Analisis Perbandingan Elemen Pelengkung pada Pembangunan Jembatan Leho Kawasan Pesisir Kabupaten Karimun, Kepulauan Riau Menggunakan Metode AISC2010- LRFD dengan Metode ASD

(1)

DAFTAR PUSTAKA

Anonim 1, 2005. Rancangan Standar Nasional Indonesia tentang pembebanan

untuk jembatan (RSNI T-02-2005), Departemen Pekerjaan Umum: Jakarta Anonim 2, 2011. Pemeliharaan Jembatan Pelengkung Baja (017-BM-2011),

Direktorat Jenderal Bina Marga: Jakarta

Anonim 3, 2008. Standar Nasional Indonesia tentang Perencanaan Ketahanan

Gempa untuk Jembatan (SNI 03-2833-2008), Departemen Pekerjaan Umum: Jakarta

Anonim 4, 2002, Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Baja Untuk

Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002), Badan Standarisasi Nasional: Jakarta

Dewobroto, Wiryanto, 2015, Struktur Baja, Lumina Press: Jakarta

Dewobroto, Wiryanto, 2004, Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP 2000, PT.

Alex Media Komputindo: Jakarta

Dewobroto, Wiryanto, 2013, Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP 2000 edisi

tebaru, Lumina Press: Jakarta

Setiawan, Agus, 2008 , Perecanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD Edisi

Kedua, Jakarta : Erlangga.

Struyk, J, H, et al, 1995. Jembatan , Jakarta : Pradnya Paramita

Oentoeng., 2004, Konstruksi Baja, ANDI:Yogyakarta

Salmon, Charles G. ,et al, 1991, Struktur Baja : Disain dan Perilaku Jilid 2- Edisi

Kedua , Erlangga: Jakarta

(2)

Septiadi Ulfa, Elvira, Aryanto, Kajian kekuatan elemen struktur pelengkung

rangka baja menerus pada jembatan Tayan Provinsi Kalimantan Barat,

Universitas Tanjung Pura : Kalimantan Barat

Sanjaya Adi, Et Al, Evaluasi Kekuatan Struktur Utama Jembatan Kutai

Kertanegara Saat Pemeliharaan Sebelum Jembatan Runtuh , Institut

Teknologi Sepuluh November : Surabaya

(3)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

III. 1 Diagram alir

MULAI

Studi Literatur

Pengumpulan teori-teorimengenai penelitian dan mengumpulkan jurnal-jurnal terdahulu yang berkaitan dengan penelitian ini sebagai bahan pertimbangan

PENGOLAHAN DATA Data Primer

 Gambar perencanaan

 Data lainnya yang berhubungan dengan penelitian

PERHITUNGAN PEMBEBANAN

(Berdasarkan Acuan RSNI T-02-2005 tentang pembebanan jembatan )

Pemodelan Struktur dengan SAP 2000 v 14.2.2

KESIMPULAN DAN SARAN

Analisa balok lengkung

(Mengacu kepada metode perhitungan ASD dan metode AISC2010- LRFD)

Perbandingan gaya-gaya dalam berdasarkan pembebanan dan kombinasi

pembebanan

(4)

III.2 Studi Literatur

Studi pada Tugas Akhir ini bertujuan untuk menganalisa balok pelengkung

pada pekerjaan pembangnan jembatan Leho Karimun.Tahap ini mempelajari

literatur-literatur yang berkaitan dan berhubungan dengan masalah penelitian yang

diambil, terutama pada bagian metode-metode analisis yang

digunakan.Sumber-sumber referensi ini dapat berupa buku, jurnal, ataupun data yang di dapat dari

internet.

Proses dan Tahap Studi

1) Penelitian diawali dengan pengambilan data yang bersumber pelaksana

pekerjaan dan dinas yang berkaitan dengan pelaksanaan proyek

pembangunan jembatan pelengkung Karimun yaitu Dinas Pekerjaan

Umum Kab.Karimun

2) Perhitungan pembebanan yang terjadi pada pembangunan jembatan hingga

gaya-gaya dalam struktur dihitung berdasarkan beberapa peraturan yaitu

RSNI T-02-2005 Standar pembebanan untuk jembatan, RSNI T-03-2005

Perencanaan struktur baja untuk jembatan, dan SNI 03-2833-2008 tentang

Perencanaan ketahanan gempa untuk jembatan. Sedangkan perhitungan

gaya dalam tersebut dibantu perangkat lunak computer, yaitu SAP 2000

ver. 14.2

3) Akhir dari penelitian ini adalah untuk memperoleh gaya-gaya dalam yang

terjadi serta menganalisa balok pelengkung jembatan.

(5)

III.3 Data teknis jembatan

Dalam pengerjaan tugas akhir ini, Analisa struktur untuk jembatan Leho

menggunakan program SAP 2000 versi 14.2 Adapun data-data yang digunakan

untuk menganalisa jembatan pelengkung ini diperoleh dari instansi terkait yaitu

Dinas Pekerjaan Umum Kab. Karimun. Berikut ini adalah data-data teknis

jembatan pelengkung yang diperoleh :

 Tipe jembatan : Arch bridge

 Panjang bentang jembatan : 67,5 meter

 Tinggi jembatan : 19 meter

 Lebar jembatan : 10,3 meter

 Jarak antar hanger : 4,820 meter

 Tebal lantai beton : 250 mm ujung badan jalan

330 mm ke tengah badan jalan  Material utama struktur jembatan : baja (SM490YB 63106)

 Material elemen sekunder : Baja (SS400)

(railing, clip angle, railing post)

 Diameter tulangan baja : ≥ 13 mm (Fy = 390 Mpa)

≥ 12 mm (Fy = 240 Mpa)

 Mutu beton : 30 MPa

Hanger

(6)

 Diameter : 5 mm

 Modulus young : 1,95 – 2,1 x 105 MPa

 Kuat tarik : 1570 – 1670 MPa

 Kuat leleh : 1330 – 1410 MPa

 Perpanjangan : max 4.0 % (L = 250mm)

 Berat jenis zinc coating : max 300 gm2

Dari data yang diperoleh maka dapat dibuat model struktur jembatan dengan

menggunakan program SAP 2000 v 14.2 Pembuatan model struktur jembatan

diusahakan sesuai dengan kondisi di lapangan.

III.4 Data Material

1. Arch box

Dimensi arch box yaitu 950 x 720 x 18 x 15

Tegangan leleh minimum (Fy) = 365 MPa

Tegangan putus minimum (Fu) = 490 MPa

2. Main girder  tied beam

Dimensi main girder 900 x 1200 x 900

Dimensi main girder 750 x 1200 x 750

3. Balok melintang (cross girder)

IWF 600 x 250 x 10 x 15

(7)

IWF 1153 x 250 x 10 x 15

4. Hanger

Wire kabel parallel 37 buah diameter 30.4 mm

5. Pelat lantai

Pelat lantai direncanakan menggunakan beton bertulang dengan spesifikasi

sebagi berikut:

 Beton Bertulang dengan fc’ = 30 Mpa

 Modulus Elastisitas (E) = 4700 ′

 Berat Jenis = 2400 kg/ m2

Tebal = 250 mm

6. Trotoar

Trotoar direncanakan menggunakan beton bertulang dengan spesifikasi

sebagi berikut:

 Beton Bertulang dengan fc’ = 30 Mpa

 Modulus Elastisitas (E) = 4700 ′

 Berat Jenis = 2400 kg/ m2

Tebal = 150 mm

(8)

III.5 Pemodelan Struktur

Dari data yang diperoleh dari lapangan jembatan pelengkung Karimun

didesain menggunakan baja tampang box dan Baja Konvensional Penampang WF

. Panjang jembatan pelengkung Karimun yaitu 67,5 m. Jembatan pelengkung

Karimun di bangun di wilayah zona gempa 4 dengan kondisi tanah

sedang.Pemodelan jembatan menggunakan program SAP 2000 v 14.2 dimana

pada pemodelan gelagar melintang menggunakan penampang non prismatis.

III. 6 Analisis dan output program komputer

III.6.1 Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan dihitung berdasarkan beberapa aksi yang bekerja secara

bersama dan kemungkinan memberikan pengaruh yang maksimum terhadap

keseluruhan struktur jembatan.Kombinasi pembebanan yang digunakan mengacu

pada peraturan RSNI T 02-2005 tentang pembebanan struktur

jembatan.Kombinasi pembebanan pada jembatan ini digunakan untuk

mendapatkan kondisi yang menghasilkan nilai terbesar untuk beberapa syarat

yang diberikan yaitu kelayakan struktur yaitu daya layan yang dibatasi oleh

lendutan maksimum pada tengah bentang sebesar L800 serta pada saat kondisi

ultimit.

