton tepat diatas suatu gelagar

memanjang dapat menyebabkan adanya lendutan pada gelagar itu sendiri, akan

tetapi gelagar memanjang yang berada disebalahnya kekakuan plat beton dalam arah

melintang sebagian dapat dipikul oleh gelagar memanjang.

Besarnya penyebaran tekanan roda ini tergantung pada kekakuan plat beton,

beban kendaraan yang dipikul oleh gelagar memanjang adalah sebesar k x p dimana

p adalah roda dan k adalah factor numerik.

K = ( untuk b ≤ 3 meter ) dikalikan dengan tekan roda

b = Jarak antara dua gelagar memanjang

Jika b > 3 meter, beban pada sebuah gelagar memanjang ditentukan dengan

menganggap bahwa plat sendiri dianggap sebagai simple Beams yang dipikul oleh

gelagar memanjang, begitu juga untuk gelagar paling luar ( exterior Stingger).

Jadi rumus diatas hanya berlaku untuk interior stinger saja ( Balok tengah ).

c. Diafragma

Diafragma diletakkan di pusat perletakan dititik sepertiga bentangan,

disamping dapat memberi keamanan terhadap bahaya guling balok memanjang akibat

gaya – gaya lateral pada jembatan , juga berfungsi mendistribusikan beberapa beban –

beban vertikal yang terletak diantara gelagar – gelagar .Dengan demikian dapat

dipastikan bahwa jembatan tersebut dapat bekerja sebagai satu kesatuan yang terpadu.

2. Dasar –Dasar Perencanaan Teknik Jembatan

Didalam merencanakan suatu bangunan, jembatan maupun bangunan gedung

beberapa persyaratan yang harus dipenuhi.

Persyaratan – persyaratan yang harus dipenuhi dalam perencanaan suatu

bangunan diantaranya adalah :

1. Perencanaan bangunan atas

2. Perencanaan bangunan bawah

3. Perencanaan Pondasi

4. Perencanaan Bangunan pelengkap

5. Perencanaan jalan pendekat

6. Pemilihan Konstruksi , dan

7. Spesifikasi – spesifikasi, peraturan – peraturan yang ada, sebagai acuan dalam

perhitungan konstruksi.

Data – data pendukung lainnya, data tanah setempat, data hidrologi dan lain –

lain. Data – data non teknik tidak kalah pentingnya dalam perencanaan suatu

bangunan, masalah pembebasan tanah dan peraturan – peraturan pemerintah.

Dilihat dari prinsip – prinsip perencanaan jembatan secara utuh seperti

diuraikan tersebut diatas tampak dengan tegas urutan – urutan didalam perencanaan

suatu jembatan.

2.7.1 Data Perencanaan

Data – data yang diperlukan untuk perencanaan suatu jembatan :

1. Peraturan – peraturan muatan jembatan jalan raya

2. Data topografi daerah setempat

3. Data penyelidikan tanah , dan

4. Data dan laporan hidrologi

5. Peraturan – peraturan muatan untuk jalan raya

6. Material bangunan atas jembatan

Pertimbangan – pertimbangan tersebut diatas, saling keterkaitan satu sama

lainnya, dikarena salah satu dari pertimbangan tersebut tidak dipenuhi akan

menjadikan perencanaan tersebut tidak maksimal hasilnya.

2.7.2 Standar Bangunan atas

Standar bangunan atas suatu jembatan ditentukan dalam klas jembatan.

Standar bangunan atas suatu jembatan, selalu berubah–ubah sesuai dengan tuntutan

kemajuan dari konstruksi jembatan tersebut. Direktorat jenderal Bina marga

menentukan standar Bangunan atas jembatan dengan segala perubahannya dibagi

dua :

A. Peraturan yang baru

1. Klas A : lebar 1,0 M + 7,0 M + 1,0 M muatan BM 100 %

2. Klas B : lebar jembatan 0,5 M + 6,0 M + 0,5 M muatan BM 100 %

3. Klas C : lebar jembatan 0,5 M + 4,5 M + 0,5 M muatan BM 100 %

B. Peraturan yang lama

1. Klas A : Muatan BM – 100%

2. Klas B : Muatan BM – 70%

3. Klas C : Muatan BM – 50%

Perbedaan dari dua peraturan tersebut terdapat pada lebar jalur dan system

pembebanan Beban Mobil (BM). Peraturan yang baru sudah diperjelas mengenai

lebar jalannya seperti tersebut diatas. Sedangkan untuk peraturan lama lebar jalur

dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Tabel 2.1 Jumlah lalu lintas

Lebar lantai kendaraan Jumlah jalur lalu lintas

5,5, - 8, 25 m

lebih 8,25 – 11, 25

lebih dari 11,25 – 15 m

lebih 15 m – 18,75 m

lebih 18,75 – 32, 5 m

2

3

4

5

6

Jumlah jalur lalu lintas (Sumber Binamarga)

2.7.3 Sistem Pembebanan

System pembebanan untuk perencanaan jembatan jalan raya merupakan dasar

didalam menentukan beban – beban dan gaya – gaya yan digunakan untuk

perhitungan tegangan – tegangan yang terjadi pada setiap bagian jembatan jalan

raya.tersebut.. Penggunaan pedoman maupun system dimasukkan untuk mencapai

perencanan secara sistimmatis sesuai kondisi setempat, tingkat keperluan,

kemampuan pelaksanaan dan syarat teknis, sehingga proses perencanan menjadi lebih

efektif.

Pedoman pembebanan untuk perencanaan jembatan jalan raya meliputi :

1) Beban primer

2) Beban sekunder

3) Beban khusus

1.) Beban Primer

Beban primer adalah beban yang utama di dalam perhitungan untuk setiap

perencanaan jembatan.

