BAB IV
ANALISIS DATA PERANCANGAN DAN ANALISIS DOKUMENTASI STRUKTUR JEMBATAN ATAS PIPA
Pada analisis perancangan struktur jembatan atas preliminary desain ini dimaksud adalah perancangan berupa data perhitungan dan data dokumentasi pelaksanaan konstruksi pada struktur jembatan atas dan tiang penyangga pipa untuk menjadi bahan perbandingan teori dengan dilapangan dimana letak kesalahan deformasi konstruksi jembatan atas dan tiang penyangga pipa ini, secara baik dan betul yang akan disajikan dalam bab ini.
4.1 Preliminary desain
4.1.1 Data Struktur Jembatan Rangka Baja Data Jembatan Rangka Baja : Mutu Baja = BJ 37 Bentangan Jembatan = 55.5 M Bentangan Pipa 16” = 55.5 M Berat Pipa 16” = 49.9 x 55.5 m Diameter Pipa = 16” Tegangan izin (σ) =1600 kg/cm2
Gambar 4.1 Struktur Jembatan Atas Pipa Lapangan
Spesifikasi :
Profil Baja Atas = 2 L 8 X 8 X 1 Propil Baja Diagonal = 2 L 6 x 6 x 7/8 – 3/8 Profil Baja Bawah = W 30 x 108
Bentang = 55.5 m
4.2.1 Bahan Spesifikasi Jembatan 4.2.1.1 Data Fisik Jembatan
• Jenis jembatan adalah struktur rangka baja • Bentang total jembatan = 55.5 m
• Lebar jembatan = 1.7 m • Jumlah jalur = 1 jalur
Gambar 4.3 Perletakan Pipa diatas Jembatan Rangka Baja
4.3 Analisis Data Perancangan Struktur Jembatan Atas Pipa.
Gelagar memanjang dan melintang merupakan komponen yang menyusun struktur sebuah jembatan. Analisa dilakukan untuk memasukan bahwa gelagar masih mampu untuk menerima beban - beban pipa gas∅ 16" yang bekerja pada jalur struktur jembatan rangka. Pada tahap ini ada beberapa perhitungan pembebanan dan analisa :
4.3.1 Beban mati (asumsi)
• Berat sendiri Struktur Jembatan Rangka Baja • Coating pipa 3 mm
• Plat Rangka baja
4.3.2 Beban hidup • Beban suhu • Beban gempa • Beban angin
4.3.3 Perencanaan rangka baja eksternal
Baja yang digunakan pada jembatan rangka baja harus dibuat dari material mutu tinggi dengan kuat tarik minimum 1800 N/mm2, dan diperhitungkan dengan baik pada kondisi batas layan (PBL) maupun kondisi batas ultimit, tegangan tarik dalam rangka baja tidak boleh melebihi 0,45 Fpu berdasarkan batas Iayan ( PBL).
Gambar 4.4 Bentuk Perancangan Struktur Jembatan Atas Pipa Lapangan
4.3.4 Perhitungan Ulang Struktur Jembatan Atas Pipa Penampang Propetis
No Profile Weight A Inertia (cm4)
Modulus
Sectional (cm3) Length Qty (Kg/m) (cm2) Ix Iy Zx Zy (m) (ea) 1 H1 : Double L 29.8 38 350 350 48.80 48.80 55.5 2 2L 100 x 100 x 10 2 H2 : BEAM 36.7 46.78 7210 508 481.00 67.7 55.5 2 W 300x150x6.5x13 3 B1 : Double L 29.8 38 350 350 48.80 48.80 3.421 40 2L 100 x 100 x 10 4 B2 : Double L 12.76 16.254 74.2 74.2 14.66 14.66 2 42 2L 70 x 70 x 6 5 B3 : Double L 12.76 16.254 74.2 74.2 14.66 14.66 3.254 20 2L 70 x 70 x 6 6 B4 : Double L 12.76 16.254 74.2 74.2 14.66 14.66 1.7 21 2L 70 x 70 x 6 7 B5 : Double L 29.8 38 350 350 48.80 48.80 3.254 20 2L 100 x 100 x 10 8 B6 : Double L 29.8 38 350 350 48.80 48.80 1.7 21 2L 100 x 100 x 10
Beban Struktur Jembatan
Beban Struktur Jembatan Tampak Depan(Qp) Beban Mati (Qpd)