Kombinasi pembebanan yang digunakan pada penelitian tentang jembatan

pelengkung ini menggunakan kombinasi pembebanan pada keadaan batas daya

layan dan keadaan batas ultimit.Batas daya layan adalah kemampuan material

struktur dalam menerima beban yang bekerja.Keadaan batas ultimit adalah

kemampuan material struktur dalam menahan beban yang diteria dengan

(9)

mengalikan terhadap faktor beban dan didapat tegangan yang terjadi pada material

struktur setara dengan tegangan leleh.memiliki enam kombinasi pembebanan baik

dalam keadaan batas daya layan dan batas ultimit.

a. Kombinasi beban batas daya layan

Pada keadaan batas daya layan aksi transien bisa terjadi lebih dari satu secara

bersamaan. Kombinasi beban yang lazim bisa dilihat pada tabel dibawah ini

Tabel 3.1 Kombinasi pembebanan untuk batas daya layan

(Anonim 1, 2005)

Tabel 3.2 Faktor kombinasi pembebanan untuk keadaan batas daya layan

Aksi

Kombinasi (daya layan)

1 2 3 4 5 6

Aksi

permanen

Berat sendiri 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Berat mati tambahan 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Aksi

transien

Beban D 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Gaya rem 1.0 0.7 0.5 0.5 0.7

Beban pejalan kaki 1.0 0.5

Beban angin 1.0 1.0 1.0 1.0

Kombinasi primer Aksi tetap + satu aksi transien

Kombinasi sekunder Kombinasi primer + 0.7 x (satu aksi transien lainnya)

Kombinasi tersier Kombinasi primer + 0.5 x (dua atau lebih aksi

transien lainnya)

(10)

Aksi

khusus

Beban gempa

b. Kombinasi beban keadaan ultimit

Kombinasi pada keadaan ultimit biasanya terdiri dari sejumlah aksi tetap

dengan satu aksi transien. Khusus untuk gaya rem bisa digabungkan dengan

beban “ D “ dan bisa dianggap satu aksi untuk kombinasi beban. Beberapa aksi

mungkin dapat terjasi pada tingkat daya layan pada waktu yang sama dengan

aksi lainnya yang terjadi pada tingkat ultimit. Pada keadaan batas ultimit tidak

diadakan aksi transien lain untuk kombinasi dengan aksi gempa.

Tabel 3.3 Faktor kombinasi pembebanan untuk keadaan batas ultimit

Aksi

Kombinasi (ultimit)

1 2 3 4 5 6

Aksi permanen

Berat sendiri 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1

Berat mati tambahan 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4

Aksi transien

Beban D 1.8 1.0 1.0 1.0 1.0

Gaya rem 1.8 1.0 1.0 1.0

Beban pejalan kaki 1.8 1.0

Beban angin 1.0 1.0 1.2 1.0

Aksi khusus Beban gempa 1.0

III.6.2 Analisis dengan program komputer SAP2000 V 14

(11)

Dengan input dimensi awal dan data-data perencanaan yang telah

dibahas di subbabsebelumnya. Dari setiap kombinasi pembebanan menghasilkan

gaya-gaya dalam (momen, gaya lintang dan gaya normal) hasil perhitungan

program SAP2000 dan pengecekan dimensi masing-masing penampang.

Hasil gaya-gaya dalam yang diperoleh dilakukan analisa terhadap

batang tarik, batang tekan dan komponen struktur tekan yang terjadi pada bagian

pelengkung (arch) jembatan dan balok memanjang (tie girder) sesuai dengan

peraturan SNI yaitu RSNI T-03-2005.

III.6.3 Pembebanan jembatan

Pembebanan jembatan mengikuti peraturan RSNI T – 02 – 2005

tentang peraturan pembebanan jembatan.Pembebanan pada jembatan leho

Karimun mengacu pada peraturan pembebanan jembatan yaitu RSNI

T-02-2005.Pemodelan kondisi pembebanan pada jembatan Karimun menggunakan

software SAP 2000 v 14.2. Dalam RSNI T-02-2005 beban-beban yang terjadi dapat dibedakan menjadi beban tetap, beban lalu lintas, aksi lingkungan dan beban

–beban lain yang dianggap mempengaruhi.

1. Aksi dan beban tetap

Aksi dan beban tetap yang terjadi pada jembatan Leho Karimun dapat

dibedakan menjadi berat mati sendiri jembatan dan beban mati tambahan.

a. Berat mati sendiri

Berat mati sendiri penampang yang terdiri dari pelengkung (Arch rib), balok

memanjang tie girder, lantai jembatan dan trotoar, balok melintang,

penggantung (hangers), ikatan angin (bracing).Untuk berat mati sendiri

(12)

penampang-penampang diatas dihitung secara otomatis menggunakan

software SAP 2000 v 14.2. b. Berat mati tambahan

Berat mati tambahan yang dihitung pada jembatan pelengkug Karimun

meliputi beban lapisan aspal, tiang sandaran, kerb.Dimana pada beban mati

tambahan tidak dapt dihitung secara otomatis oleh program SAP 2000 v

14.2.oleh karena itu nilai-nilai dari beban mati tambahan tersebut harus

dihitung dan dimasukkan secara manual ke dalam program SAP 2000 v 14.2.

Adapun perhitungan dari beban mati tambahan tersebut yaitu:

- Lapisan aspal dengan tebal 5 cm

Qaspal = tebal aspal x berat jenis aspal

= 0,05 m x 22 KNm3

= 1,1 KNm2

- Berat Kerb

Tinggi kerb = 250 mm

Lebar kerb = 300 mm

Jarak antar gelagar melintang = 4873 mm

Luas penampang Kerb = 0,25 x 0, 3

= 0,075 m2

Qkerb = luas penampang kerb x 0,5 jarak gelagar melintang x berat jenis

beton bertulang

Qkerb = 0,075 m2 x 2,4365m x 24 KNm3

= 4,38 KN

(13)

Untuk jarak gelagar melintang = 4820 mm maka berat kerb yaitu :

Qkerb = luas penampang keb x 0,5 jarak gelagar melintang x berat jenis

beton bertulang

Qkerb = 0,075 m2 x 4,8465 m x 24 KNm3

= 8,7237 KN

beton bertulang

Qkerb = 0,075 m2 x 4,82 m x 24 KNm3

= 8,676 KN

Berat Kerb diatas trotoar

Tinggi kerb = 250 mm

Lebar kerb = 200 mm

Luas penampang Kerb = 0,25 x 0,2

= 0,05 m2

beton bertulang

Qkerb = 0,05 m2 x 2,4365m x 24 KNm3

= 2,92 KN

Qkerb = luas penampang kerb x 0,5 jarak gelagar melintang x berat jenis

beton bertulang

(14)

Qkerb = 0,05 m2 x 4,8465 m x 24 KNm3

= 5,82 KN

beton bertulang

Qkerb = 0,05 m2 x 4,82 m x 24 KNm3

= 5,784 KN

-Berat Sandaran

Railing atau sandaran merupakan pagar untuk pengamanan pengguna

jembatan

khususnya pejalan kaki. Railing atau tiang sandaran biasanya berdiri

diatas trotoar. Pada kasus jembatan pelengkung Karimun sandaran atau

railing terdiri dari :

 Empat (4) buah pipa pegangan atas dengan ukuran diameter pipa

76,2 mm x 3,2 mm dan dipasang disepanjang jembatan. Dimana pipa

pegangan atas memiliki berat untuk 4 buah yaitu 5,75 kgm.

 Empat (4) buah pipa pegangan bawah dengan ukuran diameter pipa

60,3 mm x 3,2 mm dan dipasang disepanjang jembatan. Dimana pipa

pegangan atas memiliki berat untuk 4 buah yaitu 4,51 kgm.

 Batang baja vertikal diameter 12 mm BJTP 240 dengan panjang 750

mm

 Baja siku L 60 x 60 x 6 panjang 6 m

 Baut sebanyak 360 buah M12 x 40

Berat sandaran yang terjadi yaitu :

(15)

Q pipa atas = berat satu pipa x 0,5 jarak gelagar melintang

= 0,02875 KNmx 2, 4365 m = 0,07 KN

Q pipa bawah = berat satu pipa x 0,5 jarak gelagar melintang

= 0,02255 KNmx 2, 4365 m = 0,05 KN

Q baja siku = berat baja siku x tinggi tiang sandaran

= 0,0542 KNmx 1,1 m = 0,06 KN

Q baja vertikal = luas baja vertikal x berat jenis baja x tinggi baja vertikal

x jumlah baja vertikal

= (14 x  x 0,0122) x 7850 kgm3 x 0,92 m x 18 buah

= 0,15 KN

Jadi berat sandaran yang didapat sebesar 0,33 KN

2. Beban aksi transien

Beban aksi transien yaitu beban yang terjadi akibat adanya pembebanan

yang sementara dan terjadi berulang-ulang. Beban aksi transien yang

diperhitungkan dalam kasus jembatan Leho Karimun ini meliputi beban “D”,

beban truk, gaya rem dan pembebanan untuk pejalan kaki

a. Pembebanan lajur “D”

Pembebanan lajur “D” terdiri dari dua yaitu beban terbagi merata (UDL) dan

beban garis (KEL).

