4.6. Kondisi Gelagar (Girder) Sebelum Komposit
No. Jenis Beban
1 Berat sendiri profil baja WF 912.302.18.34 2 Berat diafragma
3 Slab beton
Total berat sendiri QMS =
Total beban pada girder sebelum komposit,
Panjang bentang Girder, L =
Momen dan gaya geser maksimum akibat berat sendiri,
MMS = 1/8 * QMS* L^2 = VMS = 1/2 * QMS* L =
b. Beban Mati Tambahan (MA)
No. Jenis Beban
1 Tebal lapisan aspal ta 0.1 m
2 Tebal air hujan th 0.05 m
Total beban mati tambahan QMA =
Total beban pada girder sebelum komposit,
Panjang bentang Girder, L =
Momen dan gaya geser maksimum akibat berat sendiri,
MMS = 1/8 * QMA* L^2 = VMS = 1/2 * QMA* L = c. Beban Lajur "D"
Beban kendaraan yg berupa beban lajur "D" terdiri dari beban terbagi rata (Uniformly Distributed Load), UDL dan beban garis (Knife Edge Load), KEL seperti pada Gambar.
UDL mempunyai intensitas q (kPa) yang besarnya tergantung pada panjang total L yang dibebani lalu-lintas atau dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :
q = 8 kPa untuk L ≤30 m
q = 8.0 *( 0.5 + 15 / L ) kPa untuk L > 30 m
KEL mempunyai intensitas, p = 44 kN/m
Faktor beban dinamis (Dinamic Load Allowance) untuk KEL diambil sebagai berikut :
DLA = 0.4 m untuk L ≤ 50 m
DLA = 0.4 - 0.0025*(L - 50) m untuk 50 < L < 90 m
DLA = 0.3 m untuk L ≥ 90 m
Panjang bentang Girder, L =
q = 8 kPa
DLA = 0.4 m
s = 1 m
Beban lajur "D", QTD = q * s = PTD = (1 + DLA) * p * s =
Momen dan gaya geser maksimum akibat beban lajur "D",
MTD = 1/8 * QTD * L^2 + 1/4 * PTD *L = 708 VTD = 1/2 * QTD * L + 1/2 * PTD = 110.8 d. Gaya Rem (TB)
Pengaruh pengereman dari lalu-lintas diperhitungkan sbg gaya dalam arah memanjang dan dianggap bekerja pada jarak 1.80 m dari permukaan lantai jembatan. Besarnya gaya rem tergantung panjang total jembatan (Lt) sebagai berikut :
Gaya rem, TTB = 250 kN untuk Lt ≤ 80 m
Gaya rem, TTB = 250 + 2.5 * ( Lt - 80 ) kN untuk 80 < Lt < 180 m
Gaya rem, TTB = 500 kN untuk Lt ≥ 180 m
Panjang bentang girder, L =
jumlah girder, n =
besarnya gaya rem, TTB = 250/n =
Lengan terhadap pusat tampang girder y = ytc + ta + 1.80 =
Momen dan gaya geser maksimum akibat beban lajur "D",
MTB = 1/2 * TTB * y 57.45
VTB = TTB * y/L 5.74
e. Beban Angin (EW)
Beban garis merata tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibat angin yang meniup kendaraan di atas jembatan dihitung dengan rumus :
TEW = 0.0012 * Cw * Vw^2 (kN)
Cw = koefisien 1.2
Vw = kecepatan angin rencana 35
TEW = 1.764
Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan tinggi
2.00 m di atas lantai jembatan : h = 2
Jarak antara roda kendaraan x = 1.75
Transfer beban angin ke lantai jembatan, QEW = [ 1/2 * h / x * TEW ]
QEW = 1.008
Panjang bentang girder, L = 20 Momen dan gaya geser maksimum akibat transfer beban angin,
MEW = 1/8 * QEW * L^2 50.40
VEW = 1/2 * QEW * L 10.08
f. Beban Gempa (EQ)
Gaya gempa vertikal pada balok dihitung dengan menggunakan percepatan vertikal ke bawah sebesar 0.1*g dengan g = percepatan grafitasi.
Gaya gempa vertikal rencana : T EW= 0.10 * Wt
Wt = Berat total struktur yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan.
Beban berat sendiri, QMS = 9.099
Beban berat sendiri, QMA = 2.690
Beban gempa vertikal, QEQ = 0.10 * ( QMS + QMA ) = 1.179
Panjang bentang girder, L = 20
Momen dan gaya geser maksimum akibat transfer beban angin,
MEQ = 1/8 * QEQ * L^2 58.95
VEQ = 1/2 * QEQ * L 11.79
4.8. Tegangan Pada Girder Komposit
Wtc = 12536135.6 mm2 Wts = 33735538.8 mm2 Wbs = 6526511.47 mm2
n = Es/Ec 8.2899
Tegangan pada sisi atas beton, ftc = M * 10^6 / ( n * Wtc ) Tegangan pada sisi atas baja, fts = M * 10^6 / Wts Tegangan pada sisi bawah baja, fbs = M * 10^6 / Wbs
Tegangan yang terjadi pada sisi : atas beton
No. Jenis Beban Momen (kNm) ftc (Mpa)
1 Berat sendiri (MS) 454.950 4.3778
2 Beban Mati tambahan (MA) 134.500 1.2942
3 Beban lajur "D" (TD) 708.000 6.8127
4 Gaya rem (TB) 57.446 0.5528
5 Beban angin (EW) 50.400 0.4850
6 Beban gempa (EQ) 58.945 0.5672
Total : 14.0897
KOMBINASI - 1 Tegangan ijin beton : 100% * Fc = 12
Tegangan ijin baja : 100% * Fs = 128
Tegangan yang terjadi pada sisi : atas beton
No. Jenis Beban Momen (kNm) ftc (Mpa)
1 Berat sendiri (MS) 454.950 4.3778
2 Beban Mati tambahan (MA) 134.500 1.2942
3 Beban lajur "D" (TD) 708.000 6.8127
4 Gaya rem (TB) - -
5 Beban angin (EW) - -
6 Beban gempa (EQ) - -
Total : 12.4847
ftc harus < 100% * Fc ---> ok < 12 Mpa (ok) fts harus < 100% * Fs ---> ok
KOMBINASI - 2 Tegangan ijin beton : 125% * Fc = 15
Tegangan ijin baja : 125% * Fs = 160
Tegangan yang terjadi pada sisi : atas beton
No. Jenis Beban Momen (kNm) ftc (Mpa)
1 Berat sendiri (MS) 454.950 4.3778
2 Beban Mati tambahan (MA) 134.500 1.2942
3 Beban lajur "D" (TD) 708.000 6.8127
4 Gaya rem (TB) - -
5 Beban angin (EW) 50.400 0.4850
6 Beban gempa (EQ) - -
Total : 12.9697
ftc harus < 125% * Fc ---> ok < 15 Mpa (ok) fts harus < 125% * Fs ---> ok
KOMBINASI - 3 Tegangan ijin beton : 140% * Fc = 20
Tegangan ijin baja : 140% * Fs = 224
Tegangan yang terjadi pada sisi : atas beton
No. Jenis Beban Momen (kNm) ftc (Mpa)
1 Berat sendiri (MS) 454.950 4.3778
2 Beban Mati tambahan (MA) 134.500 1.2942
3 Beban lajur "D" (TD) 708.000 6.8127
4 Gaya rem (TB) 57.446 0.5528
5 Beban angin (EW) 50.400 0.4850
6 Beban gempa (EQ) - -
Total : 13.5225
ftc harus < 140% * Fc ---> ok < 20 Mpa (ok) fts harus < 140% * Fs ---> ok
KOMBINASI - 4 Tegangan ijin beton : 150% * Fc = 31
Tegangan ijin baja : 150% * Fs = 336
Tegangan yang terjadi pada sisi : atas beton
No. Jenis Beban Momen (kNm) ftc (Mpa)
1 Berat sendiri (MS) 454.950 4.3778
2 Beban Mati tambahan (MA) 134.500 1.2942
3 Beban lajur "D" (TD) 708.000 6.8127
4 Gaya rem (TB) 57.446 0.5528
5 Beban angin (EW) 50.400 0.4850
6 Beban gempa (EQ) 58.945 0.5672
Total : 14.0897
ftc harus < 150% * Fc ---> ok < 31 Mpa (ok) fts harus < 150% * Fs ---> ok
4.9. Lendutan Pada Girder Komposit Lendutan max. pada girder akibat :
1. Beban merata Q : δ max = 5/384 * Q * L^4 / ( Es * Icom ) 2. Beban terpusat P : δ max = 5/48 * P * L^3 / ( Es * Icom )
3. Beban momen M : δ max = 1 / ( 72 √3 ) * M * L^2 / ( Es * Icom )
Panjang bentang girder, L = 20
Modulus elastis, Es = 210000000
Momen inersia, Icom = 0.0049873254
Es * Icom = 1047338.341104
No. Jenis Beban Q (kNm) P (kN)
1 Berat sendiri (MS) 9.099 0
2 Beban Mati tambahan (MA) 2.690 0
3 Beban lajur "D" (TD) 8.000 0
4 Gaya rem (TB) 0 0
5 Beban angin (EW) 1.008 0
6 Beban gempa (EQ) 1.179 0
Batasan lendutan elastis, L/240 = 0.083 m
Kombinasi Beban : Kom-1 Kom-2
No. Jenis Beban δmax δmax
1 Berat sendiri (MS) 0.0181 0.0181
2 Beban Mati tambahan (MA) 0.0054 0.0054
3 Beban lajur "D" (TD) 0.0159 0.0159
4 Gaya rem (TB) - -
5 Beban angin (EW) - 0.0020
6 Beban gempa (EQ) - -
δ total = 0.0394 0.0414
< 0.083 (ok) < 0.083 (ok) 4.10. Gaya Geser Maksimum Pada Girder Komposit
Kombinasi Beban : Kom-1 Kom-2
Gaya Geser Gaya Geser Gaya Geser
No. Jenis Beban V (kN) V (kN) V (kN)
1 Berat sendiri (MS) 90.99 90.99 90.99
2 B.Mati tambahan (MA) 26.90 26.90 26.90
3 Beban lajur "D" (TD) 110.80 110.80 110.80
4 Gaya rem (TB) 5.74 0.00 0.00
5 Beban angin (EW) 10.08 0.00 10.08
6 Beban gempa (EQ) 11.79 0.00 0.00
228.69 238.77
100% 125%
Vmax = 228.69 298.46
Total Vmax =