PERENCANAAN JEMBATAN KENDENG LEMBU RUAS GLENMORE MALANGSARI STA DENGAN METODE RANGKA BAJA DI KABUPATEN BANYUWANGI

1 PERENCANAAN JEMBATAN

KENDENG LEMBU RUAS GLENMORE – MALANGSARI STA 5 + 750 DENGAN METODE RANGKA BAJA DI KABUPATEN BANYUWANGI

Nama mahasiswa : Mohammad Muchlisin Mahzum.

NRP : 3107.100.555

Jurusan : Teknik Sipil

Dosen Pembimbing : Ir. Ketut Dunia, PD. Eng. D Abstrak

Jembatan Kendenglembu Ruas Glenmore - Malangsari merupakan jembatan penghubung ruas jalan Glenmore menuju Malangsari Kabupaten Banyuwangi. Saat ini desain jembatan adalah baja yang tidak permanen (Bailey) dimana jembatan ini memerlukan biaya perbaikan yang cukup mahal. Dari segi alinyemen horizontal jembatan yang lama kurang baik dikarenakan lokasi jembatan tersebut berada pada ruas lintas selatan sehingga perlu diadakan peningkatan dari 1 lajur menjadi 2 lajur.

Perencanaan ini dimulai dengan penjelasan mengenai latar belakang pemilihan tipe jembatan, perumusan tujuan perencanaan hingga lingkup pembahasan, dan diikuti dengan dasar – dasar perencanaan dimana analisa didasarkan pada peraturan BMS dan AISC – LRFD. Dari data awal yang ada, jembatan didesain dengan mengambil bentang 60 m untuk Rangka Batang. Setelah itu dilakukan preliminary desain dengan menentukan dimensi – dimensi jembatan menggunakan bahan baja. Tahap awal perencanaan adalah perhitungan lantai kendaraan dan trotoar. Kemudian dilakukan perencanaan gelagar memanjang dan melintang, sekaligus perhitungan shear connector. Memasuki tahap konstruksi pemikul utama, dilakukan perhitungan beban – beban yang bekerja, kemudian dianalisa dengan menggunakan program SAP 2000. Setelah didapatkan gaya – gaya dalam yang bekerja dilakukan perhitungan kontrol tegangan dan perhitungan sambungan. Bersamaan dilakukan perhitungan konstruksi pemikul utama juga dilakukan perhitungan konstruksi sekunder yang meliputi ikatan angin atas, bawah, dan portal akhir. Kemudian memasuki tahap akhir dari perencanaan struktur atas dilakukan perhitungan dimensi perletakan. Setelah selesai analisa dari struktur atas jembatan, dilakukan analisa perencanaan struktur bawah jembatan (abutment). Dari data tanah yang ada, substructure jembatan tersebut menggunakan pondasi tiang pancang, Dari analisa data tanah yang ada, maka dipilih pondasi dalam karena lapisan tanah yang kompeten untuk menerima beban adalah di atas 10 m.

2

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Jembatan Kendenglembu Ruas Glenmore - Malangsari merupakan jembatan penghubung ruas jalan Glenmore menuju Malangsari Kabupaten Banyuwangi. Jembatan ini terletak pada STA 5+750 dan mempunyai panjang bentang 40 m dan lebar 5 m. Peranan jembatan ini sangat vital sekali mengingat jembatan inilah sebagai satu-satunya penghubung antara Desa Malangsari dengan Glenmore. Sebelum ada jembatan ini penduduk Desa Malangsari mengalami kesulitan jika akan menuju Glenmore maupun pusat kota Banyuwangi karena harus berputar melalui desa lain yang jaraknya cukup jauh sehingga memerlukan biaya, begitu pun sebaliknya.

Saat ini desain jembatan adalah baja yang tidak permanen (Bailey) dimana jembatan ini memerlukan biaya perbaikan yang cukup mahal. Dari segi alinyemen horizontal jembatan yang lama kurang baik dikarenakan lokasi jembatan tersebut berada pada ruas lintas selatan, dimana frekuensi kendaraan mulai dari kelas I s/d IV akan melintasi jalur tersebut, sehingga perlu diadakan peningkatan dari 1 lajur menjadi 2 lajur.

Berdasarkan situasi dan kondisi tanah (soil) di daerah tersebut sangat dimungkinkan untuk direncanakan jembatan baru sebagai pengganti jembatan lama. Dimana penempatanya dipindahkan atau digeser, sehingga trase jalan lama juga dialihkan.

Perencanaan jembatan baru tersebut menggunakan rangka baja dengan 1 bentang atau segmen yang terdiri dari 2 lajur dengan perkiraan panjang bentang ± 60 m. Penggunaan rangka baja dikarena strukturnya memiliki kekuatan atau usia yang tahan lama serta mudah pada pengerjaan di lapangan. Sehingga diharapkan jembatan baru ini mampu menampung volume lalu lintas kendaraan yang cukup padat.

1.2 RUMUSAN MASALAH

1) Bagaimana menghitung dan merencanakan bangunan atas jembatan meliputi :

a. Merencanakan gelagar-gelagar induk b. Perhitungan lantai kendaraan c. Ikatan angin

d. Merencanakan sambungan pada profil rangka baja

2) Bagaimana menghitung dan merencanakan bangunan bawah jembatan meliputi :

a. Merencanakan abutment.

b. Merencanakan pondasi yang sesuai dengan tanah setempat.

3) Bagaimana mengontrol kekuatan dan kestabilan struktur? 4) Bagaimana menuangkan hasil bentuk desain dan

analisa ke dalam bentuk gambar teknik ? 1.3 TUJUAN

Dari permasalahan yang ada di atas, adapun tujuan yang akan dicapai dalam penyusunan tugas akhir ini adalah :

1) Menghitung dan merencanakan bangunan atas jembatan,meliputi :

• Merencanakan gelagar-gelagar induk • Perhitungan lantai kendaraan • Ikatan angin

• Merencanakan sambungan pada profil rangka baja

2) Menghitung dan merencanakan bangunan bawah jembatan meliputi :

a. Merencanakan abutment.

b. Merencanakan pondasi yang sesuai dengan tanah setempat.

2) Dapat mengontrol kekuatan dan kestabilan struktur

3) Dapat memvisualisasikan hasil desain dan analisa yang telah dibuat ke dalam bentuk gambar teknik.

1.4 BATASAN MASALAH

Batasan masalah pada penulisan tugas akhir ini, antara lain :

1. Tidak merencanakan bangunan pelengkap jembatan

2. Tidak merencanakan tebal perkerasan dan desain jalan

3. Tidak menghitung aspek ekonomis dari biaya konstruksi jembatan

4. Analisa struktur manual dan program bantu SAP 2000

5. Penggambaran mengunakan program bantu Auto Cad

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 DEFINISI JEMBATAN

Jembatan merupakan bagian dari jalan raya dan merupakan konstruksi bangunan yang bertujuan untuk menghubungkan antara jalan yang satu dengan yang lain melalui suatu rintangan yang lebih rendah dari permukaan jembatan tersebut baik itu sungai, danau, lembah ataupun jurang. Gelagar merupakan bagian dari konstruksi yang mempunyai fungsi menahan beban – beban diatasnya.

konsep perencanaan struktur jembatan adalah berdasarkan atas seni ( estetika ) dari perencanaan jembatan dan konstruksi jembatan itu sendiri.

Berdasarkan dari fungsi komperehensif, maka nilai maksimum dari suatau jembatan akan ditentukan oleh :

Biaya konstruksi Kemudahan pelaksanaan

Estetika dan pertimbangan lingkungan Biaya pemeliharaan

Jembatan rangka baja adalah suatu struktur

jembatan yang bahan dasarnya menggunakan profil dari baja, dimana pada arah melintang diperoleh bentuk segitiga diatas pemikul-pemikul lintangnya.

3 Pada prinsipnya pada gelagar rangka terjadi gaya tarik

dan tekan yang bekerja pada titik simpul yang disambung berengsel atau dianggap seperti dihubungkan secara demikian, dalam keadaan-keadaan dimana gaya-gaya luar hanya bekerja pada titik-titik simpul. (struyk dan van der veen 1984).

2.2 OPTIMASI STRUKTUR JEMBATAN RANGKA BAJA DENGAN TEORI MAXWELL DAN MITCHELL

Syarat-syarat kekuatan, kekakuan, dan stabilitas dari suatu struktur harus dipenuhi dalam perencanaan struktur. Namun syarat-syarat lain seperti estetika, arsitektur, dan keekonomisan terkadang juga menjadi pertimbangan penting. Syarat kekuatan, kekakuan, dan stabilitas bisa diperoleh dari perhitungan konvensional, sementara syarat estetika, arsitektur, dan keekonomisan suatu struktur bisa ditinjau dari berbagai aspek. Dalam hal syarat keekonomisan, untuk struktur baja dapat diidentikan dengan volume minimum struktur. Untuk itu perlu dilakukan optimasi pada struktur, agar diperoleh struktur dengan volume material minimum. Materi ini bertujuan untuk menentukan tinggi optimum suatu jembatan rangka baja akibat beban gravitasi, sehingga menghasilkan volume profil baja yang minimum. Menurut

Teori Maxwell dan Mitchell, volume minimum dapat dicapai

dengan meminimumkan batang tarik atau batang tekan pada struktur rangka, yang diaplikasikan dalam analisa ini, di mana volume minimum diperoleh dengan cara mendiferensialkan volume total terhadap tinggi jembatan tersebut.

(http://id.wikipedia.org/wiki/Jembatan)

BAB III METODOLOGI 3.1 Diagram Alir Metodologi

Gambar 3.1 Metodologi Pengerjaan Tugas Akhir

3.1 Pengumpulan Data

3.1.1 Data – Data Teknis Jembatan

Adapun data-data yang digunakan dalam perencanaan adalah sebagai berikut:

1. Panjang jembatan : 40 m

2. Lebar jembatan : 7 m

3. Rencana panjang jembatan : 60 m 4. Rencana lebar jembatan : 9 m

3.1.2 Data Tanah

Dari hasil penyelidikan tanah di lokasi pembangunan jembatan diperoleh pekerjaan Boring dilakukan pada 2 titik (BH 1 dan BH 2) namun terdapat beda tinggi ± 1,50 m dimana BH 1 lebih tinggi daripada BH 2. sedangkan untuk pekerjaan Sondir dilakukan pada 2 titik pula.

Dari titik sondir 1 diperoleh hasil bahwa pada kedalaman -2,20 m dari muka tanah setempat nilai konus sudah mencapai 250 kg/cm2 _{dengan jumlah hambatan}

pelekat 234 kg/cm2_{, dasar sungai dari lantai jembatan}

lama -7,60 m.

