Bab 6 Jembatan Beton

(1)

BAB 6. JEMBATAN BETON BERTULANG BALOK - T

SUB POKOK BAHASAN :

SUB POKOK BAHASAN : 6.1. Pendahuluan

6.1. Pendahuluan

6.2. Bagian – bagian jembatan balok t 6.2. Bagian – bagian jembatan balok t 6.3. Perencanaan Balok – T

6.3. Perencanaan Balok – T

6.4. Aplikasi dan perhitungan jembatan beton 6.4. Aplikasi dan perhitungan jembatan beton

1. Tujuan Pembelajaran Umum : 1. Tujuan Pembelajaran Umum :

Mampu mengenal Jenisjenis jembatan dan mengidentifikasi bagianbagian struktur dari masing Mampu mengenal Jenisjenis jembatan dan mengidentifikasi bagianbagian struktur dari masing -masing Jenis Jembatan serta dapat merencanakan dan menghitung Bangunan Atas Struktur jembatan, masing Jenis Jembatan serta dapat merencanakan dan menghitung Bangunan Atas Struktur jembatan, Bangunan Bawah jembatan sesuai dengan kondisi stuktur tanah yang ada.

Bangunan Bawah jembatan sesuai dengan kondisi stuktur tanah yang ada.

2. Tujuan Pembelajaran Khusus : 2. Tujuan Pembelajaran Khusus :

a.

a. Mampu Mampu menjelaskan bentuk dan menjelaskan bentuk dan kriteria perencanaan jkriteria perencanaan jembatan betonembatan beton b.

b. Mampu Mampu melakukan analisa jembatan balok – melakukan analisa jembatan balok – T (jembatan T (jembatan beton)beton)

6.1. Pendahuluan 6.1. Pendahuluan

Jembatan beton adalah bangunan jembatan yang strukturnya menggunakan material beton bertulang Jembatan beton adalah bangunan jembatan yang strukturnya menggunakan material beton bertulang khususnya pada bangunan atas (upper structure). Dalam hal ini mutu beton menjadi suatu hal yang khususnya pada bangunan atas (upper structure). Dalam hal ini mutu beton menjadi suatu hal yang sangat penting. Mutu beton dipengaruhi oleh:

sangat penting. Mutu beton dipengaruhi oleh:

ðü

M

Mu

u

tt

u

m

ma

e

r r

a

tt

ii

a

ll

::

p

a

s

ii

r r

,,

b

a

tt

u

p

e

c

a

h

,,

s

em

eme

e

n,

a

ii

r r

..

ðü

M

Mu

u

tt

u

a

ll

a

tt

::

p

e

n

c

p

e

n

c

am

ampu

,,

pu

r r

p

e

n

g

a

p

e

n

g

a

n

g

k

u

tt

,,

p

e

p

e

m

ma

..

a

d

ta

t

ðü

M

Mu

u

tt

u

p

e

r r

e

n

c

a

n

a

n

a

n

a

n

c

a

m

a

mp

a

n

r

a

p

r

u

((

m

mii

x

d

e

s

ii

g

n

))

..

ðü

M

Mu

u

tt

u

f f

o

r r

mwor

..

k

ðü

M

Mu

u

tt

u

p

r r

o

s

e

s

p

e

n

g

e

p

e

n

g

e

c

o

r r

a

n

..

ðü

M

Mu

u

tt

u

pe

m

me

e

ll

ii

h

a

r r

a

n

.a

a

n

.

J J em embbttaa a ann s s tt r r u ukk tt u u r r a a tt a a s s b b e e tt o o n n y y a ng a ng d d ii m maaannuuddkkssakk d d ii s s ii n nii a d ala d al pada pada k k e e s s e e ll u u r r u han u han a a tt a upun a upun s s e bagie bagi a a n n e ell em emettssenn r r u u k k tt u ur r p p e e m mbuukkeebnntt n nyy a a .. E Ell em ementtssen s s tt r r u ukk tt u u r r b b e e tt o o n n b b ii a a s s a ann y y a a dapaapatdt b beer r u p a u p a g g e ell a aggaa r r b b e ett o onn ii

(2)

(3)

v v o o ii d d e e d d s s ll a a b b (( p p e e ll a a tt b b e e rr o o n n g g g g a a )) .. P Paa d d a a d d ii b b u u a a tt tt e e rr p p ii s s a a h h p p a a d d a a s s a a a a tt p p e e m mttaauubb a a n n n n y y a a ii n n tt e e g g rr a a ll a a g g a a rr tt e e rr j j a a d d ii k k o o m miissoopp ii n n tt e e g g rr a a ll d d a a rr ii p p e e m mttaauubb a a n n a a w wllaa n n y y a a

6.2. Bagian – bagian jembatan Balok T 6.2. Bagian – bagian jembatan Balok T

Jembatan beton juga merupakan suatu bangunan struktural yang digunakan untuk Jembatan beton juga merupakan suatu bangunan struktural yang digunakan untuk melewatkan orang atau kendaraan di atas dua daerah/ kawasan atau ruang yang terpisah melewatkan orang atau kendaraan di atas dua daerah/ kawasan atau ruang yang terpisah oleh sungai, lembah, jurang, jalan atau hambatan fisik lainnya. Secara umum struktur oleh sungai, lembah, jurang, jalan atau hambatan fisik lainnya. Secara umum struktur jembatan terbagi atas dua bagian :

jembatan terbagi atas dua bagian :

l. struktur atas jembatan (superstructure) l. struktur atas jembatan (superstructure) 2. struktur bawah jembatan (substructure) 2. struktur bawah jembatan (substructure) 3. Fondasi

