PERHITUNGAN KONSTRUKSI

Transkripsi

1 V - 1 BAB V PERHITUNGAN KONSTRUKSI 5.1 DATA PERENCANAAN BANGUNAN Direncanakan : Bentang Jembatan : 80 meter Lebar Jembatan : 9 ( ) meter Jenis Jembatan : Struktur Rangka Baja Bangunan Atas a. Lantai Jembatan Lebar Lantai Jembatan : x 3,5 meter Mutu Beton : 5 Mpa Tinggi Plat : 0 cm b. Lantai Trotoar Lebar Lantai Trotoar : x 1 meter Mutu Beton : 5 Mpa Tinggi Plat : 0 cm Bangunan Bawah a. Abutment Mutu beton : 35 MPa Mutu tulangan : 40 MPa Jenis : Kontraport b. Pelat injak Mutu beton : 35 MPa Mutu tulangan : 40 MPa c. Bangunan pondasi Mutu beton : 40 MPa Mutu tulangan : 40 MPa Jenis : Tiang pancang

2 V - Gambar 5.1 Penampang Memanjang Jembatan Gambar 5. Penampang Melintang Jembatan

3 V PERHITUNGAN BANGUNAN ATAS 5..1 Perhitungan Sandaran Railing atau sandaran merupakan pagar untuk pengamanan pengguna jembatan khususnya pejalan kaki. Menurut Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya halaman 10 : Tiang-tiang sandaran pada setiap tepi trotoar harus diperhitungkan untuk dapat menahan beban horizontal sebesar 100 kg/m yang bekerja pada tinggi 90 cm diatas lantai trotoir. Jika gelagar melintang diasumsikan menggunakan IWF 708x30x15x8-15 dan rangka induk diasumsikan menggunakan IWF 48x407x0x35-83 maka tinggi sandaran dari sumbu bawah rangka induk dihitung sebagai berikut : h1 tinggi sandaran dari trotoar 900 mm h tinggi trotoar 50 mm h3 tinggi plat lantai kendaraan 00 mm h4 tinggi gelagar melintang 890 mm (IWF 708x30x15x8-15) h5 tebal sayap gelagar melintang 3 mm h6 lebar profil rangka induk 407 mm (IWF 48x407x0x35-83) Gambar 5.3 Tinggi Tiang Sandaran hs h1 + h + h3 + (h4 h5 - (1/ x h6)) ( (1/ x 407)) 1639,5 mm

4 V - 4 sedangkan tinggi total rangka adalah 6.3 meter Sandaran diasumsikan mempunyai sendi pada rangka utama dengan panjang sandaran yang menumpu pada rangka utama sebesar (pada tengah bentang) : Dengan menggunakan rumus segitiga : Ls Ls ( ,5) ( ,5) ,809 mm 369,880 cm Pembebanan pada pipa sandaran : Beban horizontal (H) 100 kg/m Beban vertikal (V) 7,13 kg/m (berat sendiri pipa sandaran) Sandaran direncanakan menggunakan pipa φ 76,3 mm (3 inchi). a. Data Perencanaan σ ijin 160 MPa E baja,1 x 10 5 MPa b. Data Teknis Profil D

5 V - 5 D 7,63 cm t 0,4 cm F 9,085 cm G 7,13 kg/m I 59,5 cm 4 i,60 cm W 15,6 cm R V + H 7, ,54 kg/m R AV 1 q Ls 1 100,54 3, ,369 kg Momen yang terjadi pada pipa sandaran : Mu 1 q Ls ,54 3, ,374 kgm 8 Geser yang terjadi pada pipa sandaran : D 1 q Ls 1 100,54 3, ,369 kg c. Kontrol terhadap Bahan dan Tegangan yang Ada 1) Terhadap lendutan

