TINJAUAN PERENCANAAN JEMBATAN KOMPOSIT TANJUNG MENGKUDUDESA KUALU, KABUPATEN KAMPAR,RIAU

TINJAUAN PERENCANAAN JEMBATAN KOMPOSIT TANJUNG MENGKUDUDESA KUALU, KABUPATEN KAMPAR,RIAU

Afrinaliza,Bahrul Anif,Rahmat Jurusan Teknik Sipil,Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan,Universitas Bung Hatta Padang E-mail : [email protected] , [email protected] , [email protected] Abstrak Jembatan mempunyai arti penting bagi setiap orang. Akan tetapi tingkat kepentingannya tidak sama bagi tiap orang, sehingga menjadi suatu bahan studi yang menarik. Jembatan merupakan prasarana pendukung jalan yang berfungsi untuk memperlancar arus lalulintas dari suatu tempat ketempat lain yang terhahang oleh sungai,jurang,selat,dan lain-lain.Tujuan dari perencanaan Jembatan Tanjung Mengkudu secara umum adalah untuk memperlancar arus transportasi dari arah Kubang Raya menuju Danau Bingkuang maupun sebaliknya. Perencanaan jembatan menggunakan struktur kamposit dengan panjang bentang 30 meter dengan lebar jembatan 7 meter. Perencanaan jembatan ini mengacu pada RSNI-T 02-2005 tentang Pedoman Pembebanan Untuk Jembatan.Dari perhitungan digunakan dimensi profil gelagar baja IWF 500.300.11.15 mm. Dimensi profil balok diafragma H 150.100.6.9 mm.Penghubung geser menggunakan paku stud D25.Tulangan lantai kendaraan D13-175 mm, dengan tebal plat lantai 20cm, tulangan trotoar D13-200 mm,dengan lebar abutment 3,5 m dan panjang 7 m.Pondasi yang digunakan adalah pondasi tiang pancang berdiameter 40 cm dengan kedalaman tanah keras mencapai 18 m.

Kata kunci : Jembatan,Komposit,Gelagar baja,Abutment

Review DISIGN BRIDGE COMPOSITE OF TANJUNG MENGUDUVILLAGE KUALU KABUPATEN KAMPAR,RIAU

Afrinaliza, Bahrul Anif, Rahmat Civil Engineering Department, Civil Engineering and Planning Faculty, Bung Hatta University Padang E- mail : : [email protected] , [email protected] , [email protected]

Abstract The bridge has significant meaning for everyone.But the level of interest not there for everybody, so as to be an interesting study.Bridges are infrastructure supporting a road that serves in order to ease traffic flow from somewhere other all the way being hidered by a river,a ravine, the strait,and others.The purpose of planning the bridge tanjung mengkudu in general is to facilitate the tranportation from Kubang Raya to Danau Bingkuang and vice versa.Bridge is designed to from a structure with 30 m long and 7 m wide.Planning a bridge is refers to RSNI-T 02-2005 imposition of standar for bridge. Of calculation used demensions of the main girder profil is IWF 500.300.11.15 mm.Diaphragm beam profil dimensions H 150.100.6.9 mm,shear connector stud using nails D25, the vehicle slab reinforcement D13175 mm, with a 20 cm thick floor slab,pavement reinforcement D13-200mm,with a width of 3,5 m abutment,and 7 m long.The foundation used was a pile foundatin with a diameter of 40 cm soil depth loud read 18 m.

Keywords : Bridge, Composite,Gelagar Steel, Abutment

yang

1. PENDAHULUAN Jembatan mempunyai arti penting bagi setiap

orang.

Akan

tetapi

tingkat

paling

kekuatannya,

menarik.

Jembatan

pendukung

jalan

merupakan yang

lain

yang

terhahang

sungai,jurang,selat,dan lain-lain. Dapat jembatan

dikatakan

2. Struktur Bawah (substructure)

sejalan

dengan

sejarah

waktu

sejarah

peradaban manusia. Akan tetapi keberhasilan dibidang teknik jembatan bukan berarti suatu hal

Dengan

yang mudah untuk menjadi seperti

berbagai

macam

jenis

jembatan. Dengan data yang telah didapat dari

bahwa

maupun

1. Struktur Atas (superstructure)

untuk

oleh

bahannya

dikelompokkan atas :

memperlancar arus lalulintas dari suatu tempat ketempat

mengenai

Secara garis besar susunan jembatan

prasarana

berfungsi

bahan-

baik

pembuatannya.

kepentingannya tidak sama bagi tiap orang, sehingga menjadi suatu bahan studi yang

ekonomis,

Kementrian

Pekerjaan

Umum

Direktorat Jenderal Bina Marga Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional II. Jembatan buayan merupakan jembatan penghubung dari arah

Kubang

Raya

menuju

Danau

Bingkuang maupun sebaliknya.

sekarang, tentunya melalui sebuah proses yang

cukp

berkembang

panjang. dalam

Struktur jenis-jenis

jembatan desainnya

seperti jembatan beton biasa (conventional), jembatan rangka baja, jembatan prestress, jembatan lengkung dan jembatan cable stay atau jembatan gantung. Karena jembatan merupakan salah satu alat yang vital bagi kelancaran lalu lintas,

2.