Yang termasuk beban primer meliputi :

a) Beban mati

Beban mati adalah semua beban yang terdapat dari beratnya sendiri jembatan

atau bagian jembatan yang ditinjau, termasuk segala unsur tambahan yang dianggap

merupakan satu kesatuan tetap didalamnya.

Pada jembatan Sei pasir keranji Kecamatan Pasir Penyu Kabupaten Indragiri

Hulu Propinsi Riau ini beban mati bangunan bawah adalah berdasarkan nilai berat isi

untuk bahan – bahan bangunan yang digunakan ( Tabel 2.2 )

Bahan – bahan yang belum disebut padaa table 2.2 harus diperhitungkan berat sesungguhnya.

Apabila bahan bangunan setempat memberikan nilai berat isi yang jauh

menyimpang dari nilai – nilai yang tercantum diatas, maka berat ini harus ditentukan

tersendiri dari nilai yang didapat, dan disetujui oleh yang berwenang, selanjutnya

dipakai dalam perhitungan.

Tabel 2.2 Berat isi tiap jenis material

JENIS MATERIAL BERAT ISI

( t / m3 )

Baja tuang

Baja tuang

Aluminium paduan

Beton bertulang / pratekan

Beton biasa, tumbuk, siklop

Pasangan batu / bata

Kayu

Tanah pasir, kerikil ( semua dalam keadaan padat )

Perkerasan jalan aspal

Air

7, 85

7, 25

2, 80

2, 50

2, 20

2,00

1, 00

2, 00

2,20 s/d 2, 50

1,00

Sumber : Pedoman perencanaan Pembeban Jembatan Jalan Raya.

b) Beban Hidup

Beban hidup adalah semua beban yang berasal dari berat kendaraan – kendaraan

yang bergerak / lalu lintas dan / atau pejalan kaki yang dianggap pekerja pada

jembatan.

Beban hidup yang digunakan dalam perencanaan jembatan Sei Pasir Keranji ini

berdasarkan standar bangunan .

c) Beban kejut

Koefisien kejut ditentukan dengan rumus :

………………………………………………………… (2.1)

dimana :

K = Koefisien kejut

L = panjang bentang dalam meter

Koefisien kejut tidak diperhitungkan terhadap bangunan bawah apabila

bangunan bawah dan bangunan atas tidak merupakan satu kesatuan. Bila bangunan

bawah dan bangunan atas merupakan satu kesatuan maka koefisien kejut

diperhitungkan terhadap bangunan bawah.

2.) Beban sekunder

Beban sekunder adalah beban beban sementara yang selalu diperhitungkan

dalam perhitungan tegangan pada setiap perencanaan jembatan , yang termasuk

dalam beban sekunder adalah :

a) Beban angin

Pengaruh beban angin sebesar 150 kg / m2 pada jembatan ditinjau berdasarkan

bekerjanya beban angin horizontal terbagi rata pada bidang vertical jembatan,

dalam arah tegak lurus sumbu memanjang jembatan.

b) Gaya akibat perbedaan suhu.

Peninjauan khusus harus diadakan terhadap timbunya tegangan – tegangan

structural karena danya perobahan bentuk akibat perbedaan suhu antara bagian –

bagian jembatan, baik yang menggunakan bahan yang sama maupun dengan

bahan berbeda. Perbedaan suhu harus ditetapkan sesuai dengan data

perkembangan suhu setempat.

c) Beban “T”, merupakan beban terpusat untuk lantai kendaraan. Beban ‘T’ adalah

beban yang merupakan kendaraan truk yang mempunyai beban roda ganda ( dual

wheel load) sebesar 10 ton dengan ukuran serta kedudukan seperti pada gambar

2.4.

Gambar 2. 4 Beban ‘T’

Dengan ketentuan :

a1 = a2 = 30 cm

b1 = 12,5 cm

b2 = 50 cm

Ms = muatan rencana sumbu = 20 ton

d) Beban ‘D’ yang merupakan jalur untuk gelagar. Beban jalur adalah susunan beban

pada setiap jalur lalu lintas yang terdiri dari beban terbagi rata sebesar ‘q’ ton

permeter panjang perjalur, dan beban garis ‘P’ ton per jalur lalu lintas.

Gambar 2. 5. Distribusi beban ‘D’

Besar ‘q’ ditentukan sebagai berikut :

1. q = 2,2, t/m untuk L < 30 m

2. q = 2,2 t/m – 1,1/60 x ( L-30) t/m untuk 30 m < L < 60m

Ketentuan penggunaan beban ‘D’ dalam arah melintang jembatan adalah

sebagai berikut :

a. Untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan sama atau lebih kecil dari

5,50 meter, beban ‘D’ sepenuhnya (100%) harus dibebankan pada seluruh jembatan

b. Sedangkan untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan lebih besar dari

5,50 meter, beban penuh hanya dibebankan selebar 5,50 meter dan sisinya separuh

beban (50%).

Gambar 2.6. Ketentuan Penggunaan beban ‘D’

Beban kejut

Untuk memperhitungkan pengaruh - pengaruh getaran dan pengaruh dinamis

lainnya, tegangan - tegangan akibat beban garis “P” harus dikalikan dengan

koefisien kejut yang akan memberikan hasil maksimum, sedangkan beban merata

`q' beban `T' tidak dikalikan dengan koefesien kejut.

Koefisien kejut ditentukan dengan rumus :

K = ................................................................................................(2.1)

1. Beban angin

Pengaruh beban angin sebesar 150 kg/m2 pada jembatan ditinjau berdasarkan

bekerjanya angin horizontal terbagi rata pada bidang vertical jembatan dalam arah

lurus sumbu memanjang jembatan. Jumlah luas bidang vertikal bangunan atas

jembatan yang dianggap terkena oleh angin ditetapkan sebesar suatu prosentase

tertentu terhadap luas bagian - bagian sisi jembatan dan luas bidang vertikal

beban hidup.

