MODIFIKASI PERENCANAAN JEMBATAN BUSUR RANGKA BAJA DENGAN LANTAI KOMPOSIT, DI KOTA PALANGKARAYA KALIMANTAN TENGAH 1) LATAR BELAKANG

Transkripsi

1 MODIFIKSI PERENCNN JEMBTN BUSUR RNGK BJ DENGN LNTI KOMPOSIT, DI KOT Nama : Herlambang Tinton P Pembimbing : Ir. Djoko Irawan bstrak Jembatan merupakan suatu struktur bangunan yang berfungsi untuk menyatukan jalan yang terputus oleh rintangan, misalnya sungai, rawa, dll. Dalam penyusunan Tugas akhir ini di rencanakan jembatan rangka busur baja yang melintasi sungai barito, Palangkaraya Kalimantan Tengah dengan bentang total 300 m. bentang utama 80 m dan bentang sekunder 0 m. Peraturan pembebanan yang dipakai untuk merencanakan jembatan ini mengacu pada RSNI 005 yang merupakan pedoman peraturan untuk merencanakan sebuah jembatan. danya peraturan pembebanan dimaksudkan untuk memberikan saran dalam perencanaan jembatan di Indonesia yang dapat menjamin tingkat keamanan, dan tingkat penghematan yang dapat diterima struktur jembatan. Sedangkan perencanaan struktur atas jembatan mengacu pada peraturan ISC LRFD. Tahap awal perencanaan adalah perhitungan lantai kendaraan dan trotoar. Kemudian dilakukan perencanaan gelagar memanjang dan melintang, sekaligus perhitungan shear connector. Memasuki tahap konstruksi pemikul utama, dilakukan perhitungan beban beban yang bekerja, kemudian dianalisa dengan menggunakan program SP 000. Setelah didapatkan gaya gaya dalam yang bekerja dilakukan perhitungan kontrol tegangan dan perhitungan sambungan. Bersamaan dilakukan perhitungan konstruksi pemikul utama juga dilakukan perhitungan konstruksi sekunder yang meliputi ikatan angin atas, bawah, dan portal akhir. Kemudian memasuki tahap akhir dari perencanaan struktur atas dilakukan perhitungan dimensi perletakan. Setelah selesai analisa dari struktur atas jembatan, dilakukan analisa perencanaan struktur bawah jembatan (abutment). Dari hasil perencanaan didapatkan profil yang dipakai dalam jembatan : Batang Busur menngunakan WF ; Batang Tarik WF ;Batang vertikal dan diagonal WF ; Batang horisontal WF ; Batang penggantung WF ; Ikatan angin atas WF 50 x 50 x 6 x 9 ; Ikatan angin bawah WF 300 x 75 x 9 x. Perletakan menggunakan Sendi dan Rol baja. Pondasi menggunakan tiang pancang. PLNGKRY KLIMNTN TENGH ) LTR BELKNG Sungai Barito merupakan salah satu sungai besar di Palangkaraya Kalimantan Tengah. Penduduk setempat memanfaatkan sungai tersebut sebagai tempat untuk melakukan transaksi perdagangan, dimana perdagangan dilakukan diatas perahu. Sungai Barito ini mempunyai lebar 300 m, diatas sungai tersebut terdapat sebuah jembatan beton bertulang. Jembatan tersebut menghubungkan antara Kabupaten Barito Utara dengan Barito Selatan. Karena jembatan tersebut tidak dapat dilewati ponton dan sudah termakan usia, maka Pemerintah setempat mengganti jembatan tersebut dengan jembatan baru. Masyarakat setempat juga menginginkan sebuah jembatan yang dapat dijadikan simbol bagi daerahnya. Perencanaan jembatan baru ini dipilih jembatan tipe rangka busur baja. Hal ini dikarenakan jembatan bentuk rangka busur baja dapat mengurangi momen lentur yang terjadi sehingga dapat menghemat penggunanan material (D.Johnson,980). Selain itu rangka busur baja juga mempunyai nilai estetika yang tinggi serta lebih efektif memikul beban ( Jurnal Ilmiah Teknik Sipil, 007 ). Serta material baja mempunyai kuat tarik dan kuat tekan yang tinggi daripada bahan lainnya. Jembatan baru ini direncanakan dengan bentang total 300 m dan dibagi menjadi 5 bentang. Panjang bentang utama adalah 80 m, panjang bentang yang lain masing masing adalah 30 m. Jembatan ini direncanakan lajur arah, lebar setiap lajur adalah,00 m dan lebar trotoar m. Jembatan ini direncanakan dengan lantai kendaraan komposit. ) RUMUSN MSLH Rumusan masalah yang terdapat dalam pengerjaan Tugas khir ini adalah : a. Bagaimana merencanakan lantai kendaraan? b. Bagaimana merencanakan gelagar memanjang dan melintang? c. Bagaimana merencanakan Rangka Utama dan Ikatan ngin? d. Bagaimana merencanakan sambungan? e. Bagaimana merencanakan abutment.? f. Bagaimana merencanakan pondasi yang sesuai dengan tanah setempat? g. Bagaimana mengontrol kekuatan dan kestabilan struktur? h. Bagaimana menuangkan hasil bentuk desain dan analisa ke dalam bentuk gambar teknik?

2 3) TUJUN Dari rumusan masalah di atas, adapun tujuan yang akan dicapai dalam penyusunan Tugas khir ini adalah : a. Merencanakan gelagar-gelagar induk. b. Merencanakan lantai kendaraan. c. Merencanakan ikatan angin. d. Merencanakan sambungan pada profil rangka baja. e. Merencanakan abutment. f. Merencanakan pondasi yang sesuai dengan tanah setempat. g. Mengontrol kekuatan dan kestabilan struktur. h. Menuangkan hasil perencanaan dalam bentuk gambar. ) BTSN MSLH Batasan masalah dalam pengerjaan Tugas khir ini meliputi : a. Tidak merencanakan bangunan pelengkap jembatan. b. Tidak membahas jembatan rangka batang bentang 30 m, hanya jembatan busur rangka bentang 80 m. ( gaya gaya dari jembatan rangka batang bentang 30 m diambilkan dari tugas besar ). c. Tidak merencanakan tebal perkerasan dan desain jalan. d. Tidak menghitung aspek ekonomis dari biaya konstruksi jembatan. e. Tidak membahas metode pelaksanaan. f. Pengontrolan struktur dan penggambaran menggunakan program bantu SP 000 dan uto Cad. jembatan yang fungsinya menerima semua gaya gaya yang bekerja pada jembatan. Pada prinsipnya konstruksi dari jembatan busur dapat memberikan reaksi horizontal akibat beban vertikal yang bekerja..selain itu jembatan busur dapat menerima momen lentur dan lebih efisien bila di bandingkan dengan gelagar parallel. (Djoko Irawan, 007). Untuk materialnya bahan baja masih menjadi pilihan utama untuk jembatan dengan bentang yang panjang, karena baja mempunyai nilai spesifik strength yang besar dibanding material lainnya. Selain itu baja mempunyai kekuatan yang tinggi dan sama kuat pada batang tarik dan tekan.oleh karena itu baja adalah elemen struktur yang memiliki batasan sempurna yang akan menahan beban jenis tarik aksial, tekan aksial, dan lentur. Berat jenis baja yang tinggi mengakibatkan baja tidak terlalu berat jika dibandingkan dengan kapasitas bebannya (Dien riestadi, 006) Jembatan pelengkung baja lebih efektif digunakan untuk bentang meter. Contohnya adalah Jembatan Rumbai Jaya di Riau dengan bentang utama 0 m, Jembatan Martadipura Kalimntan Timur dengan bentang utama 00 meter, Serta Jembatan Kahayan Kalimantan Tengah dengan bentang utama 50 meter. (Tri Joko Waluyo, 006). Berdasarkan letak lantai kendaraanya jembatan busur dapat di bedakan menjadi 3 macam, yaitu: Deck rch Salah satu jenis jembatan busur dimana letak lantainya kendaraannya berada di atas konstruksi jembatan. Busur. Jembatan ini mempunyai tinggi ruang bebas yang besar. BB II TINJUN PUSTK. DEFINISI JEMBTN Jembatan merupakan bagian dari jalan raya dan merupakan suatu konstruksi bangunan yang bertujuan untuk menghubungkan antara jalan yang satu dengan yang lain yang terputus oleh rintangan, misalnya : sungai, rawa atau hal lain. Konsep perencanaan struktur jembatan adalah berdasarkan atas seni ( estetika ) dan konstruksi jembatan itu sendiri. Berdasarkan dari fungsi komperehensif, maka nilai maksimum dari suatau jembatan akan ditentukan oleh: Biaya konstruksi Kemudahan pelaksanaan Estetika dan pertimbangan lingkungan Biaya pemeliharaan Jembatan rangka busur baja adalah suatu struktur jembatan dari pelengkung baja, dimana pelengkung baja tersebut merupakan rangka utama dari Gambar. Jembatan tipe Deck rch Through rch Merupakan jenis lainnya, dimana letak daripada lantai jembatan terdapat tepat di springline busurnya. Gambar. Jembatan tipe Through rch

