Optimasi Volume Jembatan Box Culvert dan Jembatan Beton Balok-T

(1)

(2)

(3)

NO. DIAMETER

(mm) BENTUK

JUMLAH (BUAH)

PANJANG ( mm )

PANJANG TOTAL (JUMLAH x PANJANG)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

BERAT ( KG)

(4)

(5)

NO. DIAMETER (mm)

BENTUK JUMLAH (BUAH)

PANJANG ( mm )

PANJANG TOTAL (JUMLAH x PANJANG)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

BERAT ( KG)

(6)

(7)

NO. DIAMETER

(mm) BENTUK

JUMLAH (BUAH)

PANJANG ( mm )

PANJANG TOTAL (JUMLAH X PANJANG)

22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 22 22 22 22 22 16 16 16 6 8 8 48 48 96 96 48 48 1520 1440 76 76 72 456 6000 6000 6000

BERAT ( KG)

(8)

TABLE: Element Forces - Frames

Frame Station OutputCase CaseType StepType P V2 M3 FrameElem ElemStation

Text m Text Text Text KN KN KN-m Text m

1 0 COMB1 Combination Max -63.489 -78.648 -82.5974 1-1 0

1 0.001 COMB1 Combination Max -63.489 -78.509 -82.2556 1-1 0.001

1 0.8008 COMB1 Combination Max -63.489 -40.787 73.5051 1-1 0.8008

1 1.6006 COMB1 Combination Max -63.489 0.075 206.016 1-1 1.6006

1 4 COMB1 Combination Max -63.489 133.657 388.6759 1-1 4

1 7.5991 COMB1 Combination Max -63.489 443.829 -17.3892 1-1 7.5991

1 8 COMB1 Combination Max -63.489 477.431 -98.8533 1-1 8

1 0 COMB1 Combination Min -176.846 -473.367 -394.0708 1-1 0

1 0.001 COMB1 Combination Min -176.846 -473.347 -393.7019 1-1 0.001

1 2.0005 COMB1 Combination Min -176.846 -301.516 14.2725 1-1 2.0005

1 4 COMB1 Combination Min -176.846 -129.593 70.3931 1-1 4

(9)

1 6.3994 COMB1 Combination Min -176.846 3.989 -27.9262 1-1 6.3994

1 8 COMB1 Combination Min -176.846 82.712 -410.3268 1-1 8

(10)

1 5.9995 COMB4 Combination Min -122.931 6.136 14.337 1-1 5.9995

(11)

1 5.9995 COMB5 Combination Min -165.124 8.615 0.6468 1-1 5.9995

2 2 COMB1 Combination Max -143.648 -21.303 158.1806 2-1 2

(12)

(13)

TABLE: Element Forces - Frames

Frame Station OutputCase CaseType StepType P V2 M3 FrameElem ElemStation

Text m Text Text Text KN KN KN-m Text m

1 0 COMB1 Combination Max -16.335 -89.64 -3.997E-15 1-1 0

1 4 COMB1 Combination Max 0 131.625 705.78 1-1 4

1 4.3999 COMB1 Combination Max 0 166.905 735.5755 1-1 4.3999

1 8 COMB1 Combination Max 0 484.449 -1.319E-14 1-1 8

1 0 COMB1 Combination Min -16.335 -484.449 -3.997E-15 1-1 0

1 4 COMB1 Combination Min 0 -131.625 179.28 1-1 4

(14)

1 5.5996 COMB1 Combination Min 0 -43.141 150.6095 1-1 5.5996

1 6.3994 COMB1 Combination Min 0 1.101 114.7715 1-1 6.3994

1 8 COMB1 Combination Min 0 89.64 -1.319E-14 1-1 8

1 0 COMB4 Combination Max -9.075 -89.64 -3.997E-15 1-1 0

1 0 COMB4 Combination Min -9.075 -308.978 -3.997E-15 1-1 0

(15)

1 8 COMB4 Combination Min 0 89.64 -1.319E-14 1-1 8

1 0 COMB5 Combination Max 0 -92.834 -5.329E-15 1-1 0

1 0.001 COMB5 Combination Max 0 -92.794 0.3122 1-1 0.001

1 0 COMB5 Combination Min 0 -312.172 -5.329E-15 1-1 0

(16)

(17)