3. Fondasi Adapun

Adapun yang yang dirnaksud dirnaksud dengan dengan struktur struktur atas atas jembatan jembatan adalah adalah semua semua komponenkomponen yang berada di atas perletakan jembatan. Fungsi dari struktur atas adalah sebagai elemen yang berada di atas perletakan jembatan. Fungsi dari struktur atas adalah sebagai elemen horizontal yang menahan beban-beban di atas lantai kendaraan untuk ditransferkan elemen horizontal yang menahan beban-beban di atas lantai kendaraan untuk ditransferkan elemen struktur bawah atau ke perletakan.

(4)

Sturktur atas jembatan terdiri dari ko

Sturktur atas jembatan terdiri dari komponen-komponen sebagai berikut :mponen-komponen sebagai berikut : 1. Permukaan atas jembatan( wearing surface).

1. Permukaan atas jembatan( wearing surface).

Porsi dari potongan penampang pelat lantai jembatan yang menahan lalu-lintas kendaraan Porsi dari potongan penampang pelat lantai jembatan yang menahan lalu-lintas kendaraan secara langsung. Biasanya bagian ini terbagi menjadi beberapa lapisan yang terbuat dari secara langsung. Biasanya bagian ini terbagi menjadi beberapa lapisan yang terbuat dari bahan bituminuous.

bahan bituminuous.

2. Pelat lantai jembatan 2. Pelat lantai jembatan Pelat lantai jembatan adalah

Pelat lantai jembatan adalah komponen strukturjembatan yang menahan langsung lalu lintaskomponen strukturjembatan yang menahan langsung lalu lintas kendaraan di atas jembatan. Fungsi u

kendaraan di atas jembatan. Fungsi utama struktur pelat lantai adalah mendistribusikantama struktur pelat lantai adalah mendistribusikan beban-beban sepanjang jembatan secara longitudinal atau mendistribusikan beban secara beban-beban sepanjang jembatan secara longitudinal atau mendistribusikan beban secara tranversal.

tranversal.

3. Member Primer 3. Member Primer

Member primer fungsinya mendistribusikan beban secara longitudinal (searah lalu lintas) dan Member primer fungsinya mendistribusikan beban secara longitudinal (searah lalu lintas) dan secara prinsif biasanya direncanakan untuk menahan lenturan. Member utama tipe balok secara prinsif biasanya direncanakan untuk menahan lenturan. Member utama tipe balok seperti beton I-girder, T-girder, box-girder atau lainnya.

seperti beton I-girder, T-girder, box-girder atau lainnya.

4. Member Sekunder 4. Member Sekunder

Member sekunder adalah pengaku diafragma atau ikatan antara member primer yang Member sekunder adalah pengaku diafragma atau ikatan antara member primer yang direncanakanu ntuk menahand eformasi struktur atas dalam potongan arah melintang dan direncanakanu ntuk menahand eformasi struktur atas dalam potongan arah melintang dan membantu mendistribusikan sebagian beban vertikal di an

(5)

(6)

(7)

6.3. Perencanaan Balok - T Dal a m s i s t e m p e l a t l a n t a i s e r i n g k a l d a p a t b e k e r j a s e b a g a i s a y a p d a r i b a l o k ' T' d i a s u msi k a n melany u r k a n b e b a n s a t u a r a h y a i t Pa d a t a mpka t e r d e f l e k s i d a l a mag mbr a 4 . 9 , b a l ( p o t o n g a n A-A) d a n n e g a t i f moidmen a t a s

(8)

Pada daerah perletakan balok T pada umumnya dihar eadaner ak ,igesr e pk ola b iaga besnak uk alr pe t e k a n b e t o n a k i b a t moagenmen t i f b e r b e n t u k p e r b e n t a n g b a l o k T d a p a t d i p e r l a k u k a n d e n g a n d u a k e muik ng n a n , d a p a t ( b a l o k p e r s e g i ) a t a u b a l o k T s e b e n a r n y a . Unt u k metnen u k a n b a l o k T s e mua t a u s e b e n a r n y a p e r l u d i g u n a k t e k a n b e t o n ,kolb iggnit wlaa muisasa dnagne t e k a n b e t o n mmeto o n g f l e n s .

(9)

(10)

6.3. Aplikasi dan Perhitungan Balok - T

Data Perencanaan :

Bentang jembatan = 10 m

Muatan = Kelas I

Lebar jembatan = Lebar jalan = 8 m Lebar trotoar = 1 m

Beban lalu lintas = Peraturan Muatan no. 12 /1970 Bina Marga Lantai kendaraan = Beton f’c 25 Mpa, Baja U39 (fy= 400 Mpa) Balok melintang = Beton f’c 25 Mpa, Baja U39,(fy= 400 Mpa) Balok memanjang = Beton f’c 25 Mpa, Baja U39, (fy= 400 Mpa)

Begel = U24

Mutu baja profil = B37

Ukuran Balok induk = 40 x 120 cm Jarak balok melintang = 3 m

BJ aspal = 2 t/m3 BJ beton = 2,4 t/m3 Tebal slab beton = 20 cm Tebal perkerasan jalan= 5 cm Beban roda = 10 ton

