Gambar 5.51 Sandaran Pada Jembatan. - Beban mati = berat sendiri pipa baja,taksir adalah 10 kg/m - Beban hidup = qh = qv = 0,75 N/mm =75 kg/m

(1)

5.4 PERHITUNGAN STRUKTUR ASD BERDASARKAN BMS 5.4.1 Sandaran

5.4.1.1 Pembebanan

Menurut BMS 1992 sandaran untuk pejalan kaki harus direncanakan untuk dua pembebanan rencana daya layan yaitu q=0,75 kN/m, yang bekerja secara bersamaan dalam arah menyilang dan vertikal pada sandaran serta tidak ada ketentuan beban ultimit untuk sandaran.

H = 0,70m + 0,20m +0,32m + 0,9 = 2,12 m

Sandaran menumpu pada rangka induk. Untuk perhitungan sandaran diambil sandaran yang bawah karena mempunyai bentang yang panjang yaitu : Dengan perbandingan segitiga

659 , 1 30 , 6 12 , 2 30 , 6 5 , 2 = − = m m m m l m, ls = 2*1,659m = 3,318 m - Beban mati = berat sendiri pipa baja,taksir adalah 10 kg/m

- Beban hidup = qH = qV = 0,75 N/mm =75 kg/m

l ls Gambar 5.51 Sandaran Pada Jembatan

H = 6,30 m 0,70 m 0,20 m 5 m 0,9 m 0,32 m hs = 2,12m ls 5 m B A _{3,318 m}

Gambar 5.52 Skema Pembebanan Sandaran q=75 +10 kg/m

(2)

Sandaran direncanakan menggunakan pipa Ø3” t=3,2mm 5.4.1.2 Data-data Teknis fy Mpa σijin Mpa d mm t mm A cm2 W kg/m Ix=Iy mm4 ix=iy mm Wx=Wy mm3 240 160 76,3 3,2 7,349 5,77 49,2 2,59 12,9 5.4.1.3 Analisa Struktur - RA = RB = 141,015 2 318 , 3 * / 85 2 * = = kg m m l q _s kg - Mmax = *85 / *3,318 116,972 8 1 * * 8 1 _q _l 2 ₌ _kg _m 2_m₌ s kgm

5.4.1.4 Cek Kekuatan dan Kekakuan

a. Terhadap momen W M_max = σ < σ 67 , 90 12900 1169720 3 = = mm Nmm

σ MPa < 160 Mpa (ok)

b. Terhadap geser A D = τ < τ = 0,58*σ 92 , 1 9 , 734 15 , 1410 2 = = mm N

τ MPa < 0,58*160 = 92,8 MPa (ok)

c. Terhadap lendutan

t

X D

Y

(3)

I E l q * * 384 * * 5 4 = ∆ < I E l q * * 384 * * 5 4 = ∆ 4 36 , 1 49200 * / 10 * 0 , 2 * 384 8 , 331 * / 085 , 0 * 5 4 2 6 4 − = = ∆ E cm cm kg cm cm kg cm 0,922 360 8 , 331 cm₌ cm (ok)

Jadi pipa Ø 3” dapat dipakai untuk sandaran.

D=76,3mm

Gambar 5.54 Pemasangan Pipa Sandaran Rangka utama diagonal

Plat landas t=10 mm begel penjepit U Ø16 mm

(4)

5.4.2 Lantai Kendaraan dan Trotoar

Karena menggunakan metal deck maka beban diarahkan kesatu arah sehingga termasukdalam sistem pelat satu arah, sehingga bisa diasumsikan sebagai konstruksi yang terletak menerus diatas beberapa tumpuan.

5.4.2.1 Pembebanan

Dengan menempatkan roda di tengah-tengah pelat diharapkan mendapatkan momen yang maksimal, dari pada menempatkan 2 roda pada pelat dengan jarak minimal 1 m.

Untuk tinjauan perhitungan penampang pelat lantai diambil selebar per segmen metal deck yaitu selebar 400 mm dan sudah dianggap mewakili.

Gelagar memanjang Gelagar melintang Pelat Lantai Trotoar 5,00 m 0,6 m 1,5 m 1,5 m 1,5 m 1,5 m 0,6 m Gambar 5.55 Denah Pelat Lantai dan Gelagar

Gelagar memanjang Gelagar melintang

5,00 m

(5)

a. Beban mati lantai

- berat sendiri = 0,2m*0,4m*25kN/m3 _{= 2,0}

- beban perkerasan = 0,05m*0,4m*22kN/m3 _{= 0,44}

- beban air hujan = 0,05m*0,4m*9,8kN/m3 = 0,196

Qd2 = 2,636 kN/m

= 2636 N/m

b. Beban hidup lantai

- beban roda 100 kN = 2 2 1000 / 5 , 0 * 2 , 0 100 m kN m kN ₌ = 1000 kN/m2*0,2m*(1,3) =260 = 260 kN/m Ql2 = 260000 N/m c. Beban mati trotoar

- berat sendiri = 0,5m*0,4m*25kN/m3_{= 5,0 = 5,0 kN/m} Qd1 = 5000 N/m d. Beban hidup trotoar

Luas trotoar A = b* l = 1m*60m = 60 m2

Qd1 Ql1

Qd2 Ql2

Gambar 5.56 Pembebanan Lantai Jembatan 1,5m 1,5m 1,5m 1,5m 0,6m 0,6m 1,5m 1,5m 1,5m 1,5m 0,6m 0,6m 30 cm 20 cm 7,2m

(6)

BMS 92 10m2 < A < 100m2 , maka: - beban pejalan kaki Ql1 =

30 60 33 , 5 30 33 , 5 − A = − = 3,33 Kpa = 333 kg/m2 = 333 kg/m2_*60m2_/60m _{= 333 kg/m} Ql1 = 3330 N/m 5.4.2.2 Analisa Struktur

Dengan menggunakan bantuan program SAP didapat besarnya: Momen positif max = 84170,76 Nm = 84170760 Nmm

5.4.2.3 Data-data Teknis

MUTU LANTAI DAN TROTOAR MUTU METAL DECK

fc (Mpa) fy (Mpa) fy (Mpa) tdek (mm)

30 400 360 4,5 Panjang total Metal deck per segmen P = 492,4 mm

Luas As = tdek*P = 4,5*492,4 = 2215,8 mm2 Panjang total Metal deck per 1 m lebar P = 1231mm

Berat W = V* γbaja = (0,0045*1,231*1,0)*77 kN/m3 = 0,427 kN/m2

Menentukan titik berat Metal deck :

Y = 5 4 3 2 1 ) 1 * 5 ( ) 2 * 4 ( ) 3 * 3 ( ) 2 * 2 ( ) 1 * 1 ( A A A A A Y A Y A Y A Y A Y A + + + + + + + + ) 40 * 5 , 4 ( ) 2 , 131 * 5 , 4 ( ) 150 * 5 , 4 ( ) 2 , 131 * 5 , 4 ( ) 40 * 5 , 4 ( ) 25 , 2 * 40 * 5 , 4 ( ) 50 * 2 , 131 * 5 , 4 ( ) 75 , 97 * 150 * 5 , 4 ( ) 50 * 2 , 131 * 5 , 4 ( ) 25 , 2 * 40 * 5 , 4 ( + + + + + + + + Y = 56,8 8 , 2215 25 , 125831 ₌ mm X = ½*L = ½*400 = 200 mm

Gambar 5.57 Penampang Metal deck Per Segmen X Y3 Y2 Y1 Y 40 40 85 150 85 100 mm 131,2 1 2 4 3 5 L=400 mm

(7)

5.4.2.4 Cek Momen Nominal Penampang d = H-Y = 200-56,8 = 143,2 mm γ = 0,85-0,007*(fc-28) = 0,85-0,007*(30-28) = 0,836 dan 0,65 ≤ γ ≤ 0,85 (ok) Ku = 0,261 836 , 0 1 * 30 360 * 2 , 143 * 1000 8 , 2215 * 85 , 0 1 1 * * * * 85 , 0 1 ₌ ₌ γ c y s f f d b A a = γ*Ku*d = 0,836*0,261*143,2 = 31,2 mm z = d-a/2 = 143,2-(31,2/2) = 127,6 mm Mn = fy*As*d* _⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − c y s f f d b A * * * 6 , 0 1 Mn = 101502798,7 30 360 * 2 , 143 * 1000 8 , 2215 * 6 , 0 1 2 , 143 * 8 , 2215 * 360 ⎟= ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ₋ _Nmm Mu ≤ Ø*Mn 84170760 Nmm ≤ 0,9*101502798,7 Nmm 84170760 Nmm ≤ 91352518,82 Nmm 8,417 Tm ≤ 9,135 Tm (ok)

Jadi Metal deck bisa digunakan sebagai tulangan positif searah pelat lantai jembatan.

