Jembatan (SNI 2004)

(1)

3.1 Perencanaan Balok Melintang 3.1 Perencanaan Balok Melintang

3.1.1 Pembebanan 3.1.1 Pembebanan A A BB B B == 9 9 mm 11 11 mm D

DiirreennccaannaakkaannPPrrooffiillWFWF :: 880000 xx 330000 xx 1144 xx 2266

W W == 220099..9911 kkgg//mm hh == dd--22((ttff++rr)) SSxx== cmcm33 A A == 267.4267.4 cmcm22 == 692692 mmmm SSyy = = cmcm 33 dd == 800800 mmmm IIxx == 220011000000 cmcm 44 Zx = Zx = cmcm33 bbf f == 300300 mmmm IIyy == 1100880000 cmcm ZZyy = = cmcm ttww == 1414 mmmm iixx == 3300..5544 ccmm JJ== mmmm 44 ttf f == 2626 mmmm iiyy == 77..0088 ccmm IIww== cmcm 66 rr == 2288 mmmm M

MuuttuuBBaajjaa FFyy == 224400 MMPPaa 22440000 Kg/cmKg/cm22

F

Fu u = = 337700 MMPPaa 33770000 Kg/cmKg/cm22 F

Fr r = = 7700 MMPPaa 770000 Kg/cmKg/cm22 ( Rolled Shape)( Rolled Shape) E

E == 22000000000000 Kg/cmKg/cm22

Profil balok Memanjang

Profil balok Memanjang WWFF 444400 xx 330000 xx 1111 xx 1188

W W == 112233..5566 kkgg//mm λ λ ₌₌ ₅₅ _m_m B B11 == 11..88 mm 1. Beban mati 1. Beban mati

PERENCANAAN BALOK MELINTANG PERENCANAAN BALOK MELINTANG

780 780 7300 7300 BJ 37 BJ 37 4,199,370.67 4,199,370.67 C C 16,175,052.00 16,175,052.00 7995.46 7995.46 1170 1170

(2)

a. Sebelum Komposit

( Beban di hitung saat Beban Hidup, Beban Kerb dan Beban Aspal belum bekerja )

Berat Isi Lebar tebal Fak. Beban

g λ h Kmsu

-PelatBeton = 24 5 0.2 1.3 = 31.200 KN/m

- Berat sendiri profil balok melintang = 2.099 1.1 = 2.309 KN/m

- Berat Bekisting (ditaksir) = 0.5 5 1.4 = 3.500 KN/m

- Balok Memanjang = ( w x λ / b1 ) Fak. Beban

1.2356 5 1.8 1.1 = 3.775 KN/m

qm = 40.784 KN/m

Gaya dalam yang terjadi

Momen Mqm1 = 1/8 qm l ^2 = 1/8 40.784 11 ^2 = 616.865 KNm Geser Va(qm1) = 1/2 qm l = 1/2 40.784 11 = 224.314 KN b. Sesudah Komposit A B 1 1 m

Berat Isi Lebar tebal Fak. Beban

g λ _h _Kmsu -Berataspal = 22 5.00 0.05 1.3 = 7.15 KN/m -Beratkerb = 24 5.00 0.3 1.3 = 46.80 KN/m = 0 R A x 11 = 46.80 x 1 10.50 + 7.15 x 9.00 5.5 + 46.80 x 1 0.5 R A x 11 = 491.4 + 353.93 + 23.4 R A x 11 = 868.7 R A = 78.98 KN = 8,050.46 KG Mqm2 = RA x 5.50 - 47 x 1.00 5.5 - 7 x 4.50 2.25 = 78.98 5.50 - 257.4 - 72.39 = KNm = Kgcm Va(qm2) = R A = KN = Kg Aspal = 7.15 KN/m Kreb= 46.80 KN/m ΣMB 78.98 8050.46 9.00 11 104.57 1065940.37

(3)

2. Beban hidup (Beban Lalu Lintas )

a. Beban Lajur (D) , Akibat beban merata (BTR/ UDL) dan beban garis (BTG/ KEL)

- Beban terbagi rata (BTR/ UDL) (berdasarkan RSNI T-02-2005 Pasal 6.3.1)

untuk L = 30 m <= L = 30 m

makadigunakan q = 9 Kpa = 9 KN/m2

qUDL = q λ Faktor Beban

= 9 5 1.8

= 81.00 KN/m

- Beban garis (BGT/ KEL) (berdasarkan RSNI T-02-2005 Pasal 6.3.1)

p = 49 KN/m

= 0.4 (berdasarkan RSNI T-02-2005 Gb.8) ( untuk L = 30 m)

q(kel) = p Faktor Beban ( 1 + FBD)

