PERENCANAAN STRUKTUR RANGKA BAJA JEMBATAN LINGKAR UNAND,PADANG

(1)

PERENCANAAN STRUKTUR RANGKA BAJA

JEMBATAN LINGKAR UNAND,PADANG

Febri, Bahrul Anif, Khadavi

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang E-mail :[email protected],[email protected],[email protected]

Abstrak

Jembatan Lingkar Unand merupakan sarana penunjang yang membuka jaringan infrastruktur ruas jalan Limau Manis menuju Bandar Buat, sehingga akses jalan ini ditempuh dengan dua jalur. Jembatan ini direncanakan sebagai jembatan Kelas A karena memiliki lebar lantai kendaraan 7m dan trotoar 1m, sedangkan bentangnya sendiri 60m. Konstruksi atas jembatan berbentuk rangka batang yang terbuat dari profil baja, yang mana komponen baja struktural jembatan ini menggunakan Standar JIS G3106 SM 490 YB dengan mutu baja 355 Mpa . Pada plat lantai menggunakan beton bertulang dengan tebal 20cm dan mutu beton 30 Mpa. Sedangkan dek baja trapesium yang direncanakan sebagai balok komposit memiliki tinggi rusuk 55mm dan tebal 4,5 mm. Peraturan yang dipakai mengacu pada Standar Nasional Indonesia (SNI) T-02-2005, T-03-T-02-2005, dan Perencanaan Teknik Jembatan Bridge Management System (BMS). Analisa pembebanan menggunakan program komputer. Dari hasil perhitungan, gelagar memanjang menggunakan profil baja WF 400.200.12.19, gelagar melintang WF 900.300.16.38 dan untuk gelagar utama WF 400.400.13.21. Berdasarkan data SPT( Standar Penetration Test) tanah keras berada pada kedalaman 6m maka pondasi yang dipakai adalah pondasi sumuran yang mana dalam satu baris terdapat dua sumuran dengan diameter 3,5 m.

(2)

DESIGN STRUCTURE OF LINGKAR UNAND

TRUSS BRIDGE PADANG

Febri, Bahrul Anif, Khadavi

Civil Engineering Department, Civil Engineering and Planning Faculty, Bung Hatta University Padang

E- mail :[email protected],[email protected],[email protected] Abstract

Lingkar Unand bridge is a supporting infrastructure that connects Limau Manis road to Bandar Buat, so it makes the road reached by two line for this. This bridge is designed as Class A because width of roadway 7m and kerb 1m. While length of span 60m. Super structure consisting of chord truss main. Components standard of structural uses JIS G3106 SM 490 YB with the quality of steel 355 Mpa. On the slab using reinforced concrete thickly 20 cm with the quality of concrete 30 Mpa, steel deck designed as having a high beams composite ribs 55 mm and 4,5 mm thick. Calculation of this study have adapted by existing regulation, which are RSNI T-02–2005, RSNI T-03–2005, and Bridge Management System. Analysis to used program computer. From the calculation, stringer use of steel profile WF 400.200.12.19, cross girder WF 900.300.16.38 , bottom and top cord WF 400.400.13.21. Base on Standard Penetration Test hard soil is at a depth of 6 m, so use caisson foundation which in a row there are two caisson with a diameter of 3,5 m

(3)

1. PENDAHULUAN

Jembatan Lingkar Unand merupakan sarana penunjang yang membuka jaringan infrastruktur ruas jalan Limau Manis menuju Bandar Buat, sehingga akses jalan ini ditempuh dengan dua jalur.

Jembatan Lingkar Unand adalah jembatan yang dulunya didesign dari balok precast dengan bentang 35 m. Namun akibat terjadinya banjir bandang tanggal 24 Juli 2012, terjadi perubahan struktur penampang sungai, lebar sungai dari 35 m menjadi 60 m, dan tingginya muka air banjir ± 3,0 m. berdasarkan kondisi tersebut maka dibangunlah jembatan rangka baja.

Pada perhitungan disesuaikan dengan peraturan yang ada, antara lain Standar Peraturan Untuk Jembatan (RSNI T-02-2005), Tata Cara Perencanaan Baja Untuk Jembatan (RSNI T-03-2005) dan Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan (Bridge Management System). Beberapa perubahan tampak nyata, pada RSNI

T-02-2005 dimana Kenaikan beban hidup layan atau nominal (KBL) meliputi :

a. Beban T” truk desain dari 45 ton

menjadi 50 ton .

b. Beban roda desain dari 10 ton menjadi 11,25 ton .

c. Beban D” terbagi rata (BTR) dari q

= 8 kPa menjadi 9 kPa .

d. Beban D” garis terpusat (BGT) dari

p = 44 kN/m menjadi 49 kN/m. Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah:.