Sedangkan pada titik sondir 2 diperoleh hasil bahwa pada kedalaman -2,40 m dari muka tanah setempat nilai konus sudah mencapai 250 kg/cm2 _{dengan jumlah hambatan}

pelekat 260 kg/cm2_{, dasar sungai dari lantai jembatan}

lama -7,60 m.

3.1.3 Data Topografi

Data topografi sangat diperlukan dalam menentukan hal-hal dibawah ini : – Bentang jembatan

– Perencanaan jalan pendekat (Approach Road)

3.1.4 Data Hidrologi

Data ini diperlukan untuk menentukan tinggi muka air banjir (MAB) maksimum yang terjadi selain itu juga dipakai untuk menentukan elevasi muka jembatan.

A

Perencanaan dan analisa struktur bawah, meliputi : 1. Perencanaan perletakan.

2. Perencanaan kepala jembatan dan penulangannya.

3. Perencanaan pondasi dan penulangannya. B

Menuangkan bentuk dan analisa struktur dalam gambar teknik.

Finish

Not OK Kontrol terhadap

kekuatan dan kestabilan

Pengumpulan data dan literature : 1. Data umum jembatan, data eksisting,

data tanah.

2. Buku-buku yang berkaitan. 3 Peraturan peraturan yang berkaitan

Mendesain lay out awal jembatan

Merencanakan dimensi profil jembatan :

1. Penentuan tinggi penampang.

Analisa struktur utama jembatan : 1. Analisa tegangan terhadap berat sendiri,

beban mati tambahan, dan beban hidup. 2. Perhitungan gaya-gaya yang bekerja. 3. Permodelan struktur dengan program SAP

Start

A B

Menentukan jenis pembebanan jembatan :

1. Beban mati struktur utama. 2. Beban hidup struktur utama. 3. Beban angin struktur utama.

4 3.2 Preliminary Desain

Bahan yang akan digunakan dalam perencanaan jembatan:

1. Beton

Kekuatan tekan beton (fc’) = 35 MPa Tegangan leleh (fy) = 360 Mpa 2. Baja

Mutu profil baja BJ 50 dengan : Tegangan leleh (fy) = 290 MPa Tegangan putus (fu) = 500 MPa 3. Direncanakan bangunan atas jembatan

menggunakan Rangka Baja Type B standart fabrikasi.

4. Penentuan dimensi tebal minimum plat dengan beton bertulang berdasar BMS 1992 pasal 5.3.2 hlm 5.4

200 ≤ D ≥ 100 + 0,04 L ( D dan L dalam mm ) 5. Profil Lantai direncanakan yang sudah digalvanis

dengan grade 42 sesuai ASTM A572 3.4 Bangunan Atas Jembatan

3.4.1 Pembebanan Pada Struktur Utama Jembatan

1. Aksi dan Beban Tetap

Beban tetap terdiri : • Berat Sendiri

Berat sendiri adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan elemen non struktural yang dianggap tetap.

• Beban Mati Tambahan

Beban mati tambahan adalah berat seluruh bahan yang membentuk suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen non struktural, dan mungkin besarnya berubah selama umur jembatan.

• Tekanan Tanah

Koefisen tekanan tanah nominal harus dihitung dari sifat – sifat tanah yang ditentukan berdasarkan pada kepadatan, kadar kelembaban, kohesi sudut geser dalam dan sebagainya.

Limit of travel Batas lewat Surchage Beban tambahan

600 mm

Daerah keruntuhan aktif

Traffic able to travel next to wall

Lalu lintas bisa lewat disebelah dinding Aktive failure zone

Limit of travel Batas lewat Surchage Beban tambahan

Daerah keruntuhan aktif Aktive failure zone

Traffic prevented from travelling next to wall

Lalu lintas dicegah untuk bisa melewati disebelah dinding

Gambar 3.2 Tambahan Beban Hidup

2. Beban Lalu Lintas

• Beban lajur “D”

1. Beban terbagi rata (UDL) dengan intensitas q kPa, dengan q tergantung pada Beban panjang yang dibebani total (L) sebagai berikut:

L ≤ 30m, q = 8 kPa L > 30m, q =

kPa

L

15

0.5

8

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

₊

×

2. Beban garis (KEL) sebesar p kN/m, ditempatkan dalam kedudukan sembarang sepanjang jembatan dan tegak lurus pada arah lalu lintas.

P = 44 KN P = 44 KN/m

Adapun pembebanan ini dapat dilihat pada gambar dibawah :

Intesity q kPa Intensitas q kPa Intensity p kN/m Intensitas p kN/m Knife edge load

Beban garis

Direction of traffic Arah lalu lintas

UDL Beban tersebar merata

90°

Gambar 3.3 Kedudukan beban lajur “D”

• Beban Truk “T”

Beban truk “T” adalah kendaraan berat tunggal dengan tiga gandar yang ditempatkan dalam kedudukan sembarang pada lajur lalu lintas rencana. Muatan “T” = 100% ⇒ P = 10 ton 5 8 1.75 m 2.75 m 0.50 0.50 50 kN 200 kN 200 kN 200 mm 25 kN 500 mm 200 mm 100 kN 2.75 m 500 mm 200 mm 100 kN 200 mm 25 kN 200 mm 500 mm 100 kN 200 mm 500 mm 100 kN m m 125 mm 125 mm

Kendaraan truck ”T” ini harus ditempatkan di tengah-tengah lajur lalu-lintas rencana. Jumlah maksimum lajur lalu-lintas rencana seperti tercantum dalam tabel berikut

Type Jembatan (1) Lebar jalur Kendaraan (m) (2) Jumlah Lajur Lalu-Lintas Rencana Satu jalur 4.0-5.0 1

Dua arah, tanpa

median 11.3-15.0 5.5-8.25 2 (3) 4 Banyak arah 8.25-11.25 11.3-15.0 15.1-18.75 18.8-22.5 3 4 5 6

5 Tabel 3.1 Jumlah Lajur Lalu-Lintas Rencana

3. Untuk Pejalan Kaki

Semua elemen dari trotoar atau jembatan penyeberangan yang langsung memikul pejalan kaki harus direncanakan untuk beban nominal 5 kPa. Jembatan pejalan kaki dan trotoar pada jembatan jalan raya harus direncanakan untuk memikul beban per m2 _{dari luas yang di bebani}

seperti pada Gambar 3.4

Loaded Area : Luas Beban (m2)

120 100 80 60 40 20 0 6 4 2 0 L oad I ntensity : I ntensita s beba n (k Pa

) _{Pejalan kaki yang berdiri sendiri dan bangunan atas jembatan}Footbridges and sidewalks independent of road bridge superstructure

bangunan atas jembatan Pejalan kaki yang dipasang pada road bridge superstructure For sidewalks attached to the

Gambar 3.4 Pembebanan untuk Pejalan Kaki • Faktor beban Dinamik (DLA)

Faktor beban dinamik berlaku pada “KEL” lajur “D” dan truk “T” untuk simulasi kejut dari kendaraan bergerak pada struktur jembatan.( BMS 1992 ).

Untuk muatan “T” ⇒ DLA = 0,30

Untuk bentang menerus, panjang bentang ekivalen LE diberikan dengan rumus berikut:

max

xL L

LE = ev (2.1)

Dimana :

Lev = Panjang bentang rata-rata dari kelompok

bentang yang disambung secara menerus.

Lmax = panjang bentang maksimum dalam kelompok bentang yang disambung secara menerus. Untuk pembebanan Truk ”T“, DLA diambil 0.3. Gambar 3.5 Faktor Beban Dinamis untuk KEL

Untuk KEL lajur “D”

LE ≤ 50m ⇒ DLA = 0,40 50m ≤ LE ≤ 90m ⇒ DLA = 0.525 – 0.0025 L 90m ≤ LE ⇒ DLA = 0.30 3. Aksi Lingkungan • Beban Angin

Perhitungn beban angin sesuai dengan RSNI T-02-2005 pasal 7.6 hlm 34, digunakan rumus sebagai berikut :

TAW = 0,0006 CW ( VW )2 Ab

Dimana : CW = Koefisien seret

VW = Kecepatan angin rencana (m/dt) untuk keadaan batas

yang ditinjau

Ab = luas koefisien bagian samping jembatan (m2₎

Tabel 3.2 Koefisien Seret Cw

Tipe jembatan Cw

Bangunan atas masif ; (1), (2) b/d = 1.0 b/d = 2.0 b/d = 6.0 2.1 (3) 1.5 (3) 1.25 (3) Bangunan atas rangka 1.2 Tabel 3.3 Kecepatan Angin Rencana Vw Catatan :

(1) b = lebar keseluruhan jembatan dihitung dari sisi luar sandaran; d = tinggi bangunan atas, termasuk tinggi bagian sandaran yang masif

(2) Untuk harga antara dari b/d bisa diinterpolasi linier (3) Apabila bangunan atas mempunyai su

TAW = 0,0012 CW (VW)2

• Beban Gempa

Pengaruh beban gempa hanya ditinjau pada keadaan batas ultimate. Pada metode beban statis ekivalen untuk beton rencana gempa minimum sesuai RSNI T-02-2005 pasal 7.7.1 hlm 35. dipakai rumus :

TEQ = Kh I WT

Dimana : Kh = C . S

TEQ = Gaya geser dasar total dalam arah yang ditinjau

(KN)

Kh = Koefisien gempa horisontal W T = Berat total nominal bangunan (KN)

I = Faktor kepentingan

C C = Koefisien gempa dasar untuk daerah waktu Limit State Keadaan Batas Location Lokasi Within 5 km of the coast Sampai 5 km dari pantai > 5 km from the coast > 5 km dari pantai Serviceability Daya layan 30 m/s 25 m/s Ultimate 35 m/s 30 m/s

6 kondisi setempat yang sesuai

S = Faktor type bangunan (1-3)

G

Gambar 3.6 Peta Zona Gempa Indonesia • Pengaruh temperatur

Pengaruh temperatur dibagi menjadi 2 yaitu : ¾ Variasi temperatur jembatan rata-rata ¾ Variasi temperatur di dalam bangunan

atas jembatan (perbedaan temperatur). • Gaya Rem (BDM 1992 hlm 2.21) : L ≤ 80 : gaya rem S.L.S = 250 KN 80 ≤ L ≤ 180 : gaya rem S.L.S = (2.5 L + 50) KN L ≤ 180 : gaya rem S.L.S = 500 KN 3.4.2 Aksi-Aksi Lainnya • Gaya Gesekan • Kombinasi beban 3.5.3 Desain Struktur

• Analisa pembebanan menurut yang ada pada struktur jembatan tersebut.

