Jembatan Baja Ringan

(1)

Perancangan Jembatan Pejalan

Kaki

Tipe Rangka Komposit Baja Canai

Dingin dengan Pengisi Kayu

(2)

OUTLINE

•

Pendahuluan

•

Tinjauan Pustaka

•

Landasan Teori

•

Metode Perancangan

•

nalisis !truktur

•

"asil dan Pembahasan

•

(3)

OUTLINE

•

Pendahuluan

•

Tinjauan Pustaka

•

Landasan Teori

•

Metode Perancangan

•

nalisis !truktur

•

"asil dan Pembahasan

•

(4)

P#$D"%L%

$

(5)

Latar Belakang

Sumber : http://www.dragoart.com/tuts/7978/1/1/how-to-draw-a-river.htm http://www.shutterstock.com/s/bridge+small/search.html http://www.angranimator.com/word/!"1"/11/!#/tutorial-!-walk-ccle/ https://www.cartoonstock.com/director/g/grand$canon.asp

(6)

Latar Belakang

!ejumlah &arga menyeberang melalui jembatan

yang telah rusak di Distrik 'ari( Kabupaten

(7)

Latar Belakang

Kendala: keterbatasan alat, material,

akses dan media pengangkutan

Beton

semen dan agregat

kasar cukup berat

Bambu

tingkat

keawetan

rendah

Baja

harga mahal, mudah korosi,

dan butuh pemeliharaan

khusus

Sumber:

(8)

Latar Belakang

Baja canai dingin

•

ringan (mudah

diangkut)

•

kuat tarik tinggi

•

tahan cuaca dan korosi

•

lebih awet

•

pemeliharaan mudah

kekurangan: rawan

buckling

Upaya :

Memperpendek batang

Membuat struktur rangkap

Membuat struktur komposit de

material lain

(9)

Latar Belakang

Mengatasi buckling pada baja canai dingin

Upaya :

•

Memperpendek batang

•

Membuat struktur rangkap

•

Membuat struktur komposit

dengan

material lain

Kayu

•

Mudah dikerjakan dan

dibentuk

•

arga relati! murah

•

Kekuatan tinggi

(10)

•

Manusia bergerak memenuhi kebutuhan

•

Menemui halangan dan kendala

•

"embatan sebagai penghubung yang melintasi rintangan

•

#ndonesia butuh prasarana (jalan dan jembatan pejalan kaki)

•

Banyak daerah terpencil tidak memiliki akses memadai

•

Banyak jembatan rusak, salah satunya berada di $istrik %ari ,

Kabupaten &olikara, 'apua

•

Kendala membangun jembatan : keterbatasan alat, materia, akses

dan media pengangkutan

•

Beton



semen dan agregat kasar cukup berat  sulit dibawa

•

Baja



harga mahal, mudah korosi dan butuh pemeliharaan

khusus

•

Bambu



tingkat keawetan rendah

(11)

•

Kelebihan baja canai dingin :

•

ringan (mudah diangkut)

•

Kuat tarik tinggi

•

&ahan cuaca dan korosi

•

*ebih awet dan pemeliharaan mudah

•

Kekurangan :

(12)

•

Upaya :

•

Memperpendek batang

•

Membuat struktur rangkap

•

Membuat struktur komposit dengan

material lain

•

Kayu

•

Mudah dikerjakan dan dibentuk

•

arga relati! murah

(13)

•

&ujuan

•

Mengetahui bentang maksimum

jembatan pejalan kaki

•

Mengetahui kebutuhan material

untuk membangun jembatan pejalan

kaki

(14)

•

Batasan masalah

•

"embatan dirancang berbentuk pratt truss

•

"embatan hanya untuk pejalan kaki

•

,rial pada bentang , -., -/, -0 m

•

*ebar bersih -,0 m dan tinggi bersih / m

•

Material untuk batang tekan : komposit

•

Material untuk batang tarik : 12345.

•

Batas material : 0 12345., komposit ganda, lantai

checkered

plate 6 mm, baut diameter  mm, pelat baja tebal / mm

•

7nalisis untuk struktur atas

•

8!ek dinamik termasuk ke dalam beban hidup (dihitung statis)

•

7rea yang ditinjau Kabupaten &olikara, 'apua

(15)

•

Man!aat

•

$iperoleh desain dan bentang

maksimum jembatan pejalan kaki

yang memenuhi syarat keamanan

dan kenyamanan

(16)

&injauan 'ustaka

•

"embatan pejalan kaki

•

"embatan penyeberangan di atas

jalan raya atau kereta api

•

"embatan untuk melintasi sungai,

(17)

•

Material Baja 1anai $ingin

•

'ro9l memiliki tebal relati! tipis

•

$ibentuk dengan proses pengerjaan

(18)

•

Material Kayu

•

Kekuatan kayu berbanding lurus

dengan kerapatan (Sadiyo, /.--)

