Pembebanan jembatan

(1)

Perhitungan Pembebanan Bangunan Atas Jembatan

Lebar Jalan = 7 m

Panjang Bentang Jembatan (L) = 11 m

Lebar Jalan + Trotoar = 9 m

Lebar Trotoar = 1 m

Jarak Antar Girder = 1.8 m

Dimensi Girder Lebar = 0.5 m tinggi = 1.2 m Dimensi Diagfragma Lebar = 0.3 m tinggi = 0.5 m

Tebal Slab lantai jembatan = 0.2 m

tebal lapisan aspal + overlay = 0.1 m

Tinggi Genangan air hujan = 0.05 m

Jumlah balok diafragma = 10

Jarak antar balok diafragma = 1.1 m

Kuat tekan Beton = 24.9 mpa

Muodulus Elastik = 23453 mpa

Angka Poison = 0.2

Koef Muai = 0.00001 c

Mutu baja =

Tegangan leleh = 240 mpa

GS =

Berat Beton Bertulang = 25 Kn/m3

Berat beton tak bertulang = 24 Kn/m3

Berat aspal padat = 22 Kn/m3

Berat jenis Air = 10 Kn/m3

Analisis Beban

Berat satu balok Diagfragma = 4.05 KN

(2)

1. Berat Sendiri (MS)

Lebar m Tebal m Berat Kn/m3 Beban Kn/m

Plat lantai 1.8 0.2 25 9

Girder 0.5 1 25 12.5

diafragma 3.681818182

Σ 25.18181818

2. Beban Mati Tambahan

Lebar (m) Tebal (m) Berat Kn/m3 Beban Kn/m

Lap aspal + Overlay 1.8 0.1 22 3.96

Air Hujan 1.8 0.05 10 0.9

Σ 4.86

3. Beban Lalu Lintas Beban Lajur "D"

L = 37 m

q = 8.148648649 kpa

(3)

L = 11 m

DLA = 0.4

Beban lajur pada girder = 14.667568 Kn/m

PTD = 123.48 Kn

Beban Truk "T" (TT)

P = 100 Kn

(4)

4. Gaya Rem (TB)

Panjang Bentang girder (L) = 11 m

Jumlah Girder = 5

Gaya rem HTB = 250 Kn

jarak antar girder = 1.8 m

Gaya Rem TTB = 50 Kn

Gaya rem juga dapat di perhitungkan sebesar 5% dari beban lajur "D" tanpa faktor Beban Dinamis Gaya Rem

TTB = 5%

QTD = 14.66756757 KN/m

PTD = 88.2 KN

TTB = 12.47716216 KN

Diambil Nilai terbesar 50 KN

5. Beban Trotoar

Q trotoar = 20 (trotoar dilewati kendaraan ringan atau ternak) 6.Pengaruh Temperatur (ET)

Koef muai = 0.00001 c

Panjang Bentang Girder = 11 m

Shear stiffness of elastomeric bearing (k) = 15000 KN/m

∆T = 20 c

Temperatur Movement = 0.0022

(5)

Kombinasi Beban Ultimit

No Jenis Beban Faktor beban Kombinasi 1 Kombinasi 2 1 Berat Sendiri 1.4 35.254545 35.25454545 2 Beban Tambahan 2 9.72 9.72 3 Beban Lajur 2 280 280 4 Gaya Rem 2 100 100 5 Trotoar 1.8 36 36 6 Temperatur 1 33 0 Σ 493.97455 460.9745455

Jadi diambil Beban kombinasi 1 sebagai beban rencana perhitungan bangunan atas jembatan 493.9745 kN

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

Desain Girder Jembatan Data Jembatan Kelas jalan = B Panjang Bentang = 11 m Material = Beton Lebar jalan

(11)

Lebar Jalan = 7 m

Lebar Trotoar = 1 m

Dimensi Girder Lebar = 0.5 m tinggi = 1.2 m Lebar Pembebanan = 1.8 m Lebar Diafragma = 0.3 m tinggi Diafragma = 0.5 m