• Analisa struktur dengan manual dan program Bantu seperti SAP 2000

• Perhitungan plat kendaraan, trotoar dan kerb. Tebal minimum plat lantai kendaraan adalah :

ts ≥ 200 mm

ts ≥ (100 + (40 x L)) mm Dimana : L = Bentang dari plat lantai kendaraan antara pusat tumpuan (m)

• Perhitungan perletakan jembatan 3.5 Bangunan Bawah Jembatan

3.5.1 Perencanaan Abutmen 1. Perencanaan abutment

¾ Beban dari bangunan atas ¾ Berat sendiri abutment ¾ Beban tekanan tanah aktif ¾ Beban gempa

¾ REM

2. Perhitungan gaya gaya dalam

¾ Gaya vertikal akibat DL gelagar dan LL (UDL x kejut, KEL x kejut)

¾ Gaya horisontal akibat beban gempa dan REM

¾ Momen yang terjadi akibat gaya vertikal dan horisontal

3. Penulangan abutment

¾ Perhitungan penulangan plat vertikal Mu = Mmax Rn = ₂ . * d b M ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − − = ' 2 , 1 ' . . * . . 4 , 2 ) . ( . 2 2 2 2 fc fsy K fc fsy d b M K fsy K fsy K R C R C R C R C ρ ( BMS Pasal 5.4 Hal. 5 – 13 ) ρ min = 1,4/fsy ρ min > ₂ bd

Ast _{...digunakan ρ min} As = ρ b d

¾ Perhitungan penulangan konsol pendek Vu = Vu1+Vu2 Nuc = 0,2 Vu Vn =

φ

Vv

Avf =

µ

.

fy

Vn

Tulangan Af yang dibutuhkan untuk menahan momen Mu adalah

Mu = 0,2 Vu + Nuc (h-d) Rn = ₂ . * d b M ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − − = ' 2 , 1 ' . . * . . 4 , 2 ) . ( . 2 2 2 2 fc fsy K fc fsy d b M K fsy K fsy K R C R C R C R C ρ ( BMS Pasal 5.4 Hal. 5 – 13 ) ρ min = 1,4/fsy ρ min > ₂ bd

Ast _{...digunakan ρ min} Af = ρ b d

Tulangan tarik An = Nuc / (Φ.Fy) Tulangan utama total Klasifikasi Jembatan Umur Rencana Kalikan KU Dengan Aksi Tetap Aksi Transien Jembatan sementara 20 tahun 1,0 0,87 Jembatan Biasa 50 tahun 1,0 1,00 Jembatan

Khusus

100 tahun

7 As = Af + An As = Avf +An 3 . 2 Asmin = ρ_min. b d Ah = 3 Avf

4. Penggambaran hasil perhitungan 5. Penulisan hasil analisis

3.5.2 Perencanaan Pondasi Tiang 3.5.2.1 Pemilihan Tiang Pancang

Faktor yang mempengaruhi dalam pemilihan tiang pancang yang dipergunakan di struktur bangunan ini adalah :

1. Diusahakan dengan harga yang termurah.

2. Kemampuan menembus lapisan tanah keras tinggi, untuk menghindari terjadinya tekuk.

3. Mampu menahan pemancangan / pemukulan yang keras, agar tidak hancur ketika pemancangan berlangsung

Gambar 3.7 Contoh – Contoh Pondasi Bila Lapisan Pendukung Pondasi Cukup Dangkal

Perencanaan pondasi harus diperhitungkan terhadap daya dukung tiang :

Daya dukung tiang individu berdasarkan : • Kemampuan bahan.

Rumus : Qbahan = A x fc’

Dimana : Qbahan = daya dukung tiang

A = luas penampang

fc’ = mutu bahan

• Effisiensi tiang dengan menggunakan persamaan

conversi Labarre : Rumus : Ek = 1 –

⎢⎣

⎡

⎥⎦

⎤

−

+

−

xmxn

n

m

m

n

90

)

1

(

)

1

(

θ

Dimana : Ek= effisiensi tiang individu

m = jumlah baris

n = jumlah tiang per baris θ = arc tan d/s

d = dimensi tiang s = jarak antar tiang

• Daya dukung tiang Rumus : Qtiang = SF xJHP SF AxC) ( ) ( ₊

φ

Dimana : Qtiang = daya dukung tiang individu

A = luas penampang C = harga conus ∅ = keliling tiang

JHP = jumlah hambatan pelekat SF = angka keamanan yang besarnya masing – masing 3 dan 5

• Perhitungan jarak tiang pancang Rumus : 2,5D ≤ S ≤ 3D

Perhitungan jarak tiang pancang ke tepi poer

Rumus : 1,5D ≤ S1 ≤ 2D

• Perkiraan jumlah tiang pancang Rumus :

ijin P

P n=

∑

Dimana : n = jumlah tiang

∑

P

= jumlah beban vertikal ijin

P = daya dukung ijin (diambil nilai terkecil dari Qbahan dan Qtiang)

• Daya dukung tiang dalam group Rumus :

Pgroup =

η

x P ijin

Dimana :

Pgroup = daya dukung tiang

Pijin = daya dukung tiang individu

η = effisiensi tiang individu

• Beban maksimum yang diterima tiang dalam kelompok tiang

Rumus :

∑

∑

∑

× _± × ± = max₂ max₂ y y M x x M n P P y x satu TP

Dimana :

∑

P

= jumlah beban vertikal n = jumlah tiang

Mx = My= momen yang bekerja diatas poer

x,y = jarak dari sumbu tiang ke titik berat susunan kelompok tiang

8 BAB IV

PERENCANAAN LANTAI KENDARAAN DAN TROTOAR

4.1 Perencanaan Lantai Kendaraan

Menurut BMS 1992 Pasal 6.7.1.2 untuk tebal minimum pelat minimum pelat lantai kendaraan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

d4 = 5 d3 = 20 balok memanjang b1= 120 aspal beton balok melintang

Gambar 4.1 Lantai Kendaraan

mm 148 (1,20) 40 100 b 40 100 ts mm 200 ts 1 = + = + ≥ ≥

Jadi dipakai tebal pelat = 200 mm Dimana :

ts = tebal pelat lantai kendaraan

b1 = bentang pelat lantai antara pusat tumpuan

Direncanakan pelat lantai kendaraan dari beton dengan ketebalan 20 cm.

4.1.1 Pembebanan a. Beban Mati

• Berat sendiri pelat

= 0,2 x 2.400 x 1 x 1,3 = 624 kg/m • Berat aspal

= 0,05 x 2.200 x 1 x 1,3 = 143 kg/m • Berat air hujan

= 0,05 x 1.000 x 1 = 50 kg/m Qd (u) = 817 kg/m b. Beban Hidup

• Beban roda truck ” T ” = 100 kN = 10.000 kg ...

BMS pasal 2.3.4.1

• Dengan factor kejut (DLA = Dynamic Load

Allowance) = 0,3 ... BMS pasal 2.3.6

Total muatan :

T = ( 1 + 0,3 ) x 100 = 130 kN = 13.000 kg 4.1.2 Penulangan Lantai Kendaraan

• Faktor beban KUMS = 1,3 ... (beton di cor setempat)

• Faktor beban KUTT = 2 ... (beban truck)

• Qd (u) = 817 kg/m

• Tu = 2 x T = 2 x (13.000) = 26.000 kg 4.1.2.1 Penulangan Arah Melintang

Untuk b1 = 120 cm - 1 / 1 0 - 1 / 1 0 + 1 / 8 b 1 b 1 + 1 / 8 - 1 / 1 0

Gambar 4.2 Momen Distribusi Arah Melintang Dipakai tulangan D19 – 120 (As = 2361,54 mm2₎

As’ = ρ’ x b x d = 0,0088 x 1.000 x 150,5 = 1324,4 mm2

Dipakai tulangan D19 – 200 (As’ = 1416,93 mm2₎

h =200 b =1000 D19 - 200 d = 150.5 40 d" D19 - 120

Gambar 4.3 Penulangan Arah Melintang 4.1.2.2 Penulangan Arah Memanjang

Dipasang tulangan susut dan suhu dengan ketentuan sebagai berikut : (SNI 03 – 2847 – 2002 Psl. 9.12) As min = 0,00188 x 1.000 x 150,5 = 282,94 mm2

Dipakai tulangan D8 – 170 (As = 295,53 mm2 ₎

h= 200 b =1000 D19 - 200 d = 150.5 40 d" D19 - 120 D8 - 170

Gambar 4.4 Penulangan Arah Memanjang 4.1.3 Kekuatan Pelat Lantai Terhadap Geser Kekuatan geser ultimate dari pelat lantai kendaraan didasarkan pada persamaan berikut : (BMS 6.7.2.3)

Vuc = uxd

(

fcv +0,3σcp

)

Dengan : fcv = x fc' 0,34 fc' h β 2 1 0,17 + _⎟⎟ ≤ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ Dimana :

u = panjang efektif dari keliling geser kritis.

d = tinggi efektif, diambil rata – rata di sekeliling garis keliling geser kritis.

β h = perbandingan antara dimensi terpanjang dari luas efektif yang dibebani Y, dengan dimensi X, diukur tegak lurus Y.

Beban T yang bekerja sebesar 100 kN, dengan luas bidang kontak roda 20 x 50 cm. Beban pada saat ultimate dengan faktor beban 2 dan faktor beban dinamis 0,3 sebesar = (100 + (1 + 0,3)) x 2 = 260 kN.