TABLE: Element Forces - Frames

Frame Station OutputCase CaseType StepType V2 M3 FrameElem ElemStation

Text m Text Text Text KN KN-m Text m

1 0 COMB1 Combination Max 0 1.638E-16 1-1 0

1 0.5 COMB1 Combination Max 0 1.638E-16 1-1 0.5

1 0 COMB1 Combination Min 0 1.638E-16 1-1 0

1 0.5 COMB1 Combination Min 0 1.638E-16 1-1 0.5

1 0.5 COMB4 Combination Max 0 1.638E-16 1-1 0.5

1 0.5 COMB4 Combination Min 0 1.638E-16 1-1 0.5

2 0 COMB1 Combination Max 12.185 8.187E-17 2-1 0

2 0.001 COMB1 Combination Max 12.195 0.2696 2-1 0.001

2 0 COMB1 Combination Min -269.605 8.187E-17 2-1 0

2 0.001 COMB1 Combination Min -269.595 -0.0122 2-1 0.001

(18)

2 1.1994 COMB1 Combination Min 2.456 -22.4654 2-1 1.1994

2 0 COMB4 Combination Max 3.701 8.186E-17 2-1 0

2 0 COMB4 Combination Min -152.849 8.186E-17 2-1 0

3 0 COMB1 Combination Max 15.211 2.8422 3-1 0

(19)

3 0 COMB1 Combination Min -270.676 -56.3949 3-1 0

(20)

(21)

5 0 COMB1 Combination Max -5.365 2.8422 5-1 0

(22)

5 0.3006 COMB1 Combination Max -2.455 35.4441 5-1 0.3006

5 1.5 COMB1 Combination Max 268.864 2.52E-15 5-1 1.5

5 1.5 COMB1 Combination Min -12.926 2.52E-15 5-1 1.5

5 0 COMB4 Combination Max -6.843 0.6258 5-1 0

(23)

5 1.5 COMB4 Combination Max 151.96 2.52E-15 5-1 1.5

5 1.5 COMB4 Combination Min -4.59 2.52E-15 5-1 1.5

6 0 COMB1 Combination Max 1.355E-20 0 6-1 0

6 0.5 COMB1 Combination Max 1.355E-20 0 6-1 0.5

6 0 COMB1 Combination Min 1.355E-20 0 6-1 0

6 0.5 COMB1 Combination Min 1.355E-20 0 6-1 0.5

6 0.5 COMB4 Combination Max 1.626E-20 0 6-1 0.5

6 0.5 COMB4 Combination Min 1.626E-20 0 6-1 0.5

(24)

TABLE: Element Forces - Frames

Frame Station OutputCase CaseType P V2 M3 FrameElem ElemStation

Text m Text Text KN KN KN-m Text m

1 0 COMB1 Combination -594.117 112.603 190.2715 1-1 0

1 0.467 COMB1 Combination -594.117 92.659 142.4257 1-1 0.467

1 1.352 COMB1 Combination -467.449 60.717 79.674 1-2 0

1 2 COMB1 Combination -467.449 42.186 46.5555 1-2 0.648

1 4 COMB1 Combination -467.449 10.89 4.56E-14 1-2 2.648

1 4 COMB4 Combination -292.512 -5.667E-14 5.2E-14 1-2 2.648

1 4 COMB5 Combination -289.133 17.582 -1.906E-14 1-2 2.648

(25)

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2005. Standar Pembebanan Untuk Jembatan RSNI T-02-2005. Jakarta:

Badan Standardisasi Nasional.

Anonim. 2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung

SNI-3-2847-2002. Bandung:Badan Standardisasi Nasional.

Anonim. 2004. Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan RSNI T-12-2004.

Jakarta: Badan Standardisasi Nasional

Dipohusodo Istimawan, 1994, Struktur Beton Bertulang, Berdasarkan SK SNI

T-15-1991-03, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta

Nasution Amrinsyah. 2009. Analisis dan Desain Struktur Beton Bertulang, Biro

Penerbit ITB, Bandung

Silalahi Juniman. 2009. Struktur Beton Bertulang Bangunan Gedung. Sukabina

(26)

Supriyadi Bambang, dan Muntohar Agus Setyo, 2000, Jembatan, Biro Penerbit

KMTS FT UGM, Yogyakarta

Wang Chu-Kia & Salmon G. Charles, 1986, Desain Beton Bertulang, Penerbit

(27)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Jenis Penelitian1

Jenis penelitian ini adalah penelitian komparatif dimana penelitian ini

dilakukan untuk mendapatkan jawaban yang mendasar tentang perbedaan

karakteristik suatu populasi dengan satu populasi yang berbeda tetapi dalam

waktu yang sama. Penelitian ini juga sering dilakukan untuk membandingkan

variable tertentu dari sampel yang ditarik dari kedua populasi tersebut.