Kuat tekan Beton = 30 mpa

Angka Poison = 0.2

Mutu baja =

GS =

Analisis Beban

(12)

Lebar m Tebal m Berat Kn/m3Beban Kn/m

Plat lantai 1.8 0.2 24 8.64

Girder 0.5 1 24 12

diafragma 1.41381818

Σ 22.0538182

Air Hujan 1.8 0.05 10 0.9

Σ 4.86

L = 11 m

q = 9 kpa

(13)

L = 11 m

DLA = 0.4

PTD = 123.48 Kn

Beban Truk "T" (TT)

P = 100 Kn

(14)

Jumlah Girder = 5

TTB = 5%

QTD = 16.2 KN/m

PTD = 88.2 KN

TTB = 13.32 KN

∆T = 20 c

(15)

No Jenis Beban Faktor beban Kombinasi 1Kombinasi 2 Tanpa Faktor 1 Berat Sendiri 1.4 30.87535 30.8753455 22.05381818 2 Beban Tambahan 2 9.72 9.72 4.86 3 Beban Lajur TD/TT 2 246.96 246.96 123.48 4 Gaya Rem 2 100 100 100 5 Trotoar 1.8 36 36 20 6 Temperatur 1 33 0 33 Σ 456.5553 423.555345 303.3938182

(16)

1. Desain Penulangan Lentur

Momen Ultimit Mu = 3152.176 Kn.m

kuat tekan beton f,c = 24.9 Mpa

Kuat leleh baja fy = 390 Mpa

Tebal slab beton ts = mm

Lebar badan girder b = 500 mm

Tinggi girder h = 1200 mm

Lebar sayap girder L/4 = mm

S = mm

12*ts = mm

beff = 2000 mm

Jarak titk pusat tulangan d' = 150 mm

Modulus Elastisitas Es = Mpa

β = 0.85

φ = 0.8

ρb = 0.027956876

Tinggi efektif girder d = h - d' d = 1050

momen nominal rencana Mn = 3940.22 Kn.m

faktor tahanan momen Rn = 1.78695

0,85 x f'c / fy = 0.054269231

(1-(2 x Rn)/0,85 x f'c)^0,5 = 0.911669479

ρ = 0.00479

ρmin = 0.00359

Luas tulangan yang diperlukan As = 10066.62184 mm2

Diameter tulangan Ø = 32 mm

As tul = 803.84 mm2

jumlah tulangan yang di perlukan n = 12.5231661 Buah 14

As= as tul x n = 11253.76 mm2

Tebal selimut beton Ds = 30 mm

Øtul sengkang Ø = 13 mm

jumlah tulangan tiap baris nt = 6

Jarak bersih antar tulangan Spasi = 44.4 mm

(17)

Untuk menjamin agar girder bersifat daktail, maka tulangan tekan di ambil 30% dari tulangan tarik, Sehingga ;

As'= 30% x As As' = 3376.128 mm

Jumlah tulangan tekan n' = 4.2 buah

Digunakan Tulangan,

2. Desain penulangan geser ( sengkang)

gaya geser ultimit rencana Vu = 722.514 KN

Data material

Mutu beton f'c = 24.9 Mpa

Kuat leleh baja fy = 390 mm

Øtul = 13 mm

Lebar girder b = 500 mm

tinggi efektif girder d = 1050 mm

kuat geser nominal beton

φVc = 327.468 Kn

perlu tulangan geser

φVs = Vu-(φVc) Vs = 395.046 kn

gaya geser yang dipikul Vs/φ = 526.728 Kn

Kontrol terhadap geser maksimum

Vs max = 1746.496 Kn

Vs< Vs max OK Digunakan sengkang berpenampang 2Ø13

Luas tulangan geser sengkang Av = 132.665 mm2

jlh tul = 2

Av x jlh tul = 265.33 mm2

Spasi sengkang S = 206.2784975 mm

Digunakan tuangan geser 2 Ø 13 - 200 Pada girder dipasang tulangan susut minimal dengan rasio tulangan,