Lintasan kritis yang terjadi sesuai ketentuan BMS 1992 (Ps.6.7.2 )

9

50 cm _{45° ( arah penyebaran beban} T = 100 kN x 1,3 ) d3 d0 20 50 d3/2 b0 luas bid. kontak

roda keliling kritis arah kendaraan d3/2 d3/2 d3/2

Gambar 4.5 Lintasan Kritis Dari gambar di atas maka :

cm d 5 , 12 2 25 2 3_{= =} bo = 700 cm do = 400 cm u = 2 x (700 + 400) = 2200 mm β h = 50 / 20 = 2,5 d = 200 mm fcv = x 35 2,5 2 1 0,17

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

₊ = 1,810 N/mm2 < 0,34 x 35 = 2,011 N/mm2 (OK) Vuc = 2.200 x200x(1,810+0,3x0) = 796400N = 796,4 kN

Gaya geser ultimate = 260 kN ≤ Vuc = 796,4 kN → OK!! 4.2 Perencanaan Trotoar

4.2.1 Perhitungan Trotoar a. Data – data perencanaan :

• Lebar trotoar = 1 m

• Tinggi pelat trotoar = tinggi kerb = 20 cm • Mutu beton fc’ = 35 MPa

• Mutu baja fy = 360 Mpa

Gambar 4.6 Trotoar

Dipakai tulangan D16 – 250 (As = 804,2 mm2₎

As’ = ρ'xbxd = 0,0026 x 1.000 x 172 = 447,2 mm2

Dipakai tulangan D16 – 400 (As = 502,4 mm2₎

Untuk tulangan susut :

As = 0,00188 x 1.000 x 172 = 323,36 mm2

Pakai tulangan D8 – 150 (As = 334,93 mm2₎

h =200 b =1000 D16 - 400 d = 172 40 d" D16 - 250 D8 - 150

Gambar 4.7 Penulangan Trotoar BAB V

PERENCANAAN GELAGAR JEMBATAN Untuk perencanaan gelagar jembatan ini menggunakan profil baja dengan mutu BJ 50, dengan ketentuan sebagai berikut :

Tegangan leleh → fy = 290 Mpa Tegangan ultimate → fu = 500 MPa Modulus Elastisitas → E = 2,1 x 106 _kg/cm2

5.1 Perencanaan Gelagar Memanjang

500

Gelagar Memanjang

d4 d3

Gambar 5.1 Detail Perencanaan Gelagar Untuk perencanan gelagar memanjang dipilih profil WF dengan dimensi : 450 x 300 x 10 x 15

5.1.1 Pembebanan a. Beban Mati

• Berat pelat beton

= d3 x b1 x γbeton x KUMS…BMS 1992 Pasal 2.2.2 tabel 2.1 = 0,2 x 1,20 x 2.400 x 1,3 = 748,8 kg/m • Berat aspal = d4 x b1 x γbeton x KUMS…BMS 1992 Pasal 2.2.2 tabel 2.1 = 0,05 x 1,20 x 2.200 x 1,3 = 171,6 kg/m • Berat bekisting = g x b1 x KUMS…BMS 1992 Pasal 2.2.2 tabel 2.1 15 kN/m

10 = 50 x 1,20 x 1,4 = 84 kg/m

• Berat sendiri balok

= g x KUMS…BMS 1992 Pasal 2.2.2 tabel 2.1 = 106 x 1,1 = 116,6 kg/m Qd (u) = 1.121 kg/m • MD = xQd(u)xl2 8 1 = 2 5 x 121 1 x 8 1 = 3503,13 kgm b. Beban Hidup

• Beban terbagi rata (UDL)

Menurut ketentuan BMS 1992 pada pasal 2.3.3.1 untuk : kPa L 15 0,5 8,0 q ; m 30 L kPa 8,0 q ; m 30 L ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ ₊ = > = ≤ QL = 800 x 1,2 x 2 = 1920 kg/m = 19,2 kN/m • Beban garis (KEL)

P = 44 kN/m = 4.400 kg/m

LE = L = 60 m → (untuk bentang tunggal)

Untuk LE = 60 m, dari gambar 2.8 BMS 2.3.6

didapatkan harga DLA = 30 %, maka beban yang bekerja dengan adanya faktor kejut DLA adalah : P1 = (1 + DLA) x P x b1 x KUTD = (1 + 0,3) x 44 x 1,2 x 2 = 137,28 kN = 13.728 kg λ λ 1/4P _gp.Mc qL1 (m) C A B

Gambar 5.2 Pembebanan Akibat Beban KEL

1 L M = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ₊ λ x P x 4 1 λ x Q x 8 1 1 L 2 = _⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ _{+ x13.728x5} 4 1 5 x 1920 x 8 1 2 = 23.160 kgm c. Momen akibat beban truck ”T”

T ( 1 + 0,3 )

gp.Mc 1/4λ

Gambar 5.3 Pembebanan Akibat Beban Truck

2 L M = U TT K x λ x 4 1 x ) 0,3 1 ( T + = x5x 2 4 1 x ) 0,3 1 ( x 100 + = 325 kNm = 32.500 kgm

Karena ML1 < ML2 , maka dipakai momen akibat

beban hidup yaitu ML = 32.500 kgm

5.1.2 Kontrol kekuatan lentur Mu = φ Mn (3503,13 + 32.500 ) x 100 = 0,9 x 2.900 x Zx 3.600.312,5 = 2.610 Zx Zx ≥ 1.409,63 cm3 → (Anggap kompak) 5.1.2.1 Kontrol penampang : a. Badan : h = d – 2 ( t f + r ) = 434 - 2 ( 15 + 24 ) = 356 mm tw h ≤ fy 1.680 10 356 ≤ 290 1.680 35,6 ≤ 98,653 → OK !! b. Sayap : f f t 2 b ≤ fy 170 15 x 2 299 ≤ 290 170 9,967 ≤ 9,983 → OK !! Penampang kompak : Mnx = Mpx 5.1.2.2 Kontrol tekuk lateral :

Dipasang shear connector praktis sejarak 120 cm sebagai pengaku arah lateral.

• LP =1,76 x fy E y i = 290 210.000 x 04 , 7 x 1,76 = 333,423 cm • LB = 120 cm ⇒ LP > LB (Bentang Pendek) • Mnx = Mpx Mp = Zx x fy = 2.287 x 2.900 = 6.632.300 kgcm • ΦMn ≥ Mu 0,9 x 6.632.300 ≥ 3.600.656 5.969.070 ≥ 3.600.312,5 ⇒ OK !! 5.1.3 Kontrol lendutan

Persyaratan untuk lendutan per bentang memanjang (L = 5 m)

11 • ∆ijin = λ 800 1 ₌ 0 0 5 x 800 1 = 0,625 cm ... (BMS 6.8.2)

b. Lendutan akibat beban hidup ( UDL + KEL ) : • ∆o(udl+kel) = x L I E λ Q 384 5 4 + x 1 I E L P 48 1 3 = 800 . 46 x 10 x 2,1 ) 500 ( x 2 , 9 1 384 5 6 4 + 800 . 46 x 10 x 2,1 ) 500 ( x 48 1 6 3 13728 = 0,15 + 0,36 = 0,51 cm c. Lendutan akibat beban truck :

• ∆o(T) = x I E λ P 48 1 3 = 800 . 46 x 10 x 2,1 ) 500 ( x 000 . 3 1 48 1 6 3 = 0,34 cm

Dipakai beban dari lendutan yang lebih besar yaitu akibat beban hidup = 0,51 cm

• ∆o(udl+kel) ≤ ∆ijin 0,51 ≤ 0,625 ⇒ OK !! 5.1.4 Kontrol geser

a. Untuk beban hidup ( UDL + KEL ) menentukan :

• Va max =

(

)

⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + xλ 2 1 x Q 1 x P _L1 1 =

(

)

⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + x5 2 1 x 2 , 19 1 x 137,28 = 185,28 kN = 18.528 kg b. Untuk beban T menentukan :

• Va max = Tx

(

1+0,3

)

x1x2

= 100x

(

1+0,3

)

x1x2 = 260 kN = 26.000 kg

Jadi Va yang digunakan adalah Va akibat beban T sebesar 13.000 kg. • w t h ≤ fy 1.100 10 356 ≤ 290 1.100 35,6 ≤ 64,594 ⇒ Plastis!! • Vu ≤ φ Vn Vu ≤ 0,6 x fy x Aw → Aw = d x tb 26.000 kg ≤ 0,9 x 0,6 x 2.900 x 43,4 x 1 26.000 kg ≤ 67.964,4 kg ⇒ OK!!

Jadi profil 450 x 300 x 10 x 15 dapat dipakai

5.2 Perencanaan Gelagar Melintang

Untuk perencanan awal gelagar melintang dipilih profil :

WF 900 x 300 x 18 x 34 a. Beban Mati Sebelum komposit b1 berat b. m em anjang B A _B q1

Gambar 5.6 Pembebanan Gelagar Melintang QD1 = 4.270,43 kg/m • Q_D1(U) = Q = 4.270,43 kg/m _D1 • M Q1 = 2 ) U ( D1 xB Q x 8 1 = 2 9 x x 8 1 4.270,43 = 43238,14 kgm Sesudah komposit aspal kerb 0,2 m 1 m B A B 1 m

Gambar 5.7 Pembebanan Gelagar Melintang Beban mati = QD2 = 3835 kg/m

MQ2 = (RA x 4,5) – (31,2 x 1 x 4) – (7,15 x 3,5 x 1, 75)

= (56,225 x 4,5) – (31,2 x 1 x 4) – (7,15 x 3,5 x 1,75) = 84,419 kNm = 8.441,9 kgm

b. Beban Hidup

• Beban terbagi rata (UDL)

qUDL = q x λ = 800 x 5 x 2 = 8.000 kg/m

• Beban garis (KEL)

Beban P = 44 kN/m = 4.400 kg/m dengan faktor DLA = 0,3

Maka beban KEL yang bekerja adalah : PKEL = ( 1 + DLA ) x P

= ( 1 + 0,3 ) x 4.400 x 2 = 11.440 kg/m

5,5 m

lebar 2 jalur kendaraan B (m) 1 m 100% D 50% D B A gp.Mc C

Gambar 5.8 Pembebanan Akibat Beban UDL & KEL Q2

b = 9 m

12 Beban ”D” = Beban UDL + Beban KEL

= (8.000 + 11.440) = 19.440 kg/m - q1 = 100 % x 19.440 = 19.440 kg/m - q2 = 50 % x 19.440 = 9.720 kg/m Mmax L1 = 177.086,25 kgm c. Beban truck “T’ 1,75 m T = 100 x 1,3 B (m) 1,75 m 1 m T T T A B gp.Mc C

Gambar 5.9 Pembebanan Akibat Beban Truck (kondisi a) Mmax L2 a = 162.500 kgm B ( m ) B A g p . M c C 1 , 7 5 m T T

Gambar 5.10 Pembebanan Akibat Beban Truck (kondisi b)

Mmax L2 b = VA x 4,5 – T (0,875)

= 26.000 x 4,5 – 26.000 x (0,875) = 94.250 kgm

Dipakai Momen beban truck kondisi a = 201.500 kgm Dari kondisi di atas, maka dipilih kondisi yang memberikan Mmax terbesar yaitu :

M max L1 = 177.086,25 kgm

5.2.1 Menentukan Lebar Efektif Pelat Beton • be1 ≤ S ≤ 500 cm • be2 ≤ 4 L ≤ 4 900 = 225 cm Dimana :

S = Jarak antar gelagar melintang L = Lebar jembatan

Untuk lebar effektif pelat beton diambil yang terkecil yaitu 225 cm.

