Data teknis :
Gelagar baja profil, WF 912.302.18.34
Berat sendiri 210 kg/m
Tinggi tampang 912 mm
Lebar sayap 302 mm
Tebal badan 18 mm
Tebal web 34 mm
Luas tampang 364 cm2
Momen inersia (I) 498000 cm4
Momen tahanan (Wx) 10900 cm3
Tegangan ijin profil (σ ijin) 1600 kg/cm2
Tegangan ijin baut 1600 kg/cm2
Momen kapasitas profil = σ ijin . Wx 17440000 kgcm 1. Perencanaan sambungan :
Alat sambungan dengan baut Ø 17/8" = 4.7 cm
Pelat sambungan pada flens Tebal = 5 cm
b' = 20 cm
Pelat sambungan pada web Tebal = 5 cm
b' = 75 cm
2. Tegangan pada baut :
Menurut PPBBI, mei 1984, tegangan-tegangan yang diijinkan dalam menghitung kekuatan baut adalah sebagai berikut :
a. Tegangan geser τ = 9.6 kN/cm2
b. Tegangan tumpu
σtp = 1.5 x σ ijin untuk S1 ≥ 2d 24 kN/cm2 σtp = 1.2 x σ ijin untuk 1,5d ≤ S1 ≤ 2d 19.2 kN/cm2
Flens, syarat : A' > ∆f
h' . T' > Tebal badan x Lebar sayap 200 > 60
c. Tegangan ijin tarik σta = 0.7 . σ ijin 11.2 kN/cm2 Web, syarat : t ≥ 0.7 tweb
t ≥ 0.7 tweb 5 ≥ 0.91 3. Pola pemasangan baut :
Alat sambungan dengan baut (d) Ø 1 7/8" = 4.7 cm 2.5d ≤ s ≤ 7d
11.75 ≤ s ≤ 32.9 s = 18 cm
1.5d ≤ u ≤ 3d
7.05 ≤ u ≤ 14.1 u = 8 cm
2.5d ≤ s1 ≤ 7d
11.75 ≤ s1 ≤ 32.9 s1 = 18 cm
4. Perhitungan sambungan :
Kekuatan sambungan ditentukan oleh kuatnya kapasitas dari profil itu sendiri, dimana momen kapasitas profil sebesar Mpr = 17440000 kgm didistribusikan ke sayap dan ke badan profil. Besarnya distribusi momen tersebut sebanding dengan inersia sayap dan inersia badan.
Mf = (If/It) / Mpr Mb = (Ib/It) / Mpr Dimana : Mf = Momen pada sayap (flens)
Mb = Momen pada badan (web) If = Inersia sayap
Ib = Inersia badan It = (If + Ib)
Menurut PPBBI, mei, 1984, ukuran maksimal dari diameter lubang paku keling/baut ditambah 1 mm. Jadi diameter baut yang diperhitungkan adalah
Pada badan (web) D = 4 cm
Pada sayap (flens) D = 4 cm
Σx2 = 6480
Σy2 = 6480
5. Perhitungan Inersia flens dan Inersia badan : a. Inersia flens
If = {4(1/12 . 20 . 5^3)} + {4(20 . 5 . 39.84^2)}
If = 372267 cm4
A lubang = 20 cm2
I lubang = 149173 cm4
If Total = If - I lubang
If Total = 223093 cm4
b. Inersia badan
A lubang = 20 cm2
Iw = 33169.7 cm4
Iw lubang = 31843.6 cm4
Iw Total = Iw - I lubang
Iw total = 1326.1 cm4
Inersia total = If total + Iw total
Inersia total = 224419 cm4
6. Momen yang bekerja pada flens dan badan (Mf dan Mb) :
Mf = (If total/It) . Mpr 17336946 kgcm Mb = (Iw total/It) . Mpr 103054 kgcm 7. Garis normal pada flens :
Gaya normal pada flens merupakan momen kopel (Nf), dimana besarnya dapat dihitung sebagai berikut :
Nf = Mf / h Nf = 190098 kg
Dengan adanya gaya normal, maka timbul tegangan pada flens yang dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Af = 4.(18 . 5) - 4.(4.8 . 5) Af = 264 cm2
Tegangan pada flens = Nf/Af = 720 ≤ 1600 kg/cm2 Jadi pelat masih aman untuk menahan beban.