- Beban terbagi merata (UDL)

(16)

Untuk bentang jembatan pelengkung Karimun sepanjang 67,5 meter maka

besarnya nilai beban terbagi rata ditetapkan dengan menggunakan rumus :

q1 = 9 x 0,5 + 15

67,5

q1 = 6,5 KNm2 x 4,82 m = 31,33 KNm

- Beban garis terpusat (KEL)

Beban garis terpusat (KEL) memiliki nilai intensitas sebesar p KNmdan

harus diletakkan tegak lurus terhadap arah lalu lintas pada jembatan

tersebut. Dimana besarnya p adalah 49 KNm. Pada beban garis memiliki

faktor beban dinamis (FBD) sebesar:

FBD = 0,4 – 0,0025( L – 50)

= 0,4 – 0,0025(67,5-50)

= 0,36

Maka didapat nilai dari beban garis yaitu

q2 = 49 x (1 + FBD)

= 49 KNm x (1 + 0,36)

= 66,64 KNm

b. Beban truk “ T “

Menurut RSNI T 02 -2005 Pembebanan truk "T" terdiri dari kendaraan

truk semi-trailer yang mempunyai susunan dan berat as seperti terlihat

pada Gambar dibawah ini. Berat dari masing-masing as disebarkan

menjadi 2 beban merata sama besar yang merupakan bidang kontak

antara roda dengan permukaan lantai.

(17)

Gambar 3.1 Pembebanan truk “T” (500 kN)

(Anonim 1, 2005)

Dalam perhitungan beban truk maka faktor beban dinamis yang diambil

sebesar 30% beban T. maka didapat hasil untuk perhitungan beban truk

yaitu :

Beban truk “ T “ = T x (1+FBD)

Pembebanan truk yang diakibatkan adanya tekanan oleh ban depan = 25

x 1,3 = 32,5 KN

Pembebanan truk yang diakibatkan adanya tekanan oleh ban belakang =

112,5 x 1,3 = 146,25 KN

c. Gaya rem

Gaya rem bekerja diarah memanjang jembatan dan akibat dari gaya rem

adan traksi harus ditinjau kedua jurusan lalu lintas. Berdasarkan RSNI

T-02-2005 Pengaruh ini diperhitungkan senilai dengan gaya rem sebesar

5% dari beban lajur D yang dianggap ada pada semua jalur lalu lintas

(18)

tanpa memperhitungkan faktor beban dinamis dan dalam satu jurusan.

Gaya rem tersebut dianggap bekerja horisontal dalam arah sumbu

jembatan dengan titik tangkap setinggi 1,8 m di atas permukaan lantai

kendaraan.

q = 6,5 KN

p = 49 KNm’

L = 67,5 m

n = 14 (joint)

T = 5% x (q x L + p)

= 5% x (6,5 x 67,5 + 49)

= 24,387 KNm

Beban rem

Trem =

24,387KNm

15 = 1,626KNm

d. Beban Pejalan Kaki (TTP)

Beban akibat pejalan kaki pada jembatan diambil berdasarkan pada

peraturan RSNI T-02-2005 diperoleh :

Panjang jembatan = 67,5 meter

Lebar trotoar = 1 meter

Tebal trotoar = 0,15 meter

Jumlah trotoar = 2 buah

Luas areal yang dibebani pejalan kaki :

A = lebar trotoar x panjang jembatan

= 1 m x 67,5 m

= 67,5 m2

(19)

Beban hidup merata pada trotoar :

Untuk A ≤ 10 m2

: q = 5 kPa

Untuk 10 m2< A ≤100 m2 : q = 5 - 0.033 x ( A - 10 ) kPa

Untuk A > 100 m2 : q = 2 kPa

Dari luas areal yang didapat yaitu sebesar 67, 5 m2 maka nilai beban

pejalan kaki (TTP) yaitu :

Untuk 10 m2< A ≤100 m2 :

q = 5 – 0,033 x ( A - 10 ) kPa

= 5 – 0,033 x (67,5 – 10)

= 3,1025 kPa = 3,1025 KNm2 : 14

= 0.22 KNm2

3. Beban lingkungan

Beban lingkungan yang diperhitungkan dalam penelitian jembatan

pelengkung karimun yaitu beban angin dan beban gempa

- Beban angin

Beban angin yang terjadi pada jembatan meliputi kontak langsung terhadap

struktur utama jembatan yaitu struktur pelengkung (arch ribs) dan balok

memanjang (tied beam) serta kontak tidak langsung beban angin terhadap

kendaraan dan beban angin yang tersalur ke lantai jembatan. Dengan

ketentuan yang berlaku yaitu :

Vw = 35 ms ; dengan lokasi sampai dengan 5 km dari pantai

Cw = 1,2 ; nilai koefisien seret

Ab = luas bidang samping jembatan (m2)

(20)

Beban angin yang terjadi kontak langsung dengan balok memanjang

jembatan untuk nilai b = 1,45 m

TEW = 0,0006 x Cw x (Vw)2 x Ab

= 0,0006 x 1,2 x 352 x 1,45

= 1,278 KNm

Beban angin yang terjadi pada kabel penggantung dengan diameter 30.4 mm

yaitu:

Ab = 0,005 x 17,49

= 0,087 m2 x 30 % = 0,02 m2

= 0,0006 x 1,2 x 352 x 0,02

= 0,02 KN

Beban angin yang terjadi kontak langsung dengan struktur pelengkung

jembatan

= 0,0006 x 1,2 x 352 x 0,95

= 0,8379 KNm

Beban garis merata tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan

akibat angin yang meniup kendaraan di atas jembatan dihitung dengan rumus :

TEW = 0,0012 x Cw x (Vw)2

= 0,0012 x 1,2 x 352

= 1,764 kNm

Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan

tinggi 2.00 m di atas lantai jembatan. h = 2.00 m

(21)

Jarak antara roda kendaraan x = 1.75 m

Transfer beban angin ke lantai jembatan,

T'EW = ( ½ x h / x TEW ]

T’EW = ( 0,5 x 2  1,75 x 1,764)

T'EW = 1.008 kN/m

Gambar 3.2 Aksi gaya angin terhadap kendaraan (Anonim 2 , 2005)

- Beban gempa

Besarnya beban gempa yang terjadi diperhitungkan dengan menggunakan

metode response spectrum.Metode response spectrum digunakan karena tipe

jembatan merupakan tipe jembatan khusus sehingga diperlukan analisa secara

dinamis dalam perhitungan beban gempa. Jembatan pelengkung Karimun

berada pada Zona 4 dengan nilai C = 0,15

(22)

Gambar 3.3 Koefisien geser dasar (C) elastis untuk analisis dinamis, periode ulang 500 tahun

(Anonim 3 : 2008)

(23)

BAB IV

PEMBAHASAN

IV.1 Hasil

Setelah dilakukan pemodelan jembatan pada program SAP 2000 v 14 dan

dilakukan run analysis maka didapat gaya-gaya dalam yang terjadi pada tiap

elemen struktur jembatan. Pemeriksaan pada tiap elemen struktur jembatan tidak

dilakukan secara menyeluruh dibatasi hanya pada pengecekan elemen lengkung

jembatan. Gaya-gaya dalam yang diperoleh berdasarkan dari hasil analisa

program SAP 2000 v 14 yaitu gaya normal, lintang dan momen. Dari data-data

yang diperoleh pada SAP 2000 v 14 didapat gaya aksial yang dominan terjadi

pada struktur lengkung yaitu gaya tekan.