5.2.2 Check Kriteria Penampang h 1100 788 1100

tw ≤ fy => 18 ≤ 290 => 43.78 ≤ 64.6 OK PLASTIS 5.2.3 Menentukan letak garis netral

• Luas beton : AC = beff x tb = 2.250 x 200 = 450.000 mm2 = 4.500 cm2 • Luas baja : AS = 364 cm2 Es = 2,1 x 10 6 _kg/cm2 _{= 210.000 MPa} EC = 4.700 fc' = 4.700 35 = 27.805,575 MPa n = Ec Es = 27.805,575 210.000 = 7,552 • Luas konversi beton terhadap baja =

2 cm 868 , 95 5 7,552 n Ac ₌ 4.500 ₌ • Luas total AT = n Ac _{+ As = 595,868 + 364 =} 959,868 cm2 dt = _⎢⎣⎡ + _⎥⎦⎤ 2 tb 2 d = _⎢⎣⎡ + _⎥⎦⎤ 2 20 2 91,2 = 55,6 cm dt x As = AT x dc Dimana : dc = T A dt x As = 959,868 55,6 x 364 = 21,05 cm ds = dt – dc = 55,6 – 21,05 = 34,55 cm dt = 55,6 cm ds = 34,55 cm Yaa =11,05 cm Yba = 31,05 cm Yab = 80,15 cm dc = 21,05 cm Grs. Netral setelah komposit Grs. Netral sebelum komposit

Gambar 5.11 Garis Netral Ic = Iprofil + ( As x ds2 ) + n Ic + _⎢⎣⎡ _{x dc}2_⎥⎦⎤ n Ac = 498.000 + ( 364 x 34,552 _{) +} 7,552 20 x 225 x 12 1 3 + (595,868 x 21,052 ₎ = 498.000 +434.507,71+19.862,29+264.030,6 = 1.216.400,6 cm4 Yab = dprofil + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ _tb 2 1 - dc = 91,2 + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ _x20 2 1 - 21,05 = 80,15 cm Wab = ab Y Ic = 80,15 6 1.216.400, = 15.176,551 cm3 Yaa = dc - ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ _tb 2 1 = 21,05 - ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ _x20 2 1 = 11,05 cm

13 Waa = aa Y Ic = 11,05 6 1.216.400, = 110.081,502cm3 Yba = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + tb 2 1 dc = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + x20 2 1 21,05 = 31,05 cm Wba = ba Y Ic = 31,05 6 1.216.400, = 39.175,543 cm3

a. Momen sebelum komposit :

Mtot1 = MQ1 = 42.291,446 kgm σsebelum komposit = x tot S 1 M = 10.900 6 4.229.144, = 387,995 kg/cm2

b. Momen setelah komposit : Mtot2 = MQ2 + Mmax L1 = 8.441,9 + 177.086,25 = 185.528,15 kgm = 18.552.815 kgcm σab = ab tot2 W M = 15.176,551 18.552.825 = 1.222,465 kg/cm2 σaa = aa tot2 W M = 2 110.081,50 18.552.825 = 168,537 kg/cm2 σba = n 1 x W M ba tot2 ₌ 7,552 1 x 39.175,543 18.552.825 = 62,709 kg/cm2 1.222,465 kg/cm2 62,709 kg/cm2 168,537 kg/cm2 387,995 kg/cm2 1610,46 kg/cm2 556,532 kg/cm2 387,995 kg/cm2 62,709 kg/cm2

Gambar 5.12 Tegangan Komposit 5.2.5 Gaya Geser

a. Gaya geser sebelum komposit.

q D1 = 4.176,933 kg/m

B

A B

gp.vA

Gambar 5.13 Beban Merata Geser Sebelum Komposit • Σ MB = 0 VA x 9 - QD1 x 9 x 4,5 Va = 9 4,5 x 9 4.176,933x _{= 18.796,19 kg}

b. Gaya geser setelah komposit.

q

B aspal

Gambar 5.14 Beban Merata Geser Setelah Komposit VA = 56,225 kN = 5.622,5 kg

c. Gaya geser akibat beban hidup

Gaya geser maksimum diperoleh jika UDL + KEL tidak simetris.

B

A lebar 2 jalur kendaraan B

100% D

50% D

gp.VA

Gambar 5.15 Gaya Geser Akibat UDL + KEL Tak Simetris • Σ MB = 0 VA x 9 – q1 x 5,5 x 5,25 – q2 x 1,5 x 1,75 = 0 Va =

(

) (

)

9 1,75 x 1,5 x 720 . 9 5,25 x 5,5 x 19.440 + = 9 586845 = 65.205 kg 5.2.6 Kontrol Lendutan

Persyaratan untuk lendutan (L = 9 m) • ∆ijin = L 800 1 = x900 800 1 = 1,125 cm ...(BMS 6.8.2) • Lendutan akibat beban hidup ( UDL + KEL ) :

- ∆0 (UDL + KEL) = x I E λ Q 384 5 L 4 = 498.000 x 10 x 2,1 ) (900 x 2 , 97 384 5 6 4 = 0,794 cm < ijin∆ = 1,125 cm...OK

Jadi profil 900 x 300 x 18 x 34 dapat dipakai

5.3 Perhitungan Shear Connector

Untuk jarak perhitungan shear connector (BMS 7.6.8.3) tidak boleh melebihi nilai sebagai berikut

B A

14 • 600 mm

• 2 x tebal lantai

• 4 x tinggi shear connector

Tinggi minimum dari paku shear connector adalah 75 mm dan jarak antara paku shear connector dengan ujung flens gelagar tidak boleh kurang dari 25 mm. Untuk diameter paku shear connector tidak boleh melebihi :

• 1,5 x tebal plat flens bila plat memikul tegangan tarik. • 2,0 x tebal plat flens bila tidak terdapat tegangan tarik. Digunakan shear connector jenis paku / stud dengan data – data sebagai berikut :

• Diameter = 25 mm < 1,5 x 34 = 51 mm • Tinggi total = 100 mm

• Jarak melintang antar stud = 130 mm • Kuat beton fc’ = 35 MPa → σc = 0,4 fc’

σC = 0,4 x 35 = 14 Mpa

5.3.1 Kekuatan Stud Connector (Q) Ec = 0,041 W 1,5

fc

'

= 0,041 x 24001,5 _x 35

= 28.519,03 Mpa

Gambar 5.15 Stud connector Qn = 0,5 Asc (fc’.Ec)0,5 = 0,5 x (0.25 x 3,14 x 252_{) x (35 x} 28.519,03)0,5 = 245087,45 N Asc x fu = 490,63 x 500 = 245315 N Qn ≤ Asc x fu 245087,45 N ≤ 245315 N...OK Vh = C Ac = beff x tb = 2250 x 200 = 450.000 mm2 C1 = As.fy = 36400 x 290 = 10.556.000 N C2 = 0,85 fc’.Ac = 0,85 x 35 x 450000 = 13.387.500 N C3 =

∑

= N n Qn 1

( untuk komposit penuh C3 tidak menentukan)

C= C1 ( menentukan )

Jumlah stud Connector ( n ) = _43,07

45 , 24508710556000 = = Qn Vh ≈ 45 buah

Jadi jumlah shear connector stud yang dibutuhkan sepanjang balok adalah :

2n = 2 x 45 = 90 buah

Jarak shear connector = 900/45 = 20 cm 5.3.2 Jarak Pemasangan Shear Connector

S = 200 mm WF 900 x 300 x 18 x 34 d = 25 mm 912 200 200 200 200 86 130 86

Gambar 5.16 Pemasangan stud connector BAB VI

KONSTRUKSI PEMIKUL UTAMA 6.1 Umum

a. Beban Mati (Untuk Satu Rangka) • Berat trotoar

Berat pelat trotoar = 3120 kg/m • Berat pejalan kaki

Beban nominal trotoar = 5 kPa = 500 kg/m2

(akibat pejalan kaki) ... (BMS 2.3.9)

= q x λ …………..…(BMS 2.3.9) = 500 x 5 = 2500 kg/m QD1 = 5620 kg/m Beban PD1 = 1 m x 5620 kg/m = 5.620 kg • Berat pelat lantai kendaraan

Beban PD2 = x3120x9

2 1

= 14.040 kg • Berat gelagar melintang → (g = 286 kg/m)

Beban PD3 = 1,1 x 9 x 286 x 2 1 = 1.415,7 kg • Berat gelagar memanjang → (g = 106 kg/m)

Beban PD4 = 1,1 x 9 x 5/1,2 x 106 x 2 1 = 2186,25 kg • Berat aspal Beban PD5 = x715x7 2 1 = 2.502,5 kg

15 Jadi PD TOT = ( PD1 + PD2 + PD3 + PD4 + PD5 )

= (5.620 + 14.040 + 2186,25 + 1.765,5 + 2.502,5) = 26.114,25 kg

Jadi P mati = 26.114,25 kg

P rangka adalah beban yang diakibatkan berat sendiri struktur

rangka batang tersebut Direncanakan profil

:Horisontal Atas = WF 400 x 400 x 20 x 35 :Horisontal Bawah = WF 400 x 400 x 20 x 35 :Diagonal

Tepi (frame 4, 5 dan 36, 37)

= WF 400 x 400 x 21 x 21 Tengah (frame 6 -35)

= WF 400 x 400 x 15 x 15 Berat Rangka Total = 99715,53 kg 

Berat Pelat penyambung + Ikatan angin

= 20% x Berat Rangka = 20 % x 99715,53 = 19.943,11 kg Prangka total = 99.715,53 + 19.943,11 = 119.658,64kg Prangka = 119.658,64: (12 x 2) = 4.985,77 kg P = Pmati + Prangka = 26.114,25 + 4.985,77 = 31.100,03 kg Gaya batang Akibat Beban Mati P

1 2 3 4 5 6 1' 2' 3' 4' 5' 6' P/2 P P P P P P P P P P P P/2 b. Beban Hidup

• Beban terbagi rata (UDL)

Beban yang bekerja : QUDL = q x λ x KUTD

= 800 x 5 x 2 = 8.000 kg/m A B q q 9.0 1.0 5.5 m m m m m 1 2 1.5 1.0

Gambar 6.2 Pembebanan Akibat UDL

- q1 = 100 % x UDL = 100 % x 8.000 = 8.000

kg/m

- q2 = 50 % x UDL = 50 % x 8.000 = 4.000

kg/m

• Beban garis (KEL) PKEL = (1 + DLA) x P = (1 + 0,3) x 4.400 x 2 = 11.440 kg/m A B q q 9.0 1.0 5.5 m m m m m 1 2 1.5 1.0