8. Garis normal pada flens : a. Sambungan pada pelat flens
K = Nf/16 (ada 16 baut pada flens) K = 11881.1 kg
Kgs = 1/4 . Π . D^2 . Τ Kgs = 12057.6 kg
Ktp = t.d.tp Ktp = 38400 kg
Dari kedua nilai di atas dapat disimpulkan bahwa baut pada flens
mampu untuk menahan beban yang bekerja karena Kgs dan Ktp > K.
b. Sambungan pada pelat badan
Σx2 + Σy2= 12960 cm2 Mb = 4708329324 kgcm KY1 = KX1 = (Mb . Y) / (Σx2 + Σy2) KY1 = KX1= 98.09 kg
K1 = KY1^2 + Kx1^2 K1 = 138.72 kg
Kekuatan geser dan tumpu pada baut
Kgs = 1/4 . Π . D^2 . Τ . 2 Kgs = 24115.2 kg
Ktp = t.d.tp Ktp = 38400 kg
Nilai kedua perhitungan di atas menunjukkan bahwa baut kuat
menahan beban yang bekerja karena Kgs dan Ktp > K1.
4.13. PERENCANAAN SAMBUNGAN DIAFRAGMA
Direncanakan menggunakan diafragma dari profil baja yaitu WF 200 x 150 x 6 x 9 dengan data-data teknis sebagai berikut :
Tinggi tampang = 200 mm
Lebar sayap = 150 mm
Berat = 30.6 kg/m
Tebal badan = 6 mm
Tebal sayap = 9 mm
Untuk menyambung dengan gelagar utama digunakan : pelat siku 150 x 150 x 18
dan alat sambungannya : 1.3 cm
A baut = 1.32665 cm2 Perhitungan sambungan :
Beban-beban yang bekerja :
berat sendiri profil = 30.6 kg/m muatan terhadap konstruksi = 100 kg/m Beban total Wd = 130.6 kg/m Momen maksimum :
Jarak antara gelagar s 1.35 m
M max = 1/8 x Wd x s^2 M max = 29.752 kgm Gaya lintang (D) :
Jarak antara gelagar s 1.35 m
D = 1/2 x Wd x s D = 88.155 kg Pemasangan baut menurut PPBBI - 1984
Menurut PPBBI, mei, 1984, ukuran maksimal dari diameter lubang paku keling / baut ditambah 1 mm. Jadi diameter baut yang diperhitungkan adalah
2.5d ≤ s ≤ 7d
3.25 ≤ s ≤ 9.1 s = 9.1 cm
1.2d ≤ u ≤ 3d
1.56 ≤ u ≤ 3.9 u = 3 cm
1.2d ≤ s1 ≤ 3d
1.56 ≤ s1 ≤ 3.9 s1 = 3 cm
Kontrol alat penyambung :
Tp ≥ 0.7 tw tw = 2.4 cm
Tp ≥ 1.68 ---> Tp = 1.8 cm
Gaya horizontal pada sambungan (Tm) adalah kopel dari momen yang bekerja : M max = 29.752 kgm
D = 88.155 kg
Tm = M max / L Tm = 44.078 kg
Gaya yang ditahan oleh baut akibat gaya lintang (Td) :
Td = D / Σbaut Td = 5.510 kg/cm2
Tegangan yang terjadi :
tegangan lentur σ = Tm / A baut 33.225 kg/cm2
Baut Ø = 1/2"
tegangan geser τ = Td / A baut 4.153 kg/cm2 Tegangan ideal σ ideal = √ σ^2 + 1.56 τ^2
σ ideal = 33.627 ≤ 1600 (ok)
---
m m m
m m m m m m m m
Mpa MPa Mpa Mpa Mpa
912.302.18.34
Mpa Mpa Mpa Mpa
kN/n3 kN/n3 kN/n3 kN/n3 kN/n3
kN/m mm mm mm mm mm2 mm4 mm3 mm mm mm
m m kN/m3 kN/m
kN/m kN/m kN/m
Beban hidup pada lantai jembatan berupa beban roda ganda Truk (beban T) yang besarnya kN/m kN
Beban garis merata tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibat
0.2 m 5.00 ≥ 6
m/det kN/m
Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan tinggi m m kN
Untuk memperhitungkan tegangan maupun deformasi struktur yang timbul akibat pengaruh temperatur, diambil perbedaan temperatur yang besarnya setengah dari selisih antara temperatur
ᵒC ᵒC ᵒC /ᵒC
kpa
Formasi pembebanan slab untuk mendapatkan momen maksimum pada bentang menerus
Koefisien momen lapangan dan momen tumpuan untuk bentang menerus dengan beban merata, 0.135 m
0.0095 kNm 0.0047 kNm
0.0072 kNm 0.0037 kNm
2.7413 kNm 2.4693 kNm
0.0213 kNm 0.0191 kNm
0.0000 kNm 0.0000 kNm
M Lapangan (kNm)
0.0047 0.0037 2.4693 0.0191 0.0000
Mu Tumpuan Mu Lapangan
(kNm) (kNm)
0.0123 0.0062
0.0144 0.0075
5.4826 4.9386
0.0255 0.0230
0.0000 0.0000
5.5348 4.9752
Mu Tumpuan Mu Lapangan
(kNm) (kNm)
0.0123 0.0062
0.0144 0.0075
2.7413 2.4693
0.0255 0.0230
0.0000 0.0000
2.7935 2.5059
kNm
Mpa MPa mm mm MPa
kNm mm mm kNm (ok)
mm² mm mm
mm² mm mm
kNm Mpa MPa mm mm MPa
kNm mm mm kNm
mm² > As1 (ok)
mm² > As
'
(ok)(ok)
mm² mm mm
mm² > As1 (ok)
mm² mm mm
mm² > As' (ok)
Mpa MPa mm mm MPa MPa mm mm mm mm² kN kN/m mm mm³ Mpa mm
mm⁴ mm Nmm kNm Nmm
mm N mm
mm mm mm
Mpa Mpa N m m mm mm
215 mm 731000 mm2 6370665 N
2 260000 N 3822399 N
m kN/m3
lengan m momen kNm
0.254 1.449
0.622 0.602
0.400 1.200
0.622 1.204
0.740 1.107
0.846 0.328
0.838 0.090
0.802 0.394
0.885 0.045
0.825 0.473
0.882 0.190
0.929 3.277
0.039 0.057
1.330 3.352
MMS = 13.768
MMS = 6.884
22.445 kN 13.768 kNm 19.4925 kNm 0.75 kN/m
20 kN/m 5 kPa 1.5 kN/m
Lengan (m) Momen (kNm)
1.19 0.8925
0.40 0.6
0.75 15.0
0.75 3.0
MTP = 19.4925
1.3 2 13.768 19.4925 MU = KMS*MMS + KTP*MTP
56.8829 kNm
kNm Mpa MPa mm mm MPa
kNm mm mm kNm (ok)
mm² mm mm
mm² > As1 (ok) mm²
mm mm
mm² > As' (ok)
kN/m mm mm mm mm mm2 mm4 mm3 mm mm mm
Pada girder baja diberi pengaku samping yang berupa balok diafragma yang berfungsi
Mpa Mpa MPa Mpa m mm
Mpa
m m m m
8.2899 0.0302 m2 30157.24 mm2 56857.24 mm2
764.16 mm
147.84 mm 397.84 mm
157068975.688 mm4
2244888776.73 mm4 49800000 mm4 2535567681.41 mm4 4987325433.83 mm4
12536135.6448 mm3 33735538.8401 mm3 6526511.47 mm3 12 Mpa 128 Mpa
Beban (kN/m)