3.2. Objek Penelitian

Objek penelitian yang diamati adalah bangunan atas jembatan antara box

culvert dan balok-T.

3.3. Tahapan Penelitian

Penelitian dilakukan dalam beberapa tahap, yang diawali dengan

melakukan identifikasi masalah hingga menghasilkan kesimpulan.

Tahapan-tahapan tersebut meliputi:

1. Studi literatur

Kajian literatur merupakan bagian dari studi yang bertujuan untuk

mengumpulkan dan menganalisa data sekunder dari instansi terkait, hasil

penelitian, jurnal, dan literatur lain.

(28)

2. Pengumpulan data

Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini terdiri dari data kualitatif dan

data kuantitatif, baik yang berupa data primer . Kegiatan pengumpulan data

yang dilakukan Teknik observasi, yaitu dengan melakukan pendimensian,

mutu beton dan tulangan secara langsung tanpa melalui pihak lain.

3. Pengolahan Data

Pengolahan dilakukan dengan menghitung dan mendesain volume

tulangan yang ada pada jembatan box culvert dan balok-T.

4. Pengolahan data

Data yang di dapat akan di olah/ di desain untuk mendapatkan hasil

perhitungan atau desain sehingga diperoleh komparasi dari hasilnya.

5. Kesimpulan dan Saran

Langkah akhir yang dilakukan adalah penarikan kesimpulan yang berisi

hasil perbandingan tulangan pada beton jembatan box culvert dan jembatan

(29)

(30)

BAB IV

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1. Desain ukuran geometri jembatan

4.1.1. Jembatan Box Culvert

Tebal pelat :

 ts ≥ 200 mm

 ts ≥ 100 + 40 L

≥ 100 + 40 (8)

≥ 420 mm

Gunaka tebal pelat 500 mm

4.1.2. Jembatan Beton Balok-T

Tebal pelat :

 ts ≥ 200 mm

 ts ≥ 100 + 40 L

≥ 100 + 40 (1,5)

≥ 160 mm

Gunaka tebal pelat 200 mm

Tinggi balok T :

h ≥ 165 + 0,06 L

≥ 165 + 0,06 (8000)

≥ 645 mm

(31)

4.2. Pembebanan jembatan

4.2.1. Pembebanan Jembatan Box Culvert

 Berat Sendiri

Berat sendiri adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen

structural, ditambah dengan elemen non struktural yang dipikulnya dan bersifat

tetap.

 Beban sendiri plat lantai (QMS),

QMS = h1 x 1m x wc = 0,5 m x 1m x 25 kN/m3 = 12,5 kN/m

 Berat sendiri Plat dinding (PMS),

PMS = H x h2 x wc = 4m x 0,5m x 25 kN/m3 = 50kN

 Berat Mati Tambahan

Beban mati tambahan merupakan seluruh bahan yang membentuk suatu beban pada

jembatan yang merupakan elemen non struktural, dan besarnya dapat berubah

[image:31.595.119.553.478.598.2]

selama umur jembatan.

Tabel 4.1. Berat mati Tambahan

NO. JENIS TEBAL (M) BERAT (kN/M3) BEBAN (kN/m3)

1 Lapisan aspal 0,05 22,00 1,10

2 Air Hujan 0,05 9,80 0,49

Total Beban Mati Tambahan 1,59

 Beban Lajur “D” (TTD)

Beban lajur D terdiri dari beban terbagi rata (BTR) “q” yang digabung dengan beban

garis (BGT) “p”.

QTD = 9 kPa x 1m = 9 kN/m

(32)

Catatan :

Faktor Pembesaran Dinamik (FBD) untuk Beban Garis (BGT) pada L ≤ 50 m

adalah 0,40

 Beban Truk (TTT)

Beban Hidup pada lantai jembatan berupa beban roda ganda oleh truk (beban T).

TTT = ( 1 + FBD ) x T = ( 1 + 0,30 ) x 112,5 = 146,25 kN

Catatan :

Faktor Pembesaran Dinamik (FBD) untuk Beban Garis Truk adalah 0,3

 Gaya Rem (TTB)

Besarnya gaya rem di perhitungkan sebesar 5% dari beban ”D” tanpa factor

beban dinamis.

