PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA

PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA 1. Perencanaan Pelat Lantai

1.1. Perencanaan Dimensi Pelat

Perencanaan pelat lantai yang berfungsi sebagai jalan kendaraan pada jembatan harus mempunyai tebal minimum (ts) yang memenuhi dalam RSNI-T-04-2005 pasal 5.5.2 dan 5.5.3. Analisa dimensi yang digunakan pelat pada bentang tepi dan bentang tengah adalah sama karena jarak bentang pelat antara pusat tumpuan sama. Dalam menentukan tebal pelat yang dipakai maka dilakukan control terhadap geser pons akibat pembebanan roda pada posisi yang berbeda.

ts ≥ 200 mm, atau

ts ≥ 100 mm + 0,04 L mm (L = jaral antar pusat gelagar memanjang)

= 100 mm + 0,04 (1500) = 160 mm Dipakai ts = 250 mm

1.2. Data Perencanaan Pelat Data Umum

Panjang bentang = 100 m Lebar jalan (lalu lintas) = 10 m Lebar trotoar = 1 m Lebar total jembatan = 12 m Tipe Jembatan Rangka Baja

Jarak antar gelagar (s) = 1,5 m Tebal pelat lantai (ts) = 0,25 m Tebal lapisan aspal + overlay (ta) = 0,1 m Tinggi genangan air hujan (th) = 0,05 m

Tipe Pelat

𝐿𝑦 𝐿𝑥

= ⁵

1,5 = 3,33 > 2 (pelat satu arah)

Bahan Struktur Beton

Mutu Beton (fc’) = 24,9 MPa

Modulus Elastisitas (Ec) = 4700 √24,9 = 23452,95 MPa Angka Poisson = 0,20

Modulus Geser (G) = Ec / [2 x (1 + u)]

= 23452,95 / [2 x (1 + 0,20)

= 9772,064 MPa Koefisien muai panjang untuk beton, α = 1 x 10^-5 Baja

Digunakan BJTS 280 untuk tulangan

Specific Gravity (Tabel 2 – Berat Isi untuk Beban Mati SNI 1725-2016) Berat beton bertulang, fc’ < 35 MPa, wc = 25 kN/m3

Berat beton tidak bertulang (rabat), w’c = 24 kN/m3 Berat lapisan permukaan beraspal, wa = 22 kN/m3

Berat jenis air, ww = 10 kN/m3

1.3. Analisis Pembebanan Pelat (SNI 1725:2016 Pembebanan untuk Jembatan) Berat Sendiri (MS)

a. Pelat Lantai Jembatan (Merata)

Faktor beban ultimit, γ^uMS = 1,30 Ditinjau pelat selebar, b = 1 m Tebal pelat, h = 0,25 m Berat beton bertulang, wc = 25 kN/m³

Berat sendiri,

QMS = b x h x wc = 1 x 0,25 x 25

= 6,25 kN/m b. Trotoar dan Kerb (Merata)

Faktor beban ultimit, γ^uMS = 1,20 Ditinjau pelat selebar, b = 1 m Tebal pelat, h = 0,3 m Berat beton rabat, wc’ = 24 kN/m³ Berat sendiri,

QMS = b x h x wc’ = 1 x 0,3 x 24

= 7,2 kN/m c. Tiang dan Pipa Sandaran (Terpusat)

Faktor beban ultimit, γ^uMS = 1,30

Berat dua pipa = 2 x 0,0944 kN/m x 2 m = 0,3776 kN Berat potongan sandaran = 0,04 m² x 25 kN/m³ x 1,6 m

= 1,6 kN Total Satu Pot. = 1,9776 kN Beban Mati Tambahan/Utilitas (MA)

a. Lapisan Aspal + Overlay

Faktor beban ultimit, γ^UMA = 2,00 Ditinjau selebar, b = 1 m

Tebal, h = 0,1 m

Berat lapisan, wa = 22 kN/m³

Berat sendiri,

QMA = b x h x wa = 1 x 0,1 x 22

= 2,2 kN/m Beban Air Hujan

a. Air Hujan

Faktor beban ultimit, γ^uMA = 2,00 Ditinjau selebar, b = 1 m

Tebal, h = 0,05 m

Berat jenis air, ww = 10 kN/m³ Berat sendiri,

QMA = b x h x ww = 1 x 0,05 x 10

= 0,5 kN/m Beban Truk “T” (TT)

Beban truk tidak dapat digunakan bersamaan dengan beban “D”. Beban truk digunakan untuk struktur lantai. Truk diperhitungkan dengan beban roda ganda sebesar 112,5 kN. Bidang kontak roda truk diasumsikan berbentuk persegi panjang 750 mm x 250 mm.