= 49 1.8 ( 1 + 0.40 )

= 123.48 KN/m Kg

"D" = UDL + KEL

= 81.00 + 123.48

= 204.5 KN/m

- Sesuai Ps. 6.3.2 RSNI T 02 2005, maka penyebaran beban D adalah :

Lebar Jalur kendaraan > 5.5 m

maka : direncanakan 2 Lajur Lalu lintas (n) (Tabel 11 RSNI T 02 2005)

n x 2.75 = 5.5 m KONDISI 1 100% 50% D 50% = 102.24 KN/m D 100% = 204.5 KN/m A C B 1.75 1.75 1.00 1.00 B= 11 m = 0 R A x 11 = 102.24 x 1.75 9.13 + 204.48 x 5.50 5.5 + 102.24 x 1.75 1.875 R A x 11 = 1632.645 + 6,185.52 + 335.475 R A x 11 = 8,153.6 R A = 741.24 KN = 75,559.63 KG M(D) = RA x 11.00 - 102.24 x 1.75 3.625 - 204.48 x 2.75 1.375 = 741.24 5.50 - 648.585 - 773.19 FBD/ DLA 12587.1560 n x 2.75 ΣMB 5.50 M(D)

(4)

Gaya Geser Maksimum

Gaya geser maksimum diperoleh jika UDL + KEL tidak simetris

KONDISI 2 100% 50% D 50% = 102.24 KN/m A C B D 100% = 204.48 KN/m 1.00 5.5 3.50 1.0 B= 11 m SMB = 0 RA x 11 = 204.5 5.5 7.25 + 102.24 3.50 2.75 RA x 11 = 9137.7 RA = 830.7 KN V Ah1(p+q) = R A = KN = Kg b. Akibat beban ' T '

beban truck T dihitung berdasarkan Gambar 7 RSNI T 02 2005 sbb :

T = 112.5 KN (berdasarkan RSNI T-02-2005 Gb. 7 )

FBD / DLA = 30% ( faktor beban dinamis ) (berdasarkan RSNI T-02-2005 Ps.6.6 (4))

Tr = 112.5 1 + DLA Ku

= 112.5 1 + 30% 2

= 292.5 KN

= 29816.514 Kg

Jarak antara 2 roda truck dalam satu as : 1.75 m (berdasarkan RSNI T-02-2005 Gb. 7 ) Jarak 2 as diasumsikan antara 4 sampai 9 m (berdasarkan RSNI T-02-2005 Gb. 7 ) Posisi roda truck untuk 2 lajur lalulintas :

KONDISI 1 Tr Tr Tr Tr A C B 3.25 1.75 1.0 1.75 3.25 m Y1 Y2 Y3 Y4 GPMC 0.25 L 3.25 3.25 Y1 =Y4 = 0.25 L = 0.25 11 = 1.63 m 5.50 5.50 5.00 5.00 Y2 =Y3 = 0.25 L = 0.25 11 = 2.50 m 5.50 5.50 MomenTotalT= Tr Y1 + Y2 + Y3 + Y4 = 292.5 1.63 + 2.50 + 1.63 + 2.50 = 2413.13 KNm 84678.90 11 830.70

(5)

KONDISI 2 Tr Tr A C B 4.63 4.63 m Y1 Y2 GPMC 0.25 L 4.63 4.63 Y1 =Y2 = 0.25 L = 0.25 11 = 2.31 m 5.50 5.50 Momen Total T = Tr Y1 + Y2 = 293 2.31 + 2.31 = 1352.81 KNm

Maka digunakan gaya-gaya yang maksimum saja :

Momen Maksumum M hidup = 2655.05 KNm

Gaya Geser Maksimum V hidup = 84678.90 KN

3.1.2 Kontrol Lendutan

a. Lendutan dikontrol terhadap beban hidup

5 qL λ 4 Δº_(UDL+KEL)₌ 384 E Ix 5 208.44 500 4 Δº_(UDL+KEL)₌ 384 2000000 201000 = cm 1 Tr λ 3 Δ_T₌ 48 E Ix 1 29816.514 500 3 48 2.0E+06 201000 = cm

Jadi lendutan yang menetukan adalah

Δ = _cm

b. Lendutan dikontrol terhadap beban mati dan hidup

Δº= 0.422 + 5 qm λ 4 384 E Ix Δº= 0.422 + 5 646.518 500 4 384 2E+06 201000 Δº= 1.731 11 1.75 0.4220 0.1932 0.422