TTB = 5% [( q x L) + p)]

= 5% [( 9kPa x 8m) + 49kN/m )] x 1m

= 6,05 kN

 Tekanan tanah (PTA)

Pada tanah di belakang dinding penahan biasanya mendapatkan beban tambahan

yang besarnya setara dengan tanah setebal 0,60 m yang bekerja secara merata

pada bagian tanah yang dilewati oleh beban lalu lintas tersebut.

Berat tanah yang dipadatkan (Ws) = 17,20 kN/m3

Sudut gesek dalam ( ) = 30

Kohesi(c) = 0 kPa

Faktor reduksi sudut gesek dalam, K фR = 0,70

ws’ = ws = 17,20 kN/m3

(33)

Ka = tan2 (45o– ) = tan 2(45o– ) = 0,4549

Beban tanah akibat beban tambahan sebesar 60 cm (QTA 1),

QTA 1 = 0,60 x Ws x Ka

= 0,60m x 1m x 17,20 KN/M3 x 0,4549

= 4,694 kN/m

Beban tanah akibat tekanan tanah samping (QTA 2),

QTA 2 = H x Ws x Ka

= 4m x 1m x 17,20 KN/M3 x 0,4549

= 31,297 kN/m’

 Beban Angin (EW)

Angin dianggap bekerja secara merata pada seluruh bangunan atas. Apabila

suatu kendaraan sedang berada diaatas jembatan, beban garis merata tambahan

arah horizontal harus diterapkan pada permukaan lantai.

TEW = 0,0012 x CW x (VW)2\ = 0,0012 x 1,2 x 30 = 1,296 kN/m

Maka:

QEW =

x TEW =

x 1,296 kN/m = 0,740 kN/m

 Beban Gempa ( TEQ)

 Beban Gempa Statik Ekivalen

Beban gempa horizontal di distribusikan pada joint pertemuan plat lantai dan

plat dinding.

TEQ = Kh x I x Wt

Koefisien geser tanah, (C) = 0,14

Faktor tipe bangunan, (S) = 1,25

(34)

Kh = C x S = 0,14 x 1,25 = 0,175

Faktor Kepentingan, (I) = 1,0

Berat total nominal bangunan, (Wt)

Wt = (QMS + QMA) x L + PMS

= (12,5 + 1,59 ) x 8 + 50 = 162,72 kN

.; maka, TEQ = Kh x I x Wt = 0,175 x 1,0 x 162,72 kN = 28,476 kN

 Tekanan Tanah Dinamis Akibat Gempa

Pengaruh gempa diasumsikan sebagai gaya horizontal statis yang sama

dengan koefisien gempa rencana dikalikan dengan berat irisan. Koefisien

Tekanan Tanah Aktif pada saat gempa dihitung dengan rumus :

QEQ = H x Ws x AG

Ws = 17,20 KN/M3ZZ

K

AG

=

’ = 22,0058o

Ka = 0,4549

ℎ = . S = 0,14 x 1,25 = 0,175

= tan−1 ( h) = tan−1 (0,175) = 9,926 o

KAG

=

0,866

∆KAG = KAG – KA = 0,866 - 0,4549 = 0,411

(35)

4.2.2. Pembebanan Jembatan Beton Balok-T

a. Pembebanan Bangunan Atas Jembatan Beton Balok-T

 Berat Sendiri (PMS)

Berat sendiri adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen

structural, ditambah dengan elemen non struktural yang dipikulnya dan bersifat

tetap.

Panjang girder jembatan, (L) = 8 m

Berat satu balok diafragma,

Pd = bd x (hd – ts) x s x wc

= 0,25 m x (0,4 – 0,2 )m x 1,5 m x 25kN/m3

= 1,875 kN

QMS = Q pelat lantai + Q girder

= (1,5m x 0,2m) x 25kN/m3 + (0,55m x 0,4m) x 25kN/m3

= 7,5 kN/m + 5,5 kN/m

= 13 kN/m

 Berat Mati Tambahan (PMA)

Beban mati tambahan merupakan seluruh bahan yang membentuk suatu beban pada

jembatan yang merupakan elemen non struktural, dan besarnya dapat berubah

(36)

[image:36.595.122.509.146.289.2]

Tabel 4.2. Berat Mati Tambahan Pada Bang. Atas Jembatan Balok-T

NO. JENIS

LEBAR

(m)

TEBAL

(m)

BERAT

(kN/M3)

BEBAN

(kN/M3)

1 Lapisan aspal 1,5 0,05 22,00 1,650

2 Air Hujan 1,5 0,05 9,80 0,735

Total Beban Mati Tambahan, QMA 2,385

Beban lajur D terdiri dari beban terbagi rata (BTR) “q” yang digabung dengan

beban garis (BGT) “p”.