5.4.2.5 Penulangan Pelat Lantai dan Trotoar

Tulangan pada serat atas pelat lantai dan trotoar digunakan tulangan susut, yaitu sebesar:

As = 18%*b*h = 0,18%*1000*200 = 360 mm2

(8)

5.4.2.6 Gambar Penulangan Pelat dan Trotoar ØD10-200 ØD10-200 50 cm Plat 10cm Metal deck 10cm CL 150 cm 150 cm 60 cm Gelagar memanjang 50 0 cm

Gambar 5.58 Penulangan Plat Lantai Kendaraan ØD 10-20 0 ØD10-200 ØD 10-20 0 ØD10-200 Gel agar m e m anj an g 10 c m 10 c m ØD 0-20 0 ½. q ØD 10-20 0 ØD10-200 ØD 10-200

(9)

5.4.3 Gelagar Memanjang 5.4.3.1 Pembebanan

A. Gelagar Memanjang Tengah a. Beban mati

- Beban lantai = 0,2m*1,5m*25kN/m3 = 7,5 kN/m - Beban perkerasan = 0,05m*1,5m*22kN/m3 = 1,65 kN/m - Beban air hujan = 0,05m*1,5m*9,8kN/m3 = 0,735 kN/m - beban metal deck = 0,427kN/m2_{*1,5m = 0,64 kN/m} qd = 10,525 kN/m = 10,525 N/mm b. Beban hidup - Beban D Beban UDL untuk L = 50 m, maka: ql = 8,0*_⎢⎣⎡0,5+15_⎥⎦⎤Kpa=6,4 L Kpa = 640 kg/m 2_{= 6,4 kN/m}2 ql = 6,4kN/m2*1,5m = 9,6 kN/m = 9,6N/mm

Gambar 5.60 Pengaruh Beban D pada Gelagar Memanjang UDL,KEL ½.UDL,KEL ½.UDL,KEL 1,5 m 0,25 m 0,25 m 1,5 m 1,5 m 1,5m 1,5 m 5,5 m

Arah gelombang Metal deck

Lx

Ly

Gambar 5.59 Penyaluran Beban gelagar memanjang Gelagar melintang Gelagar memanjang

(10)

Beban KEL

Beban dinamik (DLA)

Bentang jembatan 20<LE<90 , maka DLA = 0,525-(0,0025* LE) = 0,4 p = 44kN/m*1,5 m*(1,05) = 69,3 kN = 69300 N - Beban T qT = 67,45 438 , 0 05 , 1 * 3 , 3 5 , 1 * 2 100 * 3 , 3 * 2 b = = DLA s T = 67,45 kN/m = 67,45 N/mm

B. Gelagar Memanjang Tepi a. Beban mati

- Beban lantai = 0,2m*(0,3+0,75)m*25kN/m3 = 5,25 kN/m - Beban trotoar = 0,3m*0,3m*22t/m3 = 1,98 kN/m - beban metal deck= 0,427kN/m2_{*(0,3+0,75)m = 0,448 kN/m}

qd = 7,678 kN/m = 7,678 N/mm

B A

Gambar 5.62 Model Struktur Gelagar Memanjang Tengah ql = 9,6 N/mm p = 69300 N

5m

qT = 67,45 N/mm

qd = 10,525 N/mm Gambar 5.61 Penyebaran Beban Roda Dalam Lantai Baja

α 22,5o 0,2 0,119 0,119 0,438 α 11,25o 0,6 1,5 0,5 T=100kN Gelagar memanjang

(11)

b. Beban hidup - Beban UDL ql = 3kN/m2*0,75m = 2,25 kN/m = 2,25 N/mm Beban KEL pl = 22kN/m*0,75m*(0,5) = 8,25 kN = 8250 N - Beban T qT = 67,45 438 , 0 4 , 0 * 3 , 3 5 , 1 * 2 100 * 3 , 3 * 2 b = = DLA s T kN/m = 67,45 N/mm - Beban Hidup Trotoar

pt = 3,33kN/m*0,25m = 0,8325 kN = 83,25 N

5.4.3.2 Menentukan Profil Gelagar Memanjang

Untuk profil gelagar memanjang tengah dan tepi dibuat sama yaitu dipilih profil IWF 450*200*9*14 dengan data profil sebagai berikut:

fy Mpa Wx cm3 A cm2 W kg/m Ix cm3 H mm B mm tw mm tf mm ix mm iy mm 360 1490 114,2 96,76 33500 450 200 9 14 186 44 H=450mm

Gambar 5.64 Penampang Profil Gelagar Memanjang

Metal deck 10 cm 10 cm B= 200mm t2=14mm t1=9mm Plat lantai r=18mm B A

Gambar 5.63 Model Struktur Gelagar Memanjang Tepi ql = 2,25 N/mm pl = 8250 N 5m qT = 67,45 N/mm qd = 7,678 N/mm pt =83,25 N

(12)

5.4.3.3 Analisa Struktur

Dengan menggunakan bantuan program SAP didapat besarnya: a. Gelagar Memanjang Tengah

- Momen positif max = 46148036,42 Nmm - Gaya lintang max = 20403,25 N

b. Gelagar Memanjang Tepi

- Momen positif max = 16844880,33 Nmm - Gaya lintang max = 9307 N

Dipilih yang terbesar/menentukan yaitu “ a”

5.4.3.4 Cek Kekuatan a. Tegangan lentur σbs= σts= 309,718 1490 3642 , 461480 max 3 = = cm kgcm Wx M _kg/cm2_{< σ =1900 kg/cm²..ok} b. Tegangan geser 866 , 17 2 2 , 114 325 , 2040 ₌ = = cm kg Aw D τ kg/cm2<0,58*1900=1102kg/cm2...ok 5.4.3.5 Cek Kekakuan/Lendutan ∆= prof I E l P prof I E l qu . * * 48 * . * * 384 * * 5 4 3 + ...< ∆ = 1 500 500 500 = = L _cm ∆ = 0,00106 0,1283 0,1293 33500 * 10 * 2 * 48 500 * 69300 33500 * 10 * 2 * 384 500 * 02 7575 , 8 * 5 6 3 6 4 = + = + − E cm <1cm...ok σbs = 309,718kg/cm2 h/2 = 22,5 cm h/2 = 22,5 cm σts =309,718kg/cm2

(13)

5.4.4 Gelagar Melintang 5.4.4.1 Gelagar Melintang Tengah

1. Pembebanan

- Beban Reaksi Gelagar Memanjang

Reaksi gelagar memanjang di sini tanpa beban KEL atau pl P1 = 2* 38553,25 = 77106,5 N

P2 = 2*9307,83 = 18615,66 N - Beban D (KEL)

Menurut BMS 92 beban KEL P=44 KN/m p = 44kN/m*(1,05) = 46,2 kN/m = 46,2 N/mm p = 22kN/m*(1,05) = 23,1 kN/m = 23,1 N/mm 2. Menentukan Profil Gelagar Melintang

Pilih profil IWF 700*300*13*24 dengan data profil sebagai berikut: fy Mpa Wx cm3 A cm2 W kg/m Ix Cm3 H mm B mm tw mm tf mm ix mm iy mm 360 5760 235,5 185 201000 700 300 13 24 293 67,8 H=700mm

Gambar 5.66 Penampang Profil Gelagar Melintang Tengah 10 cm 10 cm B= 300mm t2=24mm t1=13m r=28mm

(14)

3. Analisa struktur

Dengan menggunakan bantuan program SAP didapat besarnya: - Momen positif max = 612196784 Nmm