IV.2 Perbandingan hasil Gaya-gaya dalam yang diperoleh dari analisa

menggunakan SAP 2000 v 14 berdasarkan pembebanan dan

kombinasi pembebanan yang terjadi

Dari hasil analisa yang dilakukan menggunakan program SAP 2000 v 14

diperoleh gaya-gaya dalam.Kemudian dilakukan perbandingan dengan hasil yang

diperoleh dilapangan. Perbandingan kedua hasil analisa gaya-gaya dalam

menggunakan kedua program tersebut dapat dilihat pada grafik dibawah ini :

(24)

- Gaya aksial tekan (kN) pada bagian lengkung (arch rib) sisi depan

Frame

Gaya normal (tekan) kN berat

sendiri

beban D

beban angin

gempa x

gempa

y ultimit 1 ultimit 2

ultimit 3

ultimit 4

ultimit 5a

ultimit

5b ultimit 6

1 -5532.841

-1353.7 95.831 1484.02 1419.79 -8862.4 -8006.4 -7899.6 -7880.5 -9891.8 -9846.8 -6532.3

2 -5303.078

-1301.2 96.134 1455.84 1388.69 -8497.6 -7677.2 -7570.6 -7551.4 -9525.9 -9478.9 -6256.1

3 -4996.503

-1227.7 36.421 1367.43 961.761 -8047.2 -7235.2 -7189 -7181.7 -8869 -8585 -5948.9

4 -4687.487

-1153.6 8.826 1279.13 742.095 -7570.7 -6789.9 -6771.9 -6770.1 -8270.8 -7894.9 -5606.6

5 -4417.765

-1088.2 -8.616 1196.85 571.875 -7148.6 -6400.3 -6400.2 -6401.9 -7749 -7311.5 -5301

6 -4228.885

-1041.4 -15.636 1137.95 437.444 -6847.8 -6126.5 -6133.8 -6136.9 -7376.8 -6886.5 -5081.9 7 -3883.546 - -15.998 1045.59 328.671 -6293.6 -5629 -5637.3 -5640.5 -6755.8 -6254 -4669.7

(25)

957.92

8 -3882.264 -957.9 -15.97 1039.21 330.582 -6292.2 -5627.6 -5635.9 -5639.1 -6748.6 -6252.5 -4668.3

9 -4227.356

-1041.2 -13.698 1116.12 302.77 -6844.4 -6124.5 -6129.9 -6132.6 -7312.6 -6743.3 -5078.2

10 -4416.604

-1088.1 -8.219 1158.2 334.214 -7147 -6398.9 -6398.5 -6400.1 -7637.7 -7060.9 -5299.3

11 -4686.639

-1153.6 3.283 1217.58 368.621 -7573.5 -6788.9 -6776.4 -6775.7 -8096.2 -7501.9 -5611.2

12 -4997.271

-1227.8 23.238 1280.34 376.913 -8057.7 -7236.4 -7203.4 -7198.7 -8607.6 -7975.2 -5963.1

13 -5305.245

-1301.4 71.009 1328.93 355.192 -8517.8 -7679.8 -7598.4 -7584.2 -9091.8 -8410.1 -6283.9 14 -5508.185 -1351 69.668 1347.87 356.965 -8866.4 -7993.8 -7913.2 -7899.3 -9424 -8730.3 -6548.4

Tabel 4.1 Gaya aksial tekan pada bagian lengkung (arch rib)sisi depan akibat pembebanan dan

kombinasi pembebanan

(26)

-12000 -10000 -8000 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000

0 2 4 6 8 10 12 14 16

G aya A k si al (k N )

Perbandingan Gaya aksial Tekan (kN) sisi depan akibat pembebanan dan kombinasi yang terjadi

Berat sendiri beban D beban angin gempa x gempa y ultimit 1 ultimit 2 ultimit 3 ultimit 4 ultimit 5a ultimit 5b ultimit 6

Gambar 4.1 Grafik perbandingan gaya aksial tekan pada arch bridge (sisi depan) akibat pembebanan dan kombinasi yang terjadi.

Keterangan :

Kombinasi ultimit 1 yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.8 beban D + 1.8 gaya rem + 1.0 beban angin

Kombinasi ultimit 2 yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.8 beban D + 1.8 gaya rem + 1.8 beban pejalan kaki Kombinasi ultimit 3 yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 1.0 gaya rem + 1.0 beban pejalan kaki + 1.0 beban angin

Kombinasi ultimit 5a yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 1.0 beban gempa x + 0.3 beban gempa y Kombinasi ultimit 5b yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 0.3 beban gempa x + 1.0 beban gempa y Kombinasi ultimit 6 yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban angin

(27)

Dari grafik perbandingan gaya aksial tekan yang diperoleh dari analisa

menggunakan program SAP 2000 v 14 berdasarkan pembebanan yang terjadi

serta kombinasi pembebanan yang diterima masing-masing elemen pada bagian

pelengkung (arch).Dari hasil yang dianalisa menggunakan program SAP 2000 v

14.2.2 diperoleh nilai maksimum diakibatkan oleh kombinasi beban ultimit 5a.

(28)

80 90

- Gaya aksial tekan (kN) pada bagian lengkung (arch rib) sisi belakang

Frame

sendiri

beban D

beban angin

gempa

x gempa y

ultimit 1

ultimit

2 ultimit 3

ultimit

4 ultimit 5a ultimit 5b ultimit 6 1 -5531.267

-1353.5 -95.725 1486.61 1417.68 -8994.3 -8004.4 -8089.2 -8108.3 -9891.7 -9843.5 -6722.1 2 -5301.548 -1301 -96.031 1458.32 1386.65 -8630 -7675.2 -7760.9 -7780.1 -9525.8 -9475.6 -6446.5 3 -4995.364

-1227.6 -36.321 1368.33 960.232 -8096.7 -7233.9 -7260.4 -7267.7 -8868.1 -8582.4 -6020.4 4 -4686.456

-1153.6 -8.73 1279.21 741.13 -7581.7 -6788.7 -6788.2 -6790 -8269.4 -7892.7 -5623 5 -4416.913

-1088.2 8.709 1196.29 571.562 -7135.6 -6399.3 -6381.9 -6380.2 -7747.4 -7310.1 -5282.8 6 -4228.281

-1041.4 15.725 1137.05 437.805 -6825.2 -6125.8 -6101.8 -6098.6 -7375.3 -6885.9 -5049.8 7 -3883.611

-957.92 16.082 1044.27 329.679 -6271.3 -5629.1 -5605.3 -5602.1 -6754.9 -6254.7 -4637.7

8 -3882.93

-957.91 16.05 1037.89 331.554 -6271.2 -5629 -5605.3 -5602.1 -6749 -6254.6 -4637.7

9 -4228.06

-1041.2 13.609 1114.47 304.308 -6826.1 -6125.3 -6103.4 -6100.7 -7312.3 -6745.1 -5051.7 10 -4417.589

-1088.2 8.126 1156.36 335.844 -7136.7 -6400 -6383.3 -6381.6 -7637.5 -7063.1 -5284.1 11 -4687.848

-1153.7 -3.379 1215.64 370.219 -7579.7 -6790.4 -6784.5 -6785.2 -8096.2 -7504.4 -5619.2 12 -4998.61 -1228 -23.338 1278.56 378.291 -8092.1 -7238.1 -7251.6 -7256.3 -8607.9 -7977.7 -6011.2

(29)

13 -5306.894

-1301.6 -71.111 1327.68 355.535 -8619.6 -7681.9 -7742.7 -7756.9 -9092.7 -8412.2 -6427.9 14 -5526.026

-1351.3 -69.771 1346.56 357.31 -8966.4 -7996.1 -8054.9 -8068.9 -9425.1 -8732.6 -6689.8

Tabel 4.2 Gaya aksial tekan pada bagian lengkung (arch rib)sisi belakang akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan

(30)

Gambar 4.2 Grafik perbandingan gaya aksial tekan pada arch bridge (sisi belakang) akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi.

Keterangan :

Kombinasi ultimit 5a yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 1.0 beban gempa x + 0.3 beban gempa y Kombinasi ultimit 5b yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 0.3 beban gempa x + 1.0 beban gempa y Kombinasi ultimit 6 yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban angin -12000 -10000 -8000 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000

0 2 4 6 8 10 12 14 16

G a y a a ks ia l (k N )

Perbandingan Gaya aksial Tekan (kN) sisi belakang akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

berat sendiri beban D beban angin gempa x gempa y ultimit 1 ultimit 2 ultimit 3 ultimit 4 ultimit 5a ultimit 5b ultimit 6

[image:30.595.114.555.87.392.2]

(31)

Dari grafik perbandingan gaya aksial tekan yang diperoleh dari analisa

menggunakan program SAP 2000 v 14 berdasarkan pembebanan yang terjadi

serta kombinasi pembebanan yang diterima masing-masing elemen pada bagian

pelengkung (arch). Dari hasil yang dianalisa menggunakan program SAP 2000 v

14.2.2 diperoleh nilai maksimum diakibatkan oleh kombinasi beban ultimit 5a.