ρsh = 0.001

Luas tulangan susut Ash = 525 mm2

Diameter yang digunakan Ø = 13 mm

Jumlah tulangan susut perlu nsh = 3.96 Buah

'

6

1 d

bw

fc

Vc



















d

bw

'

fc

3

2 Vs





(18)

1. Desain Penulangan Lentur

Momen Ultimit Mu = 4970.08 Kn.m

kuat tekan beton F'c = 30 Mpa

Kuat leleh baja fy = 240 Mpa

Tebal slab beton ts = 200 mm

Lebar badan girder b = 500 mm

Tinggi girder h = 1200 mm

Lebar sayap girder L/4 = 2750 mm

S = 2000 mm

12*ts = 2400 mm

beff = 2000 mm

Jarak titik pusat tulangan ke sisi luar beton d' = 150 mm

Modulus Elastisitas Es = 200000 Mpa

β = 0.85

φ = 0.8

ρb = 0.06450893

Tinggi efektif girder d = h - d' d = 1050

momen nominal rencana Mn = 6212.6 Kn.m

faktor tahanan momen Rn = 2.81751

0,85 x f'c / fy = 0.10625

(1-(2 x Rn)/0,85 x f'c)^0,5 = 0.88262062

ρ = 0.01247

ρmin = 0.00583

Luas tulangan yang diperlukan As = 26190.2736 mm2

Diameter tulangan Ø = 38 mm

As tul = 1133.54 mm2

jumlah tulangan yang di perlukan n = 23.1048517 Buah 24

As= as tul x n = 27204.96 mm2

Tebal selimut beton Ds = 30 mm

Øtul sengkang Ø = 15 mm

jumlah tulangan tiap baris nt = 6

Jarak bersih antar tulangan Spasi = 36.4 mm

digunakan tulangan tarik 24Ø38

(19)

Untuk menjamin agar girder bersifat daktail, maka tulangan tekan di ambil 30% dari tulangan tarik, Sehingga ;

As'= 30% x As As' = 8161.488 mm

Jumlah tulangan tekan n' = 7.2 buah

Digunakan Tulangan tekan 8Ø38

2. Desain penulangan geser ( sengkang)

gaya geser ultimit rencana Vu = 1510.95 KN

Data material

Mutu beton f'c = 30 Mpa

Kuat leleh baja fy = 240 mm

Øtul = 15 mm

Lebar girder b = 500 mm

tinggi efektif girder d = 1050 mm

kuat geser nominal beton

φVc = 359.443 Kn

perlu tulangan geser

φVs = Vu-(φVc) Vs = 1151.507 kn

gaya geser yang dipikul Vs/φ = 1535.343 Kn

Kontrol terhadap geser maksimum

Vs max = 1917.029 Kn

Vs< Vs max OK Digunakan sengkang berpenampang 2Ø15

Luas tulangan geser sengkang Av = 176.625 mm2

jlh tul = 2

Av x jlh tul = 353.25 mm2

Spasi sengkang S = 57.9798871 mm

Digunakan tuangan geser 2 Ø 15 - 150 Pada girder dipasang tulangan susut minimal dengan rasio tulangan,

ρsh = 0.001

Luas tulangan susut Ash = 525 mm2

Diameter yang digunakan Ø = 15 mm

Jumlah tulangan susut perlu nsh = 2.97 Buah

(20)

Lebar Jalan = 9 m

Lebar Trotoar = 1 m

Dimensi Girder Lebar = 0.5 m tinggi = 1.2 m Dimensi Diagfragma Lebar = 0 m tinggi = 0 m

Angka Poison = 0.2

Mutu baja =

fs = 160 mpa

Berat Baja = 77 Kn/m3

ES baja = 210000 mpa

Analisis Beban

Berat satu balok Diagfragma = 0 KN

(21)