(6)

c. Lendutan ijin 1 Δ ₌ λ 500 1 = 500 500 = 1.000 cm Jadi Δ = _0.422 _cm _< Δ ₌ _1.000 _cm _..OK! 3.1.3 Kontrol Geser

V A = Va(qm1) + Va(qm2) + V Ah1(p+q)

= 224.314 + 78.975 + 830.700 = KN = Kg h 1100 800 1100 < < tw fy 14 240 57.142857 < 71.004695 ...Plastis! Vn = 0.6 fy Aw = 0.6 2400 80 1.4 = kg Vu < ØVn Ø = 0.9 115595.26 < ..OK! 3.1.4 Kontrol Penampang - Kontrol tekuk Lokal

pelatBadan PelatSayap

h 1680 b 172 < < tw fy 2tf fy 800 1680 300 172 < < 14 240 52 240 57.143 < 108.444 ..OK! 5.769 < 11.103 ..OK! Penampang Kompak : Mnx = Mpx

- Kontrol Momen Lentur dengan Tekuk Lateral

Lb = 15 cm ( sokongan Lateral Berupa Shear Conector Arah Melintang )

Lp = 1.76 iy E fy = 1.76 7.08 2000000 2400 = 359.712312 Lb < Lp ,maka: sehingga Mnx = Mpx Mp = fy Zx = 2400 7995.46 = kgcm

Mu = Mqm1 ( momen yang terjadi sebelum komposit )

= KNm = kgcm Mu < ØMn Ø = 0.9 < ..OK! 6,288,123.07 RSNI T-03 2005 115595.260 Bentang Pendek 19,189,104.00 6,288,123.07 17,270,193.60 616.86 1133.989 161280 145152

(7)

3.2 Perhitungan Balok Melintang Sebagai Balok Komposit Kontrol Sesudah komposit

bc a d1 C Ya Yc dc dt ds Yb T d3 bw Lebar efektif : bc ≤ 550 cm bc ≤ 16 d1 + bw 16 20 + 30 350 cm bc ≤ _B _/ ₄ 1100 / 4 275.0 cm dipakai bc = 275.0 cm Menentukan C: fc = 300 kg/cm ( fc 30 MPA) Ac = bc tb = 275.0 20 = 5500 cm2 T = As fy = 267.4 2400 = kg C2 = 0.85fcAc = 0.85 300 5500 = 1402500 kg

C3 = Untuk komposit penuh , maka c3 tidak menentukan.

Yangmenentukan: C = kg

= N

Menentukan jarak-jarak dari Centroid gaya-gaya yang bekerja

a = = = 9.152 cm 0.85 300 275.0 d1 = 20 - 1/2 9.152 = 15.424 cm d2 = 0 d3 = 40 cm d1+d3 = 40 + 15.424 = 55.424 cm Mn = c d1+d2 + Py d3-d2 Py = As fy = 641760.0 15.424 + 641760 40 = 267.4 2400 = kgcm = 641760 kg = 6295666 N Mn = T y ØMn = 0.9 = 641760 55.424 = kgcm = kgcm Mu = Mqm1 + Mqm2 + Mhidup 616.86 + 104.57 + 2655.05 = KNm = kgcm Mu < ØMn < ..OK! 35,569,016.06 35,569,016.06 32,012,114.45 35,569,016.06 31,220,921.2 32,012,114.45 641760 0.85 fc bc 31,220,921.24 641760.0 3062.77 641760.0 6295665.6 C

(8)

3.3. Perhitungan Shear Connector

Direncanakan shear connector jenis "stud connector" dengan dimensi sebagai berikut:

TinggiStud = 100 mm

Diameter = 19 mm

Jarak melintang antar stud = 150 mm

rs = 1 150 mm 100 MutuStud BJ 37 fy = 240 Mpa fu = 370 Mpa Mutu Beton fc 30 Mpa

Menentukan jumlah stud yang dipakai

Asc = 0.25 π Ǿ2 Ec = fc' 0.5 = 0.25 π 19 2 = 30 0.5 = 283.529 mm2 = Mpa Asc fu = 283.529 370 = 104905.633 N Qn = 0.5 Asc fc' Ec 0.5 1 = 0.5 283.529 30 25743.0 0.5 1 = 124582.476 N Qn > Ascfu 124582.48 > 104905.633 OK sehingga d gunakan Qn Vn = c = 6295666 N N = Vn Qn = 6295665.6 124582.476 = 50.534 ≈ 51.000

Jadi jumlah shear connector yang diperlukan sepanjang bentang n x 2 = 102 BUAH

jarak SC = L = 1100 = 10.784314 ≈ 10 cm

N 102

25743.0 4700 4700