METODOLOGI Sebelum melakukan proses perencanaan

terlebih dahulu dilakukan survey lapangan untuk

mendapatkan

data-data

yang

dibutuhkan untuk perencanaan seperti datadata di bawah ini, 1. Data

potongan

melintang

sungai

maka jembatan harus di desain cukup kuat

2. Data daya dukung tanah

dan tahan, tidak mudah rusak sesuai dengan

3. Data muka banjir maksimum

kelas jembatan tersebut. Namun demikian

4. Data curah hujan

bukan berarti jembatan didesain lebih kuat dan kokoh secara berkelebihan. Akan tetapi

Setelah semua data terkumpul perlu

harus juga dilihat dari segi ekonomis. Jadi

dilakukan evaluasi, apakah semua data yang

konstruksi suatu jembatan harus diusahakan

telah didapatkan memenuhi kriteria untuk

Kalau

langsung kepada pihak-pihak yang

belum mencukupi harus dilakukan survey

bersangkutan pada pelaksanaan proyek

ulang. setelah semua data lengakap kemudian

tersebut

merencanakan

sebuah

jembatan.

dilakukan desain awal yang akan menentukan: 1. Tipe struktur

3. Analisa dari gambar kerja dan bestek 4. Referensi kepustakaan

2. Bahan struktur 3. Model struktur

2.2 Standar Perencanaan

4. Dimensi model struktur

“Standar Pembebanan Untuk Jembatan

5. Hitungan awal Dari

desain

awal

Jalan Raya RSNI T-02-2005” ini

dapat

di

evaluasi apakah suatu bangunan layak untuk di bangun atau tidak. Selain itu baru masuk kepada desain akhir yang akan menghasilkan : 1. Modifikasi akhir

untuk

beban-beban

untuk

perhitungan tegangan-tegangan yang terjadi pada setiap bagian jembatan.

Pedoman

3. Hitungan akhir

1989,

Produk dari perencanaan yang kita lakukan akan menghasilkan: DED(Detail

Engineering Design)

tentang

tata

cara

perencanaan ketahanan gempa untuk jembatan jalan raya. 2. RSNI

Gambar

gaya-gaya

1. SNI 03-2833-1992.

2. Model struktur akhir

•

Ruang lingkup : tata cara ini digunakan

T-12-2004.

Tentang Perencanaan

struktur

beton

untuk jembatan. 2.1 Teknik Pengumpulan Data

3. RSNI T – 03 – 2005. Tentang

1. Penulis tidak mengadakan tinjauan langsung

kelapangan

untuk

mengamati, melihat dan mencatat informasi

dari

pelaksanaan

pekerjaan

proyek

kemudian

dianalisa dan dipahami jadi data yang penulis dapatkan hanya data primer. 2. Interview (Tanya jawab) Untuk

mengetahui

cara-cara

pelaksanaan tersebut maka penulis melakukan

tanya

jawab/komunikasi

tata cara perencanaan baja untuk jembatan.

e2). Apabila lebar jalur lebih besar dari 5,5m, beban “D” harus ditempatkan pada jumlah lajur lalu lintas rencana (n1) yang berdekatan, (table 2.2), dengan intensitas 100%.

Hasilnya

adalah

beban

garis

ekivalen sebesar n1 x 2,75 q kN/m dan beban terpusat ekivalen sebesar n1 x 2,75 p Kn, kedua-duanya bekerja berupa strip pada jalur selebar n1 x 2,75 m. e3).