H1 = length x weight x quantity= 3307.8 Kg H2 = length x weight x quantity= 4073.7 Kg B1 = length x weight x quantity= 4077.83 Kg B2 = length x weight x quantity= 1071.84 Kg B3 = length x weight x quantity= 830.421 Kg B4 = length x weight x quantity= 455.532 Kg B5 = length x weight x quantity= 1939.38 Kg B6 = length x weight x quantity= 1063.86 Kg
Wpd = 16820.4 Kg
Qpd = Wpd / bridge length= 303.07 Kg/m Layanan Beban (Qps)
Pipa D 16" = 3,14 x (r out - r in)2 x pipe density x pipe length = 7265.994 Kg Water (for hydrotest) = 3,14 x r in2 x water density x pipe length = 7195.65 Kg
Wps = 14461.64 Kg
Qps = Wps / pipe length = 260.5702 Kg/m
Beban Hidup (Qpl) (wind load as per ASCE 7-02 and quake load as per IBC 2003)
Wpl = 200 Kg
Beban Struktur Jembatan Tampak Depan (Ql) Beban Mati (Qld)
Qld = 29.8 Kg/m
Layanan Beban (Qls)
Pipa D 16" = 3,14 x (r out - r in)2 x pipe density x length each support= 713.5075 Kg Water (for hydrotest)= 3,14 x r in2 x water density x length each support= 706.5999 Kg
Wls = 1420.107 Kg
Qls = Wls / length each support = 260.5702 Kg/m
Beban Hidup (Qll) (wind load as per ASCE 7-02 and quake load as per IBC 2003)
MOMENT DAN PERHITUNGAN BEBAN TRANSVERSAL
Moment Dan Perhitungan Gaya/Beban Transversal
Moment Tampak Depan (Mp) & Beban Transversal Tampak Depan VIEW (Fp) Beban Mati
Mpd = 1/8 x Qpd x sq length = 116691 Kgm
Fpd = 1/2 x Qpd x length = 8410.18 Kg
Layanan Beban Dan Beban Mati
Wpsl = Wps + Wpl = 14661.6 Kg
Mpsl = 1/4 x Wpsl x length = 203430 Kgm
Fpsl = 1/2 x Wpsl = 7330.82 Kg
Moment Tampak Depan (Ml) & Beban Transversal Tampak Depan (Fl)
Beban Mati
Mld = 1/8 x Qld x sq length = 10.7653 Kgm
Fld = 1/2 x Qld x length = 25.33 Kg
Layanan Beban Dana Beban Mati
Wlsl = Wls + Wll = 1620.11 Kg
Mlsl = 1/4 x Wlsl x length = 688.546 Kgm
Flsl = 1/2 x Wlsl = 810.054 Kg
Perhitungan Tegangan Propile Tampak Depan (sp) Mpd = 116691.3 Kgm Mpsl = 203430.3 Kgm Mp tot = 320121.6 Kgm sp = Mp tot / Zx tot = 3327668 Kg/sq m < sp (mean) =26365103.2 Kg/sq m OK refer to AISC Inc. Manual of Steel Construction, Appendix A Table 1 with safety factor 0,75
Untuk Tampak Samping (sl) Mld = 10.76525 Kgm Mlsl = 688.5456 Kgm Mldsl = 699.3109 Kgm sl = Ml tot / Zx tot = 14330141 Kg/sq m < sl (mean) = 18982872 Kg/sq m OK Rangka Diagonal (sb) B1 : 2L 4 x 4 x 3/8
From Maximum Transversal Force F max: = 7330.822 Kg Length = 3.421 m A = 38 cm2 = Length / Ix= 0.977429 = 1,00 (max) sb = x (Fmax / A)= 1929164 Kg/sq m < sb (mean) =18982872 Kg/sq m OK Perhitungan Lendutan Where : - Qtot = Qpd + Qps + Qld= 593.4399 Kg/m = 5.934399 Kg/cm - P = 200 Kg - L = 55.5 m = 5550 cm - E = 2,10 x 10E7 Kg/cm2 - Ix (2 beam) = 14420 cm4
I = 12.31431 cm < length / 360(limit live load deflection) < 15.41667 cm OK
refer to AISC Inc. Manual of Steel Construction, Appendix A Table 1
refer to AISC Inc. Manual of Steel Construction, Appendix A Table 1
4.3.6 ILUSTRASI METODE PELAKSANAAN KONSTRUKSI SESUAI DILAPANGAN
1. Jembatan Rangka Baja yang yelah di fabrikasi didatangkan ke lokasi dengan pengangkutan menggunakan tronton,dengan 2 ( dua ) Crane yang sudah disiapkan tempat lokasi.