3 Half Through rch Merupakan salah satu jenis lainnya, dimana lantai jembatan terletak di antara springline dan bagian paling atas busur atau di tengah tengah. Pada umumnya, jembatan busur banyak yang menggunakan tipe Half Through dan Through rch untuk menghindari agar pangkal busurnya tidak terendam oleh air. Gambar.3 Jembatan tipe Half Through rch Selain itu jenis penampang busur ada 3 yaitu : Penampang dinding penuh Penampang box Penampang rangka batang ( Djoko Irawan,007) Untuk model busur menebal ditengah, akan memberikan kesan kokoh bagi penggunanya, untuk busur yang mengecil ditengah akan memberikan kesan langsing, dan untuk model busur yang rata akan memberikan kesan tenang pagi penggunanya.. NLIS SISTEM RNGK BJ PD STRUKTUR JEMBTN BUSUR RNGK BJ Rangka batang adalah susunan elemen elemen yang membentuk segitiga atau kombinasi segitiga, sehingga menjadi bentuk rangka yang tidak berubah bentuknya ketika diberi gaya gaya dari luar. Prinsip utama yang mendasari penggunaan rangka batang sebagai pemikul beban utama adalah penyusunan elemen menjadi konfigurasi segitiga yang menghasilkan bentuk stabil. Pada struktur yang stabil deformasi yang terjadi relatif kecil, dan lentur tidak akan terjadi selama gaya gaya luar berada pada titik simpul (Dien ristadi,006). Selain itu momen sekunder yang terjadi pada rangka batang khususnya pada daerah sambungan sangat kecil, sehingga kekuatan dari struktur rangka baja dapat dijaga. Pelengkung baja pada rangka busur baja adalh struktur yang dibentuk oleh elemen garis yang melengkung dan membentang antara dua titik. Struktur ini biasanya terdiri atas potongan- potongan yang mempertahankan posisinya akibat adanya pembebanan. Kekuatan struktur pada pelengkung ini sangat tergantung pada penyusunannya serta beban yang akan bekerja padanya..3 OPTIMSI STRUKTUR JEMBTN RNGK BJ DENGN TEORI MXWELL DN MITCHELL Syarat-syarat kekuatan, kekakuan, dan stabilitas dari suatu struktur harus dipenuhi dalam perencanaan struktur. Namun syarat-syarat lain seperti estetika, arsitektur, dan keekonomisan terkadang juga menjadi pertimbangan penting. Syarat kekuatan, kekakuan, dan stabilitas bisa diperoleh dari perhitungan konvensional, sementara syarat estetika, arsitektur, dan keekonomisan suatu struktur bisa ditinjau dari berbagai aspek. Dalam hal syarat keekonomisan, untuk struktur baja dapat diidentikan dengan volume minimum struktur. Untuk itu perlu dilakukan optimasi pada struktur, agar diperoleh struktur dengan volume material minimum. Materi ini bertujuan untuk menentukan tinggi optimum suatu jembatan rangka baja akibat beban gravitasi, sehingga menghasilkan volume profil baja yang minimum. Menurut Teori Maxwell dan Mitchell, volume minimum dapat dicapai dengan meminimumkan batang tarik atau batang tekan pada struktur rangka, yang diaplikasikan dalam analisa ini, di mana volume minimum diperoleh dengan cara mendiferensialkan volume total terhadap tinggi jembatan tersebut. ( PERLETKN UNTUK JEMBTN BENTNG PNJNG Jenis-jenis dari perletakan dapat berupa sendi, rol, maupun rubber bearing pad. Umumnya pembangunan jembatan bentang pendek sekarang telah banyak menggunakan perletakan dari rubber bearing pad. Tetapi perletakan untuk jembatan yang memiliki bentang cukup panjang perletakan jenis rubber bearing pad belum tentu cocok. Hal ini di karenakan gaya yang terjadi sangat besar yang memungkinkan perletakan rubber bearing pad tidak mampu menahan gaya yang terjadi. Untuk mengatasi hal itu perletakan sendi rol dengan roda lebih dari satu pada sisi rol mungkin lebih tepat di gunakan. Fungsi utama dari perletakan : - Menerima beban berat sendiri jembatan dan lalu lintas, melalui balok pemikulnya. - Meneruskan beban tersebut ke bangunan bawah, tanpa menimbulkan kerusakan padanya. 3

4 .5 KEGGLN JEMBTN Terjadinya kegagalan pada jembatan rangka busur baja disebabkan banyak hal. Salah satu diantaranya karena struktur pondasi yang rapuh. Pondasi merupakan bagian yang paling penting dari bangunan bawah struktur jembatan yang harus meneruskan beban kendaraan serta bagian-bagian diatasnya ke lapisan tanah. Kegagalan bangunan bawah (pilar dan abutmen) terjadi apabila keruntuhan atau amblasnya bangunan bawah tersebut dan atau terjadi keretakan struktural yang berpengaruh terhadap fungsi struktur bangunan atas ( KEL P 9 KN/m P' ( + DL ). P. b. Lf ( ) KN o Mmax akibat KEL + UDL di C > P /λ BB V PERENCNN GELGR JEMBTN 5. Perencanaan Gelagar Memanjang M L. P'. λ + q L. 8 λ KNm o Mmax akibat beban truk T di C > Direncanakan balok memanjang : WF 500 x300 x x 3 PEMBEBNN BEBN MTI Berat spal d. b.γ aspal 0,05.,65..,3,36 KN/m Berat Sendiri Balok,75.,,95 KN/m Berat Bekisting 0,5., 0,7 KN/m Berat Beton d 3. b.γ beton 0,5.,65..,3,87 KN/m Maka momen lentur pada tengah bentang : M D q mu λ KNm 8 q mu 7,85 KN/m Tu 00 x DL x LF,5 x ( + 0,3) x,8 63,5 kn M L. Tu. λ KNm Momen Total adalah > Mu M D + M L Mu KNm Jadi > Penampang Kompak > Mn Mp BEBN HIDUP UDL, L > 30 m 5 q 9. [ ] Kpa L 5 9. [ ] Kpa 5.5 Kpa 80 q L q. b. Lf KN/m 5. Perencanaan Gelagar Melintang Untuk perencanan awal gelagar melintang dipilih profil : WF 900 x 300 x 8 x Pembebanan a. Beban Mati Sebelum komposit