Harga pipa baja = Rp 12.000,00 /kg Harga besi beton = Rp 17.000,00 /kg Harga beton segar = Rp 600.000,00 /m3 Harga aspal = Rp 1.000.000,00 /ton

Harga

begesting

dan

schaffolding

= Rp 6.000.000,00 /m3

Diminta:

1. Merencanakan jembatan jembatan dengan gambar denah, potongan dan penjelasan lengkap.

(11)

1. Perencanaan Struktur Atas

1.1. Perencanaan L antai K endaraan

40 40 40 40 40 40 160 160 160 160 160 100 800 100 40 16 50 20 20 20 40 100 20 40 40

Gambar 1. Sistem lantai kendaraan

a. Pembebanan

Berat jenis air : 1 t/m3 Berat jenis aspal : 2 t/m3 Berat jenis beton : 2,4 t/m3

1) Beban Mati ( Dead Load )

- Berat air hujan ( 3cm ) = 0,03 . 1 . 1 = 0,03 t/m - Berat Aspal ( tebal 10 cm ) = 0,1 . 1 . 2 = 0,20 t/m - Berat slab beton (tebal 20cm ) = 0, 2 . 1 . 2,4 = 0,48 t/m

qdl1 = 0,71 t/m

(12)

Berat trotoar dan sandaran :

- Berat air hujan ( 3cm ) = 0,03 . 1 . 1 = 0,0300 t/m

- Berat sendiri plat beton = 0,2 . 1 . 2,4 – 0,1 . 0,6 . 2,4 = 0,3360 t/m - Berat tegel dan spesi (5cm) = 0,05 . 1 . 2,2 = 0,1100 t/m - Berat tiang sandaran dan besi = 0,12 . 0,16 . 2,4 + 0,0517 = 0,0978 t/m qdl2 = 0,5738 t/m

Menurut SK Menteri PU No. 378/KPTS/1987 tentang Pedoman Perencanaan Jembatan Jalan Raya pasal 4.1 maka beban lantai kendaraan adalah sebagai berikut:

qdl = qdl1 + 1/L. 2qdl2

= 0,71 + 1/8 . (2 . 0,5738) = 0,8535 t/m

2) Beban Hidup (Live Load)

Beban hidup yang diperhitungkan pada lantai kendaraan adalah beban T (PPPJJR pasal 1.2.3. halaman 5). Beban T adalah beban yang merupakan kendaraan truk yang mempunyai beban roda ganda sebesar 10 ton. Penyebaran gaya akan menurut sudut 45o sebagai berikut:

1 0 2 0 5 0 9 0 c m 1 0 1 0 4 5 4 5 6 0 c m

Gambar 2. Penyebaran pembebanan roda

518 , 18 6 , 0 9 , 0 10

=

x

luas

gaya

P

t/m2 ql = 18,518 . 1 = 18,518 t/m

(13)

b. Analisa Mekanika Lantai K endaraan

Pelat lantai merupakan plat menerus satu arah dengan koefisien momen sebagai berikut (pasal 13.2 halaman 120) 5 / 8 5 / 8 5 / 8 3 / 4 3 / 4 - 2 / 3 - 2 / 3 - 2 / 3 - 2 / 3 - 1 / 3 - 1 / 3

Gambar 3. Koefisien distribusi momen lantai kendaraan

Mo adalah momen yang timbul dengan anggapan perletakan sendi rol, besarnya Mo dicari sebagai berikut: 1) Beban Mati qdl = 0,8535 t/m Mdl = 1/8 . qdl . lx2 = 1/8 . 0,8535 . 1,62 = 0,2731 tm 2) Beban Hidup

Ditinjau dari kondisi pembebanan yang mungkin terjadi, selanjutnya dipilih momen maksimum dari kondisi pembebanan tersebut

a. Kondisi saat 1 roda berada pada plat

A

0 , 3 5 0 ,3 5 0 ,9

B

Gambar 4. Kondisi saat 1 roda berada pada plat R A. 1,6 = (q . 0,9)(0,5 . 0,9 + 0,35 )

R A. 1,6 = (18,518 . 0,9) (0,8)

M1 M2 M3 M4 M5 M6

(14)

R A = 8,333 ton

Mmax = R A . 0,8 – (q . 0,45) (0,5 . 0,45)

= 8,333 . 0,8 – (18,353 . 0,45) (0,225) = 4,8082 tm

b. Kondisi saat 2 roda berada pada plat

B

0 ,7 6 0 ,4 2

0 , 4 2 A

Gambar 5. Kondisi saat 2 roda berada pada plat

R A. 1,6 = (q . 0,42)(0,5 . 0,42) + (q. 0,42) (0,5 . 0,42 +1,18) R A. 1,6 = (18,353 . 0,42)(0,5 . 0,42) + (18,353. 0,42) (1,39) R A = 7,7083 ton Mmax = R A . 0,8 – (q . 0,42) (0,5 . 0,42 + 0,38) = 7,7083 . 0,8 – (18,353 . 0,42) (0,59) = 1,6188 tm

Diambil Mll terbesar yaitu : 4,8082 tm Mo = 1,2 Mdl + 1,6 Mll

= 1,2 . 0,2718 + 1,6 . 4,8082 = 8,0193 tm

Sehingga berdasarkan koefisien momen maka diperoleh momen sebagi berikut:

§ _{Momen Tumpuan}

M1 = M 6 = -1/3 . 8,0193 = - 2,6731 tm

M2= M3 = M4 = M5 = -2/3 . 8,0193 = - 5,3462 tm

(15)