Lajur

lalu

lintas

membentuk

strip

ini

rencana

bias

yang

ditempatkan

dimana saja pada jalur jembatan. Beban “D” tambahan harus ditempatkan pada seluruh lebar sisa dari jalur dengan intensitas Gambar 1: Diagram alir proses perencanaan jembatan komposit

sebesar 50%. Faktor beban “D” factor

Beban – beban yang harus diperhitungkan dalam perencanaan jembatan adalah:

beban

“D”

dengan

jangka

waktu transien (sementara) dapat dilihat dalam table berikut,

1. Beban Primer

factor beban akibat beban lajur “D”

2. Beban Sekunder 3. Beban Khusus

Penyebaran

beban

“D”

FAKTOR BEBAN pada arah

JANGKA

Kondisi

KondisiUltimate

WAKTU

service

(batas)

melintang jembatan Beban “D” harus disusun pada arah melintang

sedemikian

rupa

(layan) Transien

sehingga

1.0

1.8

Sumber : RSNI T 02 – 2005’

menimbulkan momen maksimum.Penyusunan komponen-komponen BTR dan BGT dari

Pembebanan Truk “T”

beban arah melintang harus sama.penempatan

Pembebanan

ini

dilakukan

dengan

ketentuan

sebagai

Bila

truk

“T” terdiri dari

semi-

trailer

yang

mempunyai susunan dan berat as seperti

berikut: e1).

kendaraan

truk

lebar

lajur

kendaraan

terlihat dalam gambar 3 di bawah. Berat

jembatan kurang atau sama dengan 5,5 m,

dari masing-masing as disebarkan menjadi

maka beban “D” harus ditempatkan pada

2

seluruh jalur dengan intensitas 100%.

merupaknan bidang kontak antara roda

beban

merata

sama besar

yang

dengan permukaan lantai. Jarak antara 2 as

tersebut bisa diubah-ubah antara 4,0 m

yang

sampai 9,0 m untuk mendapatkan pengaruh

Besarnya nilai tambah dinyatakan dalam

terbesar pada arah memanjang jembatan.

fraksi

Posisi dan penyebaran pembebanan truk

diterapkan pada keadaan batas daya

“T” dalam arah melintang jembatan

layan dan batas ultimit.

Terlepas dari panjang jembatan atau

bergerak

dari

c. Untuk

dengan

beban

jembatan.

statis.

pembebanan

FBD

“D”

ini

FBD

susunan bentang, hanya ada satu kendaraan

merupakan fungsi dari panjang bentang

truk “T” yang bisa ditempatkan pada satu

ekivalen seperti tercantum dalam gambar

lajur lalu lintas rencana. Kendaraan truk “T”

2.17. untuk bentang menerus panjang

ini harus ditempatkan ditengah-tengah lajur

bentang ekivalen LE diberikan dengan

lalu lintas rencana seperti terlihat dalam

rumus:

gambar 2.

Dimana, Lav adalah panjang bentang rata-rata dari kelompok bentang yang disambunkan secara menerus. Lmax adalah panjang bentang maksimum dalam kelompok bentang yang disambung Gambar 2: Pembebanan Truk “T”

secara menerus. d. Untuk pembebanan truk “T” diambil

Sumber : RSNI T – 02 – 2005

30% . Faktor Beban Dinamis a. Factor beban dinamis merupakan hasil interaksi

antar

kendaraan

FAKTOR BEBAN

yang

bergerak dengan jembatan. Besarnya

JANGKA

Kondisi service

FBD tergantung pada frekwensi dasar

WAKTU

(layan)

dari

suspensi

kendaraan.,

biasanya

Transien

1.0

KondisiUltimate (batas) 1.8

antara 2 sampai 5 Hz untuk kendaraan berat, dan frekwensi dari getaran lentur jembatan.

Untuk

peencanaan,FBD

dinyatakan sebagai beban statis ekivalen. b. Besarnya BGT dari pembebanan lajur “D” dan beban roda dari pembebanan truk “T” harus cukup untuk memberikan terjadinya interaksi antara kendaraan

harga FBD yang dihitung digunakan pada seluruh bagian bangunan bawah dan fondasi yang berada dibawah garis permukaan, harga FBD harus diambil sebagai peraliahan liniar dari harga pada garis permukaan tanah sampai nol pada kedalaman 2 meter.

Untuk

banguanan

yang

terkubur,

satu jurusan. Gaya remtersebut dianggap

seperti halnya gorong-gorong dan struktur

bekerja

baja tanah, harga FBD jangan diambil

jembatan dengan titik tangkap setinggi 1,8

kurang dari 40% untuk kedalaman nol dan

m diatas permukaan lantai kendaraan. Beban

jangan kurang dari 10% untuk kedalaman 2

lajur “D” disini jangan direduksi

m. untuk kedalaman yang dipilih harus

panjang bentang melebihi 30 m, digunakan

diterapkan untuk bangunan seutuhnya.

rumus “D” q = 9 kPa.

horizontal

Beban pada sandaran

dalam

arah

trotoar,kerb

sumbu

bila

dan

Kerb harus direnncanakan untuk menahan beban rencana ultimit sebesar 15 KN/m yang bekerja sepanjang bagian atas kerb. Sandaran untuk pejalan kaki harus direncanakan

untuk

dua

pembebanan

Gambar 3: Faktor Beban Dinamis

rencana daya layan yaitu w* = 0,75

(FBD) untuk BGT, pembebanan lajur

KN/m. Beban ini bekerja secara bersamaan

“D” Sumber : RSNI T 02 – 2005

dalam arah menyilang dan vertical pada masing-masing sandaran.