5 q berat b. memanjang b Berat aspal RSNI pasal 5. tabel U d x γ aspal x λ x K MS B B 0,05 x.00 x 5 x,3 75 kg/m Gambar 5.6 Pembebanan Gelagar b 0 m Melintang Berat gelagar memanjang RSNI pasal 5. tabel U g x K MS [(75 x 5) /,65] x, 583,33 kg/m Berat gelagar melintang RSNI pasal 5. tabel U g x K MS 86 x, 3,60 kg/m Berat pelat beton RSNI pasal 5. tabel U d 3 x γ beton x λ x K MS 0,5 x.00 x 5 x, kg/m Berat bekisting RSNI pasal 5. tabel U g x λ x K MS 50 x 5 x, 350 kg/m D ( U ) Q D 5.7,93 kg/m Q Q D 367,93 kg/m M Q Sesudah komposit x Q 8 D ( U ) x B x 5.7,93 x ,3 kgm Q Berat kerb RSNI pasal 5. tabel U d kerb x γ beton x λ x K MS 0,5 x.00 x 5 x, kg/m Σ M B 0 R x 0 Q D 65 kg/m ( 39 x x 9,5) + ( 7,5 x 8 x 5) + ( 39 R x 0 370, ,5 R 67,6 kn 6760 kg b. Beban Hidup Ditinjau setengah bentang. x x 0,5) M Q (R x 5) (3, x x,5) (7,5 x x ) (67,6x 5) (39 x x,5) (7,5 x x ) ,5 57, 05,3 knm 0530 kgm Beban terbagi rata (UDL) Untuk B 0 m ; L 30 m Maka digunakan : q 9 (0,5 +5/80) kpa 55 kg/m q UDL q x λ x Lf 55 x 5 x,8.75 kg/m Beban garis (KEL) Beban P DL 0,3 9 kn/m.900 kg/m ; faktor Maka beban KEL yang bekerja adalah : kg/m P KEL ( + DL ) x P x Lf ( + 0,3 ) x.900 x,8.66 kerb aspal 0, m m B m B 0 Gambar 5.7 Pembebanan Gelagar Melintang 5

6 00% D 5,5 m m 50% D C B lebar jalur kendaraan B (m) gp.mc Gambar 5.8 Pembebanan kibat Beban UDL & KEL T ( + 0,3) x,5 x,8 63,5 kn 6.35 kg Σ M B 0 V x 0 T (7,5 + 5,5+,5 +,75) 0 V kg 0 M max L a V x 5 T (,5 + 0,5 ) x x (,5 +0,5 ) ,5 kgm Σ M B 0 Beban D Beban UDL + Beban KEL 6.9 kg/m ( ) - q 00 % x kg/m - q 50 % x ,5 kg/m V x 0 - q x 5,5 x 5 q x,5 x 8,375 q x 0,65 x,65 0 V x0 (6.9 x 5,5 x 5) + (8.095,5 x,5 x 8,375) + V (8.095,5 x 0,65 x,65) 538,6 53.8,3 kg 0 M max L V x 5 q x,5 x 3,375 q x,75 x,375 (53.8,3 x 5) (8.095,5x,5 x 3,375) (6.9 x,75 x,375) 69.9,5 kgm c. Beban truck T,75 m T T m C B (m),75 m T T 00 x,3 gp.mc Gambar 5.9 Pembebanan kibat Beban Truck (kondisi a) B T,75 m C B (m) T gp.mc Gambar 5.0 Pembebanan kibat Beban Truck (kondisi Σ M B 0 b) V x 0 T (5,875+,5) 0 V 6.35 x kg 0 M max L b V x 5 T (0,875) 6.35 x x (0,875) ,63 kgm Dipakai Momen beban truck kondisi a ,5 kgm Dari kondisi di atas, maka dipilih kondisi yang memberikan M max terbesar yaitu : M max La ,5 kgm 5.. Kontrol Lendutan Perhitungan Momen Inersia Balok Komposit Beton ditransformasikan ke baja 6 Es,.0 n Ec 5 7,55,78.0 be.500 b tr 33 mm n 7,55 tr b tr. t b 33 x 50 8,738.0 mm B 6

7 Letak garis netral penampang transformasi t tr b D + t s + b y na + tr s 8, , , , ,68 mm 0,30 cm 635 ( ) 3.(,.0 6 ).(8589,35).000 o ( T, ) 0, + 0,30 0,5 cm Karena ada truk maka : o o ( Ttotal ). ( T, ). 0,5,0 cm o ( Ttotal ) ijin,0,5 OK!! Momen Inersia penampang transformasi I tr 3 b tr tb tb D + Y + I + + tb Y tr na x s na , ,7 +, , ,7 + 8,796 x 0 5 cm Syarat lendutan per bentang memanjang (L 0 m) a. Lendutan ijin : ijin λ 800 x 000,5 cm 800 b. Lendutan akibat beban hidup ( UDL + KEL ) : o 5 Q L λ (udl + kel ) 38 E I x + 8 P L E I x (000) + 66 x (000) , x 0 x8589,35 8, x 0 x 8589,35 0,5 cm Dengan Program SP 000 v di dapat o (udl + kel ) 0,65 cm c. Lendutan akibat beban truck : P,5 ( + 30%). Lf 63,5 kn 6.35 kg Karena momen terbesar adalah saat truk pada kondisi (a) o P ( a. b ) ( T ) 3EI.L 635 (75. b775 ) 3.(,.0 6 ).(8589,35).000 0, cm o ( T ) P ( a. b 3EI.L ) x 3 BB VI KONSTRUKSI RNGK JEMBTN 6. Umum Konstruksi pemikul utama merupakan bagian terakhir dari kostruksi bagian atas jembatan yang menerima seluruh beban yang ada pada lantai kendaraan kemudian diteruskan ke tumpuan. Bentuk konstruksi pemikul utama yang dipilih adalah konstruksi Busur Rangka Batang. Pendekatan pertama bentuk geometrik busur sebagai persamaan parabola. Perencanaan Tinggi Busur - Tinggi Busur (f) f syarat : 6 L 5 80m f 30m ,67 0,67 0,...OK - Tinggi tampang busur (t) t syarat : 0 L 5 h 80 m untuk,5 m, direncanakan 5 m L 0 m ,05 0,08 0,0... OK 6. Perencanaan Profil Rangka Utama dan Sekunder Rangka utama terdiri dari susunan profil. Profil profil tersebut adalah Profil busur, Rangka vertikal dan diagonal, Rangka horisontal, ikatan angin, batang tarik a. Batang Tarik Perencanaan Batang Tarik di gunakan untuk menambah kekakuan Rangka Busur saat tegangan terjadi. Selain itu 7