- Gaya lintang max = 274530,36 N

4. Perhitungan Komposit

a. Untuk aksi komposit sebagian jumlah shear connector direncanakan dulu yaitu : digunakan Stud (paku) ds = 16 mm dan Hs = 185 mm

Mutu 8.8 fu = 830 Mpa Syarat = 11,6 16 185 = = s s d H ≥ 4 (ok) Luas 1 paku Asc = *16 201 4 * 4 2 2 ₌π ₌ π s d mm2 Kekuatan 1 paku Q = 0,5*Asc* f *_c E_c ≤ A *_sc F_u (N) Q = 0,5*201* 30*25742,9= 88319,4 N Q ≤ A *sc Fu= 201*830 = 166830 N (ok)

Posisi gelombang dek baja sejajar dengan penumpu, maka reduksi kekuatan paku adalah :

Rpa =0,60* * 1⎟⎟≤1,0 ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ₋ ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ r s r r h H h w Rpa = 1 1,199 1 100 185 * 100 235 * 60 , 0 ⎟= ≥ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ₋ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝

⎛ _{maka dipakai reduksi 1}

Gambar 5.67 Model Struktur Gelagar Melintang Tengah 0,6 m 1,5 m 1,5 m 1,5 m 0,6 m

KEL

1,5 m

(15)

Jadi kekuatan1 paku = 1*88319,4 = 88319,4 N Data perencanaan paku, yaitu:

Jarak Bentang (m) Gaya Lintang D (N) Rencana Paku/Baris

0,6 274530,36 2 1,5 187912,82 2 1,5 38553,252 1 4 4 , 88319 ) 36 , 274530 * % 10 ( 36 , 274530 ) * % 10 ( 1 1 1 = − = − = n Q D D n buah Dengan jarak d1 = 220 mm n2 = 4 buah d2 = 425 mm n3 = 2 buah d3 = 566 mm

Jumlah paku setengah bentang : 10 buah

b. Cek kekompakan penampang

Untuk penampang komposit hanya ditinjau pada Web saja.

Web:

[

]

₆₀_,₁₈₅ 250 360 * 13 24 * 2 700 250 * ⎟ = ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = fy t b λ ≤ 82

Dari hasil di atas profil adalah berpenampang “kompak”. be

a = 5m a = 5m

c = 0,2m

Gambar 5.69 Potongan Memanjang Lantai Jembatan

be be

2*2@220 2*2@425 1*2@566

600 1500 1500

700.300.13.24

Gambar 5.68 Pemasangan Stud Gelagar Memanjang Tengah CL

(16)

c. Lebar efektif plat beton menurut BMS 92 : Gelagar tengah - be ≤ 5 l _b e = 1,44 5 2 , 7 = m - be ≤ 12*tmin be = 12*0,10m = 1,2 m - be ≤ a be = 5 m

Dipilih yang terkecil be = 1,2 m

Tebal beton ekivalen (tbe) dicoba 15 cm, maka:

Angka ekivalensi n = 7,09 7 36 * 4700 / 10 * 2 * 4700 10 * 2 5 5 2 ≈ = = = Mpa mm N fc Es Ec Luas beton Fc = *15 211,76 7 120 *tbe= cm cm= n be cm2 Luas profil Fs = 235,5 cm2 Luas total Ft = 235,5cm2_{+ 211,76cm}2_{= 467,76 cm}2 Ybs = 35 2 70 2 = = cm h cm Ybc = 5 82,5 2 15 70 2 + = + + = +tbe t cm cm cm h cm Ybkomp = ₂ 2 2 76 , 467 ) 35 * 5 , 235 ( ) 5 , 82 * 76 , 211 ( ) * ( ) * ( cm cm cm cm m Ft Ybs Fs Ybc Fc + ₌ + = 56,46 cm

Gambar 5.70 Penampang Luas Beton Ekivalen Gelagar Melintang Tengah 700 mm

tbe:15cm t:5 cm be/n=17,14 cm

(17)

Ytkomp = Htot – Ybkomp = (70cm + 20cm) – 56,46cm = 33,54 cm Ys = Ybkomp – Ybs = 56,46cm – 35cm = 21,46 cm Yc = Ytkomp - 2 .be t = 33,54 cm – 7,5cm = 26,04 cm Ikomp = Iprof + (Fs*Ys2) + (Fc*Yc2) + * * 3

12 1 tbe n be =201000+(235,5*21,462)+(211,76*26,042)+ _*₁₇_,₁₄_*₁₅3 12 1 =467077,008 cm4 5.4.4.1.7 Cek Kekuatan a. Tegangan Lentur 7 * 008 , 467077 33,54cm * kgcm 6121967,84 * * 4 cm n I Yt M komp komp c = = σ 2 8 , 62 kg cm c = σ < 0,45*fc = 0,45*360 =162 kg/cm2...ok

[

]

komp komp komp komp ts Yt td Yt I Yt M − ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ = * * σ

[

]

2 07 , 374 54 , 33 5 54 , 33 * 008 , 467077 54 , 33 * 84 , 6121967 cm kg ts = − ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = σ 2 740 008 , 467077 46 , 56 * 84 , 6121967 * cm kg I Yb M komp komp bs = = = σ < σ =1900....ok 15cm 5 cm be/n=17,14 cm σbs = 740kg/cm2 Ys=21,46cm σc = 62,8 kg/cm2

Gambar 5.71 Diagram Tegangan Gelagar Melintang Tengah Komposit Ytkomp= 33,54cm Ybkomp=56,46cm Yc = 26cm σts = 374,07kg/cm 2 Ybs = 35 cm Ybc = 82,5cm

(18)

b. Tegangan Geser 2 68 , 32 70 * 2 , 1 3036 , 2745 cm kg cm cm kg Aw D ₌ ₌ = τ <

_τ

₌₀_,₅₈_*₁₉₀₀₌₁₁₀₂_kg _cm2 5.4.4.1.8 Cek Kekakuan - Beban Mati

(

)

Ikomp E a l a P Ikomp E l P Ikomp E l qu * * 48 * 4 * 3 * * * 48 * * * 384 * * 5 4 3 2 ₋ 2 + + = ∆ < 500 l = ∆ ⎢⎣ ⎡ + + = ∆ * 48 75 * 1 , 23 * 2 008 , 467077 * 10 * 2 * 48 720 * 25 , 30553 008 , 467077 * 10 * 2 * 384 720 * 2 , 46 * 5 6 3 6 4

(

)

(

)

_⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − + ⎥ ⎦ ⎤ − 008 , 467077 * 10 * 2 * 48 210 * 4 720 * 3 * 210 * 66 , 18615 * 2 008 , 467077 * 10 * 2 60 * 4 720 * 3 * 6 2 2 6 2 2 = 0,173+ 0,254 + 0,00012 + 0,120 = 0,568 cm < cm 1,44cm 500 720 ₌ = ∆

5.4.4.2 Gelagar Melintang Tepi

1. Pembebanan

- Beban Reaksi Gelagar Memanjang

Reaksi gelagar memanjang di sini tanpa beban KEL atau pl P1 = 30553,25 N

P2 = 9307,83 N - Beban D (KEL)

Menurut BMS 92 beban KEL P=44 KN/m p = 44kN/m*(1,05) =46,2 kN/m = 46,2 N/mm p = 22kN/m*(1,05) = 23,1 kN/m = 23,1N/mm 2. Menentukan Profil Gelagar Memanjang

Pilih profil IWF 588*300*12*20 dengan data profil sebagai berikut: fy Mpa Wx cm3 A cm2 W kg/m Ix cm3 H mm B mm tw mm tf mm ix mm iy mm 360 4620 192,5 151 118000 588 300 12 20 248 68,5

(19)

3. Analisa struktur

Dengan menggunakan bantuan program SAP didapat besarnya: - Momen positif max = 431593764 Nmm

- Gaya lintang max = 199075 N

4. Perhitungan Komposit

a. Untuk aksi komposit sebagian jumlah shear connector direncanakan dulu yaitu : digunakan Stud (paku) ds = 16 mm dan Hs = 185 mm

Mutu 8.8 fu = 830 Mpa

Kekuatan1 paku = 1*88319,4 = 88319,4 N Data perencanaan paku, yaitu:

Jarak Bentang (m) Gaya Lintang D (N) Rencana Paku/Baris

0,6 199075,29 2 1,5 119614,92 2 1,5 15276,63 1 4 4 , 88319 ) 29 , 199075 * % 10 ( 29 , 199075 ) * % 10 ( 1 1 1 = − = − = n Q D D n buah Dengan jarak d1 = 275 mm n2 = 4 buah d2 = 566 mm n3 = 2 buah d3 = 566 mm

Jumlah paku setengah bentang : 10 buah

2*2@275 2*2@566 1*2@566

600 1500 1500

588.300.12.20

Gambar 5.72 Pemasangan Stud Gelagar Memanjang Tepi CL

(20)

b. Cek kekompakan penampang

Untuk penampang komposit hanya ditinjau pada Web saja.