Bidang vertikal beban hidup ditetapkan sebagai suatu permukaan bidang vertikal

yang mempunyai jumlah luas bagian - bagian sisi jembatan rangka yang terkena

angin dapat digunakan ketentuan dalam keadaan tanpa beban hidup dan keadaan

dengan beban hidup sebagaimana penjelasan berikut ini.

5).Gaya rangkak dan susut

Pengaruh rangkak dan susut pada bahan beton terhadap konstruksi harus

ditinjau. Besarnya pengaruh tersebut apabila tidak ada ketentuan lain dapat diangap

senilai dengan gaya yang timbul turunya suhu sebesar 15 C.

6) Gaya Rem

Pengaruh gaya – gaya dalam arah memanjang jembatan akibat gaya rem, harus

ditinjau. Gaya rem tersebut dianggap bekerja horizontal dalam arah sumbu

jembatan dengan titik tangkap setinggi 1, 80 m diatas permukaan lantai

kendaraan.

8) Gaya Sentrifugal

Gaya sentrifugal yang terdapat pada tingkungan dianggap bekerja 1, 259

diatas lantai jembatan, dinyatakan prosen terhadap muatan D disemua jalur lalu lintas,

tanpa di koefisien kejut.

9) Gaya memanjang akibat gesekan pada tumpuan yang bergerak.

Gesekan pada tumpuan yang bergerak terjadi oleh pemuaian dan penyusutan

jembatan atau sebab lain.

Gaya gesekan yang timbul hanya diperhitungkan untuk muatan permanent

saja dan besarnya ditentukan berdasarkan gesekan dan tumpuan yang bersangkutan :

1) Tumpuan Rol

a) dengan satu atau dua rol …………….……… 0,01

b) dengan tiga rol atau lebih………………... 0,05

2) Tumpuan Gesek

a) antara baja dengan campuran tembaga ……. 0,17

b) antara baja dan baja atau baja tuang ………. 0,25

10) Gaya Tumbukan

Gaya ini terjadi oleh tumbukan roda kendaraan pada tembok pilar jembatan

dan dipilih paling menentukan :

1) Searah dengan arah lalu lintas = 100 ton

2) Tegak lurus pada arah lalu lintas = 50 ton

Gaya tumbukan dianggap setinggi 1,2 m diatas permukaan lantai jembatan.

Tabel 2.5 Kombinasi Pembebanan dan Gaya

Kombinasi pembebanan dan gaya Tegangan yang digunakan

dalam prosen terhadap tegangan

izin keadaan elatis

I.. M + ( H +K) + Ta + Tu 100 %

II. M + Ta + Ah + Gg + A + SR + Tm 125%

III. Kombinasi (I) +Rm+ GG + SR + Tm + S 140%

IV. M + Gh + Tg + Gg + Ahg + Tu 150%

V. M + P1 130%

VI. M + ( H + K ) + Ta + S + Tb 150%

Sumber : Pedoman perencanaan pembebanan jembatan jalan raya SKBI – 1.3.28.1987

dimana :

M = Muatan mati

(H+K) = Muatan hidup dengan koefisien kejut

Ta = Tekanan tanah

A = Beban angin

Rm = Gaya rem

SR = Gaya susut dan rangkak

Tm = Gaya akibat perobahan suhu

Tb = Gaya tumbuk

Tag = Gaya tekanan tanah akibat gempa bumi

Tu = Gaya angkat

Ah = Gaya akibat aliran dan hanyutan

Ahg = Gaya akibat

Gg = Gaya horizontal ekivalen akibat gempa bumi

P1 = Gaya – gaya pada waktu pelaksanaan

S = Gaya sentrifugal

Tekanan angin = 100 kg / m2

( lihat P.M.J.H.R )

A1 = Gaya angin pada bidang sisi

jembatan

( untuk jembatan rangka diambil

30%

terhadap luas bidang sisi

jembatan )

A2 = gaya angin pada bidang

vertikal muatan

Hidup setinggi 2 m duatas lantai

kendaraan

Mo = 0

1,75. T = At,h1,

Gambar :2.7 .Muatan Angin

T = ………… ton

Q = t t/m

L

MA = 1/8.q.L2

1. Gaya akibat perbedaan suhu (T)

+

.

Gambar :2.8 .Akibat Perbedaan Suhu

t = Mt.y - Mt. ½ d

I I

…………………………………………………(2.11)

dimana :

E = modulus elastic

= koefisien muai

= perbedaan suhu

untuk baja diambil, = 150 C

untuk beton diambil, = 100 C

2. Gaya Rangkak dan Susut

Pengaruh ini dapat dianggap senilai dengan gaya yang timbul akibat perbedaan suhu

sebesar = 150 C

QSR = Qt = ¾. E. .…………………………………………………….(2.12)

3. Gaya Rem dan Traksi ( R )

R R = 5% beban hidup tanpa kejut

( beban “D” tanpa koefisien

kejut)

MR = R.c

Gambar 2.9 Sket Gaya Rem

2.9 Moment akibat beban mati (PBI 71

Mq+ - 1/11qL2

Mq - 1/16 qL2

Untuk Ly < 3r. px, Sa - a + r Lf Ly

Ly + r Lx

Ly (untuk beban ditengah – tengah Ly kedua tepi

beban)

Untuk Ly > 3.r. Lx, Sa – ¾ a = ¾ r. Lx

(Untuk beban tidak ditengah – tengah antara kedua

tepi beban) r = 2/3 (jepit elastis)