8 untuk mencegah agar rangka busur tidak terjadi deformasi yang besar. Batang tarik direncanakan menggunakan profil dobel WF L L > m m ; ; q q 9,0 9,0 kpa 5 0,5 + kpa L b. Busur Rangka Jembatan ini menggunakan tipe busur rangka karena, busur rangka lebih tepat digunakan untuk jembatan bentang panjang yang memikul beban berat. Profil busur rangka menggunakan profil yang disatukan dalam setiap segmennya. Hal ini dikarenakan untuk mencari luasan yang besar dari suatu penampang. Profil yang digunakan adalah WF c. Batang Vertikal dan Diagonal Jembatan ini menggunakan profil WF , hal ini dikarenakan untuk menyesuaikan dengan profil busur rangka. d. Batang Horisontal Batang horisontal pada jembatan ini menggunakan profil WF , hal ini dikarenakan untuk menyesuaikan dengan profil busur rangka. 50 mm e. Batang Penggantung Batang penggantung pada jembatan ini menggunakan profil WF , hal ini dikarenakan untuk menyesuaikan dengan profil busur rangka. f. Batang Ikatan angin atas Digunakan WF 50 x 50 6 x 9 g. Ikatan ngin bawah Profil yang dipakai : WF 300 x 75 x 9 x 6..Pembebanan I. Beban Mati Berat trotoar Berat pelat trotoar 0,0 x.00 x 5 x,3 30 kg/m Berat pelat lantai kendaraan 0,5 x.00 x 5 x, kg/m Berat gelagar melintang : g 86 kg/m) Berat gelagar memanjang : g 75 kg/m 75 x (5 /,65) x, 583,33kg/m Berat aspal 0,05 x 5 x.00 x,3 75 kg/m II. Beban Hidup Beban terbagi rata (UDL) Menurut ketentuan (RSNI T-0-005) Karena bentang jembatan adalah 80 > 30 m, maka yang digunakan adalah rumus yang pertama. Untuk L 80 m ; maka q 00% 5 9,0 0,5 + kpa kg/m Beban yang bekerja : Q L q q x b x U K TD 55 x 5 x,8 75 kg/m Gambar 6. Pembebanan kibat UDL q 00 % x UDL 00 % x 75 kg/m 75 kg/m q 50 % x UDL 50 % x 75 kg/m 36,5 kg/m Beban garis (KEL) Maka beban KEL yang bekerja dengan faktor kejut DL adalah : P L ( + DL) x P x Lf ( + 0,3) x 900 x,8.66 kg/m Pejalan Kaki Untuk beban pejalan kaki direncanakan sebesar 5 kpa (RSNI T-0-005). w 500 kg/m x kg/m III. Beban ngin ngin yang bekerja pada setiap segmen rangka berbeda beda karena setiap segmen mempunyai luasan dan panjang yang berbeda. Berdasarkan(RSNI T :hal 3) besaran angin yang bekerja pada jembatan adalah T EW 0,0006 x C W x V W x b... (kn) Dimana : Koefisien seret) C W V W q 50%, (bangunan atas rangka) Kecepatan angin rencana 30 m/det. (>5 km dari pantai) b Luas ekivalen bagian samping jembatan (m ). Untuk angin yang bekerja pada kendaraan dirumuskan, T EW 0,00 x C W x V W x b... (kn) 8

9 TRUK TEWa TEW TEW TEW TEW3 TEWa TEW + 0.5Tew 0.5 TEW + Tew3 + Tew IV. Beban Gempa Gempa yang bekerja pada jembatan ini adalah gempa dengan sistem statis ekuivalen. Hal ini dikarenakan L< 00m, dimana L 80 m (Pd-0-00-B, hal. Berdasarkan (RSNI T-0-005, psl 7.7. ) gempa dirumuskan : TEQ C. I. S. Wt Keterangan : C Koefisien dasar gempa I Faktor kepentingan S Faktor tipe bangunan Wt Berat total Rangka Busur. Gambar. arah angin bekerja Perhitungan beban angin pada rangka jembatan. Karena jembatan ini mempunyai tinggi dan penampang segmen yang berbeda maka hasil perhitungan secara keseluruhan akan ditabelkan. Dalam contoh perhitungan ini digunakan saat kondisi titik simpul tengah bentang ( L 90m, f 30m, t 7m) ngin pada busur atas T EWa 0,0006 x, x 30 x ,5 kg (ditabelkan) ngin pada busur bawah Karena pada busur bawah menerima beban angin dari penggantung maka besarnya beban angin pada tiap titik simpul adalah T EW 0,0006 x, x 30 x 0.7 3,kg T EW 0,0006 x, x 30 x ( 30 x 0. ) 9,0 kg Jadi beban angin yang bekerja pada titik simpul rangka bawah adalah T EW + 0,5T EW 3, kg + 9,0 kg 590, kg ( ditabelkan ) ngin pada lantai kendaraan T EW3 0,0006 x, x 30 x (h melintang +t plat + t trotoar ) x λ 0,0006 x, x 30 x ( ), kg ngin pada kendaraan T EW 0,00 x, x 30 x ( h kend. x λ ) 0,00 x, x 30 x ( 5x5 ) 68 kg Jadi angin yang masuk ke tiap titik simpul ikatan angin bawah adalah Ttot 0,5 T EW + T EW3 + T EW 9, kg +, kg + 68 kg.300,60 kg Mencari nilai C 3 T 0,085 H (bangunan baja) Dimana : H Tinggi dasar bangunan ke level tertinggi (ft) Maka : T 0,085 x (,36) 3,08 Dalam perencanaan ini, lokasi terletak di pulau Kalimantan maka termasuk ke dalam zone gempa daerah. Untuk tanah zona gempa (gambar RSNI T-0-005) tanah lunak didapat : C 0,0 Faktor tipe bangunan S Berdasarkan ( RSNI T tabel 33) Digunakan tipe B yaitu : jembatan dengan daerah sendi beton atau baja. S F F,5 0,05 n F Dimana : N Jumlah sendi yang menahan deformasi arah lateral. F (,5 0,05 x ), >,0 Maka S,0 Faktor kepentingan I Berdasarkan ( RSNI T tabel 3) Digunakan I,0 Perhitungan beban geser gempa Karena jembatan ini adalah jembatan busur dengan keadaan tertinggi berada ditengah bentang busur maka perumusan gempa di modifikasi supaya menghasilkan nilai gempa yang tinggi pada tengah bentang busur ( keadaan tertinggi f 37m ). Keterangan : wi berat yang diterima tiap simpul ( kg ) 3 9