•

Berat jenis kayu berkorelasi positi!

terhadap kekuatan kayu

(7waludin,/..4)

•

Berat jenis kayu mahoni antara .,46

.,3/

(19)

Material Komposit Baja 1anai $ingin dan Kayu

•

'otensi

local buckling

berkurang

signi9kan setelah baja canai dingin

digabungkan dengan kayu

(20)

Sambungan Baja 1anai $ingin

Kegagalan geser longitudinal

Kegagalan tumpu pelat

(21)

'erancangan "embatan 'ejalan Kaki

•

kriteria perencanaan jembatan pejalan

kaki :

•

Kekuatan

Batang jembatan harus cukup kuat

•

*endutan

"embatan tidak melendut berlebihan

•

Beban dinamik

'ada jembatan dapat terjadi getaran

diatasi dengan ikatan angin

(22)

Klasi9kasi 'embebanan "embatan

•

"embatan pejalan kaki harus kuat untuk

menahan beban :

Beban ;ertikal:

•

beban mati dari berat sendiri jembatan

•

beban hidup pengguna

Beban samping :

•

tekanan angin

•

gempa

(23)

Komponen Komposit

•

Metode tampang trans!ormasi (<ere dan

&imoshenko, -==3)

n

>



/

5 

-•

n

: rasio modular

•



_-

:imodulus elastisitas baja canai dingin

•



_/

: modulus elastisitas kayu

t

,

>

t

1 ? (

n  t

!

)

•

t

,

: tebal web setelah ditrans!ormasi

•

t

₁

: tebal awal baja canai dingin

•

t

_!

: tebal bahan kayu

•

n

: rasio modular

(24)

shear connector

•

alat sambung yang ber!ungsi sebagai

penahan gaya geser pada bidang permukaan

dari komponenkomponen komposit

•

"arak longitudinal sekrup dihitung dengan

persamaan:

•

s

>



5 %

•

s

: jumlah longitudinal sekrup yang

dibutuhkan

•



: kapasitas beban sekrup

•

%

: aliran geser

(25)

Perancangan #lemen !truktur

•

Berdasarkan S2# 3=3-:/.-6, dilakukan

analisis elemen struktur yang terdiri dari :

•

tahanan elemen terhadap tarik,

•

tahanan elemen terhadap tekan,

•

tahanan elemen terhadap momen lentur,

•

tahanan elemen terhadap geser,

•

tahanan elemen terhadap kombinasi aksial

dan momen lentur,

•

tahanan elemen terhadap kombinasi lentur

(26)

!ambungan

•

"umlah baut yang dibutuhkan :

•

0 >

 /

(

2. 

)

•

n

: jumlah baut

•



: gaya pada penampang

•

2 ₃

: .,@4

•



: tahanan lateral baut

•

Bagian yang terhubung harus memenuhi persyaratan :

•

tahanan sobek,

•

tahanan tarik penampang neto,

•

tahanan tumpu,

(27)

!truktur Rakitan

•

s

_ma4

5 (

lr

_cy

) 5 (/

r

_-

)

•

l

: bentang balok,

•

r

_cy

: radius girasi sebuah kanal,

•

r

_-

: radius girasi penampang#

(28)

Pelat Tumpu pada Tumpuan

Jembatan

•

Kebutuhan luas pelat

(29)

M#T)D# P#R$C$*$

•

,rial

dilakukan pada jembatan

bentang , -., -/, dan -0 m

•

$esain jembatan pejalan kaki tipe

(30)

(31)

No

Elemen Struktur

Panjang (m)

Profil

1 Atap

12,8

dan

1,415

komposit

tunggal

2 Atap

0,5

2 CN75/08

3 Breising

atas

1,887

2 CN75/08

4 Batang memanjang atas

12,8

komposit tunggal

5 Batang

melintang

atas

1,

2 CN75/08



Batang

diagonal

2,508

2 CN75/08

7 Batang

!ertikal

2,3

komposit

ganda

8 "elagar memanjang #a$a%

12 4 CN75/08

&

"elagar melintang #a$a%

1,

4 CN75/08

10 "elagar lantai memanjang

12 2 CN75/08

11 Breising #a$a%

1,887

komposit tunggal

(32)

Kesimpulan

•

Semua

trial

jembatan memenuhi lendutan iAin

•

"embatan bentang , -., dan -/ m memenuhi persyaratan

kekuatan elemen struktur dan sambungan

•

jembatan bentang -0 m mengalami kegagalan pada gelagar

melintang bawah dan kegagalan sambungan pada pelat sambung

baja

•

bentang maksimum jembatan pejalan kaki kelas ## yang dapat

dicapai adalah -/ m

•

Kebutuhan bahan untuk jembatan pejalan kaki bentang -/ m

antara lain baja canai dingin 33-,3-3 kg, kayu mahoni .,=.6 m

6 ,

pelat

checkered plate

tebal 6 mm 06,30- kg, baut diameter 

mm -0.0 buah, baut diameter -@ mm  buah, pelat sambung baja

tebal / mm /.,33- kg, sekrup diameter 0 mm /300 buah,

sel%

drilling screw

diameter 6, mm 3@@ buah, dan angkur diameter 

mm -@ buah

(33)

