tugas jembatan beton a2
DESCRIPTION
okTRANSCRIPT
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=