10 hi tinggi simpul yang ditinjau (m ) C Koefisien dasar gempa I Faktor kepentingan S Faktor tipe bangunan Wt Berat total Rangka Busur ( kg) Perhitungan beban gempa Karena jembatan ini mempunyai tinggi dan penampang segmen yang berbeda maka hasil perhitungan secara keseluruhan akan ditabelkan. Dalam contoh perhitungan ini digunakan saat kondisi titik simpul tengah bentang ( L 90m, f 30m, t 7m). Gempa yang masuk ke rangka adalah, Perhitungan berat rangka busur untuk ruang: Brt. Busur atas : 5,00 m x 90,6 kg/m x.903,88 kg Brt. Busur bawah : 5,0 m x 90,6 kg/m x.9,00 kg Brt. batang vert. Dan diagonal 5,6 8m x 96,9 kg/m x 3.05,5 kg Brt. batang horisontal 0 m x 6,6 kg/m x 93,80 kg Brt. ikatan angin 8,9 x 6,6 x.638,70 kg Brt. Pengaku ruang,0 x 5,07 kg/m x.6,80 kg Total 7.658,67 kg Dari hitungan diatas, maka beban gempa yang masuk untuk setiap simpul adalah 7.658,67 kg 8.89,3 kg Karena setiap simpul memiliki tinggi yang berbeda maka beban diatas masih harus dikalikan dengan tinggi masing masing ruang. Untuk simpul paling atas maka beban yang masuk ke simpul tersebut adalah : Dari hasil cek struktur SP 000 diatas, batang - batang yang direncanakan untuk jembatan ini tidak ada yang ber warna merah ( rasio >), maka batang batang tersebut dapat dipakai. Kontrol Lendutan Lendutan yang di ijinkan untuk jembatan L bentang L 80 m adalah m 0,3 m 800 Lendutan yang terjadi diambil dari SP 000, dan didapatlendutan sebesar 0, m. Syarat : Lendutan ijin > lendutan yang terjadi 0,3 m > 0, m ( OK ) BB VII PERHITUNGN SMBUNGN 7. Sambungan Ikatan ngin tas dengan Rangka Busur Gambar 7. Sambungan Ikatan ngin tas Teq , ,8 6,99kg ,99 X 30% 753,50 kg Teq 30% Untuk beban yang masuk ke simpul yang lain hasilnya ditabelkan. Dari beban tersebut di running pada SP 000, dan didapat hasil cek struktur sebagai berikut : a. Titik simpul Sambungan batang vertikal ke pelat simpul. Gaya batang maksimum yang bekerja S V 9.36,5 kg Pakai baut d mm BJ 55 Pakai pelat simpul dengan tebal t 0 mm BJ 37 Kekuatan ijin baut : - Kekuatan geser Vd φ f x r x b f u x b 0

11 0,75 x 0,5 x x ( xπ x, ).33,6 kg ( menetukan ) - Kekuatan tumpu Rd, x φ f x d b x t p x fu, x 0,75 x, x,0 x kg ( menetukan ) Jumlah baut yang dibutuhkan tiap flens: - n Sv 9.36,5 φ Rn x.33,6 5,076 baut 6 baut Syarat jarak baut (Pasal 3. ISC, LRFD): 3d b S 5t p,5d b S (t p + 00) atau 00 mm,5d b S t p atau 50 mm Jadi : 3,6 cm S 5 cm,8 cm S cm,5 cm S cm Sambungan batang diagonal ke plat simpul Gaya batang maksimum S D 5.5,3 kg Kekuatan ijin baut : - Kekuatan geser b Vd φ f x r x f u x b 0,75 x 0,5 x.00 x ( xπ x, ).738,87 kg - Kekuatan tumpu Rd, x φ f x d b x t p x fu, x 0,75 x, x,0 x kg Jumlah baut yang dibutuhkan tiap flens : S D - n 5.5,3 φ Rn x.6,9 6,5 baut 8 baut Syarat jarak baut (Pasal 3. ISC, LRFD): 3d b S 5t p,5d b S (t p + 00) atau 00 mm,5d b S t p atau 50 mm Jadi :,8 cm S cm, cm S 0 cm,0 cm S 5 cm Sambungan plat simpul ke busur Gaya yang terjadi pada plat simpul : H kg Dipakai sambungan las sudut dengan design sebagai berikut : x cm fu.9,56 kg/cm 60 Kekuatan untuk tebal las (a) cm φ fn φ. 0,6. F 0xx 0,75 x 0,6 x 0 x 70,3 x 6959,7 kg Syarat : fu < φ fn... OK fu 638,33 te perlu x a x,8 φ fn 6959,7 cm,8 a perlu,58 cm 0,707 fu a eff mks, t Fexx 3.700, x x 3,,6 0 x 70,3 cm tebal plat 0 mm Untuk : 7 < t 0 didapat : a min 6 mm a eff maks,6 mm Jadi dipakai a,6 mm b. Titik simpul Gambar 7. Titik Simpul V 858,5 kg S D 5.5,7 kg S D 5.5,7 kg Sambungan batang diagonal ke pelat simpul. Gaya batang maksimum yang bekerja S D 5.5,7 kg Pakai baut d 6 mm BJ 55 Pakai pelat simpul dengan tebal t 0 mm BJ 37 Kekuatan ijin baut : - Kekuatan geser

12 b Vd φ f x r x f u x b 0,75 x 0,5 x 5500 x ( xπ x,6 ) 6,9 kg (menentukan) - Kekuatan tumpu Rd, x φ f x d b x t p x fu, x 0,75 x, x,0 x kg - Kekuatan geser : b Vd φ f x r x f u x b 0,75 x 0,5 x.00 x 0,5 x π x 679,5kg - Kekuatan tumpu : Rd, x φ f x d b x t p x fu, x 0,75 x,0 x,0 x kg Jumlah baut yang dibutuhkan : - n Sv 55,3 φ Rn x6,9 6,5 baut 8 baut Syarat jarak baut (Pasal 3. ISC, LRFD): 3d b S 5t p,5d b S (t p + 00) atau 00 mm,5d b S t p atau 50 mm Jadi :,8 cm S cm, cm S 0 cm cm S 5 cm Sambungan plat simpul ke batang vertikal. Gaya batang maksimum V 9.90,78 kg Kekuatan ijin baut : - Kekuatan geser b Vd φ f x r x f u x b x 0,75 x 0,5 x.00 x ( xπ x, ).738,87 kg - Kekuatan tumpu Rd, x φ f x d b x t p x fu, x 0,75 x, x,0 x kg Jumlah baut yang dibutuhkan : - n S D 9.90,78 φ Rn.738,87 5,696 baut 6 baut Sambungan batang diagonal ke pelat simpul Gaya maksimum yang terjadi pada batang diagonal : S kg Pakai baut d 0 mm BJ 55 Tebal pelat t 0 mm BJ 37 Kekuatan ijin baut (single shear) : Jumlah baut yang dibutuhkan : - n S D φ Rn x679,5 7,7 baut 8 baut Syarat jarak baut (Pasal 3. ISC, LRFD): 3d b S 5t p,5d b S (t p + 00) atau 00 mm,5d b S t p atau 50 mm Jadi : 6,0 cm S 50 cm 3,0 cm S cm,5 cm S cm Kontrol kekuatan / Block Shear : gt x ( 3,5 x, ) 5, cm nt x (3,5 0,5 x, ) x, 0,56 cm gv x ( 6 x, ) 70, cm nv x ( 6,5 x, ) x, 6, cm fu x nt x 0, kg 0,6 x fu x nv 0,6 x x 6, 5.60 kg Karena putus geser > putus tarik Φ Pn φ [( 0,6 x fu x nv ) + ( fy x gt ) ] 0,75 [(5.60) + (.00 x 5,)] kg > 5.5,3 kg... OK 7. Sambungan Ikatan angin bawah dengan gel. Melintang Sambungan pelat simpul ke gelagar melintang Gelagar melintang WF 900 x 300 x 6 x 8 Gaya maksimum yang terjadi pada batang diagonal : P sin α x 8.3,8 5.05,88 kg (tekan) Pakai baut d 0 mm BJ Tebal pelat