(32)

83 90

- Gaya geser (lintang)pada bagian lengkung (arch rib)sisi depan

Elemen

Geser (kN) berat

sendiri

beban D

beban

angin gempa x gempa y

ultimit 1

ultimit

2 ultimit 3 ultimit 4

ultimit

[image:32.842.83.797.109.412.2]

5a ultimit 5b ultimit 6 1 -261.025 -54.176 -5.726 52.245 44.998 -408.03 -367.59 -372.73 -373.88 -432.29 -427.22 -318.1 2 191.533 47.416 -8.168 44.027 72.951 303.3 276.73 268.207 266.573 341.995 362.242 220.498 3 89.452 18.127 1.516 19.516 18.175 138.466 125.091 126.427 126.73 149.607 148.668 108.029 4 42.706 3.99 2.732 30.763 34.546 58.956 54.419 57.072 57.619 95.356 98.004 52.972 5 43.084 1.139 2.707 43.929 27.682 54.455 51.891 54.528 55.069 103.921 92.548 53.256 6 25.686 -5.001 1.624 38.803 21.071 22.288 24.719 26.312 26.637 69.772 57.359 31.273 7 22.412 -2.517 0.399 17.123 30.359 21.867 23.415 23.789 23.868 49.602 58.868 26.287 8 -21.706 2.44 -0.557 18.689 26.983 -21.464 -22.823 -23.353 -23.464 -49.519 -55.325 -25.733 9 -25.641 4.742 -1.385 39.34 16.507 -22.688 -25.085 -26.437 -26.714 -69.263 -53.28 -31.099 10 -43.39 -1.113 -2.057 43.534 24.375 -54.291 -52.194 -54.18 -54.592 -102.83 -89.419 -52.928 11 -41.653 -3.792 -2.132 29.919 26.512 -56.991 -52.975 -55.032 -55.458 -90.623 -88.238 -51.09 12 -83.949 -17.099 -1.54 15.301 11.418 -130.16 -117.45 -118.82 -119.13 -135.73 -133.02 -101.45 13 -189.874 -47.666 6.006 48.744 14.999 -303.56 -275.14 -268.79 -267.59 -327.55 -303.93 -220.63 14 250.219 50.579 5.628 56.328 27.44 389.536 351.428 356.49 357.615 414.664 394.442 305.152 Tabel 4.3 Gayageser (lintang) pada bagian lengkung (arch rib)sisi depan akibat pembebanan dan kombinasi

pembebanan

(33)

[image:33.595.89.560.99.446.2]

Gambar 4.3 Grafik perbandingan gaya lintang (geser) pada arch rib(sisi depan)menggunakan SAP 2000 v 14 dengan pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

Keterangan :

Kombinasi ultimit 5a yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 1.0 beban gempa x + 0.3 beban gempa y

-500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500

0 2 4 6 8 10 12 14 16

G aya li ntang (kN )

Perbandingan Gaya Lintang (kN) sisi depan akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

(34)

Kombinasi ultimit 5b yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 0.3 beban gempa x + 1.0 beban gempa y Kombinasi ultimit 6 yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban angin

(35)

86 90

- Gaya geser (lintang)pada bagian lengkung (arch rib)sisi belakang

Elemen

Gaya lintang (geser) kN berat

sendiri beban D

beban

angin gempa x gempa y ultimit 1 ultimit 2 ultimit 3 ultimit 4 ultimit 5a

ultimit

5b ultimit 6 1 -261.015 -54.172 5.719 52.304 45.018 -400 -367.57 -361.27 -360.13 -432.34 -427.24 -306.64 2 191.432 47.402 8.158 44.127 72.842 314.588 276.599 284.402 286.034 341.931 351.915 236.707 3 89.405 18.116 -1.523 19.586 18.159 136.266 125.026 123.322 123.018 149.607 148.608 104.934

4 42.81 4.005 -2.735 30.748 34.513 55.272 54.552 51.738 51.191 95.466 98.101 47.623

5 43.13 1.117 -2.705 43.933 27.637 50.675 51.913 49.138 48.597 103.934 92.526 47.887 6 26.132 -4.932 -1.619 38.907 21.038 20.648 25.305 23.655 23.331 70.455 57.947 28.55

7 21.942 -2.559 -0.38 17.063 30.294 20.72 22.839 22.434 22.358 48.944 58.206 24.972

[image:35.842.90.829.120.400.2]

8 -22.158 2.403 0.59 18.68 27.069 -21.238 -23.375 -22.758 -22.64 -50.088 -55.961 -25.101 9 -25.181 4.815 1.39 39.263 16.467 -20.089 -24.476 -23.053 -22.775 -68.564 -52.607 -27.786 10 -43.35 -1.135 2.058 43.541 24.353 -51.411 -52.18 -50.051 -49.64 -102.82 -89.385 -48.777 11 -41.559 -3.78 2.129 29.926 26.506 -53.881 -52.856 -50.651 -50.226 -90.508 -88.114 -46.721 12 -84.029 -17.118 1.534 15.278 11.374 -128.13 -117.56 -115.86 -115.55 -135.81 -133.08 -98.47 13 -189.993 -47.686 -6.017 48.727 15.007 -312.15 -275.3 -280.97 -282.17 -327.69 -304.09 -232.79 14 250.257 50.594 -5.634 56.249 27.43 381.724 351.489 345.29 344.163 414.643 394.47 293.938

Tabel 4.4 Gayageser (lintang) pada bagian lengkung (arch rib)sisi belakang akibat pembebanan dan

kombinasi pembebanan

(36)

Keterangan :

Kombinasi ultimit 5a yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 1.0 beban gempa x + 0.3 beban gempa y Kombinasi ultimit 5b yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 0.3 beban gempa x + 1.0 beban gempa y Kombinasi ultimit 6 yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban angin -500 -400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 500

0 2 4 6 8 10 12 14 16

G aya li ntang ( k N )

Perbandingan Gaya Lintang (kN) akibat sisi belakang pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

[image:36.595.86.544.58.379.2]

Gambar 4.4 Grafik perbandingan gaya lintang (geser) pada arch bridge (sisi belakang)menggunakan SAP 2000 v 14 dengan pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

(37)

88 90

- Momen pada bagian lengkung (arch rib)sisi depan

Elemen

Momen (kNm) berat

sendiri beban D

beban angin

gempa

x gempa y

ultimit 1

ultimit

[image:37.842.90.800.123.397.2]

2 ultimit 3 ultimit 4 ultimit 5a ultimit 5b ultimit 6 1 1858.6008 413.892 -53.4154 408.464 281.196 2916.66 2648.89 2627.63 2624.14 3134.8 3045.71 2210.63 2 1858.5697 413.9307 34.5713 408.459 281.289 2916.68 2648.89 2627.61 2624.11 3134.82 3045.8 2210.57 3 699.8601 113.1293 31.887 345.892 256.197 1052.57 955.04 985.376 991.754 1375 1312.22 871.008 4 225.4207 -15.9437 22.9272 303.611 182.263 293.941 275.431 297.877 302.463 633.604 548.66 292.214 5 -136.0825 -22.0487 8.1585 156.881 168.356 -206.52 -186.8 -192.36 -193.54 -380.44 -396.71 -168.65 6 -218.0939 -22.0487 -13.9256 302.019 168.355 -267.17 -259.49 -272.95 -275.73 -606.21 -504.54 -273.81 7 -287.3012 14.9118 -15.8557 368.261 156.817 -329.81 -329.63 -344.89 -348.06 -737 -576.41 -357.85 8 -287.2826 14.9222 -16.0341 368.287 176.159 -329.89 -329.59 -345.04 -348.24 -737.56 -578.27 -358.01 9 -221.491 -20.3866 -13.3406 291.88 176.132 -269.2 -262.33 -275.2 -277.87 -604.92 -523.9 -276.65 10 -134.6269 -20.3865 -6.4764 160.485 163.87 -200.98 -182.23 -188.41 -189.71 -355.1 -382.12 -166.77 11 222.6744 -14.414 15.7956 306.299 119.813 287.916 273.634 288.947 292.106 615.1 484.56 282.186 12 664.6009 107.4979 24.8954 338.419 156.975 997.451 908.081 931.494 936.473 1290.21 1163.2 822.099 13 1810.4361 409.3109 27.1543 404.623 152.906 2859.18 2588.47 2573.67 2571.45 3012.84 2796.01 2159.34 14 1810.4354 409.2668 -46.4379 404.637 150.019 2859.12 2588.43 2573.64 2571.42 3012.83 2796.01 2159.36

Tabel 4.5 Gayadalam Momen pada bagian lengkung (arch rib)sisi depan akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan

(38)

Gambar 4.5 Grafik perbandingan momen pada arch bridge (sisi depan) menggunakan SAP 2000 v 14 dengan pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

Keterangan :

Kombinasi ultimit 4 yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 1.0 gaya rem + 1.0 beban angina

Kombinasi ultimit 5a yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 1.0 beban gempa x + 0.3 beban gempa y Kombinasi ultimit 5b yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 0.3 beban gempa x + 1.0 beban gempa y Kombinasi ultimit 6 yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban angin -1000 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

0 2 4 6 8 10 12 14 16

M o m e n ( kN m )

Perbandingan Gaya dalam Momen (kNm) akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

(39)