6 V x qh x l 384 E I 4 l < x1,003x 369, x,1x 10 x 59,5 l 1,95 cm < , 8 180,054 cm OK ) Terhadap momen σ u < σ ijin Mu σ ijin W 17137,4 1098,55 kg/cm < 1600 kg/cm...ok 15,6 3) Terhadap geser τ DxS 185,369 x 15,6 l 59, 5 48,600 kg/cm τ ijin 0,58 x σ ijin 0,58 x kg/cm τ < τ ijin...ok Jadi pipa φ 76,3 ( 3 inchi ) dapat dipakai untuk sandaran. 5.. Perhitungan Lantai Trotoar Fungsi utama trotoar adalah memberikan layanan yang optimal bagi pejalan kaki baik dari segi keamanan maupun kenyamanan. Berdasar PPJJR 1987 : Kontruksi trotoar harus diperhitungkan terhadap beban hidup ( q ) 500 kg/m, Kerb yang terdapat pada tepi tepi lantai kendaraan diperhitungkan untuk dapat menahan beban satu horisontal ke arah melintang jembatan sebesar ( P ) 500 kg/m yang bekerja pada puncak kerb yang bersangkutan atau pada tinggi 5 cm diatas permukaan lantai kendaraan apabila kerb lebih tinggi dari 5 cm.

7 V - 7 Gambar 5.4 Pembebanan pada Trotoar a. Data Perencanaan f c 5 MPa γ c 500 kg/m 3 fy 40 MPa φ 16 mm d h p ½ φ tulangan mm b. Pembebanan 1) Akibat Beban Mati P 1 (berat trotoar) 0,5 x 1,00 x 1,00 x kg P (berat pelat jembatan) 0,0 x 1,00 x 1,00 x kg ) Akibat Beban Hidup H 1 (beban pejalan kaki) 1,00 x kg H (beban tumbukan (pada trotoar)) 1,00 x kg 3) Akibat Momen yang terjadi di titik A MP 1 65 x 0,5 31,5 kgm MP 500 x 0,5 50 kgm MH x 0,5 50 kgm MH 500 x 0,45 5 kgm + M total (Mu) 1037,5 kgm c. Perhitungan Tulangan

8 V - 8 Mu x 10 - bd ρ x0, 8xfy (1-0,588 x ρ x fy f ' c ) 1037,5 1x 0,0 x 10 - ρ x 0,8 x 400 (1-0,588 x ρ 400 x ) ρ 190 ρ +,543 0 ρ 0,0013 1, 4 ρ min fy 1, ,0058 ρ max 0,75 x β 1 0,85 f ' c 600 x fy fy dan β 1 0,85 ρ 0,85 x max 0,75 x 0,85 x dan β 1 0, ρ max 0,013 Karena ρ min > ρ dipakai ρ min 0,0058 A ρ x b x d 0,0058 x 1000 x ,6 mm Dipakai tulangan φ (As 1340 mm ) Checking : ρ As terpasang (b x d) 1340 (1000 x 0) 0,0087 < ρ max.ok Menurut SKSNI T pasal , dalam arah tegak lurus terhadap tulangan utama harus disediakan tulangan pembagi (untuk tegangan susut dan suhu) untuk fy 40 MPa As 0,005 x b x d As 0,005 x 1000 x mm Digunakan tulangan bagi D1-00 (A 565 mm )

9 V Perencanaan Pelat Lantai Kendaraan Gambar 5.5 Pelat Lantai Kendaraan a. Data Perencanaan Mutu Beton (f c) 5 MPa Mutu Tulangan (fy) 40 MPa Tebal Pelat Lantai 0 cm Tebal Perkerasan 5 cm φ tulangan rencana 14 mm Tebal Selimut Beton (p) 40 mm ( untuk konstruksi lantai yang langsung berhubungan dengan cuaca ) Berat jenis beton ( c ) 5 kn/m kg/m 3 Berat jenis aspal ( a ) kn/m 00 kg/m 3 b. Perhitungan Momen Lentur Pada Pelat Lantai Kendaraan 1) Akibat Beban Mati : Berat sendiri pelat 0,0 x 1,00 x kg/m Berat aspal 0,05 x 1,00 x kg/m Berat air hujan 0,05 x 1,00 x kg/m + Momen Tumpuan Momen Lapangan 1/10 x q x L qd L 660 kg/m 1/10 x 660 x 1,75 0,15 kgm