Gambar 6.3 Pembebanan Akibat Beban ”D”

Jadi :

VUDL = 26.833,33 kg

VKEL = 38.237,5 kg

V UDL = 26.833,33 kg (dibebankan pada titik

simpul sepanjang bentang)

V KEL = 38.237,5 kg (dibebankan pada titik

terkritis) 1 2 3 4 5 6 1' 2' 3' 4' 5' 6'

VUDL/2 VUDL VUDL VUDL VUDL VUDL VUDL VUDL VUDL VUDL VUDL VUDL VUDL/2

Gambar 6.4 letak beban P (hidup) pada rangka utama d. Beban Angin

Menurut BMS’92 gaya nominal ultimate pada bangunan atas :

TEW = 0,0006 x CW x VW2 x Ab ... (kN)

Dimana :

CW = Koefisien seret (tabel 2.9 BMS’92)

= 1,2 (bangunan atas rangka)

VW = Kecepatan angin rencana = 30 m/det. (>5 km

dari pantai)

Ab = Luas ekivalen bagian samping jembatan (m2_). TEW = 0,0012 x CW x VW2 ... (kN/m) Wb Wa Wb LEA CORP TEW1 Wa

Gambar 6.5 Beban Angin Pada Konstruksi Jembatan

W W Wa W LEA CORP TEW2 a b b Gambar 6.6 Beban Angin Pada Konstruksi Beban Hidup

100% D

16 Untuk jembatan rangka :

Ab = 30 % x Luas yang dibatasi batang – batang terluar = 30 % x (12 λ + 11 λ) x 2 h = 30 % x {(12 x 5) + (11x5)} x 2 24 , 9 = 159,39 m2

Beban konstruksi lantai kendaraan :

TEW1 = 0,0006 x 1,2 x 302 x 159,39 = 103,29 kN

Beban hidup :

TEW2 = 0,0012 x 1,2 x 302 = 1,296 kN/m

Beban Ikatan angin Atas : Wa = λ Σ + 1 1x xT CD AB CD EW = 55 60 55 + x 103,29 x 11 1 = 4,49 kN

Beban Ikatan Angin Bawah : Wb1 = λ Σ + 1 1x xT CD AB AB EW = 55 60 60 + x 103,29 x 12 1 = 4,49 kN Wb2 = λ x TEW2 = 5 x 1,296 = 6,48 kN Wb = Wb1 + Wb2 = 4,49 + 6,48 = 10,97 kN e. Beban Gempa Wn total :

• Berat plat lantai kendaraan

= 0,2 x 9 x 60 x 2.400 = 259.200 kg • Berat trotoar

= 2 x 0,2 x 1 x 60 x 2.400 = 57.600 kg • Berat aspal

= 0,05 x 7 x 60 x 2.200 = 46.200 kg • Berat gelagar memanjang

= 106 x 60 x 8 = 50.880 kg • Berat gelagar melintang

= 286 x 9 x 13 = 33.462 kg • Berat Struktur Utama

- Horisontal atas = 2 x (11 x 5,04 x 283) = 31.379,04 kg - Diagonal 9 Tepi : = 2 x (4 x 6,78 x 197) = 10.685,28 kg 9 Tengah : = 2 x (20 x 8,84 x 140) = 49.504 kg - Horisontal bawah = 2 x (12 x 5 x 283) = 33.960 kg = 572.870,32kg

Berat ikatan angin atas, ikatan angin bawah, berat gelagar memanjang, dan berat sambungan diasumsikan menerima beban sebesar 10% dari berat pelat beton.

= 10 % x 259.200 = 25.920 kg Maka WTOT = 572.870,32 + 25.920 = 598.790,32 kg

• Koefisien dasar gempa ”C”

T = _0,085H34 _{(bangunan baja)}

Dimana :

H = Tinggi dasar bangunan ke level tertinggi (ft)

Maka :

T = 0,085 x

(

92,4

)

34 _{= 2,533}

Dalam perencanaan ini, lokasi terletak di pulau Jawa maka termasuk ke dalam zone gempa daerah 4.Untuk tanah zona gempa (gambar 2.15 BMS ’92) tanah sedang didapat :

C = 0,18 WTP = Wm tot

= 788,41 ton • Faktor tipe bangunan ”S”

S = 1F

F = 1,25 – 0,025 n Dimana :

n = Jumlah sendi yang menahan deformasi arah lateral.

F = (1,25 – 0,025 x 2) = 1,2 ≤ 1,0 Maka → S = 1,0

• Faktor kepentingan ”I”

Berdasarkan BMS 2.4.7.3 tabel 2.13 Digunakan Iminimum = 1,0

• Perhitungan beban geser gempa WTP = 4 788,41 _{= 197,1 ton} TEQ = kh x I x WTP → kh = C x S = C x S x I x WTP = 0,18x 1,0 x 1,0 x 197,1 = 35,478 ton = 33.757 kg

Gaya Geser Total arah memanjang TEQ = 35478 kg

= 35,478 ton F(y)Q = 0,5 TEQ

= 17,739 ton

Gaya Geser Total arah melintang TEQ = 35478 kg

= 35,478 ton

F(x)Q = TEQ

17

Gaya batang kombinasi

Pembebanan terdiri dari Beban mati, Beban hidup dan Beban angin:

Dari Hasi analisa menggunakan SAP 2000 didapatkan gaya batang terbesar sebesar :

Batang Horisontal atas (frame 38 - 48) : - tekan max = 629216,83 kg Batang Horisontal bawah (frame 49 - 60) : - tarik max = 616514,76 kg Batang Diagonal tepi (frame 4, 5 dan 36, 37):

- tekan max = 379931,43 kg - tarik max = 324722,04 kg  Batang Diagonal tengah (frame 6 -35) :

- tekan max = 248840,3 kg  - tarik max = 220643,98 kg 

6.3 Desain Rangka dan Kontrol Stabilitas Profil

DESAIN PROFIL:

6.3.1 Batang Horisontal Atas

Dari hasil SAP 2000, Pu = -629216,83 kg Direncanakan profil: WF 400 x 400 x 20 x 35 o Kontrol Kelangsingan 4 , 48 4 , 10 4 , 503 ₌ = = iy Lk λ < 240……… OK!

o Kontrol Kekuatan Batang Tekan Batas Leleh Pu = Ø fy Ag = 0.9 x 2900 x 360,7 = 941427 kg > 629216,83 kg ………. OK !  Batas Putus Pu = Ø Fu An U = 0.75 x 5.000 x 345,7 x 0,9 = 1166737,5 kg > 629216,83 kg………. OK ‼  

6.3.2 Batang Horisontal Bawah

Sehingga diperoleh Batang tarik Pu = 616514,76 kg  Direncanakan profil: WF 400 x 400 x 20 x 35 o Kontrol tekuk Elastis

07 , 48 4 , 10500 = = = iy Lk λ < 40………..OK o Kontrol Penampang h 314 tw 20 h OK !! 665 tw 290 bf 405 2.tf 70 bf < OK !! 250 2.tf 290

}

}

λR λR = 15.70 = = < λR = = 39.05 λR 5.79 = = 14.68 =

o Kontrol Kelangsingan Struktur

Cek : Ф Pn ≥ Pu 0,9 ≥ kg ≥ kg OK!! 891669,05 616514,76 757918,7 616514,76 6.3.3 Batang Diagonal o Batang Diagonal Tepi Batang tekan Pu = -366218,72 kg

Direncanakan profil: WF 400 x 400 x 21 x 21 o Kontrol tekuk Elastis

200 53 , 69 75 , 9 9 , 677 _{= <} = = iy Lk λ o Kontrol Penampang h 314 tw 21 h OK !! 665 tw 290 bf 408 2.tf 42 bf < OK !! 250 2.tf 290 λR 9.71 = = 14.68 = = 14.95 = = < λR = = 39.05

}

}

λR λR

o Kontrol Kelangsingan Struktur

678 17.5 678 9.75 λ fy 69.5 290 π E 3.14 210000 = 0.82 1.6 - 0.67 λc fy 2900 w 1.36 = 1.36

}

λ = 69.5 = = 69.5 λx = = 38.7 λy λmax = λy = 69.5 => λc = = w = => 1.43 < Pn = Ag = 251 0.25 < 1.2 533309.52 kg λc =

Cek : Ф

Pn

≥

Pu

0,85

≥

kg

≥

kg OK !!

533309,52

366218,72

453313,09

366218,72

o Batang Diagonal Tengah

Batang tekan Pu = -248840,3 kg

Direncanakan Profil :WF 400 x 400 x 15 x 15 o Kontrol tekuk Elastis

200 64 , 92 54 , 9 75 , 883 _{= <} = = iy Lk λ o Kontrol Penampang

18 500 L = ∆ h 314 tw 15 h OK !! 665 tw 290 bf 402 2.tf 30 bf < OK !! 250 2.tf 290

}

}

λR λR = 20.93 = = < λR = = 39.05 λR 13.40 = = 14.68 =

o Kontrol Kelangsingan Struktur 884 16.6 884 9.54 λ fy 92.6 290 π E 3.14 210000 = 1.1 1.6 - 0.67 λc fy 2900 w 1.65 Cek : Ф Pn ≥ Pu 0.85 ≥ kg ≥ kg OK !! = 1.65

}

λ = 92.6 = = 92.6 λx = = 53.2 λy λmax = λy = 92.6 => λc = = w = => 1.43 313425.2 248840.3 266411.42 248840.3 < Pn = Ag = 179 0.25 < 1.2 313425.2 kg λc = 6.4 Kontrol Lendutan

Syarat lendutan rangka batang pada BMS 7- K7 pasal 7.2.3.3 adalah sebesar

Dari hasil SAP 2000 didapatkan lendutan Sebesar = 0.108731 m = 10,8 cm < 12 cm...OK

BAB VII

KONSTRUKSI SEKUNDER 7.1 Ikatan Angin Atas

IKATAN ANGIN ATAS PLAT SIMPUL

2,71 KN 5,41 KN 5,41 KN 5,41 KN 5,41 KN 5,41 KN 5,41 KN 5,41 KN 5,41 KN 5,41 KN 5,41 KN 2,71 KN

Gambar 7.1 Ikatan Angin Atas • Beban ikatan angin atas (Wa)

Wa = . TEW1 . 1 AB + CD jml lap CD = . 123.94 . 1 60 + 55.4326 11 = 5.41 KN CD 55.4326

• Beban ikatan angin bawah (Wb)