2. Jembatan Rangka Baja, setelah datang di lokasi, dengan batang rangka baja terbagi 2 ( dua ), siap untuk dilouding dengan Crane dan di letakkan di atas balok di pinggir jalan jembatan exiting. 3. Jembatan Rangka Baja ke 2 ( dua ) batang tersebut, siap dilas /
joint dengan pelaksanaan pengelasan di malam hari dan pengaman yang cukup ketat, karena memakai fasilitas jalan raya kepentingan umum, supaya tidak mengganggu masyarakat pengguna jalan raya umum tersebut.
4. Jembatan Rangka Baja ke 2 ( dua ) batang yang sudah di las,siap dierection dengan 2 ( dua )Crane,1 ( satu ) Crane sebelah kanan dan 1 ( satu ) Crane sebelah kiri ,kemudian Jembatan rangka baja siap diletakkan diatas pondasi ( Abutment ),dimana diatas pondasi sudah ada tiang penyangga yang sudah dierection terlebih dahulu. 5. Jembatan Rangka Baja telah diletakkan,panjang Fabrikasi
Jembatan Rangka Baja berbeda dengan panjang pondasi di lapangan,pemasanganpun tatap dilaksanakan dengan menyesuaikan jarak pondasi,sehingga menyebakan rangka baja agak melendut keatas,sehingga ada perbedaan elevasi ± 25 cm.
4.3.8 ILUSTRASI METODE PELAKSANAAN KONSTRUKSI YANG BAIK
1. Jembatan Rangka Baja yang yelah di fabrikasi didatangkan ke lokasi dengan pengangkutan menggunakan tronton,dengan 2 ( dua ) Crane yang sudah disiapkan ditempat lokasi.
2. Jembatan Rangka Baja,setelah datang di lokasi, dengan batang rangka baja terbagi 2 ( dua ), siap untuk di louding dengan Crane dan di louding diletakkan di atas balok pohon kelapa di pinggir jalan jembatan exiting.
3. Jembatan Rangka Baja ke 2 ( dua ) batang tersebut, siap diangkat /dierection satu persatu di malam hari dengan memakai 2 ( dua ) Crane dan diletakkan diatas pondasi,dimana diatas pondasi sudah ada tiang penyangga yang sudah dierection terlebih dahulu,dan ditengah sungai diberikan tumpuan temporery dari beton.
4. Ke 2 ( dua ) batang Jembatan Rangka Baja telah diletakkan diatas tiang penyangga dan tumpuan beton temporery,yang sudah di setting dengan panjang pondasi,maka siap las/joint dengan
pelaksanaan pengelasan di malam hari dan pengaman yang cukup ketat, karena memakai fasilitas jalan raya kepentingan umum, supaya tidak mengganggu masyarakat pengguna jalan raya umum tersebut.
5. Bentangan Jembatan Rangka Baja telah di las yang sudah disesuaikan panjangnya antara rangka baja dan panjang pondasi
yang sudah ada / tiang penyangga,diletakkan dan di las/ joit las dengan tiang penyangga sehingga tidak menyebabkan rangka baja terjadi melendut keatas,sehingga tidak ada perbedaan elevasi ± 25 cm.
4.4 Struktural Analysis Program SAP 2000 4.4.1 Tahapan analisa struktur
Tahapan analisa struktur utama menurut SAP 2000 adalah ; 1. Pembebanan pada struktur
Untuk mengetahui beban yang bekerja pada batang baja jembatan yang diakibatkan oleh beban hidup dan beban mati.
2. Analisa gaya batang
Dengan memasukan model jembatan beserta pembebanannya menggunakan struktura analisis program SAP 2000 maka gaya - gaya batang yang bekerja dapaf diketahui.
3. Lendutan jembatan
Lendutan maksimal yang terjadi pada jembatan dapat dicek menggunakan program yang sama puta dengan melihat file output (sol). Program yang digunakan datam modelisasi dan desain perkuatan jembatan ini adalah menggunakan SAP 2000 adalah sebuah program paket analisa struktur yang telah digunakan oleh kalangan industri dan perguruan tinggi jurusan tehnik sipil / rekayasa, program ini dibuat berdasarkan peneiitian yang dipimpin oieh profesor Erdwad L Wilson
dari the Universifas of California, Berkeley.
Program SAP20CK) digunakan untuk membantu datam perhitungan gaya gaya dalam seperti momen ( bidang M), gaya lintang (bidang D), gaya normal (bidang N), dan lendutan yang terjadi pada titik yang ditinjau.
Kebenaran dan keakuratan sebuah analisa struktur sangat tergantung dengan input data yang dimasukan. Hasil yang dapat diperoleh dengan menggunakan program SAP 2000 antara lain :
4.5 output dalam bentuk analisa perhitungan berupa file-file X,SOL, Xf3f, dan lain-lain.