10 V - 10 ) Akibat Beban Hidup ( T ) : Untuk perhitungan kekuatan lantai kendaraan atau sistem lantai kendaraan jembatan harus digunakan beban T yaitu beban yang merupakan kendaraan truck yang mempunyai beban roda ganda ( Dual Wheel Load ) sebesar 10 ton. Gambar 5.6 Beban T o Beban T 10 ton o Bidang kontak pada sumbu plat tx ( 50 + ( x 15 )) 80 cm 0,8 m ty ( 30 + ( x 15 )) 60 cm 0,6 m o Penyebaran Beban T T ,8 x0,6 0833,333 kg/m

11 V - 11 Kondisi 1 ( satu roda ditengah pelat ) Gambar 5.7 Penyebaran Beban T pada Kondisi 1 o tx 0,80 m tx 0,8 0, 457 Lx 1,75 o ty 0,60 m o Lx 1,75 m ty 0,6 0, 343 Ly 1,75 o Ly 5,00 m Dari tabel Bittner : Fxm 0,159 Fym 0,0865 Momen maksimum pada kondisi 1 ( satu roda ditengah pelat ) : Mxm fxm x T x tx x ty 0,159 x 0833,333 x 0,8 x 0,6 159,000 kgm Mym Fym x T x tx x ty

12 V - 1 0,0865 x 0833,333 x 0,8 x 0,6 865,000 kg Kondisi ( dua roda berdekatan ) Gambar 5.8 Penyebaran Beban T pada Kondisi Luas bidang kontak diatas dapat dihitung menjadi bagian, yaitu : Bagian 1 o tx 1,75 m o ty 0,6 m tx 1,75 lx 1, 75 1,0

13 V - 13 o lx 1,75 m o ly 5 m Dari tabel Bittner diperoleh : ƒ xm 0,0904 ƒ ym 0,057 ty 0,6 lx 1, 75 0,343 Momen yang terjadi : M xm1 ƒ xm T tx ty 0, ,333 1,75 0, ,500 kgm M ym1 ƒ ym T tx ty 0, ,333 1,75 0, 6 151,50 kgm Bagian o tx 0,3 m o ty 0,6 m o lx 1,75 m o ly 5 m tx 0,3 lx 1, 75 ty 0,6 lx 1, 75 0,171 0,343 Dari tabel Bittner diperoleh : ƒ xm 0,106 ƒ ym 0,1043 Momen yang terjadi : M xm ƒ xm T tx ty 0, ,333 0,3 0, 6 789,750 kgm M ym ƒ ym T tx ty

14 V , ,333 0,3 0, 6 391,15 kgm Momen maksimum pada kondisi : M xm M ym M xm1 M xm 1977,5 789, ,750 kgm M ym1 M ym 151,5 391,15 860,15 kgm Momen maksimum akibat beban hidup T diambil dari momen terbesar pada kondisi 1 dan kondisi, yaitu : Momen maksimum pada kondisi 1 (satu roda ditengah pelat) : M xm M ym 159,000 kgm 865,000 kgm Momen maksimum pada kondisi (dua roda berdekatan) : M xm M ym 1187,750 kgm 860,15 kgm Dipilih momen pada kondisi 1 (satu roda ditengah pelat), karena menghasilkan nilai momen yang terbesar. Momen total yang terjadi pada pelat tengah akibat beban mati dan beban hidup adalah : M X M Y M xdl + M xll 0, , ,15 kgm M ydl + M yll 0, , ,15 kgm