QTD = q x s = 9 kN /m2 x 1,5m = 13,5 kN/m

PTD = ( 1 + FBD ) x p x s = (1 + 0,4) x 49 kN/m x 1,5 m = 102,9 kN

Beban Hidup pada lantai jembatan berupa beban roda ganda oleh truk ( beban T ).

TTT = ( 1 + FBD ) x T = ( 1 + 0,30 ) x 112,5 = 146,25 kN

Catatan : Faktor Pembesaran Dinamik (FBD) untuk Beban Garis Truk adalah 0,3

Besarnya gaya rem di perhitungkan sebesar 5% dari beban ”D” tanpa factor beban

dinamis.

TTB = 5% [( q x L) + p)]

= 5% [( 9kPa x 8m) + 49kN/m )] x 1,5 m

(37)

 Beban Angin (TEW)

Angin dianggap bekerja secara merata pada seluruh bangunan atas. Apabila suatu

kendaraan sedang berada diaatas jembatan, beban garis merata tambahan arah

horizontal harus diterapkan pada permukaan lantai.

TEW = 0,0012 x CW x (VW)2 = 0,0012 x 1,2 x 30 = 1,296 kN/m

Maka,

QEW

=

x TEW

=

x 1,296 kN/m = 0,740 kN/m

Gaya gempa vertikal pada balok dihitung dengan menggunakan percepatan vertical

ke bawah sebesar 0,1 G.

TEQ = 0,1 x Wt

= 0,1 x (QMS + QMA) x L

= 0,1 x (13 kN + 2,384 kN ) x 8 m

= 12,3072 kN

b. Pembebanan Abutmen Jembatan Beton Balok-T

 Berat Sendiri

Terdiri dari berat sendiri bangunan atas dan berat sendiri abutmen itu.

PMS pelat = (1m x 0,2 m ) . 25kN/ m3 x 4m = 20 kN

PMSgirder = (0,55m x0,4m ) 25 kN/m3 x 4m = 22 kN

Pdiafragma = 0,25m . (0,4 – 0,2 )m . 1m x 25kN/m3 = 1,25 kN

Total PMS bangunan atas = 43,25 kN

(38)

[image:38.595.121.551.150.284.2]

 Berat Mati Tambahan

Table 4.3. Berat Mati Tambahan Pada Abutmen

NO. JENIS TEBAL (M) BERAT (kN/M3) BEBAN (kN/m3)

1 Lapisan aspal 0,05 22,00 1,10

2 Air Hujan 0,05 9,80 0,49

Total Beban Mati Tambahan 1,59

PMA total = 1,59 kN/m3 . 1m . 4m = 6,36 kN

Beban lajur D terdiri dari beban terbagi rata (BTR) “q” yang digabung dengan

beban garis (BGT) “p”.

QTD = 9 kPa x 1m = 9 kN/m

PTD = ( 1 + FBD ) x p = (1 + 0,4) x 49 kN/m x 1m = 68,6 kN

Maka: PTD total = 9 kN/m . (4m) + 68,6 kN = 74,6 kN

Beban Hidup pada lantai jembatan berupa beban roda ganda oleh truk (beban T ).

TTT = ( 1 + FBD ) x T = ( 1 + 0,30 ) x 112,5 = 146,25 kN

TTT total = 3/2 . 146,25 kN = 219,375 kN

Besarnya gaya rem di perhitungkan sebesar 5% dari beban ”D” tanpa factor beban

dinamis.

TTB = 5% [( q x L) + p)]

= 5% [( 9kPa x 8m) + 49kN/m )] x 1m

(39)

 Tekanan tanah (PTA)

Pada tanah di belakang dinding penahan biasanya mendapatkan beban tambahan

yang besarnya setara dengan tanah setebal 0,60 m yang bekerja secara merata pada

bagian tanah yang dilewati oleh beban lalu lintas tersebut.