Profil Baja

Berat profil baja Wf = 0.896 KN/m

Tinggi d = 500 mm lebar b = 200 mm Tebal badan tw = 10 mm tebal sayap tf = 16 mm Luas Penampang A = 11420 mm2 Tahanan momen Wx = 1910000 mm3 Momen Inersia Ix = 478000000 mm4

panjang bentang girder L = 12000 mm

Tebal slab beton h = 200 mm

Jarak anta rgirder s = 1000 mm

Section Propertis sebelum composit

L/d = 24

1,25*b/tf = 15.625

d/tw = 50

Tegangan ijin kip

L1=L/3 = 4000 mm

C1= ( L1 x d) / (b x tf ) = 625

C2= 0,63*(ES/fs) = 826.875

(22)

Lebar efektif slab beton ditentukan dari nilai terkecil

L/4 = 3000 mm

s = 1000 mm

12xh = 2400 mm

Be = 1000 mm

Section propertis girder komposit

Rasio perbandingan modulus elastis = 10.33923

Luas penampang beton transformasi = 19343.81

Luas penampang komposit = 30763.81

Momen statis penampang terhadap sisi bawah balok

= 14461286

jarak garis netral terhadap sisi bawah

Ybs = 470.0746

Jarak sisi atas profil baja terhadap garis netral Yts= d - Ybs = 29.93 jarak sisi atas slab beton terhadap garis netral Ytc= h + Yts = 229.93

Momen Inersia penampang komposit =

1/12*Be*h3 / n = 64479365.08 mm4 Act*(Ytc-h/2)2 = 326535253.9 mm4

Ix = 478000000 mm4

A*(d/2-Yts)2 = 553102955.8 mm4

(23)

Tahanan Momen penampang komposit

Sisi Atas beton Wtc = 6185126.248 mm3

sisi atas baja Wts = 47522104.07 mm3

sisi bawah baja Wbs = 3025301.834 mm3

TEGANGAN IJIN

Tegangan ijin lentur beton Fc=0,4*f'c = 10

tegangan ijin lentur baja Fs=0,8*fs = 128

4. kondisi girder sebelum kompossit 4.1 Beban sebelum komposit

No Jenis beban Beban kn/m

1 BS WF 0.896

2 Berat diagfragma 0.172

3 Peracah Bekisting kayu 2

4 Slab beton 5

Total DL girder Sebelum Comp 7.818

Beban hidup sebelum composit merupakan beban hidup pekerja pada saat pelaksanaan konstruksi

dan diambil qL = 2 Kn/m2

QL= Sq*l = 2 Kn/m2

Qt=Qd+QL = 9.818 Kn/m2

4.2 Tegangan pada baja sebrlum composit

Panajan bentang girder L = 12 m

Momen maksimum akibata beban mati 1/8*Qt*L^2 = 176.724

Tegangan lentur yang terjadi f = M*10^6/Wx = 92.52565445

Fskip = 128.797

4.3 Lendutan pada baja sebelum composit

Qt = 9.818

L = 12000

E = 200000

(24)

27.72866109 Ok 1. Berat Sendiri (MS)

Lebar m Tebal m Berat Kn/m3 Beban Kn/m

Plat lantai 2.2 0.2 25 11

Girder 0.896

diafragma 0.172

Σ 12.068

Air Hujan 2.2 0.05 10 1.1

Σ 5.94

L = 37 m

q = 8.14864865 kpa

(25)

L = 12 m

DLA = 0.4

PTD = 150.92 Kn

Beban Truk "T" (TT)

P = 100 Kn

(26)

Jumlah Girder = 5

TTB = 5%

QTD = 17.927027 KN/m

PTD = 107.8 KN

TTB = 16.1462162 KN

∆T = 20 c

(27)