15 V - 15 c. Perhitungan Tulangan Pelat Lantai Kendaraan Tulangan pada arah melintang jembatan (lx) Mx M X φ, φ 0,8 ( factor reduksi untuk menahan momen lentur ) M X 1731,15 0,8 163,906 kgm 1,639Nm b 1,00 m d 1 h p - φ mm 0,15 m Mx 1,639 bd 1,00 0,15 936,753 kn/m 0, Mpa Mx bd fy ρ 0,8 fy 1 0,588 ρ f ' c 40 0,947 ρ 0, ,588 ρ 5 19ρ 1 5, 645ρ 0,947 ( ) 1083,84ρ 19ρ + 0,947 0 ρ 1 0,0051 ρ 0,17 0,85 f ' c β1 600 ρ balance fy fy 0,85 x 5 x0, x ,0645 ρ max 0,75 ρbalance ρ min 0,75 0, ,0483 1,4 fy 1, ,00583

16 V - 16 Syarat, ρ < min < ρ ρ max, karena ρ min ρ < maka digunakan ρ ρ 0,00583 min As ρ b d , ,00 0, ,16 mm Digunakan tulangan Ø (A s 106 mm ) 6 Tulangan pada arah memanjang jembatan (ly) My M y φ, φ 0,8 ( factor reduksi untuk menahan momen lentur ) M y 1067,15 0,8 1333,906 kgm 13,33906 knm b 1,00 m d 1 h - p - φ tul X - φ mm 0,136 m My 13,33906 bd 1,00 0,136 74,948 kn/m 0,74948 Mpa My bd fy ρ 0,8 fy 1 0,588 ρ f ' c 0, ρ 0, ,588 ρ 5 19ρ 1 5, 645ρ 0,743 ( ) 1083,84ρ 19ρ + 0,743 0 ρ 1 0,0035, ρ 0,174 0,85 f ' c β1 600 ρ balance fy fy 0,85 x 5 x0, x ,0645

17 V - 17 ρ max 0,75 ρbalance ρ min 0,75 0, ,0483 1,4 fy 1, ,00583 Syarat, ρ < min < ρ ρ max, karena ρ min ρ < maka digunakan ρ ρ 0,00583 min As ρ b d , ,00 0, ,88 mm Digunakan tulangan Ø 1 15 (A s 905 mm ) 6 d. Cek Deck Slab Direncanakan menggunakan dek baja type Ribdeck 80 dengan dimensi sebagai berikut : t 1, mm W 14,8 kg/m A 1,848 mm I 37,6 cm 4 Y NA 4,5 mm 4,5 cm Mencari momen lawan (Wx) 80 x185 1,(80 1,) y x3 x(80 x185 1,(80 1,) 80 x185 1,(80 1,) x3 x(80 x185 1,(80 1,) 1,488 mm 0,148 cm y ,488 78,51 mm 7,851 cm

18 V - 18 W 1 W 37,6 1605,405 cm 0,148 37,6 30,63 cm 7, Untuk Wx dipakai W 30,63 cm 3 Cek tegangan yang terjadi : σ terjadi M W x < σ 163,906 30,63 < 1867 kg/cm 71,503 kg/cm < 1867 kg/cm...ok 5..4 Perencanaan Gelagar Memanjang

19 V - 19 Gelagar jembatan berfungsi untuk menerima beban-beban yang bekerja diatasnya dan menyalurkannya ke bangunan dibawahnya. Pembebanan pada gelagar memanjang meliputi : Beban mati Beban mati terdiri dari berat sendiri gelagar dan beban-beban yang bekerja diatasnya (pelat lantai jembatan, perkerasan, dan air hujan) Beban hidup Beban hidup pada gelagar jembatan dinyatakan dengan beban D atau beban jalur, yang terdiri dari beban terbagi rata q ton per meter panjang per jalur, dan beban garis P ton per jalur lalu lintas tersebut. Gambar 5.9 Pemodelan Beban Gelagar Memanjang Data teknis perencanaan gelagar memanjang :