90 90

- Momen pada bagian lengkung (arch rib) sisi belakang

Elemen

Momen (kNm)

berat sendiri beban D beban angin gempa x gempa y

ultimit 1

ultimit 2

ultimit 3

ultimit 4

ultimit 5a

ultimit 5b

[image:39.842.81.786.116.397.2]

ultimit 6 1 1858.4043 413.8409 53.4083 409.2897 306.379 2940.8 2648.61 2662.28 2665.78 3135.24 3045.35 2245.34 2 1858.3706 413.8818 -34.469 409.2839 271.012 2940.84 2648.6 2662.29 2665.8 3135.26 3045.44 2245.31 3 700.2946 113.1658 -31.7821 345.9417 256.022 1008.56 955.569 922.236 915.88 1375.53 1312.58 807.832 4 226.1314 -15.9255 -22.7847 303.684 182.2 262.924 276.347 253.081 248.524 430.468 549.538 247.323 5 -136.1775 -21.9173 -7.9983 157.1562 167.971 -198.03 -186.73 -180.38 -179.18 -380.74 -396.39 -156.8 6 -220.4002 -21.9173 14.0497 302.1056 167.971 -250.55 -262.33 -247.81 -245 -609.22 -507.66 -248.47 7 -287.3351 14.9064 15.8892 368.1556 157.064 -307.64 -329.67 -313.19 -310.02 -736.89 -576.27 -326.15 8 -287.3074 14.917 16.0678 368.1831 175.954 -307.46 -329.63 -312.97 -309.76 -737.45 -525.44 -325.93 9 -219.3298 -20.5714 13.2143 291.7534 175.928 -247.86 -259.69 -246.01 -243.37 -602.1 -521.02 -247.64 10 -134.7435 -20.5713 6.3265 160.4602 163.596 -192.52 -182.62 -175.99 -174.72 -355.51 -382.27 -154.16 11 221.833 -14.4808 -15.9345 306.2358 119.886 264.507 272.525 256.109 252.922 613.947 483.503 249.478 12 664.2308 107.4768 -24.9967 338.4513 156.811 962.077 907.645 881.166 876.167 1289.76 1162.61 771.792 13 1810.8147 409.4145 -27.2573 404.5852 152.75 2875.33 2589.02 2596.41 2598.62 3013.17 2795.9 2181.98 14 1810.815 409.368 46.4447 404.6 149.881 2875.24 2588.98 2596.35 2598.56 3013.15 2795.89 2181.97 Tabel 4.6 Gayadalam Momen pada bagian lengkung (arch rib) akibat pembebanan dan kombinasi

pembebanan

(40)

Gambar 4.6 Grafik perbandingan momen pada arch bridge (sisi belakang) menggunakan SAP 2000 v 14 dengan pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

Keterangan :

Kombinasi ultimit 4 yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 1.0 gaya rem + 1.0 beban angina

Kombinasi ultimit 5a yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 1.0 beban gempa x + 0.3 beban gempa y Kombinasi ultimit 5b yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 0.3 beban gempa x + 1.0 beban gempa y Kombinasi ultimit 6 yaitu : 1.1 berat sendiri + 1.4 berat mati tambahan + 1.0 beban angin -1000 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Mom

en

(kN

m

)

Perbandingan Gaya dalam Momen (kNm) akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

[image:40.595.99.558.69.403.2]

(41)

91

(42)

Elemen

sendiri beban D

beban

angin gempa x gempa y Layan1 Layan 2 Layan3 Layan 4 Layan 5 Layan 6 1 -5532.837 -1353.707 95.812 1483.447 1419.578 -7273.698 -7287.33 -7177.883 -7184.699 -7177.884 -5824.172 2 -5303.2 -1301.264 96.118 1455.197 1388.492 -6975.403 -6988.281 -6879.11 -6885.602 -6879.18 -5577.671 3 -4996.47 -1227.687 36.412 1366.948 961.036 -6573.75 -6585.936 -6537.252 -6543.371 -6537.286 -5309.478 4 -4687.532 -1153.644 8.823 1278.585 741.207 -6169.326 -6180.761 -6160.412 -6166.157 -6160.449 -5006.677 5 -4417.76 -1088.191 -8.617 1196.363 571.016 -5815.301 -5826.089 -5823.838 -5829.256 -5823.87 -4735.565 6 -4228.912 -1041.394 -15.638 1137.463 436.857 -5566.521 -5576.848 -5582.074 -5587.263 -5582.108 -4540.595 7 -3883.559 -957.919 -16.005 1045.146 328.393 -5114.356 -5123.87 -5130.282 -5135.063 -5130.313 -4172.285 8 -3882.927 -957.902 -15.976 1038.761 330.304 -5114.344 -5123.86 -5130.244 -5135.025 -5130.275 -4172.266 9 -4227.379 -1041.199 -13.706 1115.619 302.422 -5564.721 -5575.051 -5578.349 -5583.537 -5578.38 -4537.072 10 -4416.599 -1088.137 -8.225 1157.666 333.493 -5814.059 -5824.85 -5822.209 -5827.627 -5822.239 -4733.997 11 -4686.689 -1153.603 3.282 1217.013 367.56 -6168.413 -6179.859 -6165.057 -6170.803 -6165.087 -5011.38 12 -4997.225 -1227.836 23.242 1279.705 375.663 -6574.749 -6586.948 -6551.433 -6557.555 -6551.463 -5323.523 13 -5305.382 -1301.401 71.022 1328.301 354.453 -6977.764 -6990.711 -6906.664 -6913.161 -6906.696 -5605.184 14 -5524.272 -1351.004 69.68 1347.173 356.202 -7262.171 -7275.723 -7192.374 -7199.185 -7192.421 -5841.254 - Gaya aksial (tekan) pada bagian lengkung (arch rib)

Tabel 4.7Gaya aksial tekan pada bagian lengkung (arch rib) akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan

(43)

Gambar 4.7 Grafik perbandingan gaya aksial (tekan) padaarch bridge menggunakan SAP 2000 v 14.2.2dengan pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

Keterangan :

Kombinasi layan 1 yaitu : 1.0 berat sendiri + 1.0 berat mati tambahan + 1.0

beban D + 1.0 gaya rem

Kombinasi layan 2 yaitu : 1.0 berat sendiri + 1.0 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 0.7 gaya rem + 1.0 beban pejalan kaki

Kombinasi layan 3 yaitu : 1.0 berat sendiri + 1.0 berat mati tambahan + 1.0 beban

D + 0.5 gaya rem + 1.0 beban angin

Kombinasi layan 4 yaitu : 1.0 berat sendiri + 1.0 berat mati tambahan + 1.0 beban D + 0.5 gaya rem + 0.5 beban pejalan kaki + 1.0 beban angin

Kombinasi layan 6 yaitu : 1.0 berat sendiri + 1.0 berat mati tambahan + 1.0 beban angin -12000 -10000 -8000 -6000 -4000 -2000 0 2000 4000

0 5 10 15

g a y a a k sia l (k N)

Perbandingan Gaya aksial Tekan (kN) akibat

pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

Berat sendiri beban D beban angin gempa x gempa y Layan1 Layan 2 Layan3 Layan 4 Layan 5 Layan 6 93

[image:43.595.104.528.83.448.2]

(44)

Elemen

Momen (kNm) berat

sendiri beban D

beban

[image:44.842.82.802.78.477.2]

angin gempa x gempa y Layan1 Layan 2 Layan3 Layan 4 Layan 5 Layan 6 1 1858.182 413.7977 -53.4097 408.4777 306.8392 2401.4691 2406.723 2384.8424 2387.2233 2384.5143 1971.8647 2 1858.1513 413.8365 34.5556 408.472 281.4438 2401.4718 2406.7251 2384.8296 2387.2102 2384.5016 1971.813 3 700.102 113.1979 31.8714 345.6265 255.6759 862.0882 864.2394 894.3143 895.2835 894.1724 781.4711 4 225.2434 -15.9213 22.9155 303.3377 181.9481 245.486 246.3756 268.8835 269.1837 268.6907 263.3775 5 -136.31 -22.1034 8.1516 156.856 167.5893 -169.0284 -169.0501 -174.2751 -174.4744 -174.5264 -151.5434 6 -218.1344 -22.1035 -13.918 301.8198 167.5888 -230.9672 -231.1744 -244.2505 -244.5445 -244.5044 -246.3304 7 -287.5614 14.8375 -15.8467 367.9714 156.1738 -292.4979 -292.8742 -307.7394 -308.1091 -307.9814 -321.9717 8 -287.5428 14.8478 -16.0248 367.9968 175.6698 -292.4676 -292.8438 -307.8872 -308.2568 -308.1293 -322.1297 9 -221.5796 -20.4398 -13.3357 291.6434 175.6436 -233.6316 -233.8869 -246.4274 -246.717 -246.6434 -248.9733 10 -134.8508 -20.4398 -6.4725 160.3911 163.1994 -164.9006 -165.0118 -170.9327 -171.1204 -171.1089 -150.0525 11 222.4523 -14.3939 15.7978 306.0817 119.4994 243.8695 244.563 259.819 260.1203 259.7583 253.5543 12 664.9833 107.6022 24.8935 338.1963 156.648 819.893 821.7356 844.7678 845.6947 844.7753 737.1468 13 1810.0069 409.2101 27.1529 404.3505 152.647 2347.3879 2351.8948 2336.0985 2338.4067 2336.1715 1926.7059 14 1810.006 409.1659 -46.4392 404.3644 150.7551 2347.3461 2351.8535 2336.0711 2338.3795 2336.144 1926.7228 - Momen pada bagian lengkung (arch rib)