13 t 0 mm BJ 37 Kekuatan ijin baut (single shear) : - Kekuatan geser : b Vd φ f x r x f u x b 0,75 x 0,5 x x 0,5 x π x 679,5 kg - Kekuatan tumpu : Rd, x φ f x d b x t p x fu, x 0,75 x,0 x,0 x kg Jumlah baut yang dibutuhkan : - n 837, D φ Rn x 679,5 6, baut 8 baut Syarat jarak baut (Pasal 3. ISC, LRFD): 3d b S 5t p,5d b S (t p + 00) atau 00 mm,5d b S t p atau 50 mm Jadi : 6,0 cm S 5 cm 3,0 cm S cm,5 cm S cm Kontrol kekuatan (Block Shear) gt x, x,cm nt ( 0,5 x,3 ) x, x 5,96 cm gv 6 x, x 89,6 cm nv ( 6,5 x,3 ) x, x 57, cm fu x nt x 5, kg 0,6 x fu x nv 0,6 x x 57, 890 kg Karena putus geser > putus tarik ΦPn φ [ ( 0,6 x fu x nv ) + ( fy x gt ) ] 0,75 [890+ ( 00 x.) ] 0.95 kg > 00658,03 kg... OK 7.3 Sambungan Gelagar Melintang dengan Memanjang Pada perhitungan sambungan ini hanya diambil beberapa titik simpul, untuk simpul yang lain disamakan. lat sambung yang digunakan adalah baut tipe geser tumpu Kekuatan geser baut (LRFD 3... ) Vd φ f x Vn b Dimana Vn r x f u x b Keterangan : r Untuk baut tanpa ulir pada bidang geser ( 0,5 ) r Untuk baut dengan ulir pada bidang geser ( 0, ) φ f Faktor reduksi kekuatan untuk fraktur ( 0,75 ) b f u Tegangan tarik putus baut. b Luas bruto penampang baut pada daerah tak berulir. Kekuatan tumpu (LRFD 3... ) Rd φ f x Rn Dimana Rn, x d b x t p x f u Keterangan : φ f Faktor reduksi kekuatan untuk fraktur ( 0,75 ) d b Diameter baut nominal pada daerah tak berulir. t p Tebal pelat. f u Tegangan tarik putus yang terendah dari baut atau pelat. Data data perencanaan : Profil gelagar melintang WF 900 x 300 x 6 x 8 Profil gelagar memanjang WF 600 x 300 x x 3 Pelat penyambung t 5 mm ; BJ 37 Baut d 6 mm ; BJ Φ lubang 6 +,5 7,5 mm (dibor) Sambungan pada gelagar memanjang ( bidang geser) Kekuatan ijin baut : - Kekuatan geser baut Vd φ f x Vn 0,75 x 0,5 x.00 x x (0,5 x π x,6 ) 3.089,8 kg - Kekuatan tumpu baut Rd φ f x Rn 0,75 x, x,6 x,5 x kg - Gaya yang bekerja adalah gaya geser maksimum antara gelagar memanjang dengan melintang. (Lihat perencanaan gelagar memanjang) Pu x [(Qd x λ) + (QL x λ) + P ] x [(.790x5)+(.600 x5)+8.900] 7.95kg 3

14 Vd yang menentukan adalah : 3.089,8 kg (diambil yang terkecil) Jumlah baut yang diperlukan. - n Pu 7.95 xvd 3.089,8,9 baut 5 baut ( sisi sayap ) Syarat jarak baut berdasarkan segi pelaksanaan (Pasal 3. ISC, LRFD): (d,60 cm) 3d S 5t p,5d S (t p + 00) atau 00 mm,5d b S t p atau 50 mm Jadi :,8 cm S,5 cm, cm S 6 cm,0 cm S 8 cm Sambungan pada gelagar melintang Kekuatan ijin baut : - Kekuatan geser baut Vd φ f x Vn 0,75 x 0,5 x.00 x x (0,5 x π x,6 ) 3.089,8 kg Kekuatan tumpu baut Rd φ f x Rn 0,75 x, x,6 x,5 x kg Gaya yang bekerja adalah gaya geser maksimum antara gelagar memanjang dengan melintang. (Lihat perencanaan gelagar memanjang) Pu x [(Qd x λ) + Tr] x [(.790x5)+(.600 x5)+8.900] 7.95kg Vd yang menentukan adalah : 3.089,8 kg (diambi yang terkecil) Jumlah baut yang diperlukan. Pu n xvd 3.089,8 6 baut ( sisi sayap ) masing masing sisi 5 buah baut Kontrol pelat siku Direncanakan plat siku 60 x 60 x 6 - Luas geser pelat siku nv L mv x t L (L n d ) x t L (0 5,6) x 0,6 6, cm - Kuat rencana φ Rn φ x 0,6 x fu x nv 0,75 x 0,6 x x 6,.988 kg Karena siku maka : φ Rn > Pu x.988 kg > 7.95 kg 3.9,05 kg > 5.57,575 kg...ok WF 00 x 300 x 0 x 6 (memanjang) Profil siku 90 x 90 x Baut pada balok melintang Baut pada balok memanjang WF 900 x 300 x 6 x 8 (melintang) Gambar 8. Sambungan Gelagar Melintang Memanjang 7. Sambungan di simpul 0 Simpul 0 adalah pertemuan antara batang batang: Penggantung WF , kg Batang tarik kanan WF ,9 kg Batang tarik kiri WF , kg Gel. Melintang WF ,9 kg lat sambung yang digunakan adalah : Baut d 36 mm ; BJ 55 Pelat t 0 mm ; BJ 37 Kekuatan ijin baut pada simpul 0 : - Kekuatan geser baut Vd φ f x Vn 0,75 x 0,5 x x x ( xπ x 3,6 ) 0.983, kg - Kekuatan tumpu baut Rd φ f x Rn 0,75 x, x 3,6 x x kg WF 600 x 300 x x 3 (meman Profil siku 60 x 60 x 6 Jadi yang menentukan adalah kekuatan geser : Vd 0.983, kg

15 Penggantung WF Btg. Tarik WF POT. - 6 Ø 36 5 Ø 36 5 Ø 36 Perhitungan jumlah baut tiap batang pada simpul 0 - Penggantung ( jumlah baut yang n Pu 0036,.Vd 0.983,, baut ( tiap flens ) - B. Tarik kanan ( jumlah baut yang n Pu ,9.Vd 0.983, 5 baut ( tiap flens ) - B. Tarik kiri ( jumlah baut yang n Pu.5009,.Vd 0.983, 35,7 38 baut ( tiap flens ) - G. Melintang ( jumlah baut yang n Pu 59.50,9.Vd 0.983,, baut ( tiap flens ) Syarat jarak baut berdasarkan (Pasal 3. ISC, LRFD): 3d S 5t p,5d S (t p +00),5d b S t p Jadi : 0,8 cm S 30 cm 5, cm S 8 cm,5 cm S cm Kontrol Kekuatan Plat Simpul Mu x 5, ,5 kgcm Ø nt.nnt 0,9 x fy x t x h 0,9 x 00 x x kg (dipakai) X 0,75 x fu x n 0,75 x 5500 x,5 853,5 kg Ø b.mn 0,9 x Z x fy Z xth lub ang x s 0,5 x 3 x 60 37,5 x ,5 Ø b.mn 0,9 x Z x fy 0,9 x 8637,5 x kg Ø v.vn 0,75 x 0,6 x,5 x kg Cek kekuatan Plat: Nut + ΦNnt Φ Nut + ΦNnt Φ , Φ 0,087 < OK Mn bmn Mn bmn + Φ ,5 bmn Φ 7.5 Sambungan di simpul 0 Vu vvn Vu vvn < < < 0 B Diambil Potongan H Nut H ,5 x.50.09, ,3 kg Vu kg 0 Simpul 0 adalah pertemuan antara batang batang: Batang Vertikal WF , kg Batang Busur kanan 5