Web:

[

]

₅₄_,₈ 250 360 * 12 20 * 2 588 250 * ⎟ = ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = fy t b λ ≤ 82

Dari hasil di atas profil adalah berpenampang “kompak”. c. Lebar efektif plat beton

menurut BMS 92 :

Gelagar tepi

- be ≤ (L/10)+c be = (7,2/10)+0,2 = 0,92 m

- be ≤ 6*tmin be = 6*0,10 = 0,6 m

- be ≤ (a/2)+c be = (5/2)+0,2 = 2,7 m Dipilih yang terkecil be = 0,6 m

Tebal beton ekivalen (tbe) dicoba 15 cm, maka:

Angka ekivalensi n = 7,09 7 36 * 4700 / 10 * 2 * 4700 10 * 2 5 5 2 ≈ = = = Mpa mm N fc Es Ec Luas beton Fc = *15 128,57 7 60 *tbe= cm cm= n be _cm2 Luas profil Fs = 192,5 cm2 Luas total Ft = 192,5cm2 + 128,57cm2 = 321,07 cm2 Ybs = 29,4 2 8 , 58 2 = = cm h _cm

Gambar 5.73 Penampang Luas Beton Ekivalen Gelagar Melintang Tengah 588 mm

tbe:15cm t:5 cm be/n=8,57 cm

(21)

Ybc = 5 71,3 2 15 8 , 58 2 + = + + = +tbe t cm cm cm h cm Ybkomp = ₂ 2 2 07 , 321 ) 4 , 29 * 5 , 192 ( ) 3 , 71 * 57 , 128 ( ) * ( ) * ( cm cm cm cm m Ft Ybs Fs Ybc Fc + ₌ + = 46,178 cm

Ytkomp = Htot – Ybkomp = (58,8cm + 20cm) – 46,178cm = 32,622 cm Ys = Ybkomp – Ybs = 46,178cm – 29,4 cm = 16,778 cm Yc = Ytkomp - 2 .be t = 32,622 cm – 7,5cm = 25,122 cm Ikomp = Iprof + (Fs*Ys2) + (Fc*Yc2) + * * 3

12 1 tbe n be =118000+(192,5*16,7782)+(128,57*25,1222)+ _*₈_,₅₇_*₁₅3 12 1 =255754,670 cm4 5.4.4.2.1 Cek Kekuatan a. Tegangan Lentur 7 * 67 , 255754 32,622cm * kgcm 4315937,64 * * 4 cm n I Yt M komp komp c = = σ 2 64 , 78 kg cm c = σ < 0,45*fc = 0,45*360 =162 kg/cm2_...ok

[

]

komp komp komp komp ts Yt td Yt I Yt M − ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ = * * σ

[

]

2 129 , 466 622 , 32 5 622 , 32 * 67 , 255754 622 , 32 * 64 , 4315937 cm kg ts = − ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = σ 2 26 , 779 67 , 255754 178 , 46 * 64 , 4315937 * cm kg I Yb M komp komp bs = = = σ < 1900 = σ ....ok

(22)

b. Tegangan Geser 2 272 , 564 8 , 58 * 6 , 0 529 , 19907 cm kg cm cm kg Aw D ₌ ₌ = τ <_τ ₌₀_,₅₈_*₁₉₀₀₌₁₁₀₂_kg _cm2 5.4.4.2.2 Cek Kekakuan - Beban Mati

(

)

Ikomp E a l a P Ikomp E l P Ikomp E l qu * * 48 * 4 * 3 * * * 48 * * * 384 * * 5 4 3 2 ₋ 2 + + = ∆ < 500 l = ∆ ⎢⎣ ⎡ + + = ∆ * 48 75 * 1 , 23 * 2 67 , 255754 * 10 * 2 * 48 720 * 25 , 30553 67 , 255754 * 10 * 2 * 384 720 * 2 , 46 * 5 6 3 6 4

(

)

(

)

_⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − + ⎥ ⎦ ⎤ − 67 , 255754 * 10 * 2 * 48 210 * 4 720 * 3 * 210 * 83 , 9307 * 2 67 , 255754 * 10 * 2 60 * 4 720 * 3 * 6 2 2 6 2 2 = 0,316+ 0,464 + 0,0002 + 0,11 = 0,889 cm < cm 1,44cm 500 720 ₌ = ∆ 15cm 5 cm be/n=8,57 cm σbs = 779,26kg/cm2 Ys=16,78cm σc = 78,64 kg/cm2

Gambar 5.71 Diagram Tegangan Gelagar Melintang Tengah Komposit Ytkomp= 32,62cm Ybkomp=46,18cm Yc = 25,12cm σts = 466,129kg/cm 2 Ybs = 29,4 cm Ybc = 71,3cm

(23)

5.4.4.3 Sambungan Gelagar Memanjang dengan Gelagar Melintang

a. Beban yang bekerja :

- Beban reaksi gelagar memanjang = 30553,25 N

- Beban KEL = 69300 N Pu = 99853,25 N

b. Material penyambung

- Plat penyambung = 2L 120.120.15 fup = 520 Mpa

fy Mpa A cm2 w mm b mm Wx=Wy cm3 Ix=Iy cm4 ix= iy mm iη mm iξ mm 360 33,9 55 120 52,5 446 36,3 23,4 45,6

- Baut mutu 8.8 = d 20 mm fuf = 830 Mpa Ac = 225 mm2 As = 245 mm2 c. Syarat jarak baut

- Tengah 2,5*d ≤ S ≤ 7*d 60 – 168 diambil 80 mm

- Tepi 1,5*d ≤ S1≤ 3*d 36 – 72 diambil 40 mm

1. Baut Geser

a. Cek pola baut

Lj = 320mm (300 < Lj < 1300) kr = 1,075 – Lj/4000 = 0,995 Ngeser = Ø*Vf Ntumpu = Ø*Vb = Ø*0,62* fuf*kr*nc*Ac = Ø*3,2*df*tp* fup = 0,7*0,62*400*0,995*2*225 = 0,7*3,2*20*15*520 = 161288,505 N = 349440 N Ntumpu = Ø*Vb Ntumpu = Ø*Vb

Gambar 5.72 Sambungan Gelagar Memanjang Terhadap Gelagar Melintang dengan Baut Geser

Pu e1 IWF700*300*13*24 IWF 450*200*9*14 40 80 80 40 320 450 80 Y2 Y1 Baut geser

(24)

= Ø*ae*tp* fup = Ø*ae*tp* fup

= 0,7*40*15*520 = 0,7*80*15*520

= 218400 N = 436800 N

Pilih terkecil N = 161288,505 N

M = Pu*e1 = 99853,25 *(13/2+55) = 6140974,875 Nmm Gaya yang bekerja pada baut:

Akibat gaya geser KVP = 24963,3125

4 25 , 99853 ₌ = n P_u N Akibat momen KHM = 23028,655 120 * 2 40 * 2 120 * 5 6140974,87 2 * 2 1 * 2 * 2 2 2 2₊ _Y = ₊ = Y Y M N K = 2 2 HM VP K K + = 24693,31252₊23028,6552 ₌33765,051_{≤N=161288,505N} (ok)

Pola baut geser bisa digunakan!

b. Cek pelat penyambung

a. Kapasitas pelat hubung terhadap kombinasi geser dan momen

Adalah konservatif untuk hanya mempertimbangkan leleh umum dari pelat seperti yang diuraikan dalam BMS 1992 yaitu:

Ixy = 2*446*104 = 8920000 mm4 ixy = 36,272 3390 * 2 8920000 = mm 567 , 10 250 360 * 1 * 968 , 26 5148 250 * * = = = y f xy e ny f K i L λ αc = 0,999 Akibat geser τ = 10,39 320 * 15 * 2 999 , 0 * 25 , 99853 * ₌ ₌ p c u A P α Mpa Akibat momen σ = 11,99 320 * 15 * 6 / 1 * 2 875 , 6140974 2 = = p W M _Mpa 2 2 ₃_*_τ σ σi = + ≤ Ø*fy

(25)

= 21,62 Mpa ≤ 0,7*360 = 252 Mpa (ok) b. Kekuatan pelat hubung dalam tumpu

Menurut BMS 1992 “kekuatan pelat dalam tumpu adalah memadai bila melampaui gaya tumpuan rencana akibat baut dalam geser”

Ø*Vb tumpu = 349440 N Ø*Vb ujung = 218400 N Ø*Vb antar lobang = 436800 N Pilih terkecil N = 218400 N Vbu ≤ Ø*Vbn n Pu _{≤ 218400 N} 24963,3125 ≤ 218400 N (ok)

Pelat penyambung bisa digunakan!

2. Baut Geser dan Tarik

e2 Pu IWF700*300*13*24 IWF 450*200*9*14 40 80 80 40 450 80 Titik putar 240 160 80 Baut geser+tarik Pu IWF 700*300*13*24 IWF 450*200*9*14 40 80 80 40 320 700 80 Baut tarik+geser

Gambar 5.73 Sambungan Gelagar Memanjang Terhadap Gelagar Melintang Dengan Baut Geser dan Tarik

(26)

“Metode pendekatan” Ntarik = Ø*Ntf Ngeser = Ø*Vf = Ø*As*fuf = 161288,505 N = 0,7*245*830 Ntumpu = Ø*Vb = 142315 N = 218400 N = 436800 N M = Pu*e2 = 99853,25*(13/2) = 694046,125 Nmm ΣY2 = 2*(802+1602+2402) = 179200 mm2

Akibat gaya geser KV = 24963,3

4 25 , 99853 ₌ = n Pu _N Akibat momen KH = 929,526 179200 240 * 694046,125 * 2 = = ΣY Y M _N 1 023 , 0 142315 526 , 929 505 , 161288 3 , 24963 * * 2 2 2 2 ≤ = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ tf H f V N K V K φ φ (ok)

Pola baut geser dan tarik bisa digunakan!

5.4.5 Pertambatan/Ikatan Angin 5.4.5.1 Pembebanan

Gambar 5.75. Pengaruh Angin dan Beban hidup Terhadap Rangka Utama Tew1=30% Tew2 6, 17 m 3, 08 5 m 3 ,08 5 m 5, 22 m 0, 95 m 45 m 50 m 6,17 m

Gambar 5.74. Bidang Sisi Rangka Utama dan Beban Hidup Beban hidup pada lantai

(27)

Luas bidang rangka Ab = (50m+45m)*0,5*6,17m = 293,075 m2 Beban angin yang timbul:

a. Rangka induk

Menurut BMS 92 “luas ekivalen diambil sebagai luas padat jembatan dalam elevasi proyek tegak lurus, untuk jembatan rangka diambil sebesar 30% luas yang dibatasi oleh unsur rangka terluar”.

Tew1 = 30%*[0,0006*Cw*(Vw)2*Ab]*(1,2) = 30%*0,0006*1,2*302*293,075*(1,2) = 68,368 kN

b. Beban hidup

Menurut BS 92 “apabila ada kendaraan di atas jembatan,maka beban garis merata tambahan arah horizontal harus diterapkan pada permukaan lantai jembatan”.

Tew2 = [0,0012*Cw*(Vw)2]*L*(1,2) = 0,0012*1,2*302*50*(1,2) = 77,76 kN

1. Tekanan angin atas

RA= 46,307 15 , 6 ) 95 , 0 * 76 , 77 ( ) 085 , 3 * 368 , 68 ( 15 , 6 ) 95 , 0 * 2 ( ) 085 , 3 * 1 ( = + = + _ew ew t T kN P1= 5,145 9 307 , 46 9 = = A R kN P2= 2,572 2 145 , 5 2 = = P kN RA RB Tew1 6,17 m 3,085 m 3,085 m 5,22 m 0,95 m Tew2

(28)

2. Tekanan angin bawah RB = 100,296 15 , 6 ) 22 , 5 * 76 , 77 ( ) 085 , 3 * 368 , 68 ( 15 , 6 ) 22 , 5 * 2 ( ) 085 , 3 * 1 (T_ew + t_ew ₌ + ₌ P1= 10,029 10 296 , 100 10 = = B R kN P2= 5,014 2 029 , 10 2 = = P _kN

5.4.5.2 Pendimensian Ikatan Angin Atas 1. Batang Vertikal (1-2)

L= 7,2 m, P = -43,448 kN (tekan)

Dicoba profil IWF 200*200*8*12, dengan data profil :

fy Mpa A cm2 W kg/m H mm B mm tw mm tf mm ix mm iy mm 250 63,53 49,9 200 200 8 12 86,2 50,2

Koefisien tekuk (sendi-sendi) K=1

Le = Ke*L = 1*7200 = 7200 mm a. Tentukan kapasitas penampang (Nn)

Kelangsingan penampang 16 8 250 250 * 12 * 2 8 200 ₌ _≤ ₌ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = −flens ey e λ λ 45 22 250 250 * 8 ) 12 * 2 ( 200 ₌ _≤ ₌ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = −web ey e λ λ

(29)

Karena semua elemen pelat adalah kurang dari batas kelangsingan, lebar efektif dari tiap elemen pelat adalah lebar aktual (Kf = 1)

Jadi Nn = Kf*An*fy

= 1*6353*250

= 1588250 N

b. Tentukan kapasitas tekan unsur (Nc)

Kelangsingan unsur 200 43 , 143 2 , 50 7200 min ≤ = = = i L_e

λ (batas kelangsingan batang tekan)

4 , 143 250 250 * 1 * 2 , 50 7200 250 * * min = = = y f e ny f K i L λ αc = 0,212 (interpolasi) Nc = αc * Nn Nc = 0,212*1588,25 kN Nc = 336,709 kN Nu ≤ Ø*Nc 43,448 kN ≤ 0,9*336,709 kN 4,3448 T ≤ 30,304 T (ok) 2. Batang Diagonal (21-22,55-56) L= 4,383 m, P = -56,021 kN (tekan)

Dicoba profil IWF 169*125*5,5*8, dengan data profil: fy Mpa A cm2 W kg/m H mm B mm tw mm tf mm ix mm iy mm Iy cm4 250 29,65 23,3 169 125 5,5 8 71,8 29,7 1530

Koefisien tekuk (sendi-sendi) didapat K=1

Kelangsingan penampang 16 9 , 8 250 360 * 8 * 2 5 , 5 125 ₌ _≤ ₌ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = −flens ey e λ λ

(30)

45 4 , 33 250 360 * 5 , 5 ) 8 * 2 ( 169 ₌ _≤ ₌ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = −web ey e λ λ

= 1*2965*250

= 741200 N

Kelangsingan unsur 200 57 , 147 7 , 29 4383 min ≤ = = = i Le

57 , 147 250 250 * 1 * 7 , 29 4383 250 * * min = = = y f e ny f K i L λ αc = 0,229 (interpolasi) Nc = 0,229*741,2 = 169,735 kN Nu ≤ Ø*Nc 56,021 kN ≤ 0,9*169,735 kN 5,6021 T ≤ 15,276 T (ok) 3. Batang Diagonal (37-56) L= 4,383 m, P = 39,893 kN (tarik) Dipakai IWF 169*125*5,5*8

a. Menentukan kuat tarik rencana

- Leleh unsur Nt = Ag*fy = 2965*250 = 741200 N - Patahan unsur Nt = 0,85*Kt*An*fu = 0,85*0,85*75%*2965*410 = 658730,344 N Ambil terkecil Nt = 658730,344 N Nu ≤ Ø*Nt 39893 N ≤ 0,9*658730,344 N 3,8893 T ≤ 59,286 T (ok)

(31)

b. Kelangsingan unsur 57 , 147 7 , 29 4383 min = = = i L λ ≤ 300 (konstruksi sekunder) ok 5.4.5.3 Sambungan

Untuk profil I sambungan harus pada kedua sayapnya (jumlah minimal baut adalah 4 buah/2 per sayap).

a. Material penyambung

- Plat penyambung = tp 10 mm fup = 410 Mpa - Baut mutu 4.6 = d 16 mm fuf = 400 Mpa Ac = 144 mm2 As = 157 mm2 b. Syarat jarak baut

- Tepi 1,5*d ≤ S1≤ 3*d 24 – 48 diambil 35 mm

1. Batang diagonal dengan plat buhul ikatan angin A. Batang tarik

Besar gaya batang Pu = 39,893 kN

- Kekuatan nominal penyambung

Ngeser = Vf = 0,62* fuf*kr*nc*Ac = 0,62*400*1*1*144 = 35712 N Ntumpu = Vb Ntumpu = Vb = ae*tp* fup = 3,2*df*tp* fup = 35*10*410 = 3,2*16*10*410 = 143500 N = 209920 N Pilih terkecil N = 35712 N - Jumlah baut 24 , 1 35712 * 9 , 0 39893 * = = = N P n u φ ~ 4 buah (min)

(32)

- Cek kekuatan tarik profil Ag = 2965 mm2 An = Ag – (n*dl*tf) =2965-(4*18*8) = 2389 mm2 Leleh unsur Nt = Ag *fy = 2965*250 = 741250 N Patahan unsur Nt = 0,85*Kt*An* fup = 0,85*0,85*2389*410 = 707681,5 N Pilih terkecil Nt = 707681,5 N Pu ≤ Ø*Nt 39893 N ≤ 0,9*707681,5 N 3,9893 T ≤ 63,691 T (ok) B. Batang tekan

Besar gaya batang: Pu = 24,119 kN

Ngeser = Vf Ntumpu = Vb = 0,62* fuf*kr*nc*Ac = 3,2*df*tp* fup = 0,62*400*1*1*144 = 3,2*16*10*410 = 35712 N = 209920 N Pilih terkecil N = 35712 N - Jumlah baut 75 , 0 35712 * 9 , 0 24119 * = = = N P n u φ ~ 4 buah (min) - Cek kekuatan Pu ≤ Ø*N 24119 N ≤ 0,9*35712 N 2,4119 T ≤ 2,49 T (ok)

2. Plat buhul ikatan angin dengan rangka utama

Pu = 2*39,893*sin 55,20 = 32,76 kN (tarik)

Ntarik = Ntf Ngeser = Vf

= As*fuf = 35712 N

(33)

= 62800 N

Ntumpu = Vb

= 209920 N = 143500 N

Pilih yang terkecil Nt = 35712 N

- Jumlah baut 019 , 1 35712 * 9 , 0 32766 * = = = N P n u

φ atau pembautan mengikuti pola dari sambungan

rangka utama!

- Cek kekuatan tarik pelat

Ag = 2*10*300 = 6000 mm2 An = 6000-[(2*18*10*2)+( 45 * 4 10 * 25 * 2 * 2 2 )] = 5141,111 mm2 Pilih terkecil An = 5141,111 mm2 Leleh unsur Nt = Ag *fy = 6000*250 = 1500000 N Patahan unsur Nt = 0,85*Kt*An* fup = 0,85*0,85*5141,111*410=1522925,606 N Pilih terkecil Nt = 1500000 N Pu ≤ Ø*Nt 32,766 kN ≤ 0,9*1500 kN 21,383 kN ≤ 1350 kN (ok)

Gambar 5.76 Hubungan Batang Diagonal dengan Buhul 35 35 55 35 55 125 125 35 35 35 35 Rangka utama 35 169 125 55 35 35 P P 55,2o 45 25 300

(34)

3. Batang vertikal dengan rangka utama

Gaya tekan tidak pengaruh, sehingga yang diperhitungkan adalah beban reaksi batang. Reaksi berat profil : R = (0,499*7,2*0,6)/2 = 2,15 kN

Ngeser = Vf = 35712 N Ntumpu = Vb Ntumpu = Vb = ae*tp* fup = 3,2*df*tp* fup = 50*10*410 = 3,2*16*10*410 = 205000 N = 209920 N

Pilih yang terkecil N = 35712 N

- Cek kekuatan R≤ Ø*N 2155 N ≤ 0,9*35712 N 0,215 T ≤ 2,49 T (ok) - Jumlah baut 067 , 0 35712 * 9 , 0 2155 * = = = N R n φ ~ 4 buah P

Gambar 5.77 Hubungan Batang Vertikal dengan Rangka Utama 45 110 200 200 200 110 45 45 45 Rangka utama 100 R 50 50

(35)

5.4.5.4 Pendimensian Ikatan Angin Bawah 1. Batang Tekan

L= 8,766/2 = 4,383 m, P = -55,992 kN (tekan) Dicoba profil 2L 90*90*11, dengan data profil L:

fy Mpa A cm2 W kg/m b mm d mm Ix=Iy cm4 ix= iy mm iη mm iξ mm 250 18,7 14,7 90 11 138 27,2 17,5 34,1

Koefisien tekuk (sendi-sendi) K=1

Kelangsingan penampang 16 18 , 7 250 250 * 11 11 90 ₌ _≤ ₌ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = ey e λ λ

Karena elemen pelat adalah kurang dari batas kelangsingan, lebar efektif dari tiap elemen pelat adalah lebar aktual (Kf = 1)

= 1*2*1870*250

= 935000 N

Kelangsingan unsur Ixy = 2*138*104 = 2720000 mm4 ixy = 26,968 1870 * 2 2720000 = mm 200 52 , 162 968 , 26 4383 ₌ _≤ = = xy e xy _i L

52 , 162 250 250 * 1 * 968 , 26 4383 250 * * = = = y f xy e ny f K i L λ αc = 0,192 (interpolasi) Nc = αc * Nn = 0,192*935 = 179,52 kN Nu ≤ Ø*Nc 55,992 kN ≤ 0,9*179,52 kN

(36)

55,992 kN ≤ 161,568 kN (ok)

2. Batang Tarik

P = 47,844 kN (tarik)

Dipakai profil L 90*90*11

- Leleh unsur Nt = Ag*fy = 1780*250 = 445000 N - Patahan unsur Nt = 0,85*Kt*An*fu = 0,85*0,85*85%*1780*410 = 470849,638 N Ambil terkecil Nt = 445000 N Nu ≤ Ø*Nt 47,844 kN ≤ 0,9*445 kN 47,844 kN ≤ 400,5 kN (ok) b. Kelangsingan unsur 250 5 , 17 4383 min = = = i L λ ≤ 300 (konstruksi skunder) ok 3. Kopel

Batang tekan dihubungkan pelat kopel yang direncanakan berjumlah 5 buah sehingga: 5 , 730 1 5 4383 1= = ₊ = n L L e _mm 50 74 , 41 5 , 17 5 , 730 min 1 1_⎟ ₌ ₌ ₌ _≤ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ i L i L c (ok) 758 , 167 74 , 41 3 , 162 2 2 2 1 2 ₌ ₊ ₌ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ c m e bn e i L i L i L αc = 0,181 (interpolasi) Nc = αc * Nn = 0,181*935 kN = 169,235 kN Nu ≤ Ø*Nc 55,992 kN ≤ 0,9*169,235 kN

(37)

55,992 kN ≤ 152,312 kN (ok)

Menurut “Centunion” ikatan angin bawah merupakan ikatan angin sementara (temporary bracing), karena fungsi utamanya adalah sebagai penjaga kestabilan konstruksi jembatan rangka bentang satu, saat proses perakitan bentang yang lain (sistim kantilever), sehingga pada akhirnya ikatan angin ini bisa dicopot.

Selain alasan diatas bahwa gaya akibat tekanan angin bawah sudah dianggap bisa ditahan oleh gelagar-gelagar jembatan.

5.4.6 Rangka Utama 5.4.6.1 Pembebanan

1. Beban Mati

a. Berat sendiri profil rangka baja

b. Ikatan Angin

P2 = (1/2*7,2*0,499) + (1/2*8,496*0,233) = 2,786 kN P1 = 2*(1/2*8,496*0,233) = 1,979 kN c. Beban reaksi gelagar melintang

P3 = 274,263 kN (melintang tengah) P4 = 199,352 kN (melintang tepi)

(38)

2. Beban Hidup Berjalan a. Beban UDL q = 8,0*_⎢⎣⎡0,5+15_⎥⎦⎤Kpa =6 L ,4Kpa = 640 kg/m 2_{= 6,4 kN/m}2 q = (6 kN/m2*5,5m)/2+(3,2kN/m2*0,25m) = 16,9 kN/m b. Beban KEL p = (44kN/m*5,5m/2)+(22kN/m*0,25m)*(0,5) =123,75 kN

3. Beban Tekanan Angin

a. Angin atas

b. Angin bawah

Beban-beban diatas diselesaikan dengan program SAP (lampiran)

5.4.6.2 Kombinasi Gaya Batang

Setelah gaya-gaya batang dari beban-beban diatas dikombinasikan maka didapat kelompok-kelompok gaya batang yang menentukan yaitu:

- Batang horisontal (1,10) P = 2487,486 kN (tarik)

- Batang horizontal (11,19) P = - 4764,348 kN (tekan) - Batang horizontal (12,18) P = -8496,994 kN (tekan) - Batang horizontal (13,17) P = -11173,420 kN (tekan) - Batang horizontal (14,16) P = -12823,949 kN (tekan) - Batang horizontal (15) P = -13399,628 kN (tekan)

- Batang diagonal (20,39) P = -6381,761 kN (tekan)

- Batang diagonal (21,38) P = 6205,888 kN (tarik)

(39)

5.4.6.3 Pendimensian

1. Batang Horisontal (15)

L= 5 m, P = -13399,628 kN (tekan)

Dicoba profil IWF 458*417*30*50, dengan data profil : fy Mpa A cm2 W kg/m H Mm B mm tw mm tf mm ix mm iy mm Iy cm4 360 528,6 415 458 417 30 50 188 107 60500

Koefisien tekuk (sendi-sendi) Ke=1

Kelangsingan penampang 16 6 , 4 250 360 * 50 * 2 30 417 ₌ _≤ ₌ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = −flens ey e λ λ 45 32 , 14 250 360 * 30 ) 50 * 2 ( 458 ₌ _≤ ₌ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = −web ey e λ λ 4

= 1*52860*360

= 19029600 N

Kelangsingan unsur 200 47 107 5000 min ≤ = = = i L_e

4 , 56 250 360 * 1 * 107 5000 250 * * min = = = K fy i L f e ny λ αc = 0,815 (interpolasi)

(40)

Nc = 0,815*19029,6= 15509,124 kN Nu ≤ Ø*Nc 13399 kN ≤ 0,9*15509,124 kN 1339,9 T ≤ 1395,82 T (ok) 2. Batang Horisontal (5,6) L= 5 m, P = 13229,580 kN (tarik) Dipakai profil IWF 458*417*30*50

- Leleh unsur Nt = Ag*fy = 52860*360 = 19029600 N - Patahan unsur Nt = 0,85*Kt*An*fu = 0,85*0,85*85%*52860*520 = 16880576,7 N Ambil terkecil Nt = 16880576,7 N Nu ≤ Ø*Nt 13229,58 kN ≤ 0,9*16880,58 kN 1322,96 T ≤ 1519,25 T (ok) b. Kelangsingan unsur 47 107 5000 min = = = i L λ ≤ 240 (konstruksi utama) ok

Dengan cara perhitungan yang sama maka pendimensian rangka utama dapat ditabelkan sebagai berikut:

Tabel 5.4 Hasil Perhitungan Dimensi Rangka Utama NO BATANG POSISI BATANG PANJANG BATANG m GAYA BATANG Nu (kN) PROFIL TERPILIH αc KAPASI TAS TEKAN UNSUR Nc (kN) LELEH UNSUR Nt (kN) PATAHAN UNSUR Nt kN Nu ≤ Ø*Nn 1,2,9,10 Horisontal 5 +6712,098 400*408* 21*21 - - 8005,98 7205,38 6712,098 3,8 Horisontal 5 +9935,865 428*407* 20*35 - - 11518,77 10366,89 9935,865 4,7 Horisontal 5 +12108,05 458*417* 30*50 - - 19029,6 16880,6 12108,05

(41)

11,12,18, 19 Horisontal 5 -8496,994 428*407* 20*35 0,792 9255,85 - - 8496,994 14,16 Horisontal 5 -12823,949 458*417* 30*50 0,815 13958,2 - - 12823,949 20,21,38, 39 Diagonal 6,77 -6381,761 400*408* 21*21 0,783 8122,68 - - 6381,76 22,23,33, 34 Diagonal 6,77 -4912,664 394*405* 18*18 0,779 5411,37 - - 4912,664 24,25,34, 35 Diagonal 6,77 +3464,701 390*300* 10*16 - - 4896 3908,78 3464,701 26-29,30-33 Diagonal 6,77 -2202,0875 386*299* 9*14 0,579 2253,03 - - 2202,0875

A. Hubungan Gelagar Melintang Tengah dengan Rangka Utama

Baut mengalami geser dan tarik secara bersamaan! Pu = 969231,78 N

- Plat penyambung = tp 20 mm fup = 520 Mpa - Baut mutu 8.8 = d 24 mm fuf = 830 Mpa Ac = 324 mm2 As = 353 mm2 b. Syarat jarak baut

Baut dipasang lurus

(42)

“Metode pendekatan” Kapasitas nominal penyambung

- Tegak lurus sumbu baut:

Lj = 548 mm (300 < Lj < 1300) kr = 1,075 – Lj/4000 = 0,938 Ngeser = Vf = 0,62* fuf*kr*nc*Ac = 0,62*830*0,938*2*324 = 312786,23 N Ntumpu = Vb Ntumpu = Vb = ae*tp* fup = 3,2*df*tp* fup = 64*10*520 = 3,2*24*10*520 = 332800 N = 399360 N Ambil terkecil NVf = 312786,23 N

- Searah sumbu baut:

420 e Pu Titik putar Baut geser+tarik 140 64 700 ₇₅₀ 548 202,5 IWF 458*417*30*50 DI A F RAGMA IW F 458*4 17*3 0* 50 140 280 64 IWF 700*300*13*24

Gambar 5.35 Hubungan Gelagar Melintang Tengah Terhadap Rangka Utama Pelat sambung t=20 mm

Pelat simpul t=20 mm

140 140

(43)

Ntarik = Ntf = As*fuf = 353*830 = 292990 N ΣY2 = 2*(1402+2802+4202) = 548800 mm2 M = Pu*e = 969231,78*( ½*414+ 20) = 220015614,1 Nmm

Akibat gaya geser KV = 121153,973

8 78 , 969231 ₌ = n P_u N Akibat momen KH = 168379,297 548800 420 * 1 220015614, * 2 = = ΣY Y M N 1 674 , 0 292990 * 7 , 0 297 , 168379 23 , 312786 * 7 , 0 973 , 121153 * * 2 2 2 2 ≤ = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ tf H f V N K V K φ φ (ok)

B. Hubungan Gelagar Melintang Tepi dengan Rangka Utama

Baut mengalami geser dan tarik secara bersamaan! Pu = 685390,01 N

a. Material penyambung (idem)

b. Syarat jarak baut Baut dipasang lurus

(44)

“Metode pendekatan” Kapasitas nominal penyambung

- Tegak lurus sumbu baut:

Lj = 588 mm (300 < Lj < 1300) kr = 1,075 – Lj/4000 = 0,928 Ngeser = Vf = 0,62* fuf*kr*nc*Ac = 0,62*830*0,928*2*324 = 309451,622 N Ntumpu = Vb Ntumpu = Vb = 3,2*df*tp* fup = ae*tp* fup = 3,2*24*10*520 = 69*10*520 = 399360 N = 358800 N Ambil terkecil NVf = 309451,622 N

- Searah sumbu baut:

450 e Pu Titik putar 69 Baut geser+tarik 150 69 600 750 588 150 IWF 390*300*10*16 D IAF R A GMA IW F 390* 300* 10 *16 150 300 IWF 588*300*12*20

Gambar 5.36 Hubungan Gelagar Melintang Tepi Terhadap Rangka Utama Pelat sambung t=20 mm Pelat simpul t=20 mm 150 150 150 800

Jacking force Ru=141,8 Ton

(45)

Ntarik = Ntf

= 292990 N

ΣY2 = 2*(1502+3002+4502) = 630000 mm2

M = Pu*e = 685390,01*( ½*390+20) = 147358852,2 Nmm

Akibat gaya geser KV = 85673,751

8 01 , 685390 ₌ = n Pu _N Akibat momen KH = 105256,323 630000 450 * 2 , 147358852 * 2 = = ∑Y Y M _N 1 416 , 0 292990 * 7 , 0 323 , 105256 622 , 309451 * 7 , 0 751 , 85673 * * 2 2 2 2 ≤ = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ tf H f V N K V K φ φ (ok)

C. Hubungan Antar Rangka Utama

- Plat penyambung sayap = tpf 20 mm fup = 410 Mpa Plat penyambung badan = tpw 15 mm fup = 410 Mpa - Baut mutu 8.8 = d 20 mm fuf = 830 Mpa

Ac = 225 mm2 As = 245 mm2 b. Syarat jarak baut

Baut dipasang lurus

- Tepi 1,5*d ≤ S1≤ 3*d 30 – 60 diambil 50 mm Baut dipasang selang-seling

- Tengah V 2,5*d ≤ sg ≤ 7*d 50 – 140 diambil 100 mm - Tengah H sp ≤ 7*d- ½*sg 90 diambil 80 mm

c. Kekuatan nominal penyambung

- Untuk sambungan irisan 2 Ngeser = Vf

= 0,62* fuf*kr*nc*Ac

= 0,62*830*1*2*225

= 231570 N

(46)

- Untuk sambungan irisan 1 Ngeser = Vf = 0,62* fuf*kr*nc*Ac

= 0,62*830*1*1*225

= 115785 N

Jika dengan pelat pengisi, Ngeser = 85%* Vf = 98417,25 N Ntumpu = Vb Ntumpu = Vb = ae*tp* fup = 3,2*df*tp* fup = 50*20*410 = 3,2*20*20*410 = 410000 N = 524800 N Ntumpu = Vb = ae*tp* fup = 100*20*410 = 820000 N

d. Contoh perhitungan jumlah baut pada batang dengan Pu terbesar.

Sambungan batang-batang horisontal direncanakan menggunakan irisan 2, ini dimaksudkan untuk memperkecil jumlah baut agar kebutuhan luasan pelat simpul menjadi lebih kecil.

1. Batang horisontal tarik (6)

Besar gaya batang Pu = 7160,929 kN

Untuk sambungan irisan 2 Ngeser = Vf = 231570 N Ntumpu = Vb = 410000 N = 524800 N = 820000 N Pilih terkecil N = 231570 N - Jumlah baut 45 231570 * 7 , 0 7160929 * = = = N P n u φ ~ 48 buah

Pada sayap = 16+16 buah Pada badan = 16 buah

(47)

- Cek kekuatan tarik profil Ag = 29540 mm2 An1 = Ag – (n*dl*tf)-(n*dl*tw) =29540-(4*22*28)-(2*22*18) = 26284 mm2 An2 = Ag – [(n*dl*tf)+ ( g f p s t s * 4 * 2 Σ )]-(n*dl*tw) = 29540-[(8*22*28)+( 100 * 4 28 * 80 * 2 * 2 2 )]-(2*22*18) = 22028 mm2 Pilih terkecil An2 = 22028 mm2 Leleh unsur Nt = Ag *fy = 29540*360 = 9570960 N Patahan unsur Nt = 0,85*Kt*An* fup = 0,85*0,85*22028*520 = 8275919 N Pilih terkecil Nt = 8275919 N Pu ≤ Ø*Nt 7160,929 kN ≤ 0,9*8275,919 kN 7160,929 kN ≤ 7448,328 kN (ok)

2. Batang horisontal tekan (18)

Besar gaya batang Pu = -7355 kN

Untuk sambungan irisan 2 Ngeser = Vf = 231570 N Ntumpu = Vb = 820000 N = 524800 N Pilih terkecil N = 231570 N - Jumlah baut 46 231570 * 7 , 0 7355000 * = = = N P n u φ ~ 48 buah

Pada sayap = 16+16 buah Pada badan = 16 buah

(48)

Tabel 5.2 Jumlah Baut Rangka Utama SIMPUL BATANG IRISAN SAMBU NGAN TEREDUK SI GAYA BATANG (kN) JUMLAH BAUT (n) TERPASANG JUMLAH BAUT TERPASANG (n) SAYAP SAYAP BADAN

1 H-1 1 - 1119,024 14 8 8 - 16 D-24 1 - -3020,966 38 20 20 - 40 2 D-24 1 - -3020,966 38 20 20 - 40 H-13 1 - -2230,898 28 14 14 - 28 D-36 1 - 2991,843 37 20 20 - 40 3 H-1 2 - 1119,024 7 8 8 4 20 D-36 1 - 2991,843 37 20 20 - 40 D-25 1 - -2507,554 31 20 20 - 40 H-2 2 - 3115,38 20 8 8 8 24 4 D-25 1 - -2507,554 31 16 16 - 32 H-13 2 - -2230,898 14 10 10 6 26 H-14 2 - -4070,94 26 10 10 10 30 D-37 1 - 2486,201 31 16 16 - 32 5 H-2 2 √ 3115,38 23 10 10 8 28 D-37 1 √ 2486,201 37 20 20 - 40 D-26 1 √ -2029,047 30 20 20 - 40 H-3 2 - 4669,811 29 10 10 10 30 6 D-26 1 √ -2029,047 30 16 16 - 32 H-14 2 √ -4070,94 30 12 12 10 34 H-15 2 - -5513,735 35 12 12 12 36 D-38 1 √ 2006,882 30 16 16 - 32 7 H-3 2 - 4669,811 29 14 14 10 38 D-38 1 √ 2006,882 30 16 16 - 32 D-27 1 √ -1567,916 23 16 16 - 32 H-4 2 - 5957,774 37 14 14 14 42 8 D-27 1 √ -1567,916 23 12 12 - 24 H-15 2 √ -5513,735 40 14 14 14 42 H-16 2 - -6535,412 41 14 14 14 42 D-39 1 √ 1547,16 23 12 12 - 24 9 H-4 2 √ 5957,774 44 16 16 16 48 D-39 1 √ 1547,16 23 12 12 - 24 D-28 1 √ -1116,649 17 12 12 - 24 H-5 2 - 6765,158 42 16 16 14 46 10 D-28 1 √ -1116,649 17 10 10 - 20

(49)

H-16 2 - -6535,412 41 16 16 14 46 H-17 2 - -7156,632 45 16 16 16 48 D-40 1 √ 1093,32 16 10 10 - 20 11 H-5 2 - 6765,158 42 16 16 14 46 D-40 1 √ 1093,32 16 8 8 - 16 D-29 1 √ -681,717 10 8 8 - 16 H-6 2 - 7160,929 45 16 16 16 48 12 D-29 1 √ -681,717 10 6 6 - 12 H-17 2 - -7156,632 45 16 16 16 48 H-18 2 - -7355 46 16 16 16 48 D-41 1 √ 658,801 10 6 6 - 12 13 H-6 2 - 7160,929 45 16 16 16 48 D-41 1 √ 658,801 10 6 6 - 12 D-30 1 √ 658,801 10 6 6 - 12 H-7 2 - 7160,929 45 16 16 16 48 Catatan :

1. Pada jumlah baut terpasang terlihat jumlah baut yang lebih besar dan seragam (terutama pada sayap), ini dimaksudkan untuk mempermudah perhitungan luas pelat simpulnya dan penataan pembautannya.

2. H = batang horisontal D = batang diagonal