20 V - 0 Mutu beton (f c) 5 Mpa Mutu baja (fy) 40 Mpa Berat isi beton bertulang 500 kg/m3 Berat isi beton biasa 00 kg/m3 Berat isi aspal 00 kg/m3 Tebal pelat lantai kendaraan 0 cm Tebal lapis perkerasan 5 cm Tinggi trotoar 5 cm Jarak antar gelagar melintang 500 cm Gelagar tepi Gambar 5.10 Pembebanan Pada Gelagar Tepi 1. Perhitungan momen lentur pada gelagar tepi a. Beban mati Beban mati ( qd1) akibat pelat lantai trotoar dan beban diatasnya : Berat Trotoar 0,5 x 1,00 x kg/m

21 V - 1 Berat Pelat lantai 0,0x 1,00 x kg/m Berat air hujan 0,05 x 1,00 x kg/m Berat Dek Baja 1,00 x 11,35 11,35 kg/m + qd1 1311,35 kg/m Beban mati akibat ( qd ) pelat lantai trotoar dan beban diatasnya : Berat Perkerasan 0,05 x x 00 96,5 kg/m Berat Pelat lantai 0,0 x 0,875 x ,5 kg/m Berat air hujan 0,05 x 0,875 x kg/m Berat Dek Baja 0,875 x 11,35 9,931 kg/m + qd 593,681 kg/m Beban Trapezium diubah menjadi beban Ekivalen : qd 4 x qe ( 3L 4a ) x L 8 593,681 4 qe ( 3x5 4 x 0,875 ) x 5 x 8

22 V - qe 569,439 kg/m Berat Sendiri Profil Gelagar Memanjang ( qd3 ) 49,6 kg/m ( Diasumsikan menggunakan profil IWF 350 x 175 x 7 x 11 49,6 ) Jadi beban Mati Total ( qdl ) qd1 + qe + qd3 1311, , ,6 1930,389 kg/m Gaya geser maksimum akibat beban mati ( Dmak DL ) : Dmak DL ½ x q x L ½ x 1930,389 x 5 485,973 kg Momen maksimum akibat beban mati ( Mmak DL ) : Mmax DL 1 x q x L 8 DL x 1930,389 x 603,465 kgm b. Beban Hidup Beban terbagi rata ( q ) Bentang jembatan 80 m, maka : q 1.1 (1 + 30/L) t/m' untuk L > 60 m 1.1 (1 + 30/80 ) t/m' 1,65 t/m Untuk perhitungan momen dan gaya lintang :

23 V - 3 q Beban terbagi rata (q ) α s,75, dimana : α faktor distribusi, α 0,75 bila kekuatan gelagar melintang diperhitungkan, α 1,00 bila kekuatan gelagar melintang tidak diperhitungkan s lebar pengaruh beban hidup pada gelagar tepi s 1, ,875 q q α s,75 1,65 x 0,75 x0, 875,75 0,55 t/m 55 kg/m Ketentuan penggunaan beban D dalam arah melintang jembatan : o Untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan lebih besar dari 5,50 meter, beban D sepenuhnya (100%) dibebankan pada lebar jalur 5,50 meter sedang lebar selebihnya dibebani hanya separuh beban D (50%). q 50 % 55 kg/m 6,5 kg/m o Untuk perhitungan kekuatan gelagar karena pengaruh beban hidup pada trotoar, diperhitungkan beban sebesar 60% beban hidup trotoar. Beban hidup pada trotoar 500 kg/m Pengaruh beban hidup pada trotar (q) q 60% x ( 1,00 x 500 ) 300 kg/m Beban Hidup terbagi rata pada gelagar tepi : q 6, ,5 kg/m Beban garis P P 1 ton, Untuk perhitungan momen dan gaya lintang : P Beban garis (P ) α s' K,75 dimana : K koefisien kejut, yang ditentukan dengan rumus :