16 Btg. vertikal WF Btg. BUSUR WF P enggantung WF Ø 36 5 Ø 36 5 Ø 36 5 Ø 36 5 Ø 36 3 Ø 36 WF ,87 kg Batang Busur kiri WF , kg Batang Penggantung WF ,9 kg Batang Horisontal WF , kg lat sambung yang digunakan adalah : Baut d 36 mm ; BJ 55 Pelat t 0 mm ; BJ 37 Kekuatan ijin baut pada simpul 0 : - Kekuatan geser baut Vd φ f x Vn 0,75 x 0,5 x x x ( xπ x 3,6 ) 0.983, kg ( menentukan ) - Kekuatan tumpu baut Rd φ f x Rn 0,75 x, x 3,6 x x kg Jadi yang menentukan adalah kekuatan geser : Vd 0.983, kg Perhitungan jumlah baut tiap batang pada simpul 0 - Penggantung ( jumlah baut yang n Pu 0036,.Vd x 0.983,, 3 baut ( tiap flens ) - B. Vertikal( jumlah baut yang n Pu 3.550,.Vd x 0.983,, 3 baut ( tiap flens ) - B. Busur kanan ( jumlah baut yang n Pu 735,87.Vd x 0.983, 7,77 0 baut ( tiap flens ) - B. Busur Kiri ( jumlah baut yang n Pu.Vd 75.80, x 0.983, 7,77 0 baut ( tiap flens ) - B. Horisontal ( jumlah baut yang Pu 35,79 n.vd x 0.983, 0, 3 buah ( tiap flens ) Syarat jarak baut berdasarkan (Pasal 3. ISC, LRFD): 3d S 5t p,5d S (t p +00),5d b S t p Jadi : 0,8 cm S 30 cm 5, cm S 8 cm,5 cm S cm SMBUNGN SIMPUL 0 POT Sambungan di simpul 0 B 0 B 0 Simpul 0B adalah pertemuan antara batang batang: Batang Vertikal WF , kg Batang Busur kanan WF ,58 kg Batang Busur kiri WF , kg Batang Diagonal kanan 6

17 Btg. BUSUR WF Btg. Diagonal WF Ø 36 7 Ø 36 7 Ø 36 7 Ø 36 3 Ø 36 WF ,9 kg Batang Diagonal kiri WF ,7 kg Batang Horisontal WF ,79 kg lat sambung yang digunakan adalah : Baut d 36 mm ; BJ 55 Pelat t 0 mm ; BJ 37 Kekuatan ijin baut pada simpul 0 : - Kekuatan geser baut Vd φ f x Vn 0,75 x 0,5 x x x ( xπ x 3,6 ) 0.983, kg ( menentukan ) - Kekuatan tumpu baut Rd φ f x Rn 0,75 x, x 3,6 x x kg Jadi yang menentukan adalah kekuatan geser : Vd 0.983, kg Perhitungan jumlah baut tiap batang pada simpul 0 - B. Vertikal ( jumlah baut yang n Pu 3.550,.Vd x 0.983,, 6 baut ( tiap flens ) - B. Busur Kanan ( jumlah baut yang Pu n.vd.03.38,58 x 0.983,,60 8 baut ( tiap flens ) - B. Busur kiri ( jumlah baut yang n Pu 0883,.Vd x 0.983,,5 8baut ( tiap flens ) - B. Diagonal kanan ( jumlah baut yang Pu n.vd 533,9 x 0.983,,9 3 baut ( tiap flens ) - B. Diagonal kiri ( jumlah baut yang Pu 809,67 n.vd x 0.983,,93 3 baut ( tiap flens ) - B. Horisontal ( jumlah baut yang Pu 35,79 n.vd x 0.983, 0, 3 buah ( tiap flens ) Syarat jarak baut berdasarkan (Pasal 3. ISC, LRFD): 3d S 5t p,5d S (t p +00),5d b S t p Jadi : 0,8 cm S 30 cm 5, cm S 8 cm,5 cm S cm 7.7 Sambungan di simpul Simpul adalah pertemuan antara batang batang: Batang Busur atas WF ,8 kg Batang Busur Bawah WF ,8 kg Batang Tarik WF ,6 kg lat sambung yang digunakan adalah : Baut d 36 mm ; BJ 55 Pelat t 0 mm ; BJ 37 Kekuatan ijin baut pada simpul : - Kekuatan geser baut Vd φ f x Vn 0,75 x 0,5 x x x ( xπ x 3,6 ) 0.983, kg ( menentukan ) - Kekuatan tumpu baut Rd POT. - φ f x Rn 0,75 x, x 3,6 x x kg 7

18 Melintang WF Busur WF Btg. Tarik WF Ø 36 8 Ø 36 PELT BJ t 0 mm 8 Ø 36 8 Ø 36 PELT BJ t 0 mm 8 Ø 36 8 Ø 36 8 Ø 36 8 Ø 36 Jadi yang menentukan adalah kekuatan geser : Vd 0.983, kg Perhitungan jumlah baut tiap batang pada simpul 0 - B. Busur tas ( jumlah baut yang n Pu 0705,5.Vd x 0.983, 8,7 30 baut ( tiap flens ) - B. Busur Bawah ( jumlah baut yang Pu 79057,63 n.vd x 0.983, 8,7 0baut ( tiap flens ) - B. Tarik ( jumlah baut yang Pu.33.8, n.vd x 0.983, 55,56 56 baut ( tiap flens ) - G. Melintang ( jumlah baut yang n Pu 59.50,9.Vd 0.983,, baut ( tiap flens ) Syarat jarak baut berdasarkan (Pasal 3. ISC, LRFD): 3d S 5t p,5d S (t p +00),5d b S t p Jadi : 0,8 cm S 30 cm 5, cm S 8 cm,5 cm S cm 8. Umum BB VIII PERENCNN STRUKTUR BNGUNN BWH Struktur bawah jembatan, direncanakan menggunakan pilar dan pondasi tiang pancang. Pilar (pier) merupakan bangunan yang menyalurkan gayagaya vertikal dan horisontal dari bangunan atas ke pondasi. 8. Pembebanan 8.. Pembebanan pada Struktur Busur (Bentang Tengah) Struktur bangunan atas jembatan menggunakan bahan baja dengan bentang 80 m dengan spesifikasi pembebanan sebagai berikut : a. Beban mati b. Beban hidup c. Beban angin d. Beban gesekan e. Beban Gempa 8.. Pembebanan pada Jembatan Tepi a. Beban hidup b. Beban hidup c. Beban angin d. Beban gesekan e. Beban Gempa 9..3 Pembebanan Struktur Bawah Gambar 8.3 Bentuk Pilar SMBUNGN SIMPUL POT. - a. Beban Mati Perhitungan berat pilar ditabelkan dibawah ini : b. Beban Tumbukan (Hanyutan) Beban tumbukan dianggap batang kayu dengan massa, M ton menumbuk dengan kecepatan aliran sungai. c. Gaya Seret 8