M23= M34 = M45 = 5/8 . 8,0193 = 5,0121 tm

c. Penulangan Lantai K endaraan

Dipakai : f’c = 25 MPa ≤_30MPa → _{β = 0,85}

Mutu baja tulangan U39→_{fy = 400 Mpa}

b = 1000 mm d = 180 mm h = 400 mm d’ = 20 mm 0035 , 0 400 4 , 1 4 , 1 min

=

fy

ρ

ρb =

fy

x

fy

c

f

+

600 600 ' . . 85 , 0

β

₁ =













+

400 600 600 400 25 85 , 0 85 , 0

x

= 0,0271 0,0203 0,0271 x 0,75 75 , 0 max

=

x

ρ

b

ρ

a. Tulangan Tumpuan Mu = 5,3462 tm = 5,3462. 107 Nmm Mn =

Mu

7

Nmm

7 10 . 6828 , 6 8 , 0 10 . 3462 , 5

=

φ

Rn = ₂ 2 7 2 2,06259 / 180 . 1000 10 . 6828 , 6

mm

N

bd

Mn

=

m = 18,823 25 . 85 , 0 400 ' 85 , 0

f

c

=

fy

(16)

0054 , 0 400 06259 , 2 . 823 , 18 . 2 1 1 823 , 18 1 . . 2 1 1 1

=













−

=













−

=

fy

Rn

m

perlu

ρ

ρ perlu < ρmax →_{tulangan tunggal, dipakai ρ = 0,0056} As = ρ perlu . b . d = 0,0054 . 1000 . 180 = 978,19 mm2 Jumlah tulangan (n) = 4,8676 16 25 , 0

π

2

=

As

→_{5 buah} Jarak tulangan = 5 1000

=

n

b

= 200 mm

Dipakai tulangan pokok = D16 - 200→_{As = 1005,3097 mm}2 Tulangan pembagi menurut PBI pasal 9.1.3 halaman 90:

As = 20% . 1005,3097 = 201,0619 mm2 Jumlah tulangan (n) = 1,515 13 25 , 0

π

2

=

As

→_{2 buah} Jarak tulangan = 500 2 1000

=

n

b

Dipakai tulangan pembagi = D13 – 500→_{As = 265,4646 mm}2

b. Tulangan Lapangan Mu = 6,0145 tm = 6,0145. 107 Nmm Mn =

Mu

7

Nmm

7 10 . 518 , 7 8 , 0 10 . 0145 , 6

=

φ

7 10 . 518 , 7

Mn

(17)

m = 18,8235 25 . 85 , 0 400 ' 85 , 0

f

c

=

fy

0062 , 0 400 32037 , 2 . 8235 , 18 . 2 1 1 8235 , 18 1 . . 2 1 1 1

=













−

=













−

=

fy

Rn

m

perlu

ρ

ρ perlu > ρmin→_{\ dipakai ρ perlu = 0,0062}

As = ρmin . b . d = 0,0062 . 1000 . 180 = 1116 mm2 Jumlah tulangan (n) = 5,553 16 25 , 0

π

2

=

As

→_{6 buah} Jarak tulangan = 6 1000

=

n

b

= 166,67→₁₅₀

Dipakai tulangan pokok = D16 - 150→_{As = 1205,76 mm}2

Tulangan pembagi menurut PBI pasal 9.1.3 halaman 90: As = 20% . 1205,76 = 241,152 mm2 Jumlah tulangan (n) = 1,818 13 25 , 0

π

2

=

As

→_{3 buah} Jarak tulangan = 333,33 300 3 1000

→

=

n

b

(18)

Ø16-150 Ø16-150 Ø 1 3 - 3 0 0 Ø 1 3 - 3 0 0 10m 8m

Gambar 6. Sketsa penulangan lantai kendaraan

d. Plat K antilever

1) Pembebanan

§ _{Beban Mati (Dead Load)}

Beban Trotoar

- Berat plat = 0,2 . 1 . 2,4 – 0,1 . 0,6 . 2,4 = 0,336 t/m

- Berat tegel dan spesi = 0,05 . 1 . 2 = 0,100 t/m

qdl = 0,436 t/m

§ _{Beban Hidup}

Menurut PPPJJR Bab III pasal 1.2.5.a. halaman 10 disyaratkan bahwa konstruksi trotoar harus diperhitungkan terhadap beban hidup sebesar 500 kg/m2

qll = 500 . 1

= 500kg/m = 0,5 t/m

qu = 1,2 qdl + 1,6 qll

= 1,2 . 0,436 + 1,6 . 0,5 = 1,3232 t/m

(19)

Beban Terpusat:

berat tiang sandaran dan besi = 0,1 . 0,16 . 2,4 . 1 + 0,051 7 . 2 = 0,1418 t

2) Penulangan

1,08

q = 1,3232 t/m P = 0,1418 t

Gambar 7. Sketsa plat kantilever

Dipakai : f’c = 25 MPa > 30MPa→ _{β = 0,85}

=

fy

ρ

0,0271 400 600 600 400 25 85 , 0 85 , 0 600 600 ' 85 , 0

=













+

=













+

=

x

fy

c

xf

x

b

β

ρ

0,0203 0,0271 x 0,75 75 , 0 max

=

x

ρ

b

ρ

Mu = ½ . qu . L2 + P . L = ½ . 1,3232 . 1,082 + 0,1418 . 1,08 = 0,9248 tm = 0,9248 . 107 Nmm