Saran

'erlu dilakukan upayaupaya untuk meningkatkan bentang

jembatan, diantaranya :

–

jumlah pro9l ditambah atau diganti dengan pro9l berdimensi lebih

besar

–

jarak antar

)oint

diperpendek

–

tebal pelat sambung diperbesar dan atau mutu baut yang

digunakan ditingkatkan

–

mutu kayu ditingkatkan

•

$ilakukan pemodelan perilaku

shear connector dengan

so%tware terkait

•

$ilakukan analisis pembebanan secara dinamik

•

$ilakukan pengujian lanjutan

•

&anda5pemberitahuan bahwa jembatan hanya diperuntukkan

bagi pejalan kaki

(34)

$7&7+ 'US&7K7

• 7waludin, 7, /..4 6asar-dasar erencanaan Sambungan au Cogyakarta: Biro 'enerbit &eknik Sipil, "urusan &eknik Sipil dan

*ingkungan, akultas &eknik, Uni;ersitas <adjah Mada

• 7waludin, 7 D #rawati, #S, /..4onstruksi au Cogyakarta: Biro 'enerbit &eknik Sipil, "urusan &eknik Sipil dan *ingkungan, akultas

&eknik, Uni;ersitas <adjah Mada

• Badan Standarisasi 2asional (BS2), /..4 Standar embebanan untuk embatan "akarta: Badan Standarisasi 2asional

• BS2, -==edoman erencanaan embebanan untuk umah dan ;edung <S0= "(-17!7-1989> "akarta: Badan Standarisasi 2asional • BS2, -==S0=-17!7-1989 ,ata ara erencanaan embebanan untuk umah dan ;edung "akarta: Badan Strandarisasi 2asional • BS2, /../,ata ara erencanaan Struktur ?a)a untuk ?angunan ;edung <S0= "(-17!9-!""!> "akarta: Badan Standarisasi 2asional • BS2, /.-6Spesi@kasi 6esain untuk onstruksi au <S0= 797(: !"1(> "akarta: Badan Standarisasi 2asional

• BS2, /.-6Struktur ?a)a anai 6ingin <S0= 7971-!"1(> "akarta: Badan Standarisasi 2asional

• $anastri, 7$, /.-0 Studi Sambungan omposit ?a)a ingan-Aaminasi au dengan Blat Sambung ?aut  Cogyakarta: "urusan &eknik Sipil

dan *ingkungan, akultas &eknik, uni;ersitas <adjah Mada

• $'U, -=3edoman erencanaan embebanan embatan alan aa <> "akarta: $epartemen 'ekerjaan Umum

• $'U, -==4,ata ara erencanaan embatan eneberangan untuk e)alan aki di erkotaan "akarta: $epartemen 'ekerjaan Umum • $'U, /..3erencanaan dan elaksanaan onstruksi embatan ;antung untuk e)alan aki 6rd ed Bandung: $epartemen 'ekerjaan

Umum

• <ere, "M D &himosenko, S', /...Cekanika ?ahan ilid 1 dan ! 0th ed "akarta: 'enerbit 8langga

• <igasteel, ndencana er)a dan Sarat <S> eker)aan ?angunan Btap ?a)a ingan Cogyakarta: <igasteel

• "ohansen, K%, -=0= &heory o! &imber 1onnections #nternational 7ssociation !or Bridge and Structural 8ngineering pp/0=@/ • K&'<7*E7, n d?rosur ;alvasteel FGnlineH <al;asteel ktpgal;aIgmailcom F$iakses pada tanggal /@ Maret /.-4H

• Martawijaya, 7 D dkk, -== Btlas au =ndonesia ilid == Bogor: Badan 'enelitian dan 'engembangan Kehutanan

• +ahmawati, K, /.-0erilaku ,ekan omposit Aaminasi au - ?a)a ingan dengan onektor Sekrup Cogyakarta: "urusan &eknik Sipil dan

*ingkungan, akultas &eknik, Uni;ersitas <adjah Mada

• Sadiyo, S, /.-- 7nalisis Sesaran Batas 'roporsional dan Maksimum Sambungan <eser <anda Batang Kayu dengan 'aku Maejmuk

Berpelat Sisi Baja 7kibat Beban Uni7ksial &ekan urnal ,eknik Sipil, -

• Cu, %%, -===old-ormed Steel Structures Boca +aton: 1+1 'ress **1