19 Menurut BMS, PPTJ pasal.. hal -39 untuk pilar type dinding, gaya seret yang terjadi adalah: T EF 0,5 C L x Vs x L Di mana, T EF Gaya seret nominal ultimate C L Koefisien seret, gambar. Vs Kecepatan aliran rata-rata yang dikaitkan dengan periode ulang (Tabel.7) L Luas proyeksi pilar tegak lurus arah aliran (m ) dengan tinggi sama dengan kedalaman aliran. d. Gaya Gempa Bangunan Bawah E 700 x f ' c V Gambar.Gaya gempa memanjang C.S.I.Wt 0, x x kg 358,086 ton Wi.hi F V. Wi.hi 60069,536 F ,3 95,76 kg 75030,8 F ,3 x 365,7 kg ,5 F ,3 x 3588, kg Data Pembebanan ditabelkan dibawah ini : V c C.S.I.Wt Wi.hi F V. Wi.hi 3,9 ton Gempa untuk pilar di rencanakan dengan menggunakan metode statik ekuivalen. W total W Pilar + W 80 m + W 30m Gambar 8.5 Gaya gempa melintang F F F3. Mati + Hidup. Mati + Hidup + Rem + Gempa 3. Mati + Hidup+ liran + Hanyutan + ngin. Mati + Hidup+ liran + Hanyutan + Gempa Didapat kombinasi pembebanan terbesar yaitu kombinasi IV V 5,3 ton Hy 369,00 ton Hx 369,00 ton My 70,9 tm Mx 96,87 tm 8.3 Perhitungan Daya Dukung Tiang Kelompok Untuk menghitung daya dukung tiang kelompok direncanakan konfigurasi dan koefisien efisiensinya. Perumusan untuk mencari daya dukung tiang kelompok adalah sebagai berikut : Q L (group) Q L ( tiang) x n x η Direncanakan pondasi tiang pancang Ø60 cm dengan konfigurasi 5 x 7. Jarak antar tiang (S) minimum,8 m. Daya dukung tanah untuk tiang yang digunakan adalah daya dukung tanah BH- S,5 D 5D 3 x 0,6 m 9

20 Kedalaman tiang : 0 m Np 5 pukulan Nw 5 0,9 p 0,5 x 3, x D 0,5 x 3, x 0,6 0,83 m s 3, x D x 0 37,68 m Qu 37,68, , , 3 tm Qd ijin Qu SF 60,3 tm 30,7 tm Koefisien efisiensi menggunakan perumusan dari Converse-Labarre : η arctan d s ( n ) m + ( m ) n 90 90xmxn arctan My 0,5,5 90 (7 )5 + (5 )7 5x7 0,8 Gambar 8.6 Konfigurasi Tiang Group 8.3. Perhitungan beban vertikal ekivalen (Pv) Perhitungan beban vertikal ekivalen (Pv) yang bekerja pada tiang pancang dalam kelompok tiang akibat beban vertikal (V), horisontal (H) dan momen (M) pada kepala tiang (poer) adalah sebagai berikut : V Mx.Ymax My.Xmax Pv + + n Σ Y Σ X 8. Kontrol Kekuatan Tiang 8.. Kontrol terhadap Gaya ksial Vertikal dan Horizontal a. Terhadap beban vertikal Untuk tanah kohesif N s Qijin 0 N b + SF 5 Daya dukung satu tiang dalam kelompok Qeff 30,36 x 0,76 7,36 ton Qeff > Pmax Daya dukung untuk tiang tarik Qu (LH + BH) Cu + W 8.. Kontrol terhadap gaya lateral Daya dukung mendatar dihitung dengan perumusan : k.d H a.δa β 8..3 Tiang Pancang Miring Tiang pancang miring berfungsi untuk menahan gaya horisontal pada pilar jembatan. Pada pilar ini terdapat tiang miring. H 369 ton 369/ 6,36 ton P max,09 ton Miringan tiang : 7 Sudut tiang adalah : α arc tan ( /7) 8,3 Kemampuang tiang miring : P max ( cos α ),09 x cos 8,3,09 x 0,98,5ton > 6,36 ton ( OK ) 0

21 Kemampuang tiang tegak : P max ( sin α ),09 x sin 8,3,09 x 0, 3,5 > 6,36 ton ( OK ) 8.5 Perencanaan Tulangan Pilar Data yang diperlukan : Mn diperoleh dari pembebanan kombinasi 3 diambil momen terbesar, yaitu Nmm. Untuk beton digunakan : f c 30 MPa fy 00 MPa 8.5. Penulangan Kepala Pilar Pada perhitungan ini yang dihitung adalah penulangan poer pilar, karena momen pada poer lebih besar dari momen kepala pilar. Direncanakan: tulangan lentur D 3 mm tulangan susut D mm 8.5. Penulangan Kolom Pilar a. Penulangan Lentur Data data perencanaan kolom pilar adalah : Diameter pilar 500 mm Tinggi pilar 5000 mm Tebal selimut 75 mm Fc 30 Mpa Fy 00 Mpa M max Nmm P.5,35 ton Dari Pcacool didapat diagram interaksi tulangan sebagai berikut : b. Penulangan geser Kolom Dipasang tulangan sengkang Ф 0 mm Penulangan Balok Pilar Hasil momen maksimal pada balok dengan SP000 didapat Nmm. a. Penulangan tumpuan Jadi digunakan tulangan lentur tarik : 0 D 9 ( s 6.60 mm ) Jadi digunakan tulangan lentur tekan : s, 3.96,0 mm Jadi digunakan tulangan : 5 D 9 (s 330 mm ) a. Penulangan geser tumpuan balok Luas penampang tulangan geser minimum adalah : v 0,35 (bv x s )/fy (79,98 x000 x 00)/00 x 97 79,6 mm Dipasang tulangan sengkang Ф6 00 mm (s 753,6 mm. b. Penulangan geser lapangan balok Luas penampang tulangan geser minimum adalah : v 0,35 (bv x s )/fy (79,98 x000 x 00)/00 x 97 69,67mm Dipasang tulangan sengkang Ф6 500 mm (s 753,6 mm Kontrol Geser Ponds a. Geser ponds akibat pilar terhadap plat poer Geser akibat tekanan badan kolom dianggap terkendali jika memenuhi persyaratan berikut V* Vc, Rumus yang digunakan untuk mencai keliling kritis adalah k x (bo + do) x d k x (bo + do) x d diambil m x ( ) x mm Kekuatan beton pile cap menahan geser ponds Vc 6 V* Vc K c R f ' c x luas bidang geser ponds 0,6 35 x mm ,66 N

22 .5.35, N ,66 N... OK Tidak perlu tulangan geser. b. Geser ponds akibat tiang pancang terhadap plat poer Gaya P dari tiang pancang diambil dari Pmax tiang pancang memikul beban. Hal ini di karenakan gaya aksi sama dengan gaya reaksi. P,09 ton.090 N. Dari perhitungan kekuatan plat diatas didapat kekuatan plat : Vc ,66 N. Maka dari data diatas dapat disimpulkan : V < Vc.090 N < ,66... OK