(20)

Mn =

Mu

7

Nmm

7 10 . 156 , 1 8 , 0 10 . 9248 , 0

=

φ

Rn = ₂ 2 7 2 0,35679 / 180 . 1000 10 . 156 , 1

mm

N

bd

Mn

=

m = 18,824 25 . 85 , 0 400 ' 85 , 0

f

c

=

fy

00089 , 0 400 35679 , 0 . 824 , 18 . 2 1 1 824 , 18 1 . . 2 1 1 1

=













−

=













−

=

fy

Rn

m

perlu

ρ

ρ perlu < ρmin→_{tulangan tunggal, dipakai ρmin = 0,0035}

As = ρmin . b . d = 0,0035. 1000 . 180 = 630 mm2 Jumlah tulangan (n) = 3,1349 16 25 , 0

π

2

=

As

→_{4 buah} Jarak tulangan =

mm

n

b

250 4 1000

=

Dipakai tulangan pokok = D16 - 250→_{As = 804,2477 mm}2

Tulangan pembagi menurut PBI pasal 9.1.3 halaman 90: As = 20% . 804,2477 = 160,84954 mm2 Jumlah tulangan (n) = 1,2118 13 25 , 0

π

2

=

As

=

n

b

(21)

2. Desain Trotoar

10 10 20 20 60 20 5

Gambar 8. Sketsa trotoar

a. Pembebanan Trotoar

1. Beban Mati

a. Berat sendiri = 0,10 x 1 x 2,4 = 0,24 t/m b. Berat spesi = 0,05 x 1 x 2,0 = 0,10 t/m c. Berat air hujan = 0,03 x 1 x 1,0 = 0,03 t/m qDL = 0,37 t/m

2. Beban hidup

Menurut PPPJJR Bab III pasal 1.2.5.a. halaman 10 disyaratkan bahwa konstruksi trotoar harus diperhitungkan terhadap beban hidup sebesar 500 kg/m2

qll = 500 . 1 = 500 kg/m = 0,50 t/m qu = 1,2 qdl + 1,6 qll

= 1,2 . 0,37 + 1,6 . 0,5 = 1,244 t/m

Menurut PBI pasal 13.1.3.a halaman 192, Bentang teoritis(lt) = 1 - 0,4 + 0,05

(22)

= 0,65 m Mu lapangan Mu = 1/8 quLt2 = 1/8.1,244.0,652 = 0,0656988 tm = 65,6988.104 Nmm Mu tumpuan

Mu = 1/3 Mu lapangan...

PBI pasal 13.1.3.a halaman 192

= 1/3. 65,6988.104 Nmm

= 21,8996.104 Nmm

b.Penulangan Trotoar

f’c = 25 MPa... ...

β

1 = 0,85 untuk f’c < 30 Mpa

fy = 390 MPa h = 100 mm d = 80 mm b = 1000 mm d’ = 20 mm ρmin =

fy

4 , 1 = 400 4 , 1 = 0,0035 ρb =

fy

x

fy

c

f

+

600 600 ' . . 85 , 0

β

₁ =













+

400 600 600 400 25 85 , 0 85 , 0

x

= 0,0271 ρmax = 0,75 x ρb = 0,75 x 0,0271 = 0,0203

a. Tulangan L apangan

Tulangan utama Mu = 65,6988.104 Nmm Mn =

φ

Mu

= 8 , 0 10 . 6988 , 65 4 = 82,1235.104 Nmm

(23)

Rn = ₂ .

d

Mn

= ₂ 4 80 . 1000 10 . 1235 , 82 = 0,128 N/mm2 m =

c

f

fy

' 85 , 0 = 0,85.25 400 = 18,823 ρ =

_











−

fy

Rn

m

. . 2 1 1 1 =













−

400 128 , 0 . 353 , 18 . 2 1 1 353 , 18 1 = 0,00032

π

2

=

As

≈

=

n

b

Dipakai tulangan pokok =

ø

13 - 300 →_{As = 398,197 mm}2

Tulangan pembagi menurut PBI pasal 9.1.3 halaman 90:

π

2

=

As

=

n

b

Dipakai tulangan pembagi =

ø

13 – 500→_{As = 265,465 mm}2

b. Tulangan Tumpuan

Tulangan utama Mu = 21,8996.104 Nmm Mn =

φ

Mu

= 8 , 0 10 . 8996 , 21 4 = 27,3745.104 Nmm

(24)

Rn = ₂ .d

Mn

= ₂ 4 80 . 1000 10 . 3745 , 27 = 0,0428 N/mm2 m =

c

f

fy

' 85 , 0 = 0,85.25 400 = 18,8235 ρ =

_











−

fy

Rn

m

. . 2 1 1 1 =













−

400 0428 , 0 . 8235 , 18 . 2 1 1 8235 , 18 1 = 0,00011

π

2

=

As

≈

=

n

b

Dipakai tulangan pokok =

ø

13 - 300 →_{As = 398,197 mm}2

Tulangan pembagi menurut PBI pasal 9.1.3 halaman 90:

π

2

=

As

=

n

b

Dipakai tulangan pembagi =

ø

13 – 500→_{As = 265,465 mm}2

3. Perencanaan Kerb

Menurut PPPJJR Bab III pasal 1.2.5.b halaman 10 disyaratkan kerb yang terdapat pada tepi-tepi lantai kendaraan harus diperhitungkan untuk dapat menahan satu beban horisontal ke arah melintang jembatan sebesar 500 kg yan bekerja pada puncak kerb yang bersangkutan pada