Catatan :

Tiang sandaran direncanakan untuk Unuk L ≤ 50 m

beban daya layan rencana:

FBD = 0,4

Untuk 50 m < L < 90 m

w*L

FBD = 0,4 –

0,0025 .

L adalah bentang palang diantara

Untuk L > 90 m

FBD = 0,3

tiang dalam m,hanya dari bagan atas

Gaya Rem

sandaran.

Bekerjanya

gaya-gaya

diarah

Apabila

trotoar

memungkinkan

memanjang jembatan, akibat gaya rem dan

digunakan untuk kendraan ringan dan

traksi, harus ditinjau untuk kedua jurusan

ternak

lalu lintas. Pengaruh ini diperhitungkan

,maka trotoar harus direncanakan untuk

senilai dengan gaya rem sebesar 5% dari

bias memikul beban hidup terpusat sebesar

jurusan

ini

20 KN. Semua elemen dari trotoar atau

diperhitungkan senilai dengan gaya rem

jembatan penyeberangan yang langsung

sebesar 5% dari beban jalur “D” yang

memikul pejalan kaki harus direncanakan

dianggap ada pada semua jalur lalu lintas

untuk beban nominal 5 kPa.(sumber : RSNI

,(table 2.2 gambar 2.11), tanpa dikalikan

T-02-2005)

lalu

lintas.

Pengaruh

dengan factor beban dinamis dan dalam

3. HASIL Perhitungan Struktur Atas a) Pelat Lantai Kendaraan •

Berat Sendiri (MS)

NO Jenis

b

h

1

1

0.20 25

Lapisan

Wc Qms 5.00

beton b = Lebar yang tinjau untuk slab lantai jembata(m) h = Tebal slab lantai jembtan (m) wc = Berat jenis beton bertulang (kN/m)

Gambar 4.4 : Nilai koefien momen pada pelat

QMS = Berat sendiri (kN/m3) •

•

satu arah K= Koefisien momen

Berat Mati Tambahan (MA)

Beban Truck T

Jarak antar gelagar

s = 1.5 m

Untuk beban merata

M = k* Q * s2

Untuk beban terpusat

M=k*P*s

Untuk beban temperatur

PTT = (1+0,3)x 11,25

ΔT =k * α * ΔT * EC * s3

= 14,625 ton •

Beban Angin (EW)

Momen akibat berat sendiri (MS)

TEW = 0,0012 . CW . (VW)

2

Momen tumpuan,

CW = Koefisien seret =1, 2

= 1.71 kNm

VW = Kecepatan angin= 30m/s TEW

= 0,0012 . CW . (VW) 2

Momen lapangan,

= 1, 296 Kn/m

mendapatkan

pembebanan momen

Momen akibat beban tambahan (MA)

slab

untuk

maksimum

pada

bentang menerus dilakukan seperti gambar . momen

maksimum

pada

slab

dihitung

berdasarkan metoda one way slab dengan beban sebagai berikut:

M MS = 1/16 * QMS * s2 = 1.07 kNm

Momen Pada Slab Lantai Kendaraan

Formasi

M MS = 1/10 * QMS * s2

Momen tumpuan,

M MS = 1/10 * QMA * s2 = 0.73 kNm

Momen lapangan,

M MS = 1/16 * QMA * s2 = 0.46 kNm

Momen akibat beban truk (TT)

Jarak tulangan terhadap sisi luar beton

Momen tumpuan,

d’ =35 mm

M TT = 1/10 * PTT * s = 27.07 kNm

Momen lapangan,

M MS = 1/16 * PTT * s = 16.91 kNm

Modulus elastisitas baja, E = 200.000 Faktor

bentuk

ρb =

M TT = 1/10 * PEW* s

β1 x 0.85 x

M MS = 1/16 * PEW * s = 0.051 kNm

Momen akibat beban Temperatur (ET) Momen tumpuan,

M TT

= 1/10 α * ΔT

fc ′ x600 fy

(600+𝑓𝑓𝑓𝑓 )