Lx

Gambar 2.10 Distribusi beban

a. E = 0,6s + 0,75 untuk bentang < 2,1 m

b. E = 0,4s + 1,10 untuk bentanag > 2,1 m

dimana :

E = Lebar efektif

s = Jarak as ke as gelagar memanjang dikurangi setengah lebar flange

2.10 Penyebaran Tekanan Roda

1. Lantai jembatan penyebaran tekanan roda disini dianggap membentuk sudut

45 sampai sumbu lantai

Gambar 2.11

Lebar yang bekerja Arah memanjang Lebar yang bekerja arah

melintang

be

bw

bo bo bo

Gambar : 2.12 Menentukan lebar efektif

Syarat lebar effektif untuk balok interior :

1. bE < 1/4 ln

2. bE < 12tp

3. bE , < bo

Syarat lebar effektif untuk balok exterior :

1. bE < 1/12ln

2. bE < ½ bo

3. bE < 6 tp

2.11 Contoh tegangan akibat kombinasi beban

1. Kombinasi I M ( H + K ) + Ta + Tu

Tegangan yang terjadi :

Syarat : Ft < Fs

Fb < Fs

Fc < fc

2. Kombinasi II M + Ta + Ah + Gg + A + SR + Tm

Syarat : Ft < 125 % Fs

Fb < 125% Fs

Fc < 125 % Fc

3. Kombinasi III ( Kombinasi I + Rm + Gg + A + SR + Tm + S )

Syarat : Ft < 140 % Fs

Fb < 140% Fs

Fc < 140 % Fc

4. Kombinasi IV ( M + Gh + tag + Gg +A + Tu )

Syarat : Ft < 150 % Fs

Fb < 150% Fs

Fc < 150 % Fc

BAB III

DATA – DATA PERENCANAAN

3.1. Data – data Perencanaan Jembatan

Untuk merencanakan bangunan atas jembatan (super struktur) diperlukan

data – data sebagai berikut :

3.1.1 Data Lokasi Proyek

Jembatan Sei Pasir Keranji air Molek terletak di kabupaten Indragiri Hulu

berjarak sekitar 22 km dari Rengat Lokasi dari jembatan tersebut dapat dilihat pada

lampiran :

3.1.2 Data Penyelidikan Tanah

Penyelidikan tanah yang dikerjakan adalah penyodiran, jumlah titik sondir

untuk Sei Pasir Keranji adalah dua titik sondir.

Data akhir hasil penyodiran yang didapat dari masing – masing titik sondir adalah

sebagai berikut :

a. Titik Sondir I

1. Tekanan konus : 120 lg / cm2

2. Perlawanan ujung : 220 kg / cms

3. Jumlah Hambatan pelakat (JHP) : 2000 kg / cm

b. Titik Sondir II

1. Tekanan konus : 140 lg / cm2

2. Perlawanan ujung : 260 kg / cms

3. Jumlah Hambatan pelakat (JHP) : 2000 kg / cm

Lapisan tanah keras pada kedua titik sondir terdapat pada kedalaman 40

meter. Adapun perhitungan untuk menmuat grafik sondir pada masing – masing titik

sondir dapat dilihat pada tabel yang terlampir.

3.1.3 Data Topografi

Data topografi digunakan untuk mengetahui elevasi penampang sungai

dimana bangunan tersebut dibangun ( lampiran). Sei pasir keranji ini berada pada

daerah dataran rendah dan medan relatif datar.

3.1.4 Data Teknis Jembatan

Muka air banjir : Elevasi 17, 56 meter

Muka tanah asli : Elevasi 16, 86 meter

Ruang bebas jembatan : 1, 41 meter ( 18,00 + 1,41 = Elv. 19,41)

Kedalaman : 1, 47 meter

Letak poer : Elv 16,85 - 1,47 = Elv 15,38

Tinggi tumpaun ( h bearing) : Elv. Ruang bebas jembatan – Elv Poer

: 19,41 – 15,38 = 4,03 meter

Tinggi kepala abutment : 100 cm

A. Bangunan atas

Type : jembatan lalu – lintas Atas

Rangka lantai : beton Bertulang

Panjang bentang : 25 M

Lebar jalur : 6 meter

Lebar trotoar : 0,8 meter

Mutu Beton : K225 ( 22,5 Mpa )

Baja beton : 340 Mpa

3.1.5 Perhitungan Lantai Jembatan

a) Data perhitungan :

1. Lantai kendaraan dari beton bertulang

a.Mutu beton fc fc’ = 22,5 Mpa

b. Mutu baja fy fy = 340 Mpa

= 0,85

Ø = 0,8

b) Data ukuran dan klas dari jembatan ( bangunan atas )

1. Lebar jembatan = 0,8 m + 7 m + 0.8 m = 8.6 m ( sama

trotoir)

2. Panjang jembatan = 25 m

3. Lebar trotoar = 0,8 m

4. Klas muatan klas A = 100 %

5. Berat isi beton = 24 kn/m3

6. Beban asphalt = 22 Kn/m3

7. Tebal lantai = 18 cm

8. Tebal aspal = 5 cm

15 10 70

760

75 80

CL

20

38

35 200 200

Gambar 3.1 : Penampang melintang jembatan

Distribusi beban berdasarkan peraturan muatan untuk jembatan jalan raya no :

12/1970 Dasar 1.2.3. halaman 5 yaitu dengan muatan T.