(25)

20

500 kg

20 60

20

Gambar 9. Perencanaan Kerb dan pembebanan Mu = 500 . h

= 500 . 0,2

= 100 kgm = 106 Nmm

a. Penulangan K erb

Dipakai : f’c = 25 Mpa < 30MPa→ _{β = 0,85}

=

fy

ρ

ρb =

_













+

fy

cx

f

600 600 1 ' 85 , 0

β

=













+

400 600 600 400 85 , 0 25 85 , 0

x

= 0,0271 ρmax = 0,75 x ρb = 0,75 x 0,0271 = 0,0203 Mu = 106 Nmm

(26)

Mn =

Mu

6

Nmm

6 10 . 25 , 1 8 , 0 10

=

φ

Rn = ₂ 2 4 2 0,193 / 80 .1 200 10 . 25 , 1

mm

N

bd

Mn

=

m = 18,83 25 . 85 , 0 400 ' 85 , 0

f

c

=

fy

00048 , 0 400 193 , 0 . 823 , 18 . 2 1 1 823 , 18 1 . . 2 1 1 1

=













−

=













−

=

fy

Rn

m

perlu

ρ

π

2

=

As

=

n

b

(27)

4. Desain Tiang Sandaran

Menurut PPPJJR Bab III pasal 1.2.5.c halaman 10 disyaratkan bahwa tiang sandaran pada tepi trotoir diperhitungkan untuk dapat menahan beban horizontal sebesar 100 kg/m yang bekerja pada tinggi 90 cm diatas trotoir

Dimensi 12/16 160 120 20 20 50 40 10 16 100 kg/m

Gambar 10. Rencana tiang sandaran

Gaya horisontal (H) sebesar 100kg bekerja sepanjang 2 meter (jarak antar tiang sandaran) dengan ketinggian (L) 0,9 m di atas lantai trotoar.

Dari tabel profil Konstruksi Baja susunan Ir. Morisco halaman 46 dan 48 didapat: - Tegangan yang diijinkan = 1400 kg/m2

- Diameter = 60,5 mm

- Section Modulus (Wx) = 5,9 cm3 - Weight (q) = 3,3 kg/m q total = 3,3 + 100

= 103,3 kg/m

M pipa sandaran = 1/8 . q total . l2 = 1/8 . 103,3 . 22

= 51,65 kgm = 5165 kgcm Tegangan yang terjadi:

(28)

Fy = 875,424 / 2 9 , 5 5165 max

cm

kg

Wx

M

=

< 1400 kg/cm2

a. Penghitungan momen pada tiang sandaran

Momen yang ditahan tiang sandaran se besar :

Mu = 1/2 . q. L2 =1/2 . 100 . 0,92 = 40,5 kgm = 40,5.104 Nmm Mn =

Mu

4

Nmm

4 10 . 625 , 50 8 , 0 10 . 5 , 40

=

φ

b. Penghitungan tulangan tarik tiang sandaran

Dipakai : f’c = 25 MPa < 30MPa→ _{β = 0,85}

Mutu baja tulangan U24 → _{fy = 240 Mpa}

b = 120 mm d = 140 mm h = 160 mm d’ = 20 mm

120

160

Gambar 11. Rencana dimensi tiang sandaran d = h – d’ = 160 – 20 = 140 mm 00583 , 0 240 4 , 1 4 , 1 min

=

fy

ρ

240 600 600 240 25 85 , 0 85 , 0 600 600 ' 85 , 0

=













+

=













+

=

x

fy

c

xf

x

b

β

ρ

(29)

0,041 0,054 x 0,75 75 , 0 max

=

x

ρ

b

ρ

Mn = 50,625.104 Nmm Rn = ₂ 2 4 2 0,2152 / 40 .1 120 10 . 625 , 50

mm

N

bd

Mn

=

m = 11,29 25 . 85 , 0 240 ' 85 , 0

f

c

=

fy

0009 , 0 240 2152 , 0 . 29 , 11 . 2 1 1 29 , 11 1 . . 2 1 1 1

=













−

=













−

=

fy

Rn

m

perlu

ρ

As = ρmin . b . d = 0,00583 . 120 . 140 = 97,944 mm2 Jumlah tulangan (n) = 0,738 13 . . 25 , 0 944 , 97 13 . . 25 , 0

π

2

=

π

2

=

As

=

n

b

, dipakai s = 50mm Dipakai tulangan pokok =

ø

13 - 50 →_{As = 265,465 mm}2

c. Penghitungan tulangan geser tiang sandaran

Gaya lintang nominal: Vll = 2 x H

= 2 x 100

= 200 kg = 2000 N Gaya lintang rencana:

Vu = 1,6 x Vll = 1,6 x 2000

(30)

= 3200 N Vn =

φ

Vu

= 6 , 0 3200 = 5333,3 N Vc = 1/6 .

f

' . b . d

c

= 1/6 . 25 . 120 . 140 = 14000 N Vn < Vc

3200 < 14000 → _{Aman, sehingga tidak diperlukan tulangan geser.}

Meski dalam hitungan tidak diperlukan tulangan, namun untuk kemudahan pelaksanaan diberi tulangan ulir

∅

8 – 200 mm. A A 1 0 0 k g / m T u l a n g a n g e s e r Ø 8 - 2 0 0 T u l a n g a n t a r ik 2 Ø 1 3 P o t o n g a n A - A

Gambar 12. Sketsa penulangan tiang sandaran

Checking jarak antar tulangan:

120 – (2 x 20) – (2 x 13) – (2 x 13)

≥

25...