Berat tanah yang dipadatkan, Ws = 17,20 kN/m3

Sudut gesek dalam = 30

Kohesi c = 0 kPa

Faktor reduksi sudut gesek dalam, K _фR = 0,70

ws’ = ws = 17,20 kN/m3

’ = tan -1 (K _фR tan ф) = tan -1 (0,7 x 0,57735) = 22,0058o

Ka = tan2 (45o– ) = tan 2(45o– ) = 0,4549

Beban tanah akibat beban tambahan sebesar 60 cm (QTA 1),

QTA 1 = 0,60 x Ws x Ka

= 0,60m x 1m x 17,20 KN/M3 x 0,4549

= 4,694 kN/m

Beban tanah akibat tekanan tanah samping (QTA 2),

QTA 2 = H x Ws x Ka

= 4m x 1m x 17,20 KN/M3 x 0,4549

= 31,297 kN/m’

 Beban Angin (EW)

Angin dianggap bekerja secara merata pada seluruh bangunan atas.

TEW = 0,0012 x CW x (VW)2\ = 0,0012 x 1,2 x 30 = 1,296 kN/m

Maka:

PEW =

x TEW . 4m =

(40)

 Beban Gempa Statik Ekivalen ( bangunan atas)

Beban gempa horizontal di distribusikan pada joint pertemuan plat lantai dan

plat dinding.

TEQ = Kh x I x Wt

Koefisien geser tanah, (C) = 0,14

Faktor tipe bangunan, (S) = 1,25

Maka :

Kh = C x S = 0,14 x 1,25 = 0,175

Faktor Kepentingan, (I) = 1,0

Berat total nominal bangunan, (Wt)

Wt = (QMS + QMA) x L + Pdiafragma

= 84kN + 12,72kN + 2,50kN = 99,22 kN

.; maka,

TEQ bang. atas = Kh x I x Wt = 0,175 x 1,0 x 99,22 kN = 17,3635 kN

 Beban Gempa Statik Ekivalen ( bangunan abutment)

Wt = 3,8975 m2 . 1 m . 25 kN/m3 = 97,4375 kN

.; maka,

TEQ bang. atas = Kh x I x Wt = 0,175 x 1,0 x 97,4375 kN = 17,3635 kN

 Tekanan Tanah Dinamis Akibat Gempa

Pengaruh gempa diasumsikan sebagai gaya horizontal statis yang sama dengan

koefisien gempa rencana dikalikan dengan berat irisan. Koefisien Tekanan Tanah

Aktif pada saat gempa dihitung dengan rumus :

QEQ = H x Ws x AG

(41)

K

AG

=

’ = 22,0058o

Ka = 0,4549

ℎ = . S = 0,14 x 1,25 = 0,175

= tan−1 ( h) = tan−1 (0,175) = 9,926 o

KAG

=

0,866

∆KAG = KAG – KA = 0,866 - 0,4549 = 0,411

QEQ = H x WS x ∆KAG = 4m x 17,2kN/m3 x 0,411 x 1m =28,277 kN/m

4.3. Perhitungan Struktur Jembatan

4.3.1. Perhitungan Struktur Jembatan Box Culvert

4.3.1.1 Perhitungan Pelat Atas Box Culvert

- Perencanaan Tulangan Lentur

Data – data perencanaan :

- Mutu Beton, f’c = 24,9 Mpa

- Mutu baja, fy = 390 Mpa

- Tebal pelat, h = 450 mm

- Lebar pelat, b = 1000 mm

(42)

Momen rencana ultimit , Mu = 410,3268 kNm’

Momen nominal, Mn =

= 512,9085 kNm

Mn = Cc . (d – a/2)

512,9085 x = (0,85 . f’c . `a . b ) (d – a/2)

512,9085 x = (0,85 . 24,9 . a . 1000 ) (445 – a/2)

512,9085 x = 9.418.425 a - 10.582,5 a2

10.582,5 a2 - 9.418.425 a + 492.588.500 = 0

Diperoleh :

a1 = 55,7988 mm  (Memungkinkan)

a2 = 834,2011mm

Cc = Ts

0,85 . f’c . `a . b = fy . As

Asperlu = (0,85 . f’c . a . b) / (fy)

Asperlu = (0,85 x 24,9 x 55,7988 . 1000) / (390)