200 200 200

Gambar : 3.2 Sket denah lantai kendaraan

Gambar 4.1. Diagram Alir Proses Perencanaan

BAB V

Survey Data Awal

Penyelidikan data yang ada

Kondisi tanah Bahan : ketersediaan dan

karakteristik

Perencanaan Detail

Struktural jembatan Abutmen Pondasi

Survai Lanjutan

Peraturan Kondisi tanah

Survai Lanjutan

Peraturan Kondisi tanah

ANALISA DAN PEMBAHASAN

5.1 Perhitungan Lantai Jembatan

Data perhitungan :

1 Lantai kendaraan dari beton bertulang

a. Mutu beton fc …… ……. fc’ = 22,5 Mpa

b. mutu baja fy…….. …….. fy = 340 Mpa

2. Data ukuran dan klas dari jembatan ( bangunan atas )

a. Lebar jembatan = 0,8 m + 6 m + 0,8 m = 7,6m ( sama trotoir)

b. Panjang jembatan = 25 m

c. Lebar trotoar = 0,8 m

d. Klas muatan klas B = 100 %

e. Berat isi beton = 24 kn/m3

f. Beban asphalt = 22 Kn/m3

g. Tebal lantai = 18 cm

h. Tebal aspal = 5 cm

15 10 70

760

75 80

CL

20

38

Diafrahma 20/30

35 200 200

Gambar 5.1 : Penampang melintang jembatan

5.2 Perhitungan Trotoir

15 10 70

P1

70

P2 I

20 P6

P3 P5 P8

38 P7

P4

P9

I

35 45

Gambar 5.2 : Trotoir Jembatan

.

A .Gaya – gaya yang bekerja pada lantai Trotoir sebesar 1 M’

P1 = 200 kg = 2 KN

P2 = 0,7 x.0,1x 0,15x 24 = 0,252 KN

P3 = 0,15.x 0,58 x 0,1x 24 = 0,208 KN

P4 = = 0,100 KN

P5 = = 0,024 KN

P6 = 1,266 x 10 = 12,66 KN

P7 = 0,38 x 0,7 x 1 x 24 = 6,384 KN

P8 = = 5 KN

P9 = 0,62 x 0,45 x 1 x 24 = 6,696 KN

Contoh perhitungan panjang lengan adalah :

Lengan gaya P2 = 0,15/2 + 10 + 70 = 0,875 m ,perhitungan selanjutnya dapat dilihat

pada table dibawah ini .

Tabel 5.1 Momen yang bekerja pada pot I - I

No Gaya – Gaya Yang Bekerja

(Kn)

Lengan ke Pot I-I

(M)

Momen Yang Bekerja

(KnM)

1

2.

3

4

5

6

7

8

9

P1 = 2

P2 = 0,252

P3 = 0,208

P4 = 0,100

P5 = 0,024

P6 = 12,66

P7 = 6,384

P8 = 5

P9 = 6,696

1,1

0,875

0,85

0,75

0,733

0,350

0,350

0,200

0,225

2,2

0,221

0,177

0,075

0,0176

4,431

2,234

1,000

1,507

Jumlah 11,863

B. Penulangan Trotoir

Mutu beton ………..fc’ = 22,5 Mpa ht = 38 cm

Mutu baja ………… fy = 340 Mpa d = 5 cm

Momen = 11,8 63 KNm h = 33 cm

Moment Rencana = 11,863 x 1,2 = 13,049 Knm

= 0,1497 = 340 – 3031,29

3031,29 – 340 + 0,1497 = 0

Chek prosentase tulangan

Prsentase tulangan terpakai tulangan sebelah .

Tulangan tarik – 0,00044 x 1000 x 330 = 145,2 mm2

Dipakai tulangan 10 – 78,5 mm2 ------ X= mm ,dipakai tulangan

diameter 10 – 200 mm

15 10 70

70

20 Φ10 – 200 mm

38

35 45

Gambar 5.3 : Penulangan Trotoir

5.3 Perhitungan Tiang Sandaran

1. Beban Tiang Sandaran

Peraturan perencanaan muatan untuk jembatan jalan raya No. 12 / 1990 bab II

Pasal 1 ayat 2,5 c. muatan horizontal 100 kg / m1, bekerja pada ketinggian =

90 cm diatas lantai trotoir.

15 10 70

Ph 100 Kg/m’

70

90 110

20

38

35 45

Gambar 5.4 : Sket Tiang Sandaran

Jarak tiang sandaran direncanakan berjarak 2,5 m

Ph = 2,5 x 100 kg / m1 = 250 Kg = 2,5 KN

Mmax = 1,10 x 25,0 = 22,5 KNm

2. Perhitungan Penulangan Tiang Sandaran

ht = 15 cm , h = 13, 5 cm

d = 1,5 cm

fc’ = 22,5 Mpa , fy = 340 Mpa

Mmax = 22,5 KNm

2,5 x 10 6 = 340 ρ (1 – 0,59 340 x ρ ) = 0, 107 – 340 ρ – 2891ρ2

1000 x (135) 2 22,5

p = t 3, 064 x 1001 ------ Tulangan tarik = 0,0003064 x 1000 x 145 = 44, 428 mm2

5.1.4 Perhitungan Lantai Jembatan

200 200 200

Gambar : 5.5 Sket denah lantai kendaraan

3. Beban yang bekerja :

Beban Mati

a. plat beton = 0,18 . 24 . 1 = 4,32 Kn/m2

b. aspal = 0,05. 22.1 = 1,10 Kn/m2

c. air hujan = 0,05. 10 = 0,50 Kn/m2

qbm = 5,920 Kn/m2

Dalam perhitungan penulangan plat lantai kendaraan dukungan plat dianggap rigid

atau kaku, menurut. Peraturan beton Indonesia 1991, tanda untuk dukungan /

tumpuan plat.