PBI 1971

28 mm

≥

25 mm →_Aman

(31)

S maks = ½ . d = ½ . 140 = 70 mm Av = 0,095 2 140 . 240 3200 .

d

mm

fy

Vu

=

Vs =

s

d

fy

Av

. . = 70 140 . 240 . 095 , 0 = 45,6 N

Vu > ½

øVc

→ 3200 < 4200 → Aman, sehingga tidak diperlukan tulangan geser Meski

dalam hitungan tidak diperlukan tulangan bagi, namun untuk kemudahan pelaksanaan diberi tulangan ulir

ø

8 – 70mm.

Ø 6 0 . 5

Ø 8 - 2 0 0

(32)

d.

Perencanaan Gelagar Utama

Analisa Pembebanan

1) Beban Mati ( Dead Load )

Akibat beban sendiri Girder = 0,4 . 1,2. 2,4 = 1,152 t/m Akibat beban mati tambahan

- Berat air hujan (3cm) = 0,03 . 1,60 . 1,0 = 0,0480 t/m - Berat aspal (5cm) = 0,5 . 1,60 . 2,2 = 0,176 t/m - Berat slab beton (20cm) = 0,02 . 1,60 . 2,4 = 0,0768 t/m - Berat trotoar dan tiang sandaran = 0,5720 t/m qdl = 2,0248 t/m

P akibat balok anak (terletak per 4 m bentang , dimensi balok 30/40) Pdl = 0,3 . 0,4 . 1,6 . 2,4 = 0,4608 ton

2) Beban Hidup ( L ive L oad )

Menurut PPPJJR pasal 1.2.2.4.a halaman 6 untuk perhitungan kekuatan gelagar-gelagar harus digunakan beban “ D “. Beban D adalah susunan beban pada setiap jalur lalu lintas yang terdiri dari beban terbagi rata sebesar “q” ton per meter panjang per jalur, dan beban garis “P” ton per jalur lalu lintas tersebut.

Untuk memperhitungkan pengaruh getaran-getaran dan pengaruh dinamis lainnya, tegangan-tegangan akibat beban garis P harus dikalikan dengan koefisien kejut. Sedangkan beban merata q tidak dikalikan dengan koefisien kejut.

Besarnya koefisien kejut ditentukan sesuai dengan PPPJJR pasal 1.3. hal 10: Faktor kejut (K) =

L

+

50 20 1 = 10 50 20 1

+

(33)

Beban hidup per gelagar: qll = 2,2 t/m untuk L < 30 m qll = .1,6.1,333 75 , 2 2 , 2 =1,706 t/m Pll = .1,6.1,333 75 , 2 12 = 9,307 t

e. Analisa Mekanika

1) Akibat Beban Mati

PdI=0,461 t PdI=0,461t PdI=0,461t qdI=2,025t/m

10 m

PdI=0,461t PdI=0,461t

Gambar 14. Pembebanan akibat beban mati gelagar utama

2) Akibat Beban Hidup

10 m PII=9,307t

qII=1,706 t/m

(34)

3) Akibat Beban Mati & Hidup

PdI=0,461 t PdI=0,0,461t PdI=0,461t PdI=0,461t PdI=0,461t qdI=2,025 t/m

PII=9,307t

qII=1,706 t/m 10 m

Gambar 16. Pembebanan akibat beban hidup dan beban mati gelagar utama

c. Penentuan L etak Beban Hidup Bergerak

•

Alternatif 1 5 , 1 10 3 5

=

x

RA

ton 3m 5m 5 t 10t 10t 3 m 4 m 3 m 10 m

A

B

Mt Mc

+

(35)

5 , 4 3 5 , 1

=

x

Mt

tm 5 , 10 7 5 , 1

=

x

Mc

tm

•

Alternatif 2 3m 5m 5 t 10t 10t 5 m 3 m 2m 10 m

A

B

Mt Mc 9 10 5 10 8 5

=

+

=

x

RA

ton 16 10 10 10 5 10 2 5

=

+

=

x

RB

ton 18 2 9

=

x Mt tm 30 3 5 5 9

−

=

x x Mc tm

(36)

•

Alternatif 3 3m 5m 5t 10t 10t 1 m 5 m 3 m 10 m

A

B

1 m Mc Mt Md 5 , 11 10 1 10 6 10 9 5

=

+

=

x

RA

ton 5 , 13 10 9 10 4 10 1 5

=

+

=

x

RB

ton 5 , 11 1 5 , 11

=

x

Mc

tm 31 3 5 4 5 , 11

−

=

x

Mt

tm 5 , 13 1 5 , 13

=

x

Md

tm

•

Alternatif 4 3m 5m 5t 10t 10t 2 m 5 m 10 m

A

B

3 m Mc Mt 14 10 2 10 7 10 10 5

=

+

=

x

RA

ton 3 10 8 10

=

+

=

x

(37)

27 3 5 3 14

−

=

x

Mc

tm 22 2 11

=

x

Mt

tm

Jadi diperoleh momen paling maksimum pada alternatif 3 sebesar 31 tm yaitu beban roda berada pada tengah-tengah bentang.