Asperlu = 3028,157 mm2

(43)

Maka jarak tulangan (s) =

= 125,521 mm

.; maka gunakan tulangan D 22 - 125 mm

daktual = h - s - ½ dt = 500 – 40 - ½ (22) = 449 mm > d rencana = 445 mm

…(OK)

Periksa daktailitas tulangan :

 min =

=

= 0,00359

 =

=

= 0,00677

 maks = 0,75 = 0,75 . [

] = 0,0209

.; min < < maks , memenuhi syarat sebagai tulangan lemah

(under-reinforced)

- Perencanaan Tulangan bagi

As tulangan bagi = 0,0018 . b . h

= 0,0018 . 1000 . 500

= 900 mm2

Gunakan tulangan tulangan D 16 (Astulangan = 201,1mm2)

Maka jarak tulangan (s) =

= 223,444 mm

(44)

- Perencanaan tulangan geser:

Vu = 477,431 kN

b = 1000 mm

d = 449 mm

ф = 0,70

Kuat geser nominal beton, VC

Vc = . b . d = . 1000 . 449 = 373.417 N = 373,417 kN

фVc = 0,70 (373,417) = 261,392 kN

Vu = фVc + фVs

ф Vs = 477,431 – 261,392 = 216,039 kN

Vs = 308,627kN

. . b . d = 1/3 . . 1000 . 450,5 . 10-3 = 749,330 kN

Vs < . . b . d

Maka s maks :

- 600 mm

(45)

Gunakan tulangan D-8 dengan jarak arah y = 125 mm (Av = 402,16 mm2)

Jarak sengkang, s =

=

x

10

-3

= 228,179 mm

Maka gunakan sengakang D 8 - 200 mm.

[image:45.595.124.479.274.545.2]

- Pemeriksaan geser pons pada lantai:

Gambar 4.1. Bidang Geser 2 arah pelat lantai Box Culvert

Dimana,

h = ts = tebal pelat beton = 500 mm

ta = tebal lapisan aspal = 50 mm

(46)

u = a + ta + ta +1/2h + ½ h

= a + 2ta + h

= 200 + 2(50) + 500

= 800 mm

v = b + ta + ta +1/2h + ½ h

= b + 2ta + h

= 500 + 2(50) + 500

= 1100 mm

Luas bidang geser (Apons) = 2 ( u + v ) . d’

= 2 (800+1100) . 450,5

= 1.711.900 mm2

PTT = 146,25 kN

Kuat geser nominal yang dipikul oleh beton,

VC = . APons = . 1.711.900 x 10-3 = 1.423.727 kN

Dimana syarat yang harus dipenuhi :

Vu <

146,25 < 0,7 (1423,727)

146,25kN < 996,609 kN (aman)

(47)

4.3.1.2. Perhitungan Pelat Dinding Box Culvert

Mu = 394,0708 kNm

Pu = 538,372 kN

Tebal dinding = 500 mm

- Perencanaan tulangan lentur :

Cek kelangsingan kolom:

Efek kelangsingan kolom dapat diabaikan dalam desain kolom apabila terpenuhi

ketentuan :

≤ 34 – 12

(

)

Panjang bersih kolom (lu) = 400 mm

Faktor panjang efektif, (k) = 1

Radius girasi (r) = =

= 144,337

Maka :

≤ 34 – 12

(

)

≤ 34 – 12

(

)

27,21 ≤ 37,7950  termasuk kolom pendek, efek kelangsingan dapat diabaikan.

Perhitungan eksentrisitas:

e = =

= 0,7319m = 731,9 mm

Perhitungan Pn,b :

cb =

=

(48)

ab = 0,85 . cb = 0,85 . 272,1212 = 231,303 mm

Pn,b= 0,85 . f’c . ab . b = 0,85 . 24,9 . 231,303 . 1000 = 4895527 N = 4.895,527 kN

Perhitungan Pn, perlu :

0,1 . f’c . Ag = 0,1 . 24,9 . (500 . 1000)

= 1.245.000 N

= 1.245 kN > Pu = 538,372 kN

Maka digunakan faktor reduksi (ф) = 0,8

Pn, perlu = =

= 672,965 kN > Pn,b = 4.895,527 kN

(diperkirakan runtuh tarik)

Maka : a =

=

= 31,7961 mm

Perhitungan luas tulangan :

Mn = (As . fy) . z

= (As . 390) (449 –