= 0.081 kNm Momen lapangan,

M MS = 1/16 * α* ΔT * EC * s3

=0.029 1

Rmax = 0.75 * ρb * fy * �1 − 2

∗0.75∗𝜌𝜌𝜌𝜌 ∗𝑓𝑓𝑓𝑓 0.85∗𝑓𝑓𝑓𝑓 ′

= 5.535

�

Faktor reduksi kekuatan lentur, φ = 0.80 Tebal efektif slab beton , d = h - d'

* EC * s3 = 1.66 kNm Momen lapangan,

tegangan,

β1 = 0.85

Momen akibat beban angin (EW) Momen tumpuan,

distribusi

=200 - 35 = 165 mm Ditinjau slab beton selebar 1 m,b=1000 mm

= 1.04 kNm Momen nominal rencana, Mn = Mu / φ = 68.13 kNm Faktor tahanan momen, 𝑀𝑀𝑛𝑛 ∗10 6

Rn = Pembesian Slab •

(𝑏𝑏∗ 𝑑𝑑 2 )

Rn < Rmax

Tulangan Lentur Negatif Momen rencana tumpuan = 54.502 kNm

= 2.503< 5.535 ….OK!!! Batas maksimum rasio penulanga ρ mak s = 0.75ρb

Mutu beton K – 250

= 0.75 x 0.029 = 0.0218

Kuat tekan beton fc’ = 20 Mpa

Rasio tulangan yang diperlukan :

Mutu baja : BJ – 32 Tegangan leleh baja,

= 2.503 kNm

fy = 320 Mpa

Tebal sbal beton, h = 200mm

𝑓𝑓𝑓𝑓 ′

2∗𝑅𝑅

𝑛𝑛 ρ = 0.85 *𝑓𝑓𝑓𝑓 ∗ �1 − �1 − 0.85∗𝑓𝑓𝑓𝑓 � ′

=0.0085

Rasio tulangan minimum, ρmin = (1.4/fy) = 0.004 Jadi ρ min < ρ perlu < ρ maks 0.004< 0.0085<0.0218 Luas tulangan yang diperlukan,

1 2  *π * d  * b 4  s= As 1 2  * 3.14 * 13  * 1000 4  = 701.25 Digunakan tulangan,

ρ= 0.0085

D

Luas tulangan yang diperlukan, As =ρ*b*d

=0.0085*1000*165 = 1402.5 mm²

Diameter tulangan yang digunakan,

Jarak tulangan yang diperlukan,

1 2 1   *π * d  * b * 3.14 * 13 2  * 1000  4  4  s= = As 1402.5 = 94.59 mm Digunakan tulangan, D

1 1 2 2  * π * d  * b  * 3.14 * 13  * 1000 4 4   = As =  s 175 = 758.09 mm² Tulangan Lentur Positif

= 13 – 90 mm

= 1474.06 mm² Tulangan bagi/ susut diambil 50% dari tulangan pokok As’ = 50% * As = 701.25 mm² Diameter tulangan yang digunakan,

Kuat tekan beton

Jarak tulangan yang diperlukan,

fc’ = 20 Mpa

Mutu baja : BJ – 32 Tegangan leleh baja, fy = 320 Mpa h = 200mm

Jarak tulangan terhadap sisi luar beton d’ = 35 mm Modulus elastisitas baja, E = 200.000 Faktor bentuk distribusi tegangan, β1= 0.85 ρb =

β1 x 0.85 x

fc ′ x600 fy

(600+𝑓𝑓𝑓𝑓 )

= 0.029

Rmax = 0.75 * ρb * fy * �1 − = 5.535

= 13 mm

= 34.06kNm

Mutu beton K – 250

Tebal sbal beton,

1 1 2 2  * π * d  * b  * 3.14 *13  *1000 4 4   = As =  90 s

D

= 13 – 175 mm

Momen rencana lapangan

D=13mm

= 18 9.18 mm

1 ∗0.75∗𝜌𝜌𝜌𝜌 ∗𝑓𝑓𝑓𝑓 2

0.85∗𝑓𝑓𝑓𝑓 ′

�

Faktor reduksi kekuatan lentur, φ = 0.80 Tebal efektif slab beton, d = h - d' =200 -35