d. Penulangan Gelagar

Dipakai: f’c = 20 MPa > 30MPa→ _{β = 0,85}

Mutu baja U39→ _{fy = 400 Mpa}

=

fy

ρ

0,0271 400 600 600 400 25 85 , 0 85 , 0 600 600 ' 85 , 0

=













+

=













+

=

x

fy

c

xf

x

b

β

ρ

0,0203 0,0271 x 0,75 75 , 0 max

=

x

ρ

b

ρ

(38)

b = 160 0 m m

hf = 200 mm

bw = 4 00 mm h = 1200 mm

Gambar 17. Penampang Balok T

e. Penulangan L apangan

Berdasarkan hasil perhitungan SAP didapatkan : Mu = 149,27 tm = 149,27. 107 Nmm Mn =

Mu

7

Nmm

7 10 . 588 , 186 8 , 0 10 . 149,27

=

φ

Mencari b : b ≤ _{¼ . L = ¼ . 10 = 2,5 m = 2500 mm} b ≤ _{bw + 16 . hf} = 400 + 16 . 200 = 3600 mm b ≤ _{Ln = 1,6 m = 1600 mm} diambil b terkecil →_{b = 1600 mm}

Check apakah balok T asli / palsu:

Mn = 0,85 . f’c . a .b . (d – a/ 2)

(39)

Perhitungan memakai balok persegi b = 400 mm Rn = ₂ 2 7 2 2,871 / 0 4 1 .1 00 4 10 . 149,27

mm

N

bd

Mn

=

m = 18,824 25 . 85 , 0 400 ' 85 , 0

f

c

=

fy

0077 , 0 400 871 , 2 . 824 , 18 . 2 1 1 824 , 18 1 . . 2 1 1 1

=













−

=













−

=

fy

Rn

m

perlu

ρ

ρ min < ρ perlu < ρmax → _{0,0036 < 0,0077 < 0,021} →_{tulangan tunggal}

As = ρ perlu . b . d = 0,0077. 400 . 1140 =3511,2 mm2 Jumlah tulangan (n) = 7,156 25 25 , 0

π

2

=

As

→_{8 buah} As ada = 8 . 0,25 .

π

.252 = 3925 mm2 > As perlu Dipakai tulangan pokok = 8

ø

25

f. Penulangan Tumpuan

Mu = 1/3 . Mlapangan = 1/3 . 149,27. 107 Nmm = 49,757 . 107 Nmm Mn =

Mu

7

Nmm

7 10 . 1957 , 62 8 , 0 10 . 49,757

=

φ

Rn = ₂ 2 7 2 1,196 / 0 4 1 .1 00 4 10 . 1957 , 62

mm

N

bd

Mn

=

m = 400 18,824 ' 85 , 0

f

c

=

fy

(40)

00307 , 0 400 196 , 1 . 824 , 18 . 2 1 1 824 , 18 1 . . 2 1 1 1

=













−

=













−

=

fy

Rn

m

perlu

ρ

ρ perlu < ρ min < ρmax → _{0,00307 < 0,0036 < 0,021} →_{tulangan tunggal}

As = ρ min . b . d = 0,0036 . 400 . 1140 = 1641,6 mm2 Jumlah tulangan (n) = 3,346 25 25 , 0

π

2

=

As

→_{4 buah} Jarak tulangan =

mm

n

b

100 4 400

=

Dipakai tulangan pokok = 4

ø

25→_{As = 1962,5 mm}2

penulangan daerah lapangan penulangan daerah tumpuan

2Ø22 2Ø22 2Ø22 8 Ø25 2Ø22 2Ø22 4Ø22 8 Ø25 200 200 1200 400 400 1200

(41)

g. Penulangan Geser Gelagar

Berdasarkan hasil perhitungan didapatkan: Vu = 55,99 ton = 55,99. 104 N 5 m 1,34m Vu = 55,99t ØVc = 22,8t Vuk =44,4t ½ b + d = ½ .400 + 1140 = 1340 mm ) 1340 6500 ( 6500

=

−

Vuk

Vu

N

Vuk

444474,46 6500 5160 . 10 . 99 , 55 4

=

ø

Vc =

ø

. 1/6 .

f

' . b .d

c

=

ø

.1/6 . 25 .400 . 1140 = 228.000 N

ø

Vs perlu = Vuk -

ø

Vc = 444474,46 – 228000 = 216474,46 N

(42)

Vs perlu =

Vs

perlu

360790,77

N

6 , 0 216474,46

=

φ

½

ø

Vc = 114000 N 3

ø

Vc = 684000 N

ø

Vc < Vuk < 3

ø

Vc perlu tulangan geser Dipakai tulangan geser dengan

ø

13 mm

Av = 2 . ¼ .

π

.132 = 265,466 mm2 S =

perlu

Vs

d

fy

Av

. . = 77 , 360790 1140 . 240 . 466 , 256 = 194,486 mm 190 mm

Untuk tengah bentang Vu < ½

ø

Vc ( digunakan sengkang minimum)

Av min =

fy

S

b

. 3 . 2.¼ .

π

.132 = 240 . 3 . 400

S

S = 477,836 S = 450 mm 2,0089 m Vu > ØVc Vu = 55,991t ØV c Vuk Vu <1/2 ØVc 5 m 2.9911 m

(43)

Ø13-450 Ø13-190

5 m