24 V K ( ) L 0 ( ) 1 + 1, P P α s' K 1,75 x 0,75 x 0,875 x1, 153,75 3,30 T 330 kg Untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan lebih besar dari 5,50 meter, beban D sepenuhnya (100%) dibebankan pada lebar jalur 5,50 meter sedang lebar selebihnya dibebani hanya separuh beban D (50%). P 50 % kg Gaya geser maksimum akibat beban hidup ( Dmak LL ) : DmakLL ½ p + ½ q L ( ½ x 1651 ) + ( ½ x 56.5 x 5 ) 31,15 kg Momen maksimum akibat beban hidup (Mmak LL) : MmaxLL 1 1 q l + P l , ,781 kgm Gaya geser total pada gelagar tepi : Dtot DmakDL + Dmak LL 485,973 kg + 31,15 kg 7057,098 kg Momen total pada gelagar tepi :

25 V - 5 Mtot Mmax DL + Mmax LL 603,465 kgm + 380,781 kgm 9853,46 kgm. Pendimensian profil gelagar tepi Mtot 9853,46 kgm 98534,6 kgcm σ Bj kg/cm Wx Mtot σ 98534, ,758 cm 3 Digunakan profil baja IWF x 7 x 11 49,6 Profil Berat Ukuran (mm) WF (kg/m) A B t1 t r 350 x , Luas Momen Inersia Jari-jari Inersia Momen Lawan tampang Ix Iy ix iy Wx Wy 63, ,7 3, Kontrol terhadap bahan dan tegangan Kontrol terhadap lendutan (δ ) qtot L P L δ max EI 48EI x ( 19, ,63) x < δ ijin (,1 10 ) (,1 10 ) ,71 + 0,150 < 1,00 cm 0,86 cm < 1,00 cm...ok 3 L < 500 Kontrol terhadap tegangan lentur yang terjadi ( σ ) : σ terjadi M W tot x < σ

26 V ,6 < 1867 kg/cm ,386 kg/cm < 1867 kg/cm...ok Kontrol terhadap tegangan geser yang terjadi ( τ ) 1 1 D max q tot L + P kg 1 + ( 19, ,63) A web A profil A flens 63,14 - ( ( 17,5 1,1 )) 4.64 cm τ terjadi D max A < τ web ,64 < 0,58 σ 86,404 kg/cm < 108,86 kg/cm OK

27 V Gelagar tengah Gambar 5.11 Penampang Melintang Gelagar Tengah 1) Perhitungan momen lentur pada gelagar tengah a. Beban mati Berat lapis perkerasan 0,05 0, ,5 kg/m Berat pelat lantai kendaraan 0,0 0, ,50 kg/m Berat air hujan 0,05 0, ,75 kg/m Berat profil dan dek baja 0,875 x 11,35 9,931 kg/m + q DL 587,431 kg/m

28 V - 8 Beban Trapezium diubah menjadi beban Ekivalen : qdl 4 x qe ( 3L 4a ) x L 8 587,431 4 qe ( 3x5 4 x 0,875 ) x 5 x 8 qe 563,444 kg/m Beban mati yang bekerja pada gelagar Tengah x qe x 563, ,888 kg/m Berat Sendiri Profil Gelagar Memanjang 49,6 kg/m ( Diasumsikan menggunakan profil IWF 350 x 175 x 7 x 11 49,6 ) Beban Mati Total ( qdl ) 116, ,6 1176,480 kg/m Gaya Geser maksimum akibat beban mati ( Dmak DL ) : Dmak DL ½ x q x L ½ x 1176,480 x 5 941, kg Momen maksimum akibat beban mati ( Mmax DL ) : 1 MmaxDL q DL l , ,5 kgm 5