Gaya Akibat Temperatur Movement (FET) = 36 KN Kombinasi Beban Ultimit

No Jenis Beban Faktor beban Kombinasi 1 Kombinasi 2 Tanpa Faktor

1 Berat Sendiri 1.4 16.8952 16.8952 12.068 2 Beban Tambahan 2 11.88 11.88 5.94 3 Beban Lajur 2 280 280 150.92 4 Gaya Rem 2 100 100 100 5 Trotoar 1.8 36 36 20 6 Temperatur 1 36 0 36 Σ 480.7752 444.7752 324.928 TEGANGAN GIRDER Digunakan profil WF 500.1200.10.16 Mu = 3289.6 Kn.m Mn = 4112 Kn.m 4112000000 n.mm Wx WF = 1910000 mm3 Tegangan = M/wx Tegangan = 2152.879581 mpa

(28)

TEGANGAN GIRDER Digunakan profil WF 500.1200.10.16 Mu = 3289.6 Kn.m Mn = 4112 Kn.m 4112000000 n.mm Wx WF = 1910000 mm3 Tegangan = M/wx Tegangan = 2152.879581 mpa

(29)

(30)

(31)

Desain Diafragma Case 1 mobil

P = 1,5 ton P = 1,5 ton

Case 2 sepeda motor

P=0,5 ton P=0,5 ton P=0,5 ton P=0,5 ton

q=b.h Bj baja

Lebar Jalan = 9 m

Lebar Trotoar = 1 m

Dimensi Girder

Lebar = 0.5 m

tinggi = 1.2 m

Angka Poison = 0.2

(32)

Mutu baja =

fs = 160 mpa

Berat Baja = 77 Kn/m3

ES baja = 210000 mpa

Beban yang bekerja pada diafragma

Berat plat slab beton (b x h x Bj Beton ) = 11 Kn/m

beban sepeda motor ( 0,5 ton ) = 5 Kn

beban mobil (1,5 ton ) = 15 Kn

beban aspal ( 0,1 * L slab * BJ aspal ) = 4.84 Kn

Berat sendiri Difragma = 0.172 kn/m

Perhitungan Momen Rencanan Pada sap 2000 Digunakan profil WF 100.100.6.8

Mu = 5.1 Kn.m

Mn = 6.375 Kn.m 6375000 n.mm

Wx WF = 76500 mm3

Tegangan = M/wx

(33)

Lebar Jalan = 7 m

Lebar Trotoar = 1 m

Dimensi Girder Lebar = 0.5 m tinggi = 1.2 m Lebar Pembebanan = 1.8 m Lebar Diafragma = 0.3 m tinggi Diafragma = 0.5 m

Angka Poison = 0.2

Mutu baja =

GS =

Analisis Beban

(34)

Lebar m Tebal m Berat Kn/m3Beban Kn/m

Plat lantai 1.8 0.2 24 8.64

Girder 0.5 1 24 12

diafragma 1.413818

Σ 22.05382

Lebar (m) Tebal (m) Berat Kn/m3Beban Kn/m

Air Hujan 1.8 0.05 10 0.9

Σ 4.86

L = 11 m

q = 9 kpa

(35)

L = 11 m

DLA = 0.4

Beban lajur pada girder= 16.2 Kn/m

PTD = 123.48 Kn

Beban Truk "T" (TT)

P = 100 Kn

(36)

Jumlah Girder = 5

TTB = 5%

QTD = 16.2 KN/m

PTD = 88.2 KN

TTB = 13.32 KN

∆T = 20 c

(37)

No Jenis BebanFaktor beban Kombinasi 1Kombinasi 2Tanpa Faktor 1 Berat Sendiri 1.4 30.87535 30.87535 22.05382 2 Beban Tambahan 2 9.72 9.72 4.86 3 Beban Lajur TD/TT 2 246.96 246.96 123.48 4 Gaya Rem 2 100 100 100 5 Trotoar 1.8 36 36 20 6 Temperatur 1 33 0 33 Σ 456.5553 423.5553 303.3938