4. Moment akibat beban mati

Menurut PBI 71 hal 203

CLX = 63, Cty = 13 Ctx = 63, Cty = 13

5M

2 M

Moment plat akibat beban mati :

Mlx = 0,001x qmb x Lx2 x c = 0,001 x 5,920 x 22 x 63 = 1,492 KnM

Mtx = - 0,001x qmb x Lx2 x c = -0,001 x 5,920 x 22x 63 = -1,492 KnM

Mly = 0,001x qmb x Lx2 x c = 0,001 x 5,920 x 22 x 13 = 0,3078 KnM

Mtly = - 0,001x qmb x Lx2 x c = 0,001 x 5,920 x 22 x 13 = - 0,3078 KnM

5. Moment akibat beban roda

10t 10t

14 20 14` 14 50 14

40 78

Gambar 5.6 Tekan Roda

Bidang Kontak roda = 200 x 500 mm2

A = 200 + 2 ( 50 + 90 ) = 480 mm

B = 500 + 2 ( 50 + 90 ) = 780 mm

t x = 78

40 lx = 200

f 78 ty = 40 fxm = 0,1594 (dari table

bittner )

ly = 200 fym = 0,1372

x

Gambar : 5.7 Plat Lantai

Beban akibat muatan roda =

Mxm = 0,1594 x 320,5 x 0,4 x 0,6 = 15,939 KnM

Mym = 0,1372 x 320,5 x 0,4 x 0,6 = 10,553 KnM

Momen rencana = Mxm + Mlx = 15,939 + 1,492 = 17, 431 KnM

Tabel 5.2 Superposi moment akibat beban mati dan beban hidup

Momen max

Arah

bentang Akibat beban mati Akibat beban hidup Moment rencana

KNm

M+ M- M+ M- M+ M-

Lx

Ly

1,492

0,3078

-1,492

- 0,3078

15,939

10,553

-

-

17,431

10,861

-1,492

- 0,3078

b) Moment rencana :

MLX = 17,431KNm

MLY = 10,861KNm

MLX = --1,492 KNm

MLY = - 0,3078 KNm

c) Penulangan plat lantai : ( metode SKSNI T.15-1991-03 )

fc’ = 22,5 Mpa

fy = 340 Mpa

MLx = 17,431KNm momen rencana (Mr)

Direncanakan : tebal lantai ht = 18 cm

lindungan beton d = 1,5 cm

tinggi efektif h = 16,5 cm

0,640 = 340 - 3031,288 ρ2

Chek prosentase tulangan

Prsentase tulangan terpakai tulangan sebelah .

Luas tulangan tarik A = 0,192 x 103 x 1000 x 165 = 31,68 mm2

Dicoba tulangan Ø10 = 78,5 mm2 x = 78,5 x 1000 = 2477,9 mm

31,68

dipakai tulangan : Ø10 – 200

As =

Check moment tersedia :

a = As x fy = 392,5 x 350 = 6,46 mm

0,85 x fc’ x b 0,85x25x 1000

Mn = Asx fy ( h – a/2 ) = 392,5 x 340 ( 165 – 6,46/2 ) = 21.588.206,5 Nmm

Mn = 21,588 Knm > Mr (ok)

Tinjauan moment Mly’ = 10,861KNm

fc’ = 25 Mpa ht = 180 mm

fy = 350 Mpa h = 165 mm

Pmax = 0,020 d = 15 mm

3031,28

= 0,00118 .

Chek prosentase tulangan

Prsentase tulangan terpakai tulangan sebelah .

Tulangan tarik As = 0,00118 x 165 x 1000 x 165 = 194,7 mm2

Dipakai tulangan 10 – 200 Tulangan terpakai = 78,5 x 1000 = 392,5 > 377,095

200

Tabel 5.3 Pemakaian Tulangan lantai

Moment Hitungan Pemakaian Tul. Baja

LX

LY

TX

10 – 500

10-500

10-208

10 – 200

10-200

10-200 10-200

TY 10-208 10-200 10-200

001

Gambar 5.9 penulangan plat lantai jembatan

3.1.1. Perhitungan Gelagar Memanjang

15 10 70

760

75 80

10-200

10-200 10-200 10-200 10-200

10-200 10-200

CL

20

38 18

35 200 200

Gambar 5.10 Penampang melintang jembatan

1. Beban yang bekerja :

a) Beban berat sendiri ( qds)

1. Plat lantai = 0,18 x 2,00 x 24 = 9,60 KN/m’

2. Berat gelagar = 0,45 x 1 x 24 = 10,8 KN/m’

3. Aspal = 0,05 x 2 x 22 = 2,2 KN/m’

4. Air hujan = 0,05 x 2 x 10 = 1,0 KN/m’

5. Trotoir = 0,2 x 1,0 x 24 = 4,80 KN/m’

6. Tiang sandar = 0,16 x 0,1 x 24 = 0,384 KN/m’

7. Dll ( Rilling + diafrahma+orang) taksir) = 1 KN/m’

Wd = 29,784 KN/m’

b) beban hidup :

Menurut PMJR No : 12 / 1370 Bab : 2 .2.4 beban jalur “D”

P = 12 ton, beban garis

Q = 2,2, ton / m …….. untuk L < 30 cm

Faktor kejut : 1 +

c) Beban hidup beban jembatan :

( jembatan klas B ( 100%), distribusi factor f = s / 1,65 = 2/1, 65 = 1,210

qLL = q x f x s x 1 x klas jembatan

2, 75

qLL = 2,2, x 1, 21 x 2 x 1, 267 x 100% = 24,529 KN/M’

2,75

pLL = 12 x f x s x 1 x klas jembatan

2,75

pLL = 12 x 1,21 x 2 x 1,267 x 100% = 133,795 KN

2,75

d) Perhitungan moment akibat beban berat sendiri , beban D dan garis P

1). Akibat Berat Sendiri

q = 29,784 Kn/ M’

L = 25 M

Gambar 5.11 Akibat Berat Sendiri

Moment akibat beban berat sendiri :

Gaya lintang = ½ x 29,784 x 25 = 372,30 Kn

2). Akibat beban “ D “ dan beban garis “ P “

q = 24,529 Kn / M2

L = 25 M

Gambar 5.12 Akibat beban “D" dan “P”

Moment akibat beban “D” dan “P”

Gaya lintang = 1/2x 24,529 x 25 + ½ x 133,794 = 373,509 Kn

e) Tinjauan akibat beban Truk dengan cara garis pengaruh.