Penyebaran beban roda akibat muatan “T” sebagai berikut:

Luas penyebaran bidang p = 75 + 12,5 + 12,5 = 100 cm Luas penyebaran bidang l = 25 + 12,5 + 12,5 = 50 cm q = ^{112,5 𝑘𝑁}

(1 𝑚 .0,5 𝑚)

= 225 kN/m²

Untuk per meter, maka q = 225 kN/m² x 0,5 m = 112,5 kN/m

Pengaruh beban truk tidak dikalikan faktor beban dinamis (FBD) (SNI 1725:2016) Faktor beban ultimit, γ^UTT = 1,80

QTT = 112,5 kN/m

Beban Pejalan Kaki (TP)

Berdasarkan SNI 1725:2016 8.9, semua komponen trotoar yang lebih lebar dari 600 mm harus direncanakan untuk memikul beban pejalan kaki dengan intensitas 5 kPa (= 5 kN/m² ) dan dianggap bekerja secara bersamaan dengan beban kendaraan pada masing-masing lajur kendaraan.

1.4. Analisis Menggunakan SAP2000

• Akibat Beban Mati

Beban Mati MS (berat sendiri plat lantai, trotoar, kerb, tiang sandaran dan pipa sandaran) Beban Mati MA (berat lapisan aspal+overlay)

• Akibat Beban Hidup

o Kondisi I Beban Truk “T”

Hasil Bidang Momen dengan Beban Truk “T” Kondisi I

o Kondisi II Beban Truk “T”

Hasil Bidang Momen dengan Beban Truk “T” Kondisi I

o Kondisi III Beban Truk “T”

Hasil Bidang Momen dengan Beban Truk “T” Kondisi I

Tabel Hasil Momen

Kondisi Momen ultimit

Momen Positif (kNm) Momen negative (kNm)

Kondisi I 13.1 22.54

Kondisi II 15.52 22.54

Kondisi III 6.59 22.54

Dari hasil analisis SAP2000, maka digunakan momen terbesar :

• Momen Positif = 15,52 kNm

• Momen Negatif = 22,54 kNm

Penulangan Pelat Lantai Digunakan tulangan BJTS 280

• Tegangan leleh minimum (fy) = 280 MPa Digunakan beton dengan fc’ = 24,9 MPa

Penulangan Lentur

Penulangan lentur negatif dan positif direncanakan dengan Mu = 15,52 kN (momen lapangan).

Mu = 15,52 kNm

Tebal pelat = 250 mm Tebal selimut = 40 mm Tebal efektif = 210 mm Batasan Penulangan ρmin = ^1,4

𝑓𝑦 = ^1,4

280= 0,005 ρmax = 0,75 . ^{0,85 .𝑓𝑐′}

𝑓𝑦 β ⁶⁰⁰

600 + 𝑓𝑦 = 0,75 . 0,85 . 24,9

280 0,85 ⁶⁰⁰

600 + 280

= 0,033

Mn perlu = Mu / ϕ

= 15,52 / 0,8

= 19,4 kNm

Rn = ^𝑀𝑢

𝜙.𝑏.𝑑² = ^{19,4 𝑥 106 𝑁𝑚𝑚}

0,8 . 1000 . 210² = 0,4399 Mpa

m = ^𝑓𝑦

0,8 𝑥 𝑓′𝑐 = ²⁸⁰

0,8 . 24,9= 14,056 Mpa ρ perlu = ¹

𝑚 (1 − √1 −^{2 𝑥 𝑅𝑛 𝑥 𝑚}

𝑓𝑦 ) = ¹

14,056 (1 − √1 −2 𝑥 0,4399 𝑥 14,056

280 )

= 0,0016

As perlu = ρmin . b . d

= 0,005 . 1000 x 210

= 1050 mm²

Digunakan tulangan D19-200 dengan As pasang = 1420 mm² As pasang (= 1420 mm² ) > As perlu (= 1050 mm² ) (memenuhi) Penulangan Bagi

Tulangan bagi/susut arah memanjang diambil 50% tulangan pokok dengan diameter D19

As perlu = 0,5 . 1420 = 710 mm²

Dipasang dengan tulangan ø14-200 (As pasang = 770 mm² ) As pasang (= 770 mm² ) > As perlu (= 710 mm² ) (memenuhi)