Wb1 = . TEW1 . 1 AB + CD jml lap AB = . 123.94 . 1 60 + 55.43 12 = 5.37 KN AB 60 Wb2= λ . TEW2 = 5 . 1.56 = 7.8 KN Wb = Wb1 + Wb2 = 5.39 + 7.8 = 13.19 KN

Ikatan angin direncanakan berdasarkan gaya batang terbesar dari perhitungan SAP 2000 yaitu :

Batang vertikal → S maks = - 20952,6 kg 

Batang diagonal → S maks = - 15523,77 kg

a. Batang vertikal

Profil yang dipakai : WF 150 x 150 x 7 x 10 Gaya yang terjadi :

N = 20952,6 kg  Panjang tekuk : Lkx = 9 m = 900 cm Lky = 5 m = 500 cm o Kontrol Penampang h 108 tw 7 h OK !! 665 tw 290 bf 150 2.tf 20 bf < OK !! 250 2.tf 290

}

}

λR λR = 15,43 = = < λR = = 39,05 λR 7,50 = = 14,68 =

o Kontrol Kelangsingan Struktur

900 6.39 500 3.75 λ fy 141 290 π E 3.14 210000 = 1.67 1.2 > λc => λc = = w = => 1.25λċ² λy λmax = λx = 140.85 133.33 λx = = 140.85 = 141 = = = 3.47

}

λ • Kekuatan nominal : fy 2900 w 3.47 = 33550.816 kg Pn = Ag = 40.1 • Kekuatan rencana : Cek : Ф Pn ≥ Pu 0.85 ≥ kg ≥ kg OK!! 33550.816 20952.6 28518.19 20952.6 b. Batang diagonal

Profil yang dipakai : WF 150 x 100 x 6 x 9 φ baut = 19 mm

φ perlemhan = φ baut + 3 mm = 19 + 3 = 22 mm

19 N = -14668,95 kg P   Panjang tekuk : L = 52 +52 = 7,0716 m Lk = kc x L = 1 x 7,0716 = 7,0716 m

• Kontrol kelangsingan sebagai batang tarik : λ max = min i Lk ... (LRFD 7.6.4) = 707,16 2,79 2,37 16 , 707 _{= 298,37 ≤ 300 → OK!!} • Kontrol kekuatan leleh :

Pn

φ = φxfyxAg ... (LRFD 10.1.1-2.a) = 0,9 x 2900 x 26,84

= 70052,4 kg > 14668,95 kg → OK!! • Kontrol kekuatan patah :

φ Pn = φ x fu x Ae ... (LRFD 10.1.1-2.b) = 0,75 x 5.000 x 14,787

= 55453,75 kg > 14668,95  kg → OK!! • Kontrol kekuatan / Block Shear :

Karena putus geser > putus tarik

Φ Pn = φ [( 0,6 x fu x Anv ) + ( fy x Agt ) ] = 0,75 [(111.240) + ( 2.900 x 10,8 )] = 106.920 kg > 14668,95  kg → OK!! 7.1.1 Sambungan

Gambar 7.2 Sambungan Ikatan Angin Atas o Titik simpul 1

Gambar 7.3 Titik Simpul 1 P = 551,67 kg H = 10869,33 kg  SD = 14668,95 kg  SV = 7763,66 kg  db = 18 mm → BJ 50 tp = 10 mm → BJ 50

Jumlah baut yang dibutuhkan : - n = Rn φ Sv = 4768,88 7763,66 = 1,63 baut ≈ 4 baut

• Sambungan batang diagonal ke plat simpul Gaya batang maksimum → SD = 14.668,95 kg

Jumlah baut yang dibutuhkan : - n = Rn φ S D ₌ 4768,88 14668,95 = 3,07 baut ≈ 4 baut • Sambungan plat simpul ke rangka utama

V = 551,67 kg H = 10869,33 kg

Dipakai sambungan las sudut dengan design sebagai berikut : Panjang las → L = 200 mm fu = 20 10869,33 = 543,47 kg/cm2

Kekuatan untuk tebal las 1 cm

fn φ = φ . 0,6 . F70xx = 0,75 x 0,6 x 70 x 70,3 x 1 = 2.214,45 kg Syarat : fu < φfn → OK!! teperlu = fn φ fu = 2214,45 543,47 = 0,245 cm aperlu = 0,707 0,245 = 0,346 cm aeff mks = 1,41 t2 Fexx fu = 1,41 x 5000 6

70x70,3

x = 8,59 mm tebal plat = 10 mm Untuk : 7 < t ≤ 10 didapat : ... (LRFD 13.5.3.2) amin = 4 mm amaks = 10 – 1 = 9 mm aeff maks = 8,59 mm Jadi dipakai a = 9 mm • Titik simpul 2

Gambar 7.4 Titik Simpul 2 SD1 SD2 P = 20.952,6 kg 1 2 SV SD P H

20 V = 20.952,6 kg

SD1 = 14.668,95 kg

SD2 = 14.668,54 kg

• Sambungan batang diagonal ke pelat simpul. Gaya batang maksimum yang bekerja SV = 14.668,95 kg

db = 18 mm → BJ 50

tp = 10 mm → BJ 50

Jumlah baut yang dibutuhkan : - n = Rn φ Sv = 4768,88 14668,95 = 3,07 baut ≈ 4 baut

• Sambungan plat simpul ke batang vertikal. Gaya batang maksimum → V = 20.952,6 kg Jumlah baut yang dibutuhkan :

- n = Rn φ S D ₌ 4768,88 20.952,6 = 4,39 baut ≈ 5 baut 7.2 Ikatan Angin Bawah

IKATAN ANGIN BAWAH

PLAT SIMPUL BALOK MELINTANG

BOTTOM CHORD PROFIL WF POT I-I BALOK MEMANJANG 6,59 KN 13,19 KN 13,19 KN 13,19 KN 13,19 KN 13,19 KN 13,19 KN 13,19 KN 13,19 KN 13,19 KN 13,19 KN 13,19 KN 6,59 KN

Dimensi batang diagonal

Profil yang dipakai : WF 150 x 150 x 7 x 10 Gaya yang terjadi :

N = 23331,18 kg  Panjang tekuk : Imin = max

λ

k L Lk = 3,75 x 100 = 375 cm φ baut = 19 mm φ lubang = 19 + 3 = 22 mm P 7.2.2. Sambungan

• Sambungan batang diagonal ke pelat simpul

370 I/1 50 100 80 80 50 BALOK MELINTANG 70 35 80 35 50 70 70 50 I/1

IKATAN ANGIN BAWAH

BEAM 35 80 35 50 70 70 50 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 BAUT D-18

Gaya maksimum yang terjadi pada batang diagonal : S = 22.216,85 kg  Pakai baut d = 18 mm → BJ 50 Tebal pelat t = 10 mm → BJ 50

Jumlah baut yang dibutuhkan : - n = Rn φ S D ₌ 4768,88 22.216,85 = 4,65 baut ≈ 6 baut

• Sambungan pelat simpul ke gelagar melintang Gelagar melintang → WF 900 x 300 x 18 x 34 Gaya maksimum yang terjadi pada batang diagonal : P = sin α x 22.216,85 kg = 19.431,29 kg (tekan) Pakai baut db = 18 mm → BJ 50 Tebal pelat tp = 10 mm → BJ 50

Jumlah baut yang dibutuhkan : - n = Rn φ S D ₌ 4768,88 19.431,29 = 4,07 baut ≈ 6 baut 7.3 Portal Akhir

Pembebanan dari portal akhir ini didapat dari : • reaksi ikatan angin atas

• reaksi ikatan angin bawah

dan untuk beban vertikalnya adalah beban rangka Beban- beban angin adalah sebagai berikut :

a. beban angin atas (Rc) = (5,4 x 5) + (0,5 x 5,4) = 29,76 KN

b. beban angin bawah (Ra) = (13,19 x 6) + (0,5 x 13,19)

= 85,745 KN

2 9 ,7 6 K N R C

8 5 ,7 4 K N R A

21 Mc = Mg = 9.931,85 kgm

V = 1.582,51 kg N = 1.628,84 kg

7.3.1 Balok Portal Akhir

Digunakan profil WF 250 x 125 x 6 x 9 dengan mutu baja BJ 50

Dari perhitungan SAP diperoleh : Mc = Mg = 9.931,85 kgm V = 2.381,55 kg N = 1.576,48 kg Vu ≤ φVn 2.381,55 ≤ 0,9 x 26.100 2.381,55 ≤ 23.490 → OK!!

Balok kuat terhadap geser !!!

7.3.2 Kolom Portal Akhir

Beban yang bekerja pada kolom portal yang diperoleh dari SAP :

Pu = 23.535,25 kg V = 1576,48 kg M = 9.931,85 kgm

Digunakan profil WF 400 x 400 x 13 x 21 dengan mutu baja Kontrol terhadap kolom

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

+ + Mny φ Muy Mnx φ Mux Pn 2φ Pu b b c ≤ 1,00 ... (LRFD 7.4-7a) ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + + 4.915.500 x 0,9 992.343 10.440.000 x 0,9 993.185 03 , 0 0,03 + 0,33 ≤ 1,00 0,36 ≤ 1,00 ……….OK

Dari perhitungan kontrol di atas maka profil yang digunakan kuat sebagai portal

a. Sambungan balok ke rangka utama

Baut Ø 19 mm

WF 250.125.6.9 WF 400.400.13.21

Las t 10 mm

Gambar 7.9 Sambungan Balok ke Rangka Utama Mu = 993.185 kgcm ≤ φMn=993.457,4 kgcm....OK

Sambungan tersebut cukup kuat menerima beban geser + lentur.

BAB VIII

PERHITUNGAN SAMBUNGAN dan PERLETAKAN 8.1 Sambungan Gelagar Melintang – Gelagar Memanjang Data – data perencanaan :

• Profil gelagar melintang WF 900 x 300 x 18 x 34

• Profil gelagar memanjang WF 450 x 300 x 10 x 15

• Pelat penyambung → tp = 10 mm ; BJ 50

• Baut → db = 20 mm ; BJ 22

Jumlah baut yang diperlukan.

- n = Vd Pu = 9.420 14.466,5 = 1.5 baut ≈ 3 baut • Sambungan pada gelagar melintang

Jumlah baut yang diperlukan.