1. Tinjauan Kondisi I

Ra = 10 x 7.5 + 10 x 12,5 + 5 x 16,5 = 11,3 Ton = 113 Kn

25

M1 = Ra x 8,5 = 113 x 8,5 = 960,5 Knm

M2 = Ra x 12,5 – 5 x 4 = 113 x 12,5 – 5 x4 = 1.392,5Knm

M3 = Ra x 17,5 – 5 x 9 – 10 x 5 = 113 x 17,5 – 5 x 9 – 10 x 5 = 1.882,5 KNm

Beban berjalan ditinjau secara Garis Pengaruh :

Kondisi 1 :

a b

4 5

5 T 10 T 10 T

c

25

8,5 4 5 7,5

y1 y2 y3

b/Lx a = 6,25 m

Gambar 5.13 Garis Pengaruh Kondisi I

7,5 : 12,5 = y3 : 6,25 === 12,5 y3 = 46,875 === y3 = 46,875/12,5 = 3,75M

8,5 : 12,5 – y1 : 6,25 ----- 12,5 y1 = 53,125 ----- y1 = 53,125/12,5 = 4,25M

moment ------ Mc = 5 x 4,25+ 10 x 6,25 + 10 x 3,75 = 121,25 Tm = 1212,5 Knm

Kondisi II

4 5

5 10 10 12,5

25 M

5 10 10

y1 y2 y3

Gambar 5.14 Garis Pengaruh kondisi II

y1 = y2 = 5,25 M , y3 = 12,5/17,5 x 5,25 = 3,75 M

Mc = 5 x 2,625 + 10 x 5,25 + 10 x 3,75 = 103,125Tm = 1031,25 KnM

4 5

1

y1 y2 y3

1

Gambar 5.15 Garis Pengaruh Gaya Lintang

y1 = ½ , y2 = 8,5/12,5 x ½ = 0,68 x ½= 0,34 , y3 = 7,5/12,5 x ½ = 0,3

Dc = - ( 5 x 0-,2 ) + 10 x 0,34 + 0,3 x 10 = 7,4 KN

-

f) Tinjauan gaya lintang beban truk dan beban “D”

1,75 5 4

10t 10t R R R/4

R 2 M 25 M

Gambar 5.16 Beban Truk

Mencari Reaksi ( R) akibat beban Truk

R x 2 = 10 x 0,25 + 10 x 2

R = ( 1 + ) x ( 10 ) = 11,25 Ton = 112,5 Kn

Mencari Gaya Lintang

D x 25 = R/4 x 16 + R x 20 + R x 25

D = R +

12 Ton q = 2,2 T/m’

R 25,00 M

Gambar 5.17 Akibat Beban Hidup

Mencari Reaksi ( R) akibat beban “D” dan “P”

D = ( 12 + ½ q x l )

D =

g) Tinjauan perhitungan balok Interior

tp

bo bo

Gambar 5.18 Sket Balok Memanjang

- Lebar efektif

bE < ¼. L = ¼ . 2500 = 625 cm

bE < bo = 200 cm

bE < 12 x tp = 12 x 18 = 216 cm

diambil be= 200 cm

- Perhitungan penulangan balok Interior 2000

fc’ = 22,5 Mpa

fy = 340Mpa 180

ht = 1000 mm

d = 150 mm

h = 850 mm 820

be = 2000 mm

tp = 180 mm

Mu = 2752,54 Knm 450

Gambar 5.19 Penampang Balok

Tengah

12,793 =340

3031,28

,dipakai tulang sebelah.

As1 = 0,0042 x 450 x 850 = 1606,5 mm2

Asf = ( 2000 – 450) x 0,85 x 22,5 x 180 = 15.693,75 mm2

340

Atotal = As1 + Asf = 1606,5 + 15.693,75 = 17.300,25 mm2

Dicoba tulangan 32 mm = 803, 84 mm2

Dipakai tulangan 22 32 = 17.684,48 mm2 > 17.300,25 mm2

Syarat tulangan

(ps –– pf ) < 0,75 pb

0,0042 -- < 0,024 ( pmax ) --- Memenuhi syarat

Check Momen dukungan :

a = As x fy = 17.684,48 x 340 = 323, 09 mm

0,85x fc x b 0,84 x 22,5 x 340

M1 = 0,85 x 22,5 x 323, 09 x 450 ( 850-323,09 / 2 ) = 2.192.372.700 Nmm

Mf = 15.693,75x 340 ( 850 – 180 / 2 ) = 4.055.265.000 Nmm

Mtotal = 6.247.637.700 Nmm >

Mrencana

= 6247,637 KNm

Tinjauan Gaya geser :

Gaya geser = 363,97 Kn

Tegangan geser Vu1 = 363,97 x 10 3 x (12500 – 850 ) = 339,22 Kn

12500

vu=

Tegangan geres beton = vc = 0,6 x 1/6

Dari hasil perhitungan didapat vu > vc diperlukan tulangan geser.