1. Untuk memahami dan menerapkan kegiatan perencanaan dan perhitungan jembatan rangka yang selama ini dikenal melalui teori dalam kuliah.

2. Untuk mendapatkan hasil akhir perencanaan jembatan dengan desain yang memenuhi batasan keamanan dan kenyamanan yang disyaratkan.

(4)

2. METODOLOGI Data-data perencanaan yang dibutuhkan antara lain :

1. Data Sungai

a. Elevasi dasar sungai : +97.119 m b. Lebar sungai : 60 m c. Tinggi air normal : ± 50 cm d. Kedalaman gerusan : 1.00 - 2.00 m 2. Data Jembatan

Jembatan yang direncanakan ini mempunyai bentang 60 m dengan kelas I-A. Lebar jalur kendaraan 7 m, lebar jalan jalur pejalan kaki 1,0 m dan lebar keseluruhan 10,10 m ke sisi luar jembatan. Tinggi bebas 5,1 m dari aspal kebawah bracing dan tinggi rangka 6,5m.

3. Data Tanah

Berdasarkan strangraphy tanah bor 1 dan 2 , lapisan tanah keras ditemukan pada kedalaman 2 hingga kedalaman 8 meter( nilai SPT besar dari 60) dari muka tanah

2. METODOLOGI Data-data perencanaan yang

dibutuhkan antara lain : 1. Data Sungai

3. Data Tanah

2. METODOLOGI Data-data perencanaan yang

dibutuhkan antara lain : 1. Data Sungai

3. Data Tanah

(5)

setempat, maka jenis pondasi yang dipakai adalah Pondasi Sumuran.

Proses perhitungan:

a. Plat Lantai

Beban yang diperhitungkan pada plat lantai antara lain:

 Berat sendiri (QMS)

 Berat Tambahan (QMA)

 Beban Truk “T”  Beban angin

 Temperatur

Beban truk yang digunakan adalah beban terpusat sebesar 50 ton.

b. Perencanaan Gelagar Memanjang Beban yang digunakan antara lain beban mati, beban D dan beban T. Beban D terdiri dari

beban terbagi rata (BTR) “q”

yang digabung menjadi beban

garis (BGT) “p” beban terbagi rata mempunyai inytensitas “q” Kpa, dimana besar “q”

tergantung pada panjang total

yang dibebani “L”, sedangkan

beban garis yang dengan

intensitas “p” kN/m harus

ditempatkan tegak lurus terhadap arah lalu lintas pada jembatan.

Besar intensitas “p” adalah 49

Kn/m.

c. Gelagar Melintang

 Beban mati: beban merata yang terdiri dari berat sendiri gelagar melintang.

 Beban dari gelagar memanjang

d. Perhitungan Shear Connector Berfungsi untuk menahan agar tidak terjadi perpindahan vertikal antara baja dengan plat beton.

Penempatannya harus

disesuaikan dengan dengan gaya geser maksimum antara lantai beton dengan balok baja, yang

(6)

terjadi dari berbagai kombinasi beban.

e. Perhitungan Sambungan

Pada daerah yang akan disambung maka harus dihitung gaya lintang maksimum dan momen maksimum, dan jumlah baut diperoleh dari control terhadap tegangan geser, tegangan tumpuan, dan tegangan tarik.

f. Perhitungan perletakan

Beban yang diperhitungkan adalah: - Beban mati - Beban hidup - Beban gempa - Gaya rem - Beban angin g. Pondasi

Dalam perencanaan pondasi yang harus diperhatikan adalah daya dukung pondasi.

4. HASIL

Perhitungan Struktur Atas a) Pelat Lantai Kendaraan

 Berat Sendiri (MS)

 Berat Mati Tambahan (MA)

 Beban Truck T

PTT= (1+0,375)x 112,5

= 154,69 Kn

 Beban Angin (EW)

TEW= 0,0012 . CW. (VW)2

CW= Koefisien seret =1, 2

VW= Kecepatan angin= 30m/s

TEW = 0,0012 . CW. (VW)2

(7)

Penulangan Slab Lantai Jembatan

POTONGAN MELINTANG

POTONGAN MEMANJANG

b) Perencanaan Gelagar Memanjang

Dari hasil perhitungan gelagar memanjang menggunakan Profil Baja WF 400.200.12.19.

Beban Hidup

 Beban terbagi rata (BTR) L = 60 m > 30 m q =18, 22 Kn/m  Beban garis P = 49,0 KN/m = 4900 kg/m L = 60 m maka FBD = 37,5 % P = 4900 x 1,50 x ( 1 + 0,375 ) x 1, = 18191,25 kg

Momen akibat beban truk “T” sebesar

= 34805 Kg.m

c) Gelagar Melintang

dari hasil perhitungan gelagar menggunakan baja profil WF.900.300.16.38. Penulangan Slab Lantai Jembatan

Beban Hidup

= 34805 Kg.m

dari hasil perhitungan gelagar menggunakan baja profil WF.900.300.16.38. Penulangan Slab Lantai Jembatan

Beban Hidup

= 34805 Kg.m

dari hasil perhitungan gelagar menggunakan baja profil WF.900.300.16.38.