Digunakan tulangan, D

=13 – 90 mm

= 165 mm Ditinjau slab beton selebar 1 m, b= 1000 mm Momen nominal rencana, Mn

Tulangan bagi/ susut diambil 50% dari

= Mu / φ = 42.58 kNm

𝑀𝑀𝑛𝑛 ∗10 6 (𝑏𝑏∗ 𝑑𝑑 2 )

tulangan pokok As’ = 50% * As = 422.56mm²

Faktor tahanan momen, Rn =

= 1474.06 mm2

= 1.56 kNm

Diameter tulangan yang digunakan, D

Rn < Rmax

= 13 mm

Jarak tulangan yang diperlukan,

= 1.56 < 5.535 OK!!! Rasio tulangan yang diperlukan : 𝑓𝑓𝑓𝑓 ′

2∗𝑅𝑅

𝑛𝑛 ρ = 0.85 *𝑓𝑓𝑓𝑓 ∗ �1 − �1 − 0.85∗𝑓𝑓𝑓𝑓 � ′

= 313.95 mm

= 0.0051

Digunakan tulangan, Rasio tulangan minimum, D

= 13 – 175 mm

ρmin = (1.4/fy) = 0.004 Luas tulangan yang diperlukan, ρ = 0.0051 Luas tulangan yang diperlukan, As =ρ*b*d

= 758.09 mm²

= 0.0051*1000*165 =845.12 mm²

Diameter tulangan yang digunakan, D

= 13 mm

Jarak tulangan yang diperlukan,

Gambar 4 : Penulangan Plat Lantai

= 156.98mm

Perhitungan Gelagar Utama

Panjang bentang girder

L = 30000 mm

Tebal slab beton

h = 200 mm

Jarak antara girder

s = 1500 mm

Kondisi Girder Sebelum Komposit Gambar 5 : potongan melintang jembatan

1. beban sebelum komposit Tabel: beban sebelum komposit

Tabel : Data jembatan NO Jenis bahan Uraian Panjang total jembatan Jarak antara girder baja Tebal pelat lantai Lebar genangan air Lebar lajur lalu lintas Lebar trotoar Lebar total jembatan

Notasi L

Dimensi 30.0

Satuan m

S

1.50

m

ha

0.20

m

th

0.05

m

bl

6.00

m

b2 b

0.50 7.00

m m

1 2 3

Beban (kN/m) Berat sendiri 1.14 profil baja Berat diafragma 0.228 0.20* W profil Slab beton 7.500

Qd =8.868 kN/m Total beban pada girder sebelum komposit Qt = Qd = 8.868 kN/m 2. tegangan baja sebelum komposit panjang bentang girder keseluruhan

Tabel : spesific gravity

L = 30.00 Uraian

Berat (Kn/m3) 25.00 77,00 24.00 22.00 9.80

Beton bertulang Berat baja Beton Aspal Air hujan

jarak antar gelagar

s = 1.5 m

momen maksimum akibat beban mati Mmax = 1/8 *Qt *L2

Digunakan profil baja : WF 500x 300

= 1/8 * 8.868 * 302

Berat prfil baja W profil = 1.14 kN/m

= 997.65 kN/m b

Tinggi h = 482 mm Lebar b = 300 mm

f tw tf

Tebal badan

tw= 11mm

tw h

Tebal sayap

tf = 15 mm

Luas penampang

A= 14550 mm2

Tahanan momen

wx =2500000 mm3

Momen inersia

Ix =6,04E+09 mm4

f tw

Gambar 4.12 : diagram girder baja Tegangan lentur yang terjadi

𝑀𝑀 𝑥𝑥 10 6

F= =

Acom = A + Ac = 145.5 + 480 = 625.5

𝑊𝑊𝑊𝑊

jarak garis netral komposit

997.65 x10 6 2500000

Acom * yc = A* d / 2 + Act*(d + h /2)

= 399.06 Mpa yc = (A* d / 2 + Ac*(d + h /2)) / Acom 3. lendutan baja sebelum komposit = (145.5 * 482/2 +480*(482 +200/2)/ 625.5

Qt = 8.868 kN/m E = 200000000 kPa

L = 30 m

Ix=60.4 m4 𝛿𝛿 = 5

Acom > 200....... ris netral berada di

5 × 𝑄𝑄𝑄𝑄 × 𝐿𝐿4 /(𝐸𝐸 × 𝐼𝐼𝐼𝐼) 384

=384 × 8.868 × 30(200000000 ×

60.4 )

= 502.68

daerah baja Jarak garis netral komposit terhadap serat bawah baja Ys = (d + h )- yc = (482 + 200) - 502.68

= 0.000077 m = 179.32 mm

𝛿𝛿< L/240 0.000077m < 0,125 m ...OK

Jarak sisi atas slab beton terhadap garis netral

lebar efektif slab beton

yc = 502.68 mm

lebar efektif slab beton ditentukan dari Jarak garis netral beton terhadap haris netral

nilai terkecil berikut ini : L/4

= 30m / 4 = 7500 mm

S

= 1500 mm

komposit dc =yc- (0,5 * h) =502.68 –(0.5 * 200) =402.68 mm

12 * h = 2400 mm Diambil lebar efektif slab beton Be= 1500 mm

Jarak garis netral baja terhadap garis netral komposit

Balok Komposit ds = (0,5 * h)- ys =(0.5*482)- 179.32 Rasio perbandingan modulus elastic =61.68 mm n= Es /Ec