850 11700

Gambar 5.20 Bidang geser

Syarat SKNI – T15-1991 -------- tulangan geser dihitung berdasarkan Aseng

Dipakai tulang sengkang Asengkang = dia 10 mm = 78,5 mm2

Untuk jarak 850 mm maka, Sperlu =

diambil Sperlu = 60 mm

Untuk Jarak 11700 mm Sperlu =

Diambil Sperlu = 200 mm

Ø10-200

Ø 32

1000

Ø32

Gambar 5.21 penulangan Balok Memanjang

5Ø32

180

22Ø32

1000

450

Gambar 5.22 Penulangan balok

h). Tinjauan perhitungan balok exterior

15 10 70

P 100 Kg/m’

70

90 110

20

38

35 45

Gambar 5.23 Balok Exterior

Lebar efektif :

be < 450 + 2000/12 = 2166,67 mm

be < 450 + 6 x 180 = 1580 mm

be < 450 + ½ x 1100 = 1050 m

Diambil be = 1050 mm

Beban yang bekerja :

- Plat beton : ½ x ( 5,29 ) = 2, 96 KN/m

- Berat balok : ======== = 10,32 KN/m

- Berat aspal : ½ x 1,1, = 0,55 KN/m

- Berat air hujan ½ x 0x5 x 1 = 0,25 KN/m

- Trotoir ---------------- = 2,4 KN/m

Wd = 16,48 KN/m

q = 16,48 KN/m

25 M

Gambar 5.24 Sket Gelagar

Moment = 1/8 x ( 16,48 ) x ( 20 )2 = 824 Knm

- Tinjauan beban hidup akibat beban truk

Jarak minimum roda pada pinggir jalan berjarak 50 cm, sehingga jarak pada balok

ekterior adalah 100 cm

10T

125 75

R

R

25 M

Gambar 5.25 Beban Roda

R = 75 / 175 ( 10.000) = 4571 Kg

Mu = ¼ x ( 4571) x (25) = 28,568 TM = 285,68 KNm

Dari hasil perhitungan diatas yang menentukan moment terbesar .

Mu = 824 Knm

Hitungan Penulangan balok :

fc’ = 22,5 Mpa

fy = 340 Mpa

ht = 1000 mm

d = 150 mm

h = 850 mm

be = 1050 mm

Mu = 340 ( 1 – 0, 59 340 )

b x h2 22,5

824 x 106 = 340 – 3031,288 2 ==== 3031,288 – 340 + 2,5344

450 x 8502

3031,288 2 – 340 + 2,5344

= 0,802 .x 103

< max

As1 = 0.802x.103.x 450 x 850 = 2594,925 mm2

Asf = ( bE – b w ) 0, 85 fc’ . tp

340

Asf = ( 1000-450).x 0,85x. 22,5x. 180 = 5568,75 mm2

340

As total = 2594,025 + 5568,75 = 8162,775 mm2

Tulangan dipakai 32 = 803, 84 mm2

Dipakai 11 32 = 884,24 mm2 > 8162,775 mm2

Check Gaya Geser :

- Reaksi balok = ½ x16,48x25 = 206 KN

5Ø32

180

11Ø32

1000

450

Gambar 5.26 Penulangan Balok Pinggir

Vu Vuh

850 11650

Gambar 5.27 Diagram Gesr

Vu = ( 12500-850 ) x 206 = 191,992 KN

12500

vu = 191,992 x.10 3 = 0,502 Mpa

450x.850

Tegangan geres beton = vc = 0,6 x 1/6

Dari hasil perhitungan didapat vu > vc diperlukan tulangan geser

. Dipakai tulang sengkang Asengkang = dia 10 mm = 78,5 mm2

Untuk jarak 850 mm maka, Sperlu =

diambil Sperlu = 60 mm

Untuk Jarak 11700 mm Sperlu =

Diambil Sperlu = 200 mm

i). Kontrol terhadap beban sekunder

1. Akibat beban angin

200

1,75

200

Gambar 5.28 Sket Gaya Angin

Tekan angin = 150 Kg/m2

Angin isap = 50 Kg/m 2 Total = 200 Kg/m2

Beban tiap balok :

q = 150 x 2 x 1 = 150 Kg/m

2

Chek Tegangan Kombinasi I M + (H+K)Ta + Tu )

Ma = 1/8 x 150 x 22 = 75 Kgm

Mtotal = Ma + Mt = 75 +121.250 = 121.325 Kgm

Chek Tegangan Kombinasi I = =

= 22,3898 Mpa< 1,25 .

2. Akibat gaya rem dan traksi

R

110

18

82

Gambar 5. 29 Sket Gaya Rem

Gaya rem besarnya 5% dari beban “D” dan garis

Beban “D” = 2,2 T/m ,

qLL = q x f x s x 1 x klas jembatan

2, 75

qLL = 2,2, x 1, 21 x 2 x 0,5 x 100% = 9,679 KN/M’ (50%)

2,75

pLL = 12 x f x s x 1 x klas jembatan

2,75

pLL = 12 x 1,21 x 2 x 100% = 105,599 KN

2,75

Gaya Rem = 0,05 ( L x q LL+ PLL ) = 0,05 ( 2 x 9,679 + 105,599 )= 124,957

Kn

Momen akibat gaya rem = R x (1,1 + 1 ) = 124,957 x 2,1 = 262,409 KnM

3. Akibat gaya Gempa

Gaya gempa K = E x G

Beban gempa = 25 x 184,88 = 4622 Kn

Gaya gempa = 0,07 x 4622 = 323,54 Kn

4. Akibat tumpuan bergerak

Gaya akibat tumpuan bergerak = E x G = 0,01 x 4622 = 46,22 Kn

Chek Tegangan Kombinasi II ( M + Ta + Gg + A + SR + Tm )

V =

H =

Mv=

Chek Tegangan Kombinasi III Kombinasi (1) + Rm + + Gg + A + SR + Tm

+S)

V =

H =

M=