29 V - 9 b. Beban Hidup Beban terbagi rata ( q ) Bentang jembatan 80 m, maka : q 1.1 (1 + 30/L) t/m' untuk L > 60 m 1.1 (1 + 30/80 ) t/m' 1,65 t/m Untuk perhitungan momen dan gaya lintang : Beban terbagi rata (q ) q α s,75 dimana : α faktor distribusi, α 0,75 bila kekuatan gelagar melintang diperhitungkan, α 1,00 bila kekuatan gelagar melintang tidak diperhitungkan s lebar pengaruh beban hidup pada gelagar tepi 1,75 m q 1,65 0,75 1, 75,75 0,7875 t/m 787,5 kg/m Ketentuan penggunaan beban D dalam arah melintang jembatan : o Untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan lebih besar dari 5,50 meter, beban D sepenuhnya (100%) dibebankan pada lebar jalur 5,50 meter sedang lebar selebihnya dibebani hanya separuh beban D (50%). Beban Hidup terbagi rata pada gelagar tengah : q 100 % 787,5 kg/m 787,5 kg/m Beban garis P P 1 ton Untuk perhitungan momen dan gaya lintang : P Beban garis (P ) α s' K,75, dimana : K koefisien kejut, yang ditentukan dengan rumus : 0 K ( ) ( ) 1 + 1,

30 V - 30 P P α s' K 1,75 0,75 1,75 1, 153,75 6,604 T 6604 kg Ketentuan penggunaan beban D dalam arah melintang jembatan : Untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan lebih besar dari 5,50 meter, beban D sepenuhnya (100%) dibebankan pada lebar jalur 5,50 meter sedang lebar selebihnya dibebani hanya separuh beban D (50%). P 100 % kg Gaya geser maksimum akibat beban hidup ( Dmax LL ) : DmakLL ½ p + ½ q L ( ½ x 6604 ) + ( ½ x 787,5 x 5 ) 570,75 kg Momen maksimum akibat beban hidup (Mmax LL) : Mmax 1 1 q l + P l , kgm Gaya geser total pada gelagar tengah : Dtot DmakDL + Dmak LL 941,0 kg + 570,75 kg 811,95 kg

31 V - 31 Momen total pada gelagar tengah : Mtot Mmax DL + Mmax LL 3676, ,437 kgm ) Pendimensian Profil gelagar tengah Mtot 1439,437 kgm ,7 kgcm σ Bj kg/cm Wx Mtot σ , ,885 cm 3 Digunakan profil baja IWF x 7 x 11 49,6 Profil Berat Ukuran (mm) WF (kg/m) A B t1 t r 350 x , ) Kontrol terhadap bahan dan tegangan Luas Momen Inersia Jari-jari Inersia Momen Lawan tampang Ix Iy ix iy Wx Wy 63, ,7 3, Kontrol terhadap lendutan (δ ) qtot L P L δ max EI 48EI x ( 11, ,875) x < δ ijin (,1 10 ) (,1 10 ) , ,409 < 1,00 cm cm < 1,00 cm...ok 3 L < 500 Kontrol terhadap tegangan lentur yang terjadi ( σ ) :

32 V - 3 σ terjadi M W tot x < σ ,7 < 1867 kg/cm ,088 kg/cm < 1867 kg/cm...ok Kontrol terhadap tegangan geser yang terjadi ( τ ) 1 1 D max q tot L + P ( 11, ,875) ,75 kg A web A profil A flens 7,16 - ( ( 19,9 1,1 )) 8,38 cm τ terjadi D max A < τ web 811,75 8,38 < 0,58 σ 89,349 kg/cm < 108,86 kg/cm OK