2.670 kN/m 0.179 kN/m 1.750 kN/m 6.250 kN/m 10.849 kN/m Beban hidup sebelum komposit, merupakan beban hidup pekerja pada saat pelaksanaan konstruksi, dan diambil :
2.000 kN/m2 0.270 kN/m 11.119 kN/m
m kN.m
kPa m2
Beban (kN/m)
2.670 kN/m 0.179 kN/m 6.250 kN/m 9.099 kN/m
20 m 454.95 kNm
90.99 kN
Beban (kN/m)
2.200 kN/m 0.490 kN/m 2.690 kN/m
20 m 134.5 kNm
26.9 kN
Beban kendaraan yg berupa beban lajur "D" terdiri dari beban terbagi rata (Uniformly UDL mempunyai intensitas q (kPa) yang besarnya tergantung pada panjang total L yang
20 m
8 kN/m 61.6 kN
kN/m kN
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
untuk 80 < Lt < 180 m
20 m 9 50 kN 2.30 m
kNm kN
Beban garis merata tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibat
m/det kN Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan tinggi
m m [ 1/2 * h / x * TEW ]
kN/m
m kNm kNm
Gaya gempa vertikal pada balok dihitung dengan menggunakan percepatan vertikal ke
kN/m kN/m kN/m m kNm kN
atas baja bawah baja fts (Mpa) fbs (Mpa)
13.4858 69.7080
3.9869 20.6083
20.9868 108.4806
1.7028 8.8019
1.4940 7.7223
1.7473 9.0316
43.4035 224.3528 Mpa
Mpa
atas baja bawah baja fts (Mpa) fbs (Mpa)
13.4858 69.7080
3.9869 20.6083
20.9868 108.4806
- -
- -
- -
38.4594 198.7969
< 128 Mpa (ok)
Mpa Mpa
atas baja bawah baja fts (Mpa) fbs (Mpa)
13.4858 69.7080
3.9869 20.6083
20.9868 108.4806
- -
1.4940 7.7223
- -
39.9534 206.5192
< 160 Mpa (ok)
Mpa Mpa
atas baja bawah baja fts (Mpa) fbs (Mpa)
13.4858 69.7080
3.9869 20.6083
20.9868 108.4806
1.7028 8.8019
1.4940 7.7223
- -
41.6562 215.3211
< 224 Mpa (ok)
Mpa Mpa
atas baja bawah baja fts (Mpa) fbs (Mpa) 13.4858 69.7080
3.9869 20.6083
20.9868 108.4806
1.7028 8.8019
1.4940 7.7223
1.7473 9.0316
43.4035 224.3528
< 336 Mpa (ok)
δ max = 5/384 * Q * L^4 / ( Es * Icom ) δ max = 5/48 * P * L^3 / ( Es * Icom )
δ max = 1 / ( 72 √3 ) * M * L^2 / ( Es * Icom ) m
kPa m4
M (kNm)
0 0.0181
0 0.0054
0 0.0159
57.446 0.0002
0 0.0020
0 0.0023
Kom-3 Kom-4
δmax δmax
0.0181 0.0181
0.0054 0.0054
0.0159 0.0159
0.0002 0.0002
0.0020 0.0020
- 0.0023
0.0415 0.0439
< 0.083 (ok) < 0.083 (ok)
Kom-3 Kom-4
Gaya Geser Gaya Geser
V (kN) V (kN)
90.99 90.99
26.90 26.90
110.80 110.80
5.74 5.74
10.08 10.08
0.00 11.79
244.51 256.30
Lendutan (δ
max)
140% 150%
342.32 384.46
384.46 kN
kN mm mm mm4 mm2 mm3 N/mm
mm2 Mpa
Bentang 20 m dari jembatan ini dibagi menjadi 2 - 4 segmen, karena profil WF yang ada