Tabel 4.8 Gayadalam Momen pada bagian lengkung (arch rib) akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan

(45)

-500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000

0 2 4 6 8 10 12 14 16

M o m e n ( k N m )

Perbandingan Gaya dalam Momen (kNm) akibat

pembebanan yang terjadi

berat sendiri beban D beban angin gempa x gempa y Layan1 Layan 2 Layan3 Layan 4 Layan 5 Layan 6

Gambar 4.8 Grafik perbandingan gaya dalam (momen) pada arch bridge menggunakan SAP 2000 v 14.2.2dengan pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

Keterangan :

Kombinasi layan 6 yaitu : 1.0 berat sendiri + 1.0 berat mati tambahan + 1.0 beban angin

[image:45.595.113.551.60.340.2]

(46)

Elemen

Geser (kN)

berat sendiri beban D beban angin gempa x gempa y Layan1 Layan 2 Layan3 Layan 4 Layan 5 Layan 6 1 -260.981 -54.171 -5.726 52.229 44.982 -332.917 -333.719 -338.775 -339.137 -338.722 -284.736

2 191.43 47.391 -8.165 44.073 72.938 251.511 251.998 243.419 243.64 243.39 196.101

3 89.523 18.145 1.516 19.422 18.135 113.512 113.726 115.006 115.12 115.015 96.84

4 42.658 3.979 2.731 30.74 34.455 48.976 49.07 51.701 51.75 51.703 47.716

5 43.146 1.153 2.705 43.893 27.589 46.601 46.676 49.285 49.329 49.294 48.11

6 25.648 -5.009 1.623 38.768 21.032 21.635 21.672 23.257 23.276 23.257 28.265

7 22.457 -2.505 0.398 17.119 30.244 20.826 20.861 21.231 21.246 21.228 23.741

8 -21.741 2.43 -0.556 18.683 26.85 -20.269 -20.294 -20.812 -20.828 -20.817 -23.228

9 -25.613 4.748 -1.385 39.309 16.469 -21.981 -22.01 -23.346 -23.367 -23.354 -28.074

10 -43.449 -1.127 -2.056 43.5 24.309 -46.876 -46.948 -48.906 -48.95 -48.916 -47.753

[image:46.842.89.812.91.486.2]

11 -41.599 -3.779 -2.133 29.896 26.42 -47.672 -47.75 -49.776 -49.824 -49.788 -45.969 12 -84.052 -17.125 -1.539 15.312 11.42 -106.645 -106.839 -108.155 -108.261 -108.167 -91.001 13 -189.746 -47.634 6.005 48.68 15.054 -250.12 -250.539 -244.089 -244.306 -244.099 -196.43 14 250.191 50.576 5.628 56.296 27.467 318.158 318.851 323.762 324.116 323.772 273.163 - Gaya lintang pada bagian lengkung (arch rib)

Tabel 4.9Gayageser (lintang) pada bagian lengkung (arch rib) akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan

96

(47)

-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400

0 2 4 6 8 10 12 14 16

G

aya li

n

tang

(kN)

Perbandingan Gaya Lintang (kN) akibat pembebanan

yang terjadi

berat sendiri beban D beban angin gempa x gempa y Layan1 Layan 2 Layan3 Layan 4 Layan 5 Layan 6

Gambar 4.8 Grafik perbandingan gaya dalam (momen) pada arch bridge menggunakan SAP 2000 v 14.2.2dengan pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

Keterangan :

Kombinasi layan 6 yaitu : 1.0 berat sendiri + 1.0 berat mati tambahan + 1.0 beban angin

97

(48)

- Lendutan pada Balok Memanjang (tie beam) dan bagian pelengkung (arch

rib)

Gambar 4.7 Grafik Lendutan padaarch bridge dan tie beam

Arch rib 1 0.004583 2 0.006251 3 0.001935 4 0.000471 5 -0.00016 6 -0.00046 7 -0.00065 8 -0.00065 9 -0.00047 10 -0.00015 11 0.000457 12 0.001836 13 0.006084 14 0.004549 Tie beam

1 0.000420 2 0.002672 3 0.002555 4 0.001643 5 0.000953 6 0.000294 7 -0.0001 8 -0.00011 9 0.00027 10 0.000923 11 0.00162 12 0.002559 13 0.002745 14 0.000547

-0.002 -0.001 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Nilai lend u tan (m )

Lendutan pada Arch rib dan Tie beam

Ach rib

tie

(49)

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa nilai lendutan maksimum yang terjadi pada

balok memanjang (tie beam) pada setiap elemen terhadap kombinasi yang

dihasilkan dari analisa menggunakan program SAP 2000 v 14 yaitu sebesar

0.002745 m. Batas nilai lendutan yang diijinkan terjadi pada struktur jembatan

sebesar L/800 yaitu sebesar 0.0843 m atau 84.375 mm. Nilai batas ijin lendutan

tersebut diperoleh dari peraturan AASHTO LRFD Bridge 2007.Nilai lendutan

yang terjadi pada bagian pelengkung (arch rib) sebesar 0.00625 m.

IV.3 Analisa batang tekan dengan menggunakan metode ASD dengan

metode AISC 2010-LRFD

Pada penulisan tugas akhir ini penulis membahas tentang perilaku struktur batang

tekan yang terjadi pada pembangunan jembatan leho Karimun. Sebagai acuan

dari perhitungan batang tekan penulis menggunakan metode AISC2010-LRFD

dan metode ASD.Dari data yang diperoleh dilapangan maka didapat gaya-gaya

dalam yang terjadi pada perencanaan Jembatan Leho Karimun.

Adapun data-data gaya –gaya dalam yang ditinjau pada bagian pelengkung

jembatan pada profil yang digunakan yaitu box 950 x 720 x 18 x 15 dengan

panjang elemen 6280 mm yaitu :

(50)

- Perhitungan batang tekan dengan metode ASD

1. Hitung properti geometri penampang box 950 x 720 x 18 x 15

N o Bentuk B (mm) H (mm) Ag

(mm2)

Jarak ke sisi bawah (mm) Jarak ke sisi kiri (mm) A.y Ix

(mm4)

Iy

(mm4)

1 Flens atas 720 18 12960 941 360 12195360 2812691680 731268000

2 Flens bawah 720 18 12960 9 360 116640 2814691680 731268000

3 Web kiri 15 950 14250 475 7.5 6768750 1071718750 3114693750

4 Web kanan 15 950 14250 475 712.5 6768750 1071718750 804056250

54420 25849500 7772820860 5381286000

Ya = . = 25849500

54420 = 475 mm Yb = h-Ya = 950- 475 = 475 mm

ix = = 7772820860

54420 = 377.928 = 37.7928 cm

iy = = 5381286000

54420 = 314.458 = 31.4458 cm

 =

=

628

31.4458 = 19.97

g = �

0.7 � = � 200000

0.7 365 = 87.85

s = 

 = 0.227→ � = 1.03

�= � = 1.03 .728733

544 .2 = 1382.552 kg/cm 2

< = 2400 kg/cm2

99

(51)

Elemen Penampang

Metode ASD

Luas Lk Ix Iy ix iy imin   N s σ ̅

(cm2₎ _(cm) _(cm4₎ _(cm4₎ _(cm) _(cm) _(cm) _(kg) _(kg/cm2₎ _(kg/cm2₎ _(kg/cm2₎

1 box 950 x 720 x 18 x 15 544.2 628 777282.09 538128.6 37.7929 31.4459 31.4459 19.9708 1 728733 1339.09 2400 ok

2 box 950 x 720 x 15 x 15 501 637 686465.75 513753 37.0161 32.0227 32.0227 19.8921 1 698828 1394.87 2400 ok

3 box 950 x 720 x 15 x 15 501 590.8 686465.75 513753 37.0161 32.0227 32.0227 18.4494 1 658594 1314.56 2400 ok

4 box 950 x 720 x 15 x 15 501 550.6 686465.75 513753 37.0161 32.0227 32.0227 17.194 1 618076 1233.68 2400 ok

5 box 950 x 720 x 15 x 15 501 518.4 686465.75 513753 37.0161 32.0227 32.0227 16.1885 1 582609 1162.89 2400 ok