33 V Perencanaan Gelagar Melintang Pembebanan pada gelagar melintang meliputi : a. Beban Mati Terdiri dari berat sendiri gelagar dan beban yang bekerja diatasnya (gelagar memanjang, pelat lantai jembatan, perkerasan, dan air hujan). b. Beban Hidup Beban hidup pada gelagar jembatan dinyatakan dengan beban D atau beban jalur, yang terdiri dari beban terbagi rata q ton permeter panjang perjalur lalu lintas tersebut. Pada jembatan rangka baja, elemen struktur komposit terbentuk melalui kerjasama antara gelagar melintang dengan pelat beton. Factor penting dalam struktur komposit adalah lekatan antara gelagar melintang dengan pelat beton harus tetap ada. Untuk menjaga agar lekatan ini tetap ada, perlu adanya penghubung geser (shear conector) yang berfungsi untuk menahan gaya geser yang terjadi pada bidang pertemuan antara pelat beton dengan gelagar melintang. Pemakain dek baja dibawah pelat beton berfungsi sebagai cetakan tetap dan untuk menahan momen positif yang terjadi pada pelat beton. Pemasangan dek baja sejajar dengan gelagar melintang Kondisi Pre Komposit Kondisi pre komposit adalah kondisi dimana pelat beton belum mengeras dan beban hidup belum bekerja

34 V Perhitungan Momen Lentur Gelagar Melintang Gambar 5.1 Beban Mati Pada Kondisi Pre Komposit

35 V - 35 Beban P1 Berat trotoar 0,5 x 1,00 x kg/m Berat plat lantai 0,0 x 1,00 x kg/m Berat air hujan 0,05 x 1,00 x kg/m Berat dek baja 1,00 x 11,35 11,35 kg/m ,35 kg/m Beban mati tersebut merupakan gaya terpusat ( P1 ) yang bekerja pada titik tumpu gelagar melintang : P1 q1 x L 1311,35 x 5, ,75 kg Beban P Berat plat lantai kendaraan 0,0 x 0,875 x ,5 kg/m Berat air hujan 0,05 x 0,875 x ,75 kg/m

36 V - 36 Berat dek baja 0,875x 11,35 9,93 kg/m + 491,18 kg/m Beban Trapezium diubah menjadi beban Ekivalen : qdl 4 x qe ( 3L 4a ) x L 8 491,18 4 qe ( 3x5 4 x 0,875 ) x 5 x qe 471,13 kg/m Beban mati tersebut merupakan gaya terpusat ( P ) yang bekerja pada titik tumpu gelagar melintang : P qe x L 471,13 x 5,00 355,60 kg 8 Beban P3 Berat gelagar memanjang IWF 350 x 175 x 7 x 11 49,6 P3 49,6 x 5,00 48 kg 49,6 kg/m Beban P4 Berat plat lantai kendaraan 0,0 x 0,875 x ,5 kg/m Berat air hujan 0,05 x 0,875 x ,75 kg/m

37 V - 37 Berat dek baja 0,875x 11,35 9,93 kg/m + 491,18 kg/m Beban Trapezium diubah menjadi beban Ekivalen : qdl 4 x qe ( 3L 4a ) x L 8 491,18 4 qe ( 3x5 4 x 0,875 ) x 5 x 8 qe 471,13 kg/m Beban mati tersebut merupakan gaya terpusat ( P4 ) yang bekerja pada titik tumpu gelagar melintang : P4 ( qe x L ) + ( berat gelagar memanjang x 5 ) ( x 471,13 x 5,00 ) + ( 49,6 x 5 ) 4994,3 kg Beban q4 Berat plat lantai kendaraan 0,0 x 0,875 x ,5 kg/m Berat air hujan 0,05 x 0,875 x ,75 kg/m

38 V - 38 Berat dek baja 0,875x 11,35 9,93 kg/m + 491,18 kg/m Beban segitiga diubah menjadi beban merata ekivalen : qe 1 x L qe 8 x L 491,18 1 x 1,75 491,18 x 1,75 8 qe 37,453 kg/m beban merata ekivalen yang bekerja x qe 654,906 kg/m Reaksi Perletakan : R A R B ( 3xP 4) + ( x ( P1 + P + P3) ) + ( