PERENCANAAN MODIFIKASI
JEMBATAN KALIMUJUR
KABUPATEN LUMAJANG DENGAN
MENGGUNAKAN SISTEM RANGKA
BUSUR BAJA
Nsms
: Ardian Saputro
NRP :
3106100006
Jurusan
: Teknik Sipil FTSP ITS
Dosen
Pembimbing I
: Bambang Piscesa, ST.
MT.
Pembimbing II : Ir. Kurdian S, MS.
ABSTRAK
Pada perencanaan jembatan busur
baja dalam tugas akhir ini dijelaskan
mengenai uraian proses perencaaan
jembatan busur khususnya yang
menggunakan rangka baja sebagai
pemikul utamanya. Pada proses
pendahuluan, diawali dengan penjelasan
mengenai latar belakang pemilihan tipe
jembatan, perumusa masalahnya, tujuan
perencanaan, batasan masalah hingga
manfaat dari dibangunnya jembatan
tersebut. Kemudian dijelaskan perihal
dasar-dasar perencanaan dengan
pedoman yang digunakan yaitu BMS 1992
(BDM dan PPTJ) dan AISC-LRFD.
Dari data yang ada, direncanakan
bentang total jembatan sebesar 320m
dengan 2 lajur kendaraan, masing-masing
selebar 5m. kemudian dilakukan
preliminary design dengan menentukan
dimensi-dimensi jembatannya.
Tahap awal perencanaan adalah
perencanaan bangunan atas yang terdiri
dari lantai kendaraan dan trotoar, gelagar
memanjang dan gelagar melintang,
kemudian kontruksi pemikul uama. Analisa
dengan menggunakan program MIDAS
dilakukan setelah diketahui beban-beban
yang bekerja pada kontruksi tersebut
untuk mendapatkan gaya-gaya yang
bekerja. Khususnya untuk kontruksi
pemikul utama dan kontruksi sekundernya.
Setelah gaya-gaya tersebut diketahui
besarnya maka dilakukan perhitungan
kontrol penampang dan perhitungan
sambungan.
Selanjutnya,
dilakukan
perencanaan perletakan, bangunan bawah
dan pondasi. Untuk perletakan jembatan
menggunakan perletakan sendi.
Sedangkan bangunan bawah
menggunakan pilar untuk meneruskan
beban dari bangunan atas ke tanah
pondasi yang menggunakan bor pile
sebagai pendukung kontruksinya
Kata Kunci
: Arch bridge, Steel Box,
modifikasi.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangBanyak jembatan yang telah didirikan. Jembatan sendiri merupakan struktur bangunan yang keberadaanya sangat penting. fungsi jembatan pada umumnya biasa digunakan sebagai penghubung antar suatu daerah yang terpisah, baik berupa sungai, jurang, jalan raya, jalan kereta api, maupun lembah. Dengan adanya jembatan akan mempersingkat jarak tempuh dan dapat membuka daerah-daerah terisolasi. Dalam perencanaannya kontruksi jembatan biasa menggunakan rangka baja, beton, maupun system kabel.
Pendirian jembatan sendiri harus meninjau aspek beban-beban yang bekerja, baik berupa beban yang bekerja pada jembatan maupun beban akibat gempa. Aspek-aspek yang ditinjau ini telah ditetapkan dalam peraturan-peraturan pendirian jembatan yang telah ditetapkan di Indonesia. Syarat ini tidak mutlak namun sedapat mungkin harus diikuti untuk menjamin bahwa suatu jembatan memiliki kemungkinan terbaik untuk selamat apabila terjadi gempa dan menghindari kegagalan struktur. (BMS, 1992).
Pilar adalah suatu bangunan atas ke tanah pondasi terutama meneruskan beban dari bangunan atas ke tanah pondasi. Pilar direncanakan dipasang diatas tanah. Untuk pilar jenis tersebut, dipilih bentuk pilar tipe kolom karena dengan demikian akan diperoleh pandangan yang lebih jelas melalui pilar atau ruangan bawah jembatan dapat dimanfaatkan
sehingga sangat b dan ben teknik po dibahas sungai M Mujur cukup l 320m. O memilik akan d melintas jembatan dan me Jembata dengan selatan P menggu dengan karena yang efe yang pa lentur di normal bahan m pararel, menghil Selain i nilai leb Zhu, 199 dikemba untuk panjang, timbulny lengkun 1.2 Peru Peru dalam tu Bag struktur Lumajan busur ba 1.3 Tuju Ada tugas ak Men jembatan dengan baja. a cukup eko bergantung p ntuk pondasin ondasi, Ir.So Maka dalam tentang pere Mujur Luma Lumajang lebar, dan p Oleh karena ki mobilitas dibangun s si sungai Muj n ini dimak emajukan m an ini mengh Watagih y Provinsi Lum Jembatan nakan system menggunak jembatan b ektif untuk j anjang dan d i lapangan ak pada jemba menjadi lebih serta manfa langkan keb itu jembatan bih dalam se 97) Sebelum tek angkan jemb kontruksi ,dengan m ya gaya gnya. (Asiya umusan Ma umusan mas ugas akhir in gaimana men jembatan ng dengan m aja ? uan apun tujuan khir ini adalah
ndesain dan n Kalimuju menggunak onomis. Pere pada bentuk nya. (mekan osrodarsono m tugas ak encanaan jem ajang, Jawa T merupakan panjang, de a daerah Lu yang cukup sebuah jem ujur. Perencan ksud untuk m mobilisasi da hubungkan ru yang berad majang, Jawa ini se m jembatan kan bahan busur memi jembatan de dapat mengu kibat gaya a atan sehingg h efisien disba faat yang lai
butuhan pi n busur sen egi arsitektur knologi beto batan busur jembata mengambil tekan pa anto,2005) salah salah yang ni adalah : ndesain dan Kalimujur menggunakan yang ingin h : n merencan ur Kabupat kan sistem encanaan pil k bangunann ika teknik d suyono) khir ini ak mbatan di at Timur. Sung sungai ya engan bentan umajang ya p tinggi, ma mbatan ya naan pendiri mempermud aerah tersebu uas jalan Ba a di sebel a Timur. endiri ak berupa bus baja. Hal i iliki kontruk engan bentan urangi mom aksial dan ga ga pengguna anding gelag in yaitu dap lar jembata ndiri memili ral. (Zhou a on prestress selalu dipil an bentan keuntung ada strukt akan dibah merencanak r Kabupat n sistem rang dicapai dala nakan strukt en Lumajan rangka bus lar nya dan kan tas gai ng ng ng aka ng ian dah ut. go lah kan sur ini ksi ng men aya aan gar pat an. iki nd sed lih ng gan tur has kan ten gka am tur ng sur 1. pe be 1. 2. 3. 4. 5. 6. 1. di 1. 2. 3. .4 Batasan M Ruang embahasan p eberapa hal a . Perencana jembatan dari bangu . Studi tuga teknis saj waktu dan . Perhitung bagian-ba mewakili . Tidak m pada saat . Perencana pelaksana . Studi tug dengan MIDAS C .5 Manfaat Manfaat y ibuatnya Tug . Hasil per digunakan rangka bu . Hasil an mengetah struktur je . Tugas Ak untuk m digunakan mendirika
Gambar
Pasirian,
Masalah lingkup p pada tugas ak antara lain : aan dilakukan yang bagia unan atas jem as akhir ini ja, tanpa me n biaya. an sambun agian terten secara kesel emperhitung pelaksanaan aan ini tida aan dilapanga as akhir ini menggunaka Civil.yang diharap gas Akhir ini rencanaan ya n untuk m usur diatas K nalisis yang ui keadaan embatan. khir ini dap melakukan n dan d an jembatan b
r 1.1 Lokas
Kabupate
permasalaha khir ini diba n dalam satu an-bagianny mbatan. hanya menin emperhitung ngan dibata ntu yang d uruhan. gkan kondis n. ak meninjau an. hanya men an program pkan terwujud i antara lain: ang dilakuk mendirikan j ali Mujur Lu g dilakukan n dan kem at menjadi perencanaan dipraktekan busur.si Studi Ka
en Lumajan
an dan atasi oleh u bentang a terdiri njau segi gkan segi asi pada dianggap si beban u metode nganalisis m bantu d dengan an dapat jembatan umajang. n dapat mampuan referensi n yang dalamalimujur,
ng
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. UmumPertimbangan dalam pemilihan perancangan jembatan dengan bentuk kontruksi busur sangat dipengaruhi oleh kondisi tanah dasar, besarnya beban, panjang bentang maupun segi arsitekturalnya. Jembatan Kali Mujur di Kabupaten Lumajang yang akan menjadi sarana akses transportasi di Kabupaten Lumajang ini mempunyai panjang bentang yaitu ±320 m. Dengan karakteristik seperti ini maka struktur utama perancangan jembatan ini digunakan kontruksi rangka busur dinding penuh dengan menggunakan bahan baja. Struktur ini dipilih berdasarkan pertimbangan panjang bentang, juga ditinjau dari segi arsitekturalnya. Sedang pemilihan bahan dari baja untuk rangkanya, karena kekuatannya yang besar dalam menahan tarik dan tekan tanpa membutuhkan kuantitas yang banyak. Baja juga mempunyai sifat-sifat lain yang menguntungkan sehingga menjadikannya sebagai salah satu bahan bangunan yang umum dipakai sekarang. (Zhou and Zhu, 1997)
2.1.1. Definisi Jembatan Busur
Kontruksi busur didefinisikan sebagai bukaan bentang anggota struktur dan bekerja sebagai penopang bagi beban di atas bukaan tersebut, dan kontruksi tersebut dapat memberikan reaksi horizontal akibat beban vertical yang bekerja. (Diktak kuliah, Irawan
Djoko)
2.1.2. Perbandingan Jembatan Busur Dengan Jembatan Lainnya
¾ Jembatan busur sangat cocok untuk bentang antara 250-600 m dan melalui lembah yang dalam dibandingkan jembatan gelagar baja biasa.
¾ Dilihat dari segi estetika, maka jembatan busur lebih dipilih atau banyak disukai dibandingkan jembatan gelagar biasa. ¾ Untuk bentang yang lebih panjang ( > 250
m ) dan diatas air, maka jembatan dengan cable stayed lebih dipilih dibandingkan jembatan busur, karena lebih ekonomis dalam pelaksanaannya.
¾ Jembatan busur juga memiliki kelemahan yaitu untuk sambungan girdernya harus dibangun terlebih dahulu sebelum
kontruksi busur bisa bekerja. Tetapi kelemahan ini tidak terdapat pada jembatan cable stayed, karena element dari lantai dan kabelnya diangkat secara terus menerus selama proses pembangunan. Sumber : D Johnson Victor, 1980
2.2. Bagian-bagian jembatan rangka busur 2.2.1. Deck Girder atau lantai jembatan
Deck Girder atau lantai jembatan termasuk ke dalam struktur bangunan atas (super structure). Bagian ini yang berfungsi langsung untuk memikul beban lalu-lintas dan melindungi terhadap keausan. Biasanya untuk jembatan lengkung baja, kontruksi Deck menggunakan pelat dari beton bertulang atau pelat baja orthotropic.
Berdasarkan lantai kendaraannya, ada beberapa bentuk dari jembatan busur yang umum dipakai, diantaranya :
• Deck Arch
Salah satu jenis jembatan busur dimana letak lantainya menopang beban lalu-lintas secara langsung dan berada di bagian atas busur.
Sumber : www.visualaictionaryonline.com
Gambar 2.1 Jembatan dengan tipe “deck arch”
• Through Arch
Merupakan salah satu jembatan dimana letak lantai jembatan terdapat tepat pada springline busurnya.
Sumber : www.visualaictionaryonline.com
Gambar 2.2 Jembatan dengan tipe “through
arch bridge”
• A Half – Through Arch
Merupakan salah satu jembatan dimana lantai jembatan terletak diantara springline
dan bagian atas busur atau lantai jembatan tepat berada di tengah-tengah.pada umumnya, jembatan busur banyak menggunakan tipe A Half–Through Arch dan Through Arch untuk menghindari agar pangkal busur tidak terendam air.
Sumber : www.visualaictionaryonline.com
Gambar 2.3 Jembatan dengan tipe
“half-through arch bridge”
2.2.2. Pier (collumn)
Untuk pier, pekerjaannya dapat dilaksanakan lebih dahulu beserta deck girder-nya. Fungsi dari pier yaitu untuk menyangga deck langsung ke tebing atau tepi sungai dan menyalurkan semua beban yang diterima oleh deck baik beban lalu-lintas untuk diteruskan ke bagian pondasi. Bagian ini biasanya dimanfaatkan untuk membantu erection batang-batang lengkungnya.
2.2.3. Batang Lengkung
Merupakan bagian dari struktur yang penting sekali karena seluruh beban di sepanjang beban jembatan dipikul olehnya. Bagian struktur ini mengubah gaya-gaya yang bekerja dari beban vertical dirubah menjadi gaya horizontal tekan, sehingga menjadi keuntungan sendiri bagi jembatan tersebut.
2.3. Sambungan
Setiap struktur adalah gabungan dari bagian-bagian tersendiri atau batang-batang yang harus disambung bersama (biasanya di ujung batang) dengan beberapa cara. Salah satu cara yang digunakan adalah pengelasan, cara lain ialah menggunakan alat penyambung seperti paku keling dan baut.
(Struktur Baja Desain dan Perilaku Jilid
1-Charles G, Salmon) 2.3.1. Pengelasan
Proses pengelasan merupakan proses penyambungan dua potong logam dengan pemanasan sampai keadaan plastis atau cair, dengan atau tanpa tekanan.
Jenis-jenis las :
• Las tumpul
Las tumpul (groove weld) terutama dipakai untuk menyambung batang struktur yang bertemu dalam satu bidang. Karena las tumpul biasanya ditujukan untuk menyalurkan semua batang yang disambungnya.
Gambar 2.4 Jenis Las Tumpul
• Las sudut
Las sudut (fillet weld) bersifat ekonomis secara keseluruhan, mudah dibuat dan mampu beradaptasi, las sudut merupakan jenis las dasar yang lain. Las ini umumnya memerlukan lebih sedikit presisi dalam pemasangan karena potongannya saling bertumpangan (overlap), sedang las tumpul memerlukan kesejajaran yang tepat dan tertentu antara potongan. Las sudut terutama menguntungkan untuk pengelasan di lapangan, dan untuk menyesuaikan kembali batang atau sambungan yang difabrikasi dengan toleransi tertentu tetapi tidak cocok dengan yang dikehendaki.
Gambar 2.5Pemakaian las sudut • Las baji dan pasak
Las biji dan pasak dapat dipakai secara tersendiri pada sambungan. Manfaat utama las biji dan pasak ialah menyalurkan gaya geser pada sambungan lewatan bila ukuran sambungan membatasi panjang yang tersedia
untuk las sudut atau las sisi yang lain. Las biji dan pasak juga berguna untuk mencegah terjadinya tekuk pada bagian yang saling bertumpang.
2.3.2. Paku keling
Paku keling yang banyak digunakan dalam pekerjaan kontruksi, biasanya terbuat dari baja lunak, sehingga tidak mudah putus jika dipanaskan dan dipukul. Bentuk paku keling terdiri dari bagian tonjolan (kepala) dan bagian yang polos. Bagian yang polos dimasukkan ke dalam lubang yang akan disambung. Lubang biasanya dibuat dengan pukulan atau dibor dengan diameter 1/16 in lebih besar dari diameter nominal paku keling. Sebelum dimasukkan ke dalam lubang, paku keling biasanya dipanaskan dahulu sampai merah (kurang lebih 18000), kemudian pada bagian yang polos dibuat tonjolan (kepala) yang kedua dengan menggunakan paku keling. Pada saat tonjolan yang kedua dibentuk, tangkai paku keling yang lunak karena dipanaskan, dipaksakan masuk dan mengisi lubang sepenuhnya. Setelah paku keling dingin, ia menyusut dan menjepit bagian-bagian yang disambung. (Perencanaan
Kontruksi Baja Untuk Insinyur Baja Untuk Insinyur dan Arsitek 1 – Rene Amon, Bruce Knobloch, Atanu Mazumder)
Gambar 2.6 Sambungan Dengan Paku Keling 2.3.3. Baut
Ada dua jenis baut yang biasa dipakai pada kontruksi baja yang pertama adalah baut biasa yang dipakai pada struktur ringan yang menahan beban statis atau untuk menyambung batang-batang sekunder. Jenis yang kedua adalah baut tegangan tinggi, pada waktu pemasangan dikencangkan sedemikian rupa sehingga menahan suatu tekanan yang besar dan bisa menjepit dengan keras bagian-bagian struktur yang disambung.
(Perencanaan Kontruksi Baja Untuk Insinyur
Baja Untuk Insinyur dan Arsitek 1 – Rene Amon, Bruce Knobloch, Atanu Mazumder)
Gambar 2.7 Sambungan Baut 2.4. Pembebanan dalam jembatan 2.4.1. Beban tetap
• Berat sendiri
Berat sendiri adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan element structural, ditambah dengan elemen non strktural yang dianggap tetap. Berikut ini merupakan berat isi dan kerapatan massa untuk berat sendiri dari bermacam-macam bahan.
• Beban mati tambahan
Berat seluruh bahan yang membentuk suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen non structural, dan mungkin besarnya berubah selama umur jembatan. Hal ini tidak berlaku untuk tanah yang bekerja pada jembatan.
• Tekanan tanah
Koefisien tekanan tanah nominal harus dihitung dari sifat-sifat tanah yang ditentukan berdasarkan pada kepadatan, kadar kelembaban, kohesi sudut geser dalam dan sebagainya. Dan sifat-sifat tanah tersebut dapat diperoleh dari hasil pengukuran dan pengujian tanah.
Untuk bagian tanah di belakang dinding penahan tanah harus diperhitungakan adanya beban tambahan yang bekerja apabila beban lalu-lintas kemungkinan akan bekerja pada bagian daerah keruntuhan aktif teoritis (Gambar 2.7). Besarnya beban tambahan ini bekerja secara merata pada bagian tanah yang dilewati oleh beban lalu-lintas tersebut. Beban tambahan ini hanya diterapkan untuk menghitung tekanan tanah dalam arah lateral saja.
Sumber :Bridge Management System,
1992.
Gambar 2.8 Tambahan beban hidup 2.4.2. Beban Lalu-lintas
Beban lalu-lintas untuk perencanaan jembatan ini terdiri dari beban lajur “D” dan beban truck ”T”. beban lajur “D” bekerja pada seluruh lebar jalur kendaraan dan menimbulkan pengaruh pada jembatan yang ekivalen dengan suatu iring-iringan kendaraan yang sebenarnya. Jumlah total beban lajur “D” yang bekerja tergantung pada lebar jalur kendaraan sendiri.
Beban truk ”T” adalah satu kendaraan berat dengan 3 as yang ditempatkan pada beberapa posisi dalam lajur lalu-lintas rencana. Tiap as terdiri dari 2 bidang kontak pembebanan yang dimaksud sebagai simulasi pengaruh roda kendaraan berat. Hanya satu truk ”T” diterapkan per lajur lalu-lintas rencana.
Secara umum beban “D” akan menentukan dalam perhitungan yang mempunyai bentang mulai dari sedang sampai panjang, sedangkan beban ”T” digunakan untuk bentang pendek dan lantai kendaraan. • Beban lajur “D”
Beban lajur “D” terdiri dari beban tersebar merata (UDL) yang digabung dengan beban garis(KEL).
Sumber :Bridge Management System, 1992.
Gambar 2.9 Beban lajur “D”
Beban ter bagi rata (UDL) mempunyai intensitas q kPa dimana besarnya q tergantung pada panjang total :
L ≤ 30 m : q = 8,0 kPa
L > 30 m : q = 8,0 (0,5 + 15/L ) kPa Panjang yang dibebani L adalah panjang total UDL yang bekerja pada jembatan. Beban garis : satu KEL dengan intensitas p kN/m harus ditempatkan tegak lurus dari arah lalu-lintas pada jembatan. Besarnya intensitas p adalah 44 kN/m
• Beban truk ”T”
Pembebanan truk ”T” terdiri dari kendaraan truk semi trailer yang mempunyai susunan dan berat as seperti pada (gambar 2.9). Berat dari masing-masing as disebarkan menjadi 2 beban merata sama besar yang merupakan bidang kontak antara roda dengan permukaan lantai. Jarak antara 2 as tersebut antara 4.0 m sampai 9.0 m untuk mendapatkan pengaruh terbesar pada arah memanjang jembatan.
Sumber :Bridge Management System,
1992.
Gambar 2.10 Beban Truk
Kendaraan truk ”T” ini harus ditempatkan ditengah-tengah lajur lalu-lintas rencana. Jumlah maksimum lajur lalu-lintas rencana seperti tercantum dalam table di bawah ini.
Sumber :Bridge Management System,
1992.
Tabel 2.1. Jumlah Lajur lalu-lintas rencana
Catatan :
Lebar minimum yang aman untuk 2 lajur kendaraan adalah 6.0 m. lebar jembatan antara 5.0 m sampai 6.0 m harus dihindari oleh karena hal ini akan memberikan kesan kepada pengemudi
seolah-olah memungkinkan untuk menyiap.
• Factor beban dinamis
Factor beban dinamis (DLA) merupakan suatu interaksi antara kendaraan yang bergerak dengan jembatan. Besarnya DLA tergantung dari frekuensi dasar dari suspense kendaraan, biasanya antara 2 sampai 5 Hz untuk kendaraan berat, dan frekuensi dari getaran lentur jembatan. DLA dinyatakan sebagai beban statis ekivalen.
Untuk pembebanan “D” : DLA merupakan fungsi dari panjang bentang ekivalen seperti tercantum dalam gambar 2.4. untuk bentang tunggal, panjang bentang ekivalen diambil sama dengan panjang bentang sebenarnya. Untuk bentang menerus panjang bentang ekivalen LE diberikan dengan rumus :
LE =
Lev
×
L
max
Dimana :
LEV = panjang bentang rata-rata
dari kelompok bentang yang disambungkan secara menerus. Lmax = panjang bentang rata-rata
dari kelompok bentang yang disambungkan secara menerus.
Untuk pembebanan truk “T” : DLA diambil sebesar 0,3.
• Gaya rem
Pengaruh percepatan dan pengereman dari lalu-lintas harus diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang, dan dianggap bekerja pada permukaan lantai kendaraan. System memanjang harus direncanakan untuk menahan gaya memanjang tersebut, tanpa melihat berapa besarnya lebar bangunan.
Dalam perencanaan gaya rem tidak boleh digunakan tanpa beban lalu-lintas vertical yang bersangkutan. Dalam hal ini dimana pengaruh beban lalu-lintas vertical dapat mengurangi pengaruh dari gaya rem (seperti pada stabilitas guling dari pangkal jembatan).
• Beban 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 dibebani.
Apabila trotoar memungkinkan bias digunakan untuk kendaraan ringan atau ternak, maka trotoar harus direncanakan untuk bisa memikul beban hidup terpusat sebesar 20kN.
2.4.3. Beban Lingkungan
Beban lingkungan dapat terjadi karena pengaruh temperature, angin, banjir, gempa, dan penyebab-penyebab lainnya.
• Beban angin • Beban gempa
2.5. Analisa Jembatan Busur
Untuk pengaruh beban tetap, hidup dan lingkungan, telah dijelaskan sebelumnya pada bagian atas. Sebelum menganalisa umur dari struktur jembatan itu sendiri dengan menggunakan program bantu.
BAB III
METODOLOGI
3.1. Metoda analisisDalam perencanaan struktur jembatan sungai Mujur Lumajang ini menggunakan metoda penyelesaian yang tercantum pada literature, seperti : Bridge Design Manual
(BMS, 1992), Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan (BMS, 1992), AISC LRFD, dan
literature yang terkait dalam mendukung perencanaan jembatan ini. Dalam perencanaan struktur jembatan sungai Mujur Lumajang, bagian yang direncanakan adalah struktur bangunan atas jembatan dan bawah jembatan.
3.2. Metoda Penyusunan
Secara garis besar, langkah-langkah ini mencangkup beberapa hal pokok, seperti :
3.2.1. Studi Literatur
Studi literature merupakan kegiatan yang dilakukan untuk mengetahui secara garis besar hal-hal apa saja yang dibutuhkan dalam merencanakan jembatan.
a. Umum
Kondisi existing, terdiri dari : i. Topografi
ii. Struktur tanah
iii. Banjir dan curah hujan iv. Lingkungan
b. Prinsip dasar perencanaan :
i. Prinsip dasar dan mekanisme pembebanan.
ii. Prinsip control struktur. c. Peraturan yang dipakai :
i. BRIDGE DESIGN MANUAL
(BMS, 1992).
ii. PERATURAN PERENCANAAN
TEKNIK JEMBATAN (BMS,
1992).
iii. AISC LRFD iv. Dan lain-lain.
3.2.2. Survei Data
3.2.2.1. Pengumpulan Data
Data-data yang dibutuhkan dalam perencanaan jembatan ini antara lain :
a. Data Topografi
Data topografi merupakan pengkuran situasi dari ketinggian tanah (Levelling) dilakukan untuk mengetahui kondisi lahan, baik diperuntukan untuk lahan yang ada sekarang (perumahan, sawah, ataupun hutan), ketinggian dari elevasi tanah, dan jalan.
Hasil pengukuran Topografi berupa peta kontur yang menunjukan elevasi tanah, denah jalan (Site plan) serta (longitudinal
section) jalan yang telah ada, profil sungai,
serta instalasi umum (tiang listrik, telepon, pipa PDAM, dan lainnya).
b. Data tanah
Data tanah berupa hasil pengujian tanah dilapangan meliputi penujian dengan Bor mesin dalam dan pengujian sondir, serta proses uji laboratorium, secara ringkas dapat
digambarkan dalam bentuk bor log dan nilai standar penetrasi test (SPT). Untuk data tanah ini akan disampaikan dalam lampiran.
c. Data Hidrologi
Data hidrologi berupa tinggi curah hujan, lamanya curah hujan, tinggi/muka air normal karakteristik catchment area, serta perhitungan banjir rencana. Dalam perhitungan banjir rencana, dipakai periode ulang 25 tahun. Dari ketinggian
banjir rencana ini dapat diketahui elevasi jembatan rencana. Data hidrologi ini akan disampaikan dalam lampiran. d. Data Umum rencana Jembatan
• Data Jembatan :
Nama jembatan : Jembatan Kali Mujur Lokasi : Ruas jalan Bago-Watagih,
Kecamatan Bago dan Kecamatan
Watagih, Kabupaten Lumajang. Provinsi : Jawa Timur
Lebar jembatan direncanakan : 12 meter
Bentang jembatan : 320 meter • Data Bahan :
Kekuatan tekan beton (fc’) = 35 Mpa Tegangan leleh baja (fy) = 360 Mpa Mutu profil baja Bj 50 dengan : Tegangan leleh (fy) = 290 Mpa Tegangan putus (fu) = 500 Mpa
3.2.3. Premilinari desain 3.2.3.1. Tipe jembatan busur
Pertimbangan dalam pemilihan perancangan jembatan dengan bentuk kontruksi busur sangat dipengaruhi oleh kondisi tanah dasar, besarnya beban, panjang bentang maupun segi arsitekturalnya. Jembatan Kali Mujur di Kabupaten ini mempunyai panjang bentang yaitu ±320 m. Dengan karakteristik seperti ini maka struktur utama perancangan jembatan ini digunakan kontruksi rangka busur dengan menggunakan bahan baja. Struktur ini dipilih berdasarkan pertimbangan panjang bentang, juga ditinjau dari segi arsitekturalnya.
Dalam perencanaan jembatan Kalimujur Kabupaten Lumajang ini akan menggunakan tipe jembatanthrough arch bridge atau tipe jembatan dengan lantai kendaraan berada dibawah. Hal ini karena jembatan akan dibangun diatas sungai dengan bentang yang cukup panjang 320 m, dan melihat keadaan eksisting dari daerah perencanaan jembatan ini. Selain itu hal ini juga untuk menghindari terkenanya rangka busur utama terhadap elevasi muka air. Untuk pemilihan jembatan seperti pada gambar 3.1.
Untuk perencanaan gambar desain struktur rencana jembatan busur Kalimujur Kabupaten Lumajang ini akan disampaikan pada data terlampir.
Sumber : www.visualaictionaryonline.com
Gambar 3.1 Jembatan dengan tipe “through
arch bridge”
3.2.3.2. Dimensi komponen struktur
Dimensi dari komponen struktur ditentukan berdasarkan ketentuan BMS
maupun peraturan lain atau berdasarkan peraturan umum sebagai berikut :
a) Perencanaan dimensi tebal minimum pelat Tebal pelat berdasarkan ketentuan
PPTJ,BMS pasal 6.7.1.2 diisyaratkan
bahwa tebal pelat lantai kendaraan (ts) harus memenuhi syarat di bawah ini, diantaranya :
Ts ≥ 200 mm Ts ≥ 100 + 40 L mm
L = bentang dari pelat lantai antara dua tumpuan (mm)
b) Penentuan Dimensi Busur.
Perencanaan struktur busur ini berdasarkan literature BDM-BMS, hal
3-25. Dalam perencanaan struktur busur
yang perlu diperhatikan antara lain :
• Perencanaan dimensi box lengkung busur
- Tinggi box busur
-Rumus :
L
70
1
s/dL
80
1
Dimana, L adalah panjang bentang. • Perencanaan tinggi busur
- Syarat tinggi busur 0,16 ≤
L
f
≤ 0,2
• Perencanaan batang penggantung
Profil batang penggantung busur merupakan profil baja hasil fabrikasi. Panjang penggantung busur tiap segmen dapat dicari dengan rumus di bawah ini: Yn = 2
)
(
4
L
x
L
fx
−
Dimana : f = tinggi busur (m)x = jarak tertentu yang dukur dari tumpuan menuju ke lapangan
L = panjang jembatan total c) Penentuan dimensi balok melintang dan
balok memanjang. Balok melintang dan balok memanjang menggunakan profil baja hasil fabrikasi.
3.2.4. Pembebanan
Pembebanan pada perencanaan jembatan mengacu pada Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan dan Bridge
Design Manual, BMS 1992. Beban-beban
meliputi:
3.2.4.1. Beban Tetap
Beban tetap terdiri dari : • Berat sendiri
• Beban mati tambahan
3.2.4.2. Beban Lalu-Lintas
Beban lalu-lintas untuk perencanaan jembatan terdiri dari beban lajur “D” dan beban truck “T”.
• Beban Lajur “D”
Beban lajur “D” terdiri dari beban tersebar merata (UDL) yang digabung dengan beban garis (KEL).
Beban terbagi rata (UDL) mempunyai intensitas q kPa, dimana besarnya q tergantung pada panjang total :
L ≤ 30 m : q = 8.0 kPa L > 30 m : q = 8.0 (0,5 +
L
15
) kPa
Panjang yang dibebani L adalah panjang total UDL yang bekerja pada jembatan. Beban garis KEL dengan intensitas p kN/m harus ditempatkan tegak lurus dari arah lalu lintas pada jembatan. Besarnya intensutas p adalah 44.0 kN/m.
• Beban Truck “T”
Pembebanan truck “T” terdiri dari kendaraan truck semi trailer yang mempunyai susunan dan berat as truck semi trailer yang mempunyai susunan dan berat as. Berat dari masing-masing as disebarkan menjadi 2 beban merata sama besar yang merupakan bidang kontak antara roda dengan permukaan lantai. Jarak antara 2 as tersebut antara 4.0 m sampai 9.0 m.
Kendaran truck “T” ini harus ditempatkan ditengah-tengah lajur lalu-lintas rencana seperti gambar 3.3. jumlah maksimum lajur lalu-lintas rencana seperti tercantum dalam tabel di bawah ini. • Faktor Beban Dinamis
Besarnya DLA tergantung dari frekuensi dasar dari suspensi kendaraan, biasanya antara 2 sampai 5 Hz untuk kendaraan berat, dan frekuensi dari getaran lentur jembatan. DLA dinyatakan sebagai beban statis ekivalen.
Untuk pembebana“D” : DLA merupakan fungsi dari panjang bentang ekivalen seperti tercantum dalam. Untuk bentang tunggal panjang bentang ekivalen diambil sama dengan panjang bentang
sebenarnya. Untuk bentang menerus panjang bentang ekivalen LE diberikan
dengan rumus : LE =
Lev
×
L
max
…3.4 Dimana :
Lev = panjang bentang rata-rata dari kelompok bentang yang disambungkan secara menerus.
Lmax = panjang bentang
maksimum dalam kelompok bentang yang disambung secara menerus.
Untuk pembebanan truck “T” : DLA diambil sebesar 0,3.
• Gaya Rem
Pengaruh percepatan dan pengereman dari lalu-lintas harus diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang, dan dianggap bekerja pada permukaan lantai kendaraan. System memanjang harus direncanakan untuk menahan gaya memanjang tersebut, tanpa melihat berapa besarnya lebar bangunan. Gaya memanjang yang bekerja harus diambil berdasarkan Gambar 3.5.
• Beban Untuk Pejalan Kaki
Beban nominal untuk pejalan kaki adalah 5 kPa. Jembatan direncanakan untuk memikul beban per m2 dari luas yang di bebani.
3.2.4.3. Beban Lingkungan
• Beban Angin
Gaya nominal ultimate dan daya layan jembatan akibat angin tergantung kecepatan angin rencana seperti berikut : T ew = 0.0006 Cw (Vw)2 Ab …..(kN/m)
Dimana :
Vw = kecepatan angin rencana untuk keadaan batas yang ditinjau (m/dtk).
Cw = koefisien seret (tabel 1.3)
Ab = luas koefisien bagian samping jembatan (m2)
Angin harus dianggap bekerja secara merata pada seluruh bangunan atas.
Apabila suatu kendaraan sedang berada diatas jembatan, beban garis merata tambahan arah horizontal harus diterapkan pada permukaan lantai seperti rumus berikut ini :
T ew = 0.0012 Cw (Vw)2 …kN/m
Dimana :
Cw = 1.2
Vw = kecepatan angin rencana
3.2.5. Perencanaan Struktur Bangunan Atas
Bangunan atas jembatan terdiri dari pipa dan tiang sandaran, trotoar, pelat lantai kendaraan, struktur beton prategang (balok), dan struktur busur (penggantung box)
3.2.5.1. Perencanaan Sandaran
• Pipa sandaran
Perencanaan sandaran diperhitungkan berdasarkan PPTJ, BMS
Pasal 2.9.5 hal 2-69. Dijelaskan bahwa
sandaran untuk pejalan kaki direncanakan untuk dua pembebanan rencana daya layan yaitu W* = 0,75 kN/m, dimana beban bekerja secara bersamaan dengan arah menyilang dan secara arah vertical pada masing-masing sandaran.
Beban- beban yang bekerja :
1. Beban hidup Vertikal dan Horizontal = 0,75 kN/m
2. Berat sendiri pipa sandaran • Tiang sandaran
- Beban-beban yang bekerja : 1. Beban sendiri
2. Beban hidup Vertikal dan Horizontal = 1,5 kN
- Penulangan tiang sandaran
3.2.5.2. Perencanaan Kerb dan Trotoar
Berdasarkan (PPTJ, BMS hal 2-67
pasal 2.9.1) beban hidup pada kerb
diperhitungkan sebesar 15 kN/m yang bekerja pada bagian atas kerb sepanjang jembatan.
Gambar 3.2 Penampang kerb
Sedangkan untuk trotoar, trotoar langsung memikul beban pejalan kaki dan harus direncanakan untuk beban nominal 5 kPa, berdasarkan Peraturan Perencanaan
Teknik Jembatan, BMS, PPTJ 1992 hal 2-32.
Untuk perhitungan penulangan pelat pada
100
150
250
trotoar sama seperti perhitungan penulangan pada pelat lantai.
3.2.5.3. Perencanaan Pelat Lantai Kendaraan
• Pembebanan • Asumsi perletakan
Berdasarkan Bridge Design Manual,
BMS hal 2-33 diasumsikan perletakan
pelat lantai adalah pelat menerus antara dua atau lebih perletakan.
P
S
×
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ +
×
10
6
,
0
8
,
0
(kNm) Keterangan : S = bentang efektif (m) P = beban roda• Menghitung momen dan penulangan - Momen yang terjadi :
M* = MDL + MLL
- Penulangan pada pelat lantai
kendaraan
3.2.5.4. Perencanaan Struktur Busur
• Pembebanan
Beban mati yang terjadi diantaranya : 1. Berat sendiri rangka busur 2. Berat sendiri pelat
3. Berat mati tambahan
• Analisa gaya-gaya dalam akibat pembebanan pada struktur
Gaya-gaya dalam yang terjadi merupakan hasil output program MIDAS
• Kontrol profil terhadap tekuk, kontrol geser dan kontrol lendutan
a. Kontrol terhadap tekuk (lateral torsional
buckling)
Mu ≤ Φ Mn Mu = MD + MH
Dimana :
Mu = momen lentur akibat beban mati ditambah akibat beban hidup
Φ = faktor reduksi Î 0,9
Mn = kuat lentur nominal
penampang
b. Kontrol terhadap geser Untuk penampang profilnya. u ≤ Φ Vn Vn = 0,6 x fy x Aw Î Kondisi plastis Dimana: Aw = d x tb Vn = 0,6 x fy x Aw x
fy
h
tb
×
×
1100
Î Inelastis Vn =( )
290000
tb
h
Aw
×
Î Elastis Keterangan :Vu = Kuat geser akibat beban mati ditambah beban hidup Φ = faktor reduksi Î 0,9
Vn = kuat geser nominal plat badan
fy = tegangan leleh baja Aw = Luas kotor plat badan c. Kontrol terhadap lendutan
∆0 < ∆ ∆0 = X X EI PL EI ql 4 3 48 1 384 5 × + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ×
λ
Î (akibat UDL dan KEL) Dimana :
∆0 = lendutan yang terjadi (akibat beban hidup)
∆ = lendutan ijin • Kontrol stabilitas box busur
Kontrol stabilitas penggantung dan busur terdiri dari kontrol box
3.2.6. Perencanaan Perletakan
Perencanaan perletakan pada jembatan Kali Mujur ini direncanakan menggunakan landasan yang terbuat dari karet yang didalamnya juga dilengkapi dengan pelat baja (Rubber Bearing Pad). Landasan ini strukturnya terdiri atas landasan karet yang dilengkapi dengan plat baja dan dibentuk dengan proses Vulkanisasi. Adapun karet yang digunakan harus memiliki tingkat kekenyalan yang tinggi, bersifat elastis walaupun diberikan beban yang besar dalam waktu yang lama, untuk pembahasan selanjutnya jenis perletakan ini dikenal dengan Elastomer Laminasi.
3.2.6.1. Tahapan Perencanaan Elastomer
Tahapan dibawah ini diuji coba sampai diperoleh ukuran perletakan yang memadai. Tahapan perencanaan antara lain (BDM, BMS hal 7-4) :
1. Tentukan reaksi yang terjadi pada perletakan
2. Buatlah pemilihan perletakan permulaan 3. Kontrol pemilihan perletakan permulaan
terhadap :
- Bentuk dan fungsi yang tepat - Luas tumpuan efektif
- Regangan geser maksimum - Tebal plat baja minimum - Penahan perletakan
3.2.7. Perencanaan Struktur Bangunan Bawah
3.2.7.1. Perencanaan Pilar
Pilar adalah suatu bangunan atas ke tanah pondasi terutama meneruskan beban dari bangunan atas ke tanah pondasi. Pilar direncanakan dipasang diatas tanah. Untuk pilar jenis tersebut, dipilih bentuk pilar tipe kolom karena dengan demikian akan diperoleh pandangan yang lebih jelas melalui pilar atau ruangan bawah jembatan dapat dimanfaatkan sehingga cukup ekonomis. Perencanaan pilar sangat bergantung pada bentuk bangunannya dan bentuk pondasinya. (mekanika teknik dan
teknik pondasi, Ir.Sosrodarsono suyono)
Pada perencanaan jembatan Kali mujur untuk pembebanan pada pilar selain dari struktur busur, pilar juga dibebani oleh bangunan atas pada bentang tepi yaitu oleh balok-balok prategang. Jadi pilar menerima beban dari struktur busur pada bentang tengah dan struktur prategang pada bentang tepi.
3.2.7.2. Perencanaan Pondasi
Pondasi jembatan direncanakan
menggunakan Bor Pile (Luciano Decourt, 1982).
a. Daya dukung Bor Pile
Daya dukung Bor Pile tunggal Qu = Qp + Qs Qs = qs x As = ((
3
Ns
) +1) x As Dimana :qs = tegangan akibat frottement lateral (t/m)2
Ns = harga rata-rata N sepanjang tiang yang tertanam dengan batasan 3 ≤ N ≤ 50
As = keliling x panjang tiang Qp = qp x Ap = (Np x K) x Ap Dimana :
qp = tegangan di ujung bor pile
Np = harga rata-rata N di dekat ujung tiang (N1+N2+N3)/3
K = koefisien karakteristik tanah Ap = luas penampang ujung tiang
Daya dukung ijin dari satu bor pile yang berdiri sendiri adalah daya dukung tiang total dibagi dengan suatu angka keamanan.
P ijin 1 tiang =
(
)
SF
Qs
Qp
+
Dengan SF (safety Faktor) = 3 Daya dukung Bor Pile dalam kelompok
P ijin group = N x P ijin tiang x eff Dimana :
N = jumlah tiang dalam group
Eff =
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
−
−
n
m
1
1
2
90
1
θ
(Converse laborer) Keterangan : θ = arc tan (D/S) D = diameter tiangS = jarak antar sumbu tiang (2,5 D – 3 D)
m = jumlah tiang per baris (lajur x)
n = jumlah tiang per kolom
(lajur y)
b. Beban maksimum tiang
P max =
Pult
Y
Y
Mx
X
X
My
n
Pu
≤
×
+
×
+
∑
∑
∑
2 2max
max
Dimana :Pult = daya dukung ijin tiang dalam 1 kelompok
Pmax = beban maksimum 1 tiang pancang
∑Pu = jumlah total beban aksial
N = banyaknya tiang dalam
kelompok tiang
Mx = momen yang terjadi pada arah X
My = momen yang terjadi pada arah y
Xmax = absis terjauh terhadap titik berat kelompok tiang
∑X2 = jumlah dari kuadrat absis
bor pile
∑Y2 = jumlah dari kuadrat absis
BAB IV
PERENCANAAN LANTAI
KENDARAAN DAN TROTOAR
4.1. Perencanaan Lantai KendaraanMenurut BMS pasal 6.7.1.2 untuk tebal minimum pelat kendaraan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :
Gambar 4.1 Lantai Kendaraan
tb ≥ 200 mm
tb ≥ 100 + 40 b1 = 100 + 40 (1,5) = 160 mm
b1 dalam meter
Jadi, dipakai tebal pelat = 200 mm = 20 cm Dimana :
tb = tebal pelat lantai kendaraan (d3)
b1 = bentang pelat lantai antara pusat tumpuan
direncanakan pelat lantai kendaraan dari beton dengan ketebalan 20 cm
Aspal (d4) = 5 s/d 8 cm
Dipakai tebal aspal (d4) = 8 cm
aspal Pelat beton
d4 = 8 cm 0.5 (d4+d3) 0.5 (d4+d3) 20 cm b0 d0 50 cm 50 cm 0.5 (d4+d3) 0.5 (d4+d3) 45° d3 = 20 cm 4.1.1 Pembebanan a. Beban Mati • Berat pelat • Berat aspal • Berat air hujan b. Beban Hidup
• Beban roda truk “T” = 100 kN =
10.000 Kg
(RSNI T-02-2005 6.4.1)
• Dengan faktor kejut (DLA = Dynamic
Load Allowance) = 0,3
(RSNI T-02-2005 6.4.1)
4.1.2 Penulangan Lantai Kendaraan
• Faktor beban KU
MS = 1,3
(beton di cor setempat) • Faktor beban KU
TT = 2
(beban truck)
4.1.2.1 Penulangan Arah Melintang
Untuk b1 = 1,8 meter • Momen akibat beban mati • Momen akibat beban hidup Dipakai tulangan :
As = ¼ π x d2 = ¼ x 3,14 x 162 = 200,96 mm2
N = 1094,4/200,96 = 5,44 ≈ 6 buah S = 1000 / 6 = 166,67 ≈ 150 mm
Maka Dipakai tulangan D16 – 180 (As = 1205,76)
4.1.2.2 Penulangan Arah Memanjang
Dipasang tulangan susut dan suhu dengan ketentuan sebagai berikut :
(SNI 03-2847- 2002 pasal 9.12) As min = 0,0020 Abruto pelat
(tulangan deform : fy = 300 MPa) As min = 0,0018 Abruto pelat
(tulangan deform : fy = 400 MPa) Dipakai tulangan :
As = ¼ π x d2 = ¼ x 3,14 x 82 = 50,24 mm2
N = 285,76 / 50,24 = 5,69 ≈ 6 buah S = 1000 / 6 = 166,67 ≈ 150 mm
Maka Dipakai tulangan Ø8 – 150 (As = 301,44 mm2)
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 = u x d (fcv + 0,3 σ cp ) Dengan : fcv= 0,17 1 2 fc' 0,34 fc' h ⎟⎟⎠ ≤ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ × ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ +
β
Dimana :Vuc = Kekuatan geser ultimate dengan tidak memperhitungkan tulangan geser
u = keliling kritis
d = tinggi efektif diambil rata-rata di sekeliling garis keliling geser kritis
fcv = kuat geser beton
σcp = intensitas rata-rata prategang efektif pada beton
β h = perbandingan antara dimensi terpanjang dari luas efektif yang dibebani “y” dengan dimensi “x” (y/x)
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 (Psl 6.7.2)
Gambar 4.2 Lintasan Kritis
4.2 Perencanaan Trotoar dan Sandaran
Dalam hal perencanaan trotoar dan sandaran digunakan beberapa persyaratan yang terdapat di dalam peraturan BMS 1992 yaitu :
• Beban nominal trotoar = 5 kPa = 500 kg/m2 (akibat pejalan kaki)
(BMS 2.3.9)
• Lebar trotoar = 1 m
• Tinggi sandaran dianjurkan minimum 1 m dan direncanakan untuk tinggi sandaran sebesar 1 m.
• Beban yang bekerja pada kerb = 15 kN/m, untuk pelat nantinya bekerja pada
Keliling kritis
Luas bid. Kontak roda
450 (arah penyebaran beban,T = 100 kN x 1,3)
Gelagar memanjang
bagian atas kerb dimana tinggi kerb 20 cm (BMS 2.9.1)
• Gaya yang bekerja pada tiang sandaran w’ = 0,75 kN/m (BMS 2.9.5)
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 4.4 Trotoar Dipakai tulangan : As = ¼ π x d2 = ¼ x 3,14 x 162 = 200,96 mm2 N = 1634 / 200,96 = 8,13 ≈ 9 buah S = 1000 / 9 = 111,11 ≈ 100 mm Maka Dipakai tulangan D16 – 100 (As = 1808,64)
4.2.2 Perhitungan Sandaran
a. Data-data perencanaan : • Tinggi tiang sandaran = 1 m
• Jarak antar sandaran = 4 m • Dimensi tiang sandaran = 20 x 20 cm
Pakai tulangan 4 D 13 Î (As = 530,66 mm2)
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
Gambar 5.1 Detail Perencanaan Gelagar
Untuk perencanaan gelagar memanjang dipilih profil WF dengan dimensi WF 500 x 300 x 11
x 18 dengan data-data profil sebagai berikut :
♦ Zx = 2910 cm³ ♦ Zy = 541 cm³ ♦ bf = 300 mm ♦ ix = 20,8 cm ♦ d = 488 mm ♦ iy = 7,04 cm ♦ A = 163,5 cm2 ♦ Ix = 71000 cm4 ♦ Iy = 8110 cm4 ♦ w = 128 kg/m ♦ r = 26 mm h = d – 2 (tf + r) = 488 – 2 (18+ 26) = 400 mm 5.1.1 Pembebanan a. Beban mati • Berat pelat beton • Berat aspal
• Berat bekisting (ditaksir) • Berat sendiri balok b. Beban hidup
• Beban terbagi rata (UDL)
Menurut ketentuan BMS 1992 pada pasal 2.3.3.1 untuk : L ≤ 30 m ; q = 8,0 kPa L > 30 m ; q = 8,0 ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ + L 15 5 , 0 kPa Pembebanan UDL : L = 320 m ; \
Gambar 4.5 Dimensi Sandaran
q = 8,0 ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ + 320 15 5 , 0
• Beban garis (KEL)
Beban garis (KEL) sebesar p kN/m, ditempatkan tegak lurus dari arah lalu-lintas pada jembatan dimana besarnya : P = 44 kN/m = 4400 kg/m
Faktor beban dinamik yang berlaku untuk KEL ditentukan melalui persamaan :
LE = L = 320 m Î (untuk bentang
tunggal)
Untuk LE = 320 m, dari gambar 2.8
BMS 2.3.6 didapatkan harga DLA = 30 %.
c. Momen akibat beban truck “T”
Beban truck “T” adalah sesbesar 100kN (BMS 2.3.4.1 page 27) dengan faktor kejut DLA = 0,3 (BMS 2.3.6 page 29
.
5.1.2 Kontrol Kekuatan Lentur5.1.2.1 Kontrol Penampang
Menurut LRFD pasal 7.6.4 tabel 7.5.1
5.1.2.2 Kontrol Tekuk Lateral 5.1.3 Kontrol Lendutan
Persyaratan untuk lendutan per bentang memanjang
( λ = 8 m)
a. Lendutan akibat beban hidup (UDL + KEL) :
b. Lenduatan akibat beban truck : c. Kontrol lendutan
5.1.4 Kontrol Geser
Gaya geser maksimum terjadi apabila beban hidup berada dekat dengan perletakan. a. Vu max akibat UDL + KEL :
b. Vu max akibat beban “T” : • Cek Kekuatan Geser
(LRFD pasal 8.8.2-a dan LRFD pasal 8.8.3-a
5.2 Perencanaan Gelagar Melintang
Untuk perencanaan awal gelagar melintang dipilih profil WF dengan dimensi balok melintang : WF 600 x 300 x 12 x 20 W = 175 kg/m Zy = 701 cm3 bf = 302 mm ix = 24,9 cm d = 594 mm iy = 6,9 cm A = 222,4 cm2 Ix = 137000 cm4 Zx = 4620 cm3 Iy = 6,9 cm h = d – 2 (tf + r) = 594 – 2 (12+ 28) = 514 mm 5.2.1 Pembebanan a. Beban Mati Sebelum Komposit
Gambar 5.6 Pembebanan gelagar
melintang
• Berat gelagar memanjang • Berat gelagar melintang • Berat pelat beton
• Berat bekisting (ditaksir) • Kontrol Profil
Sesudah komposit
BEBAN ASPAL DAN KERB
• Berat aspal • Berat trotoar b. Beban Hidup
o Beban terbagi rata (UDL) Untuk λ = 8 m ≤ L = 30 m Maka digunakan :
q = 8 kPa= 800 kg/m2 qUDL = q x λ
o Beban garis (KEL)
Beban P = 44 kN/m = 4400 kg/m dengan faktor DLA = 0,3. Maka beban KEL yang bekerja adalah:
PKEL = (1 + DLA ) x P x KUTD
c. Beban Truck “T”
Gambar 5.10 Pembebanan Akibat
Beban Truck (kondisi a)
T = 100 Kn
(Berdasarkan BMS 2.3.4.1 page 2-22) DLA = 30%
(Berdasarkan BMS 2.3.6 page 2-29) Jarak 2 roda truck 1,75 m
(Berdasarkan BMS 2.3.4.1 page 2-27)
Jarak as diasumsikan 4 sampai 9 m (Berdasarkan BMS 2.3.4.1 page 2-27) • Tu = 100 x (1 + DLA) x LF
5.2.3 Kontrol Geser 5.2.4 Kontrol Lendutan
5.2.5 Perhitungan Shear Connector
Untuk jarak perhitungan shear connector (BMS 7.6.8.3) tidak boleh melebihi nilai sebagai berikut:
o 600 mm o 2 x tebal lantai
o 4 x tinggi shear connector Tinggi minimum paku shear connector adalah 75 mm dari jarak antara paku shear connector dengan ujung flens gelagar tidak boleh kurang dari 25mm. untuk diameter paku shear connector tidak boleh melebihi :
o 1,5 x tebal plat flens bila plat memikul tegangan tarik o 2,0 x tebal plat flens bila tidak
terdapat tegangan tarik. Digunakan shear connector jenis paku / stud dengan data-data sebagai berikut:
• Diameter = 30 mm < 1,5 x 34 = 51 mm
• Tinggi total = 150 mm
• Jarak melintang antar stud = 100 mm • Kuat tekan fc’ = 35 Mpa
σC = 0,4 fc’
= 0,4 x 35 = 14 Mpa
5.2.5.1 Kekuatan Shear Connector
Gaya geser per satuan panjang (BMS 7.3.3.1)
5.2.5.2 Jarak Pemasangaan Shear Connector S = L LS V V = 9,11 cm ≈ 10 cm
Gambar 5.14 Pemasangan Shear Conncetor
Dipasang shear connector pada gelagar melintang dengan jarak 100 mm.
BAB VI
KONTRUKSI PEMIKUL UTAMA 6.1 Umum
• Kontruksi pemikul utama merupakan bagian terakhir dari kontruksi bagian atas jembatan yang menerima seluruh beban yang ada pada lantai kendaraan kemudian diteruskan ke tumpuan.
• Bentuk kontruksi pemikul utama yang dipilih sesuai dengan criteria yang ada pada bagian bab1 adalah kontruksi busur dengan batang tidak menerima tarik. Pendekatan pertama bentuk geometric busur sebagai persamaan parabola.
• Preliminary design jembatan busur ini ditentukan dengan syarat dan ketentuan yang berlaku guna mendapatkan dimensi kontruksi busur yang cukup kaku dan dinamis. Dimensi kontruksi yang telah ditentukan nantinya akan diinputkan ke dalam program MIDAS sebagai ukuran dimensi jembatan busur.
f = 55 m Î syarat :
5
1
6
1
≤
≤
L
f
(A. Hool dan W.S kinne) h = 4 m Î syarat :
70
1
80
1
≤
≤
L
h
(A. Hool dan W.S kinne)Kontruksi pemikul utama ini terdiri dari : 1. Batang penggantung
Batang penggantung merupakan kontruksi penggantung antara kontruksi lantai kendaraan dengan kontruksi pemikul yang berupa busur.
2. Kontruksi busur
Kontruksi pemikul utama yang berbentuk busur ini mempunyai keuntungan yaitu dengan adanya bentuk busur akan terjadi pengurangan momen di lapangan akibat gaya reaksi H dan gaya normal pada penampang busur relative lebih berperan daripada gaya momen, sehingga bentuk busur ini cukup relative untuk bentang yang panjang.