- n = Vd Pu = 4.710 14.466,5 = 3.07 ≈ 6 baut (2 sisi) masing – masing sisi 3 buah baut

GELAGAR MELINTANG WF 900.300.18.34

BAUT D 20

PROFIL SIKU L 150.150.10 GELAGAR MEMANJANG WF 450.300.10.15

Gambar 8.1 Sambungan Gelagar Melintang – Memanjang

8.2 Sambungan Gelagar Melintang – Batang Horizontal Bawah B/1 B/1 PELAT t = 20 mm RANGKA BAWAH DIAGONAL P = 314.634,60 kg

Alat sambung yang digunakan adalah :

• Baut → db = 24 mm ; BJ 50

• Pelat buhul → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 16.956 314.634,60 = 18,5 ≈ 20 baut 8.3 Sambungan Konstruksi Rangka

48 47 44 43 38 39 40 41 42 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 4 5 6 7 8 910 11 12 13 24 25 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

22 8.3.1 Sambungan Batang Atas

G/2 G /2 G/1 PELAT t = 20 mm RANGKA ATAS DIAGONAL G/1 a. Segmen 43 T = 323.437,47 kg Profil WF 400 x 400 x 20 x 35 ¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50 ¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 323.437,47 = 38,15 baut ≈ 40 baut

Jadi baut untuk tiap flens digunakan sebanyak 40 buah baut. b. Segmen 44 dan 42 G/ 2 G /2 G/1 PELAT t = 20 mm RANGKA ATAS DIAGONAL G/1 T = 310212,57 kg Profil WF 400 x 400 x 20 x 35 ¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50 ¾ Pelat buhul → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 310.212,57 = 36,5 ≈ 40 baut

Jadi baut untuk tiap flens digunakan sebanyak 40 buah baut. c. Segmen 45 dan 41 E /2 E /2 E/1 E/1 PELAT t = 20 mm DIAGONAL RANGKA ATAS

IKATAN ANGIN ATAS

T = 285508,27 kg

Profil WF 400 x 400 x 20 x 35 Direncanakan :

¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50

¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu ₌ 8.478 285508,27 = 33,67 ≈ 36 baut d. Segmen 46 dan 40 PELAT t = 20 mm DIAGONAL F/1 F/1 F /2 F /2

IKATAN ANGIN ATAS

Gaya yang diterima penampang busur : T = 250.365,27 kg

Profil WF 400 x 400 x 20 x 35 Direncanakan :

¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50

¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 250.365,27 = 29,53 ≈ 32 baut e. Segmen 47 dan 39 E /2 E /2 E/1 E/1 PELAT t = 20 mm DIAGONAL RANGKA ATAS

IKATAN ANGIN ATAS

T = 202.332,44 kg

Profil WF 400 x 400 x 20 x 35 Direncanakan :

23 ¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 202.332,44 = 23,86 ≈ 24 baut f. Segmen 48 dan 38 D/1 D/1 PELAT t = 20 mm RANGKA ATAS DIAGONAL PORTAL AKHIR T = 125228,31kg Profil WF 400 x 400 x 20 x 35 Direncanakan : ¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50 ¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 125.228,31 = 14,7 baut ≈ 16 baut 8.3.2 Sambungan Batang Bawah a. Segmen 54 & 55 B/1 B/1 PELAT t = 20 mm RANGKA BAWAH DIAGONAL

Gaya yang diterima penampang rangka bawah: T = 314.634,60 kg

Profil WF 400 x 400 x 20 x 35 Direncanakan :

¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50

¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 314.634,60 = 38 baut ≈ 40 baut b. Segmen 53 & 56 B/1 B/1 PELAT t = 20 mm RANGKA BAWAH DIAGONAL T = 297.495,918 kg Profil WF 400 x 400 x 20 x 35 ¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50 ¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu ₌ 8.478 8 297.495,91 = 35,09 baut ≈ 36 baut c. Segmen 52 & 57 B/1 B/1 PELAT t = 20 mm RANGKA BAWAH DIAGONAL T = 264.706,66 kg Profil WF 400 x 400 x 20 x 35 Direncanakan : ¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50 ¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 264.706,66 = 31,22 baut ≈ 32 baut

Jadi baut untuk tiap flens digunakan sebanyak 32 buah baut.

24 B/1 B/1 PELAT t = 20 mm RANGKA BAWAH DIAGONAL T = 223.027,335 kg Profil WF 400 x 400 x 20 x 35 Direncanakan : ¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50 ¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 5 223.027,33 = 26,31 baut ≈ 32 baut e. Segmen 50 & 59 B/1 B/1 PELAT t = 20 mm RANGKA BAWAH DIAGONAL T = 163.197,539 kg Profil WF 400 x 400 x 20 x 35 Direncanakan : ¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50 ¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 9 163.197,53 = 19,25 baut ≈ 20 baut f. Segmen 49 dan 60 PELAT t = 20 mm PERLETAKAN BAJA

RANGKA HORISONTAL BAWAH DIAGONAL T = 135.395,52 kg Profil WF 400 x 400 x 20 x 35 Direncanakan : ¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50 ¾ Pelat buhul → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 135.395,52 = 15,97 baut ≈ 16 baut 8.3.3 Sambungan Batang Diagonal

a. Segmen 4-5 & 36-37 D/1 D/1 PELAT t = 20 mm RANGKA ATAS DIAGONAL PORTAL AKHIR

Gaya yang diterima rangka diagonal :

T = 178.820,14 k Direncanakan :

¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50

¾ Pelat buhul → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 178.820,14 = 21,45 baut ≈ 24 baut b. Segmen 6-7 & 34-35

Gaya yang diterima rangka diagonal : T = 123.224,95 kg Profil WF 400 x 400 x 15 x 15 Direncanakan : E /2 E /2 E/1 E/1 PELAT t = 20 mm DIAGONAL RANGKA ATAS

IKATAN ANGIN ATAS

¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50

¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 123.224,95 = 14,54 baut ≈ 16 baut c. Segmen 8-9 & 32-33

25 PELAT t = 20 mm DIAGONAL F/1 F/1 F /2 F /2

IKATAN ANGIN ATAS

T = 87.041,39 kg

Profil WF 400 x 400 x 15 x 15 Direncanakan :

¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50

¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 87.041,39 = 10,26 baut ≈ 10 baut d. Segmen 10-11 & 30-31 PELAT t = 20 mm DIAGONAL F/1 F/1 F /2 F /2

IKATAN ANGIN ATAS

T = 74.238,24 kg

Profil WF 400 x 400 x 15 x 15 Direncanakan :

¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50

¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 74.238,24 = 8,78 baut ≈ 10 baut d. Segmen 12-13 & 28-29 E /2 E /2 E/1 E/1 PELAT t = 20 mm DIAGONAL RANGKA ATAS

IKATAN ANGIN ATAS

T = 46.228,87 kg

Profil WF 400 x 400 x 15 x 15 Direncanakan :

¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50

¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 46.228,87 = 5,45 baut ≈ 6 baut d. Segmen 24-25& 26-27 G/ 2 G /2 G/1 PELAT t = 20 mm RANGKA ATAS DIAGONAL G/1 T = 33.705,25 kg Profil WF 400 x 400 x 15 x 15 Direncanakan : ¾ Baut → db = 24 mm ; BJ 50 ¾ Pelat → tp = 20 mm ; BJ 50

- Jumlah baut yang dibutuhkan n = Vd Pu = 8.478 33.705,25 = 3,97 baut ≈ 4 baut 8.4 Kontrol Pelat simpul

V 55 = 314634,60 KG V 26 = 33705,25 KG V 25 = 33705,25 KG

V 54 = 314634,60 KG

Gambar 8.3 Gaya – gaya pada Pelat simpul

PELAT t = 20 mm RANGKA BAWAH BATANG DIAGONAL WF. 400.400.15.15 WF. 400.400.20.35 Garis Netral

Gambar 8.4 Detail Sambungan dan Pelat simpul Direncanakan :

t = 20 mm

h = 1000 mm

26 fy = 4100 kg/cm2

fu = 2500 kg/cm2

pembuatan lubang _{dengan bor}

Φ perlemahan = Φbaut + 1,5mm

= 24mm+ 1,5mm = 25,5 mm Kontrol Kekuatan Pelat

√( Nnt Nu Φ + Mn Mu Φ ) 2 _{+ (} Vt Vu Φ ) 2 _{= 1} √( 080 . 856 86 , 040 . 166 ₊ 2 , 360 . 175 . 21 56 8.100.622, ₎2 _{+ (} 402 . 390 77 , 556 . 32 )2 _{= 1} (0,62) < 1...OK

Jadi kekuatan pelat memnuhi terhadap beban yang bekerja

8.5 Perencanaan Perletakan • Direncanakan perletakan baja

- Mutu baja = BJ 50

- Mutu beton = f’c 35 Mpa = 350 kg/cm Perletakan tepi (sendi)

Dari hasil perhitungan didapatkan :

S1 = tinggi pelat penumpu atas sendi = 14 cm

S2 = tebal pelat pemumpu perletakan = 4,5 cm

S3 = tebal pelat penyokong Vertikal = 5 cm

S4 = tebal pelat vertikal penumpu = 3,5 cm

S5 = tebal pelat lengkung penumpu = 5 cm

4) Perhitungan diameter engsel Didapatkan L = 50 cm r = 0,8 x L V baja

σ

= 0,8 x 1600 50 379.016,14 x = 3,79 cm d1 = 2.r = 2 x 3,79 = 7,58 cm diambil diameter = 8 cm d2 = d1 + (2 x 2,5) = 7,58 + (2 x 2,5) = 12,5 cm d3 = 2 4 d = 3,125 ≈ 3 cm L = 50 cm b = 45 cm d1 d2 d3 S1 L L h S2 S4 S5 S2 h S3 S3 S3 b

Gambar 8.5 : Perletakan Tepi ( SENDI) Perletakan tepi (Rol)

Dari hasil analisa SAP 2000 didapatkan reaksi perletakan (tengah)

- H = 0 kg

- V = 379.016,58 kg

1) Luas alas kursi / bantalan Ambil b = 45 cm > 40 cm 2) Tebal kursi dan bantalan

S1 = 0,5 x baja bx xVxL σ 3 _{= 0,5 x} 1600 45 50 14 , 379016 3 x x x = 14,05 cm Ambil S1 = 14 cm

3) Garis tengah gelinding

Direncanakan jari-jari gelinding (r1) = 35 cm

Б = 0,014 2 1 1 = r γ² = 0,75.106 _. L p._l = 0,75.106_. 3 / 842 . 704 . 113 35 014 , 0 14 , 016 . 379 cm kg x = d4 = 6 2 0, 75 10 . x xP L

γ

= 35 113704842 14 , 379016 10 75 , 0 6 x x x = 71 cm ≈ 70 cm d5 = d4 + (2x2,5) = 70 + (2.2,5) = 75 cm d6 ambil 5,3 cm

Gambar 8.6 : perletakan tepi ( ROL) BAB IX

STRUKTUR BAWAH JEMBATAN 9.1 Abutment Tepi arah Glenmore