=9.52 Momen inersia penampang komposit

bE/n = 1.5/9.52=0.16m =16 cm luas penampang beton transformasi Ac= (16) .(30) = 480 luas penampang komposit

1/2 * Be * h3/n = ½*1500*2003/9.52 =777310924.4 mm4 Ac* (b/n)2*(dc) = 480* (300/9.52)2 * 402.68 =191941953.3 mm4

Ix = 6040000000 mm4

= ½ *6.368 * 30 =133,02 kN

A*(ds)^2 = 14550 (61.68 ) 2

2. Beban mati tambahan (MA) Tabel : Beban Mati Tambahan

=55354345.92 mm4 Icom = 7064607224 mm4 Tegangan izin lentur beton

No Jenis Konstruksi

Beban (kN/m)

1.

Aspal

1.65

2.

Air Hujan

0.735

Fc = 0.4* fc' = 8 Mpa

Qma = 2.385kN/m

Tegangan izin lentur baja Panjang bentang

L = 30 m

Fs = 0,8 * Fs = 170.7Mpa Momen dan gaya geser maksimum akibat beban mati tambahan, Mma = 1/8* Qma *L2 =1/8 *2.385*302 = 268.313 kNm Vma = ½ * Qma *L Beban Pada Girder Komposit =1/2 *2.385*30 =35.775 kN

1. Berat sendiri (MS) Tabel: Berat sendiri No Jenis kontruksi

Beban (kN/m)

1

Girder baja

1.14

2

Diafragma

0.228

3

Slab lantai

7.500

Tegangan Pada Girder Icom = 7064607224mm4 n = 9.52 Tegangan pada sisi atas beton, fc = M * 106 * Yc/ (n*Icom)

Qms = 8,868 kN/m Panjang bentang

L = 30 m

Tegangan pada sisi bawah baja, fs = M * 106 * Yc/ Icom

Momen dan gaya geser maksimum akibat, Mms = 1/8 * Qms *L2 =1/8 * 8,868 *302 = 997,65 kN/m Vms = ½ * Qms *L

Tegangan Pada girder komposit Tegangan –tegangan yang terjadi pada sisi No Jenis Beban Momen(kNm) 1 2

Berat Sendiri(MS) Berat Tambahan(MA

716.4

Atas beton Fc (Mpa) 4.55

268.313

2.00

Bawah baja Fs(Mpa) 50.97 19.091

3 4 5 6

Beban Lajur “D”(TD) Gaya Rem (TB) Beban Angin (EW) Beban Gempa(EQ)

255.7

1,019

105.38

0.79

7.49

113.175

0.85

8.05

116.18

0.87

8.27

18.19

Tabel : Resume Tegangan Teganagan – tegangan yang terjadi No Kombinasi 1 2 3 4

Kombinasi -1 Kombinasi - 2 Kombinasi - 3 Kombinasi - 4

Atas beton

Bawah baja

Fc (Mpa) 7.569 8.419 10.079 9.289

Fs (Mpa)

Tabel : resume V maksimal pada girder

88.2559 96.3059 112.061 104.571

No Jenis beban 1 2 3

Lendutan Pada Girder Komposit

4

Lendutan max. Pada girder akibat: 1. Beban merata Q:

Kombinasi -1 Kombinasi -2 Kombinasi -3 Kombinasi -4

% tegangan izin 100% 125% 130% 150%

Vmax (kN)

Gaya geser (kN)

152,022

152,0223

167,112

133,6898

174,137

124,3838

189,628

126,4188

Perencanaan Shear Connector

δmax =5/384*Q*L4/(Es*Icom)

Shear connector menggunakan stud Ø

2. Beban terpusat P:

25 mm dengan tinggi stud (H) = 100 mm

δmax =1/48*P*L3/(Es*Icom) 3. Beban momen M: δmax = 1/(72 √3)*M*L²/(Es* Icom)

10 cm

10 cm

Panjang bentang girder L = 30,0 m

6 cm

Modulus elastis Es = 2.0E+08 kPa Momen inrsia Icom = 0.00706 N o 1 2 3 4 5 6

Jenis beban Berat Sendiri (MS) Berat Tambahan (MA) Beban Lajur "D" (TD)

Q (kN)

M (kN/m)