(8)

Sebelum Komposit Qd1 = 3699,03 kg/m MQ1 = 37452,68 kg. Sesudah Komposit Qd =4524,58 Kg/m Va = 7571,46 kg Mmax = 13383,41 kg.m a. Beban Hidup - Akibat beban “D” Beban 100 % → q’ = 6075 kg/m Beban 50 % → q’ = 3037,5 kg/m Va = 18984,38 kg Mmax = 55339,47 kg.m 1. Beban garis : P = 49 kN/m = 4900 kg/m P’ = (1 + 0,375) x 4900 x 1,8 = 12127,5 kg Beban 100 % → P’ = 66701,25 kg/m Beban 50 % → P’ = 4547,81 kg/m VA = 34045,55 kg ML2 = 119159,43 kg.m MTotal = 174498,91 kg.m Beban Truck “T” P= 34650 kg VA = 69300 kg

(9)

Mmax = 177581,25 kg.m

Dipakai momen terbesar yaitu

akibat beban “T” sebesar 177581,25 kgm.

Gambar 1 Titik Berat Penampang Komposit

Gambar 2 Diagram Tegangan Sebelum Dan Sesudah Komposit

e) Perencanaan Shear Connector

Shear connector menggunakan stud Ø 20 mm dengan tinggi stud (H) = 100 mm.

Jumlah stud dalam arah tegak lurus sumbu gelagar melintang = 2 buah.

Gambar 3 Shear Connector g) Sambungan

1. Sambungan GelagarMemanjang dan Gelagar Melintang

- sambungan menggunakan baut A 325 - Plat penyambung L 150.150.14 - baut = 5/8 inch. - Fub = 120 ksi - Tp = 1,4 cm Mmax = 177581,25 kg.m

- sambungan menggunakan baut A 325 - Plat penyambung L 150.150.14 - baut = 5/8 inch. - Fub = 120 ksi - Tp = 1,4 cm

(10)

Gambar 4 Sambungan Gelagar Memanjang dan Gelagar Melintang 2.Sambungan Batang pada Gelagar Induk

Menggunakan baut mutu tinggi A325

Gambar 5 Detail Sambungan

 Simpul 1

Jumlah baut batang diagonal= 20 baut Jumlah baut batang bawah = 10 baut Jarak baut tepi ke tepi plat = 4 cm Jarak antar baut (L) = 7 cm Ketebalan plat penyambung = 1 cm

 Simpul 2

(11)

 Simpul 3

h) Perhitungan Perletakan

Ukuran elastomer T =1.5 cm, A= 45 cm, B= 70 cm

Perhitungan Struktur Bawah a. Abutmen

Penulangan pada abutmen :

b. Pondasi Sumuran Data pondasi :

Jenis pondasi = pondasi sumuran Kedalaman pondasi (Df) = 6 m Lebar pondasi (D=B) = 3.5 m D13-100 D13-100 D19-50 D13-50 D13-100 D13-50 D13-50 D19-50 D13-50 D 13-70 D 13-150 D 16-200 D 16-75 4500 7440 PENULANGAN ABUTMENT

(12)

4. PENUTUP Kesimpulan

Dari hasil perhitung yang telah lakukan terhadap perencanaan struktur jembatan rangka baja, maka dapat menarik kesimpulan :

 Bentang jembatan direncanakan tetap seperti halnya desain perencanaan sepanjang 60 m.

 Dari hasil cek lendutan di dapat nilai

lendutan δ = 0,53 cm kecil dari lendutan izin δ‾ = 0,625 cm

 Dari perhitungan struktur bawah dapat disimpulkan bahwa abutment aman terhadap geser dan guling baik sebelum beban atas terpasang maupun setelah beban atas terpasang.

 Jenis pondasi yang digunakan adalah pondasi sumuran, karena tanah keras dekat dari permukaan tanah yaitu 6m.

DAFTAR PUSTAKA

Asiyanto.(2005). Metode Konstruksi Jembatan Rangka Baja. Jakarta : Universitas Indonesia

Gurki, J. Thambah Sembiring.(2010). Beton Bertulang Edisi Revisi. Bandung :Rekayasa Sains :

RSNI-T-02. (2005). Pembebanan Untuk Jembatan. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.

RSNI-T-03. (2005). Perencanaan Struktur Baja Untuk Jembatan. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.

Sunggono kh. (1995). Teknik Sipil. Bandung : Nova

Sutarman, E.(2009). Analisa Struktur. Yogyakarta : CV Andi Offset