6 box 950 x 720 x 15 x 15 501 495.4 686465.75 513753 37.0161 32.0227 32.0227 15.4703 1 557685 1113.14 2400 ok

7 box 950 x 720 x 15 x 12 444 483.8 643597 455152.44 38.0729 32.0175 32.0175 15.1105 1 512387 1154.02 2400 ok

�<�

(52)

- Perhitungan batang tekan dengan metode AISC-LRFD

N o Bentuk B (mm) H (mm) Ag

(mm2)

(mm4)

Iy

(mm4)

1 Flens atas 720 18 12960 941 360 12195360 2812691680 731268000

2 Flens bawah 720 18 12960 9 360 116640 2814691680 731268000

3 Web kiri 15 950 14250 475 7.5 6768750 1071718750 3114693750

4 Web kanan 15 950 14250 475 712.5 6768750 1071718750 804056250

54420 25849500 7772820860 5381286000

Ya = . = 25849500

54420 = 475 mm Yb = h-Ya = 950- 475 = 475 mm

rx = = 7772820860

54420 = 377.928

ry = = 5381286000

54420 = 314.458

2. Periksa kelangsingan maksimum

� 200→

6280

314.458= 19.97 200 ( )

3. Menentukan klasifikasi penampang berdasarkan tabel klasifikasi elemen pada

batang tekan aksial

Sayap = 2� =

0.72

2 0.018 = 20 1.4 = 32.77 tidak langsing

Sayap tidak termasuk elemen langsing, Qs =1

(53)

badan = � =

0.914

0.015 = 60.93 1.4 = 32.77 langsing

badan termasuk elemen langsing diperkaku

4. Tegangan kritis tekuk lokal dan tekuk lentur

� =

6280

314.458 = 19.97 4.71 =110.252, tekuk inelastis sehingga,

Fe = � 2

� 2=

�2₂₀₀₀₀₀

19.972 = 4944.622 MPa

Fcr = 0.658 . Fy

Untuk sayap dari penampang elemen langsing bujur sangkar dan persegi dengan

ketebalan merata

� 1.4

60.93 32.77 maka

be = 1.92t 1− 0.38

� ≤ b

= 1.92 x 18 x 23.408 x (0.854) ≤ 914

= 690.869 mm ≤ 914 mm

Maka Ae

= − − �

= 54420− 914−690.869 15

= 51073.035 2

Qa = = 51073 .035

54420 = 0.938

Fcr = 0.658 . Fy

(54)

= 0.938 0.658

342 .37

4944 .622 Fy = 0.91Fy

Fcr = 0.91 Fy = 0.91x 365 MPa = 332.15 MPa

5. Kuat tekan nominal profil box

Pn = Fcr x A

= 0.91 x 365 x 54420 x 0.001

= 18075.603 kN

Pu ≤  Pn

9891.8 kN ≤ 0.9 x 18075.603

9891.8 kN ≤ 16268.0427 kN Ok

Profil Box 950 x 720 x 15 x 15 pada bentang 6370 mm

N o Bentuk B (mm) H (mm) A

(mm2)

(mm4)

Iy

(mm4)

1 Flens atas 720 15 10800 942.5 360 10179000 2360610000 609390000

2 Flens bawah 720 15 10800 7.5 360 81000 2360610000 609390000

3 Web kiri 15 950 14250 475 7.5 6768750 1071718750 3114693750

4 Web kanan 15 950 14250 475 712.5 6768750 1071718750 804056250

50100 23797500 6864657500 5137530000

Ya = . = 23797500

50100 = 475 mm Yb = h-Ya = 950- 475 = 475 mm

rx = = 6864657500

50100 = 370.16

10 4

(55)

ry = = 5137530000

50100 = 320.227

� 200→

6370

320.227= 19.89 200 ( )

batang tekan aksial

Sayap = � =

0.72

2 0.015 = 24 1.4 = 32.77 tidak langsing

badan = � =

0.920

0.015 = 61.33 1.4 = 32.77 langsing

� =

6370

Fe = � 2

� 2=

�2₂₀₀₀₀₀

19.892 = 4984.478 MPa

Fcr = 0.658 . Fy

ketebalan merata

� 1.4

60.93 32.77 maka

be = 1.92t 1−_�0.38 ≤ b

(56)

= 1.92 x 15x 23.408 x (0.854) ≤ 920

= 576.379 mm ≤ 920 mm

Maka Ae

= − − �

= 50100− 920−576.379 15

= 44945.685 2

Qa = = 44945 .685

50100 = 0.897

Fcr = 0.658 . Fy

= 0.897 (0.658

327 .405

4984 .478) Fy = 0.872Fy

Fcr = 0.872 Fy

= 0.872x 365 MPa = 318.526 MPa

Pn = Fcr x A

= 0.872 x 365 x 50100 x 0.001

= 15958.174 kN

Pu ≤  Pn

9525.878 kN ≤ 0.9 x 15958.174 kN

9525.878 kN ≤ 14362.357 kN Ok

10 5

(57)

(mm2)

(mm4)

Iy

(mm4)

1 Flens atas 720 15 10800 942.5 360 10179000 2360610000 609390000

2 Flens bawah 720 15 10800 7.5 360 81000 2360610000 609390000

3 Web kiri 15 950 14250 475 7.5 6768750 1071718750 3114693750

4 Web kanan 15 950 14250 475 712.5 6768750 1071718750 804056250

50100 23797500 6864657500 5137530000

Ya = . = 23797500

50100 = 475 mm Yb = h-Ya = 950- 475 = 475 mm

rx = = 6864657500

50100 = 370.16

ry = = 5137530000

50100 = 320.227

� 200→

5908

320.227= 18.45 200 ( )

batang tekan aksial

Sayap = � =

0.72

2 0.015 = 24 1.4 = 32.77 tidak langsing

badan = � =

0.920

0.015 = 61.33 1.4 = 32.77 langsing

10 6

(58)

� =

5908

Fe = � 2

� 2=

�2₂₀₀₀₀₀

18.452 = 5792.906 MPa

Fcr = 0.658 . Fy

ketebalan merata

� 1.4

61.33 32.77 maka

be = 1.92t 1− 0.38

� ≤ b

= 1.92 x 15x 23.408 x (0.854) ≤ 920

= 576.379 mm ≤ 920 mm

Maka Ae

= − − �

= 50100− 920−576.379 15

= 44945.685 2

Qa = = 44945 .685

50100 = 0.897

Fcr = 0.658 . Fy

= 0.897 (0.658

327 .405

5792 .906Fy = 0.876Fy

(59)

Fcr = 0.876 Fy

= 0.876 x 365 MPa

= 319.75 MPa

Pn = Fcr x A

= 0.876 x 365 x 50100 x 0.001

= 16019.519kN

Pu ≤  Pn

8868.997kN ≤ 0.9 x 16019.519 kN

8868.997 kN ≤ 14417.567 kN Ok

(mm2)

(mm4)

Iy

(mm4)

1 Flens atas 720 15 10800 942.5 360 10179000 2360610000 609390000

2 Flens bawah 720 15 10800 7.5 360 81000 2360610000 609390000

3 Web kiri 15 950 14250 475 7.5 6768750 1071718750 3114693750

4 Web kanan 15 950 14250 475 712.5 6768750 1071718750 804056250

50100 23797500 6864657500 5137530000

Ya = . = 23797500

50100 = 475 mm Yb = h-Ya = 950- 475 = 475 mm

rx = = 6864657500

50100 = 370.16

10 8

(60)

ry = = 5137530000

50100 = 320.227

� 200→

5506

320.227= 17.194 200 ( )

batang tekan aksial

Sayap = � =

0.72

2 0.015 = 1.4 = 32.77 tidak langsing

badan = � =

0.920

0.015 = 61.33 1.4 = 32.77 langsing

� =

5506

Fe = � 2

� 2=

�2₂₀₀₀₀₀

17.1942 = 6670.147 MPa

Fcr = 0.658 . Fy

ketebalan merata

� 1.4

61.33 32.77 maka

be = 1.92t 1− 0.38

� ≤ b

(61)

= 1.92 x 15x 23.408 x (0.854) ≤ 920

= 576.379 mm ≤ 920 mm

Maka Ae

= − − �

= 50100− 920−576.379 15

= 44945.685 2

Qa = = 44945 .685

50100 = 0.897

Fcr = 0.658 . Fy

= 0.897 (0.658

327 .405

6670 .147Fy = 0.878Fy

Fcr = 0.878Fy

= 0.878 x 365 MPa

= 320.747MPa

Pn = Fcr x A

= 0.878 x 365 x 50100 x 0.001

= 16069.435kN

Pu ≤  Pn

8270.781 kN ≤ 0.9 x 16069.435

8270.781 kN ≤ 14462.492 kN Ok

Profil Box 950 x 720 x 15 x 15 pada bentang 5184 mm <