δmax

6,368

0,0475 3

2,385

0,0178

0,5

Gaya Rem (TB) Beban Angin (EW) Beban Gempa (EQ)

P (kN)

40,778 210.75

1,023 0,875

0,0096 8 0,0000 1 0,0076 4 3,3E07

Gambar : pemasangan paku stud pada gelagar Perencanaan sambungan pada titik C Perhitungan kekuatan baut: Sambungan menggunakan baut mutu tinggi A325. Kekuatan baut tiap buah dihitung terhadap geser dengan persamaan : Ng = 1×¼πd2 τe

Batasan lendutan elastis L/240 = 0.125 Ng = kuat geser baut

τe = tegangan leleh baja 1800 – 12000

Direncanakan sambungan dengan 4 buah,

kg/cm2

sehingga di dapat 12 baut setiap barisnya (n =

D baut = 25,4 mm D eff = 0,85 x 25,4 = 21,59 mm

48 buah )

= 1/4 π d2

Ab

S U

= ¼ x 3.14 x 21,592 U S

= 366 mm2 = 3,66 cm2 = 1 x ¼ x π x d2 x τe

Ng

U

U

U

U

U

S

Gambar : tata letak baut pada sayap

= 1 x ¼ x 3.12 x 21,592 x 12000 = 45386 kg

Syarat : Jarak tepi = S = 1.8d = 1,8 x 2,159

a. Sambungan pada sayap 300 mm

= 3,886 = 4, 00 cm Jarak antar baut U = 3d = 3 x 2,159 = 6,477 = 7 cm

482 mm

Syarat: 2.5d ≤ U ≤ 7d 6,35 Gaya yang bekerja pada masing-masing sayap ≤7≤ 17,78……………..OK

adalah: P = momen / tinggi penampang P =12000800/ 4.82 = 2489792,53 Kg Jumlah baut yang dibutuhkan: n = P / Ng = 2489792,53 / 45386 = 54,86 = 48 buah

1.5d ≤ S ≤ 3d 3,81 ≤ 4 ≤ 7,62……………….OK

Perhitungan Perletakan Ukuran elastomer T =1,25 cm, A= 50 cm, B=

Pondasi Tiang Pancang Data pondasi :

100 cm Jenis pondasi = pondasi sumuran Kedalaman pondasi (Df) = 18 m Diameter tiang

= 40 cm

Perhitungan Struktur Bawah a. Abutmen Penulangan pada abutmen :

Gambar : Penulangan Tiang Pancang

DAFTAR PUSTAKA

4. PENUTUP Kesimpulan Setelah

1. Dirjen dilakukan

perhitungan

pada

perencanaan struktur jembatan dengan sistem komposit ini, ada beberapa kesimpulan yang diambil. 1. Bentang jembatan direncanakan tetap seperti halnya desain perencanaan sepanjang 30 m. 2. Dengan lebar 7 m menggunakan 5 buah balok utama dengan jarak as ke as balok utama sebesar 1,5 m. Dengan panjang

bentang

jebatan

30

m

menggunakan balok daigfragma 5 buah dengan jarak 4 m. 3. Pada gelagar memanjang digunakan profil baja WF 500 x 300 .Pada gelagar memanjang terbagi menjadi 2 bentang dimana digunakan baut sebagai alat penyambung. Digunakan baut mutu tinggi A-325 dengan diameter baut 25.4 mm. sambungan pada sayap diperoleh 48 buah baut dan sambungan pada badan diperoleh 6 buah baut. 4. Shear

connector

pada

jembatan

digunakan paku stud dengan diameter 2.5 cm dan tinggi paku 10 cm. 5. Pada struktur bawah digunakan pondasi tiang pancang yang kuat dan mampu menahan beban-beban yang bekerja dengan diameter tiang 40 cm pada kedalaman 18 m dan penurunan yang terjadi masih dalam batas yang diizinkan

Bina

Marga,

Peraturan

Perencanaan Teknik Jembatan (BridgeManagement

System),

Departemen

Pekerjaan Umum, 1992. 2. BSN

(2008).

Standar

Perencanaan

Ketahanan Gempa untuk Jembatan. SNI 2833 : 2008. 3. BSN

(2006).

Standar

Pembebanan

untuk Jembatan. RSNI T-02- 2005. 4. BSN (2006). Perencanaan struktur baja untuk Jembatan. RSNI T-03-2005. 5. BSN

(2004).

Perencanaan

struktur

beton untuk Jembatan. RSNI T-122004. 6. Sunggono K. H, Buku Teknik Sipil, Nova, Bandung 1979. 7. http://www.google.com./