Penampang busur ini direncanakan menggunakan kontruksi dari baja dengan tampang busur menggunakan box. Dari preliminary design yang telah dihitung berdasarkan syarat-syarat yang berlaku didapatkan ukuran dimensi busur yang kemudian akan diinputkan kedalam program MIDAS CIVIL
6.2 Batang Penggantung
Panjang dari batang penggantung dicari dengan menggunakan pendekatan persamaan sumbu geometric busur.
Gambar 6.1 Kontruksi Pemikul Utama
Persamaan parabola :
(
)
2.
.
.
4
L
X
L
X
f
Yn
=
−
(A. Hool danW.S kinne)
λ = 8 m ; L = 320 m
f = 55 m ; Yn’ = f – Yn Tabel 6.2 Panjang Batang Penggantung
TITIK 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 34,363 37,250 27,763 31,200 15,800 Panjang Penggantung 0,000 1,363 6,450 11,263 20,063 24,050 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 49,763 50,450 50,863 51,000 48,800 47,563 39,863 42,200 44,263 46,050
Profil yang dipakai WF 350 x 350 x 10 x 15 dengan data-data sebagai berikut :
W = 94,6 kg/m Sy = 199 cm3 bf = 199 mm ix = 23,9 cm d = 596 mm iy = 4,05 cm A = 120,5cm2 Ix = 68700 cm4 Sx = 2310 cm3 Iy = 1980 cm4 h = d – 2 (tf + r) = 596 – 2 (10 + 22) = 532 mm
o Dimensi profil batang penggantung ini merupakan ukuran yang akan diinputkan ke dalam program MIDAS sebagai ukuran penampang batang penggantung jembatan busur, kemudian nantinya akan dianalisis oleh program MIDAS.
6.2.1 Pembebanan
Untuk perhitungan pembebanan nantinya ditinjau terhadap batang penggantung yang paling panjang. Perhitungan pembebanan ini nantinya akan diinputkan kedalam program MIDAS guna mendapatkan reaksi-reaksi dan gaya yang ditimbulkan oleh beban-beban tersebut.
a. Beban Mati • Berat trotoar
• Berat pelat lantai kendaraan
• Berat gelagar melintang : (175 kg/m) • Berat gelagar memanjang : (128 kg/m)
Jumlah gelagar memanjang = 8 • Berat aspal
Beban-beban mati yang diakibatkan kerena berat gelagar memanjang dan gelagar melintang akan diinputkan sebagai beban sendiri di dalam program MIDAS sehingga beban-beban yang nantinya akan dijumlahkan
ke dalam program MIDAS tidak termasuk beban-beban tersebut.
o Beban-beban mati yang diinputkan ke dalam program MIDAS yaitu beban-beban akibat (PD1 + PD2 + PD5)
o Beban mati yang diinputkan ke dalam midas nantinya akan dianggap sebagai beban mati sekunder dan kemudian akan dianalisa secara dinamis guna mendapatkan gaya-gaya dan reaksi yang ditimbulkan akibat beban tersebut. Beban-beban ini bekerja sepanjang bentang jembatan.
b. Beban Hidup
• Beban terbagi rata (UDL) menurut ketentuan BMS ‘92 L ≤ 30 m ; q = 8,0 kPa L ≥ 30 m ; q = 8,0 ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ + L 15 5 , 0 kPa
Didapatkan harga DLA = 30%. • Beban truck “T”
Beban truck “T” adalah sesbesar 100kN (BMS 2.3.4.1 page 27) dengan faktor kejut DLA = 0,3 (BMS 2.3.6 page 29).
Didalam MIDAS beban truck ini akan dianalisa secara dinamis dengan menginputkan jenis truck berdasarkan AASHTO LRFD dan jenis truck berdasarkan jarak as antar roda yang telah disediakan. sehingga pembebanan truck akan dianalisa oleh program MIDAS secara dinamis dan structural.
o untuk beban hidup akibat KEL akan diinputkan di dalam program MIDAS sebagai beban garis akibat KEL. Beban KEL ini bekerja secara terpusat dan nantinya akan ditempatkan terhadap bentang terkritis yaitu bentang dimana reaksi-reaksi yang ditimbulkan akibat beban KEL ini mendapatkan reaksi dan gaya terbesar. Pada pembebanan untuk beban hidup yang terdiri dari beban UDL dan KEL, dimana beban UDL dipasang sepanjang bentang sedangkan untuk beban KEL hanya dipasang pada daerah atau bentang terkritis.
Dari hasil perhitungan garis pengaruh H dan M (momen) didapat pada 1/2 L
(160 m) yaitu titik ke – 20 Jadi, untuk beban KEL dipasang pada jarak 160 m dari titik 0
c. 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 = 35m/dt ( < 5 km dari pantai)
Ab = luas ekivalen bagian samping jembatan (m3)
Sedangkan gaya nominal ultimate pada kendaraan sepanjang jembatan (bekerja pada lantai kendaraan) hanya dipikul oleh ikatan angin bawah :
TEW = 0,0012 x Cw x Vw2 x Ab (kN)
Bidang vertical muatan hidup ditetapkan sebagai suatu bidang vertical yang mempunyai tinggi menerus sebesar 5m diatas lantai kendaraan.
Gambar 6.7 beban angin pada
kontruksi busur
Untuk jembatan busur rangka beban-beban angin yang bekerja di antaranya :
• Beban angin pada kontruksi lantai kendaraan (TEW1)
• Beban hidup kendaraan (TEW2)
• Beban angin pada penggantung (TEW3) : Tabel 6.5 Beban Angin
Titik Y (m) TEW3 (kN) TEW4 (kN) P (kN)
20 0,000 0,000 0,000 76,871 19 1,363 0,299 42,473 76,507 18 6,450 1,415 41,810 76,985 17 11,263 2,471 41,172 77,429 16 15,800 3,467 40,560 77,840 15 20,063 4,402 39,975 78,219 14 24,050 5,277 39,420 78,568 13 27,763 6,091 38,894 78,888 12 31,200 6,845 38,399 79,180 11 34,363 7,539 37,937 79,445
10 37,250 8,173 37,508 79,684 9 39,863 8,746 37,114 79,899 8 42,200 9,259 36,755 80,090 7 44,263 9,711 36,434 80,259 6 46,050 10,103 36,150 80,406 5 47,563 10,435 35,905 80,533 4 48,800 10,707 35,700 80,639 3 49,763 10,918 35,534 80,726 2 50,450 11,069 35,410 80,794 1 50,863 11,159 35,327 80,842 0 51,000 11,189 35,285 80,873 1664,677 3329,353 Total TEW untuk setengah bentang tiap sisi Total TEW untuk tiap sisi • Lain-lain
o Besarnya beban angin yang telah dihitung, nantinya akan diinputkan ke dalam program MIDAS. Beban angin ini bekerja sepanjang bentang jembatan dan tinjauan Beban angin ini bekerja terhadap satu sisi bentang jembatan saja yang terkena beban angin, guna mendapatkan besarnya reaksi-reaksi dan gaya yang ditimbul akibat beban angin tersebut.
o Untuk besarnya beban angin atas adalah beban angin akibat ½ TEW3 +
TEW4.
o Untuk besarnya beban angin yang diterima kontruksi bawah jembatan adalah beban angin akibat TEW1 + TEW2
+ ½ TEW3.
d. Beban Gempa
Beban gempa akan dianalisa dengan menginputkan nilai pada MIDAS, untuk itu, dibutuhkan mencari nilai fakor skala agar beban gempa dapat dianalisa oleh MIDAS. Penginputan fungsi respon spectrum saja tidak cukup, karena kita tidak bisa mendapatkan hasil reaksi akibat gaya gempa, oleh Karena itu dari MIDAS dengan membandingkan hasil reaksi vertical dan horizontal akibat gempa dengan faktor skala 1, pada perletakan dengan menggunakan rumus :
R
W
C
V
1 t 1=
Dengan :C = faktor respons gempa dinyatakan dalam percepatan gravitasi yang nilainya
bergantung pada waktu getar alami, C = 0,55
I = faktor keutamaan, I = 1,2 Wt = berat total struktur
R = faktor reduksi gempa, R = 1 (dianggap struktrur elastic penuh) Mencari berat struktur (Wt)
Dengan menggunakan program MIDAS, dapat diketahui berat total struktur dengan cara menjumlahkan reaksi vertical yang terjadi pada struktur akibat beban kombinasi. Dari MIDAS didapat reaksi total perletakan sebesar V1 =
168732,2 kN. Yang akan digunakan sebagai besar Wt.
252
,
111363
1
578919
2
,
1
55
,
0
1 1=
×
×
=
=
R
W
C
V
t kNUntuk V2 diketahui dari output analisi
program MIDAS akibat kombinasi 1,2D + 0,3L yaitu sebesar : 4 , 37633 2 = V kN Maka, = 2 1 V V 2,959
Nilai 2,959 dimasukkan ke dalam program MIDAS untuk mendapatkan nilai yang sebenarnya akibat gaya gempa. Karena pada Program MIDAS gaya gempa dianalisa secara dinamis.
Beban gempa menggunakan respon spectrum berdasarkan SNI 1726.
Dengan horizontal design spectrum Jenis tanah kelas A
Dengan pe
riode gempa 6 detik
Dari analisa program MIDAS yang telah dilakukan maka diperoleh besarnya gaya geser akibat beban gempa yang terjadi pada perletakan. Besarnya gaya geser yang ditimbulkan adalah:
6.3 Kontruksi Busur 6.3.1 Bentuk Geometrik Busur
Persamaan parabola :
(
)
2.
.
.
4
L
X
L
X
f
Yn
=
−
(A. Hool dan W.S kinne)
L = 320 m ; f = 55 m Yn’ = f – Yn ∆ Sn =
(
)
2 2 1 ' Y X Yn − n− +ΔTabel 6.6 Persamaan Parabola Busur
Titik Segmen X (m) Y (m) Yn' (m)
0 160 55,000 0,000 0‐1 1 152 54,863 0,138 1‐2 2 144 54,450 0,550 2‐3 3 136 53,763 1,238 3‐4 4 128 52,800 2,200 4‐5 5 120 51,563 3,438 5‐6 6 112 50,050 4,950 6‐7 7 104 48,263 6,738 7‐8 8 96 46,200 8,800 8‐9 9 88 43,863 11,138 9‐10 10 80 41,250 13,750 10‐11 11 72 38,363 16,638 11‐12 12 64 35,200 19,800 12‐13 13 56 31,763 23,238 13‐14 14 48 28,050 26,950 14‐15 15 48 24,063 30,938 15‐16 16 32 19,800 35,200 16‐17 17 24 15,263 39,738 17‐18 18 16 10,450 44,550 18‐19 19 8 5,363 49,638 19‐20 20 0 0,000 55,000 6.3.2 Penampang Busur
Gambar 6.8 Penampang Busur
Dicoba ukuran profil box busur dengan dimensi :
Segmen 25-24 sampai dengan 0-1 :
d = 4000 mm B = 2000 mm tf = 50 mm tw = 50 mm luas penampang : A = (2tf . B) + (2tw . h) Berat tiap segmen busur : gn = Ab . ∆Sn . γ baja
dimana : γ baja = 7850 kg/m3 = 7,85.10-3 kg/cm3 Tabel 6.8 Berat Penggantug
20 146 19 146 18 146 17 146 16 146 15 146 14 146 13 146 12 146 11 146 10 146 9 146 8 146 7 146 6 146 5 146 4 146 3 146 2 146 1 146 0 146 Berat Penggantung (kg) 0,000 1,363 Titik g (kg/m) Panjang Penggantung (m) 6,450 11,263 15,800 20,063 24,050 46,050 47,563 48,800 27,763 31,200 34,363 37,250 39,863 50,450 50,863 51,000 0,00 198,93 941,70 1644,33 2306,80 2929,13 3511,30 4053,33 4555,20 5016,93 5438,50 42,200 44,263 Total 99334,75 7124,80 7265,33 7365,70 7425,93 7446,00 5819,93 6161,20 6462,33 6723,30 6944,13 49,763
6.3.3 Kontrol Profil Busur 6.3.3.1 Profil Penampang Busur
Gambar 6.9 Profil Penampang Busur
Dicoba ukuran profil box busur dengan dimensi 4000 x 1800 x 40 x 40
Segmen 25-24 sampai dengan 0-1 :
(berdasarkan section properties pada SAP)
A = 4640 cm2 ix = 145,3 cm
Ix = 28177365 cm4 iy = 78,4 cm
Zy = 340768 cm3 C = 67937516 cm3 6.3.3.2 Kontrol Penampang
• Lokal Buckling
(LRFD Specification for Steel Hollow Structural Sections, 2.2-1) Badan : λ =
tw
h
fy E p =3,76 λ λ < λp• Kelangsingan Komponen Struktur Kontrol beban tekan diambil pada penampang busur yang mengalami gaya axial maksimum. Besarnya nilai gaya axial pada penampang busur diperoleh dari analisa program MIDAS yang telah dilakukan, dari analisa MIDAS maka didapat gaya axial maksimum pada penampang busur akibat beban kombinasi, yaitu sebesar :
Pu = 1088910 kg
(LRFD Specification for Steel Hollow Structural Sections, section 4.2)
¾ Lateral Buckling
Besarnya nilai momen pada penampang busur diperoleh dari analisa program MIDAS yang telah dilakukan, dari analisa MIDAS maka didapat momen maksimum pada penampang busur akibat beban kombinasi, yaitu sebesar :
Mu = 4110200 kg m
Dipasang pengaku sejarak 160 cm sebagai pengaku arah lateral.
Lb = 160 cm Lp = 1,76 iy
fy
E
Lb > Lp Æ Bentang Pendek Mn = Zx . fy Mu ≤ φ Mn¾ Kontrol Kuat Geser
(LRFD Specification for Steel Hollow Structural Sections, 5.2)
Besarnya gaya geser pada penampang busur diperoleh dari analisa program MIDAS yang telah dilakukan, dari analisa MIDAS maka didapat gaya geser maksimum pada penampang busur akibat beban kombinasi, yaitu sebesar :
Ru = 195709 kg Aw = 2 x h x tw
tw
h
2,45fy
E
3,07fy
E
260
≤
tw
h
Fn = 0,458 x π2 x E / 2⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
tw
h
φ Vn = 0,9 x Fn x Aw Ru ≤ φ Vn¾ Kontrol Torsional Buckling
(LRFD Specification for Steel Hollow Structural Sections, 6.1)
Besarnya gaya torsi pada penampang busur diperoleh dari analisa program MIDAS yang telah dilakukan, dari analisa MIDAS maka didapat gaya torsi maksimum pada penampang busur akibat beban kombinasi, yaitu sebesar :
Tu = 157750 kg m
tw
h
2,45fy
E
3,07fy
E
260
≤
tw
h
Fcr = 0,458 x π2 x E / 2⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
tw
h
φ Tn = 0,9 x Fcr x C Tu ≤ φ Tn 6.3.4 Perencanaan stiffener6.3.4.1 Perencanaan Stiffeneer Pada Pelat Badan
Stiffener direncanakan merupakan
intermediate transferse stiffener, yaitu
Stiffener yang diletakkan pada tengah-tengah tiap segmen busur (stiffenener antara). Stiffener digunakan untuk memperkecil bahaya lipat pelat badan akibat tegangan geser tidak terjadi sebelum kekuatan lentur penampang tercapai. (STRUKTUR BAJA
JILID 2, Charles G. Salmon)
3,07
fy
E
<
≤
260
tw
h
3,07
fy
E
<
≤
260
tw
h
Letak intermediate Transfer Stiffener direncanakan (a) = 160 cm. besarnya tegangan geser penampang diperoleh dari output program MIDAS yaitu sebesar :
fv = 33,449 kg/mm2
Gambar 6.10 perencanaan intermediate
stiffeneer
¾ Kontrol kelangsingan penampang pelat badan terhadap stiffeneer.
(STRUKTUR BAJA JILID 2, Charles G. Salmon, section 11.10) Syarat Penampang :
260
≤
tw
h
fv ≤fy
C
fy
v4
,
0
89
,
2
≤
×
Cu =( )
fy
tw
h
439
= 0,258 fv ≤fy
C
fy
v4
,
0
89
,
2
≤
×
33,449 kg/mm2 ≥ 25,868 kg/mm2 NOT OKMaka, Penampang perlu pengaku. ¾ Kontrol jarak stiffeneer dan kekakuan.
(STRUKTUR BAJA JILID 2, Charles G. Salmon, section 11.10)
Direncanakan jarak intermediate stiffeneer adalah 160 cm, pengaku harus cukup kuat untuk mencegah bagian badan di pengaku melendut ke luar bidang pada saat tekuk badan terjadi.
fy
tw
h
h
a
260
5250
2≤
⎟⎟
⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎜
⎝
⎛
≤
49
,
97
76
,
6
4
,
0
≤
≤
OKjarak antar stiffeneer dapat digunakan.
s
I
h
≤
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
450
dimana Is = momen inersia pengaku yang
optimum.
( ) ( )
h
tw
tw
a
h
×
≤
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
2 4 428
,
1
50
400
80000 4096 ≤ OK¾ Luas penampang stiffener (As) diharuskan
direncanakan agar stiffeneer mampu menahan gaya tekan. Oleh Karena itu diasumsikan stiffeneer akan mengalami kegagalan leleh sebelum terjadi kegagalan tekuk,
(STRUKTUR BAJA JILID 2, Charles G. Salmon, section 11.10) As ≥
( )
h
t
fy
fy
h
a
h
a
h
a
C
St W u.
1
2
1
2⎟⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
+
−
−
Rencana lebar pengaku : A = w s A A Ast perlu = A x Aw x
h
a
= 70,4 cm2 Is perlu = 450
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ h
= 4096 cm4 r2 perlu = st s A I r2 perlu =12
2W
W perlu = 26,423 cmMaka, direncanakan lebar pengaku sebesar 30 cm
6.3.4.2 Perencanaan Stiffeneer Pada Pelat Sayap
(The Design of Modern Steel Bridges,
Second Edition, Section 6.11)
dimensi penampang box 4000 x 1800 x 40 x 40. Segmen 25-24 sampai dengan 0-1 :
(berdasarkan section properties pada SAP)
A = 4640 cm2 ix = 145,3 cm
Ix = 28177365 cm4 iy = 78,4 cm
Iy = 96613210 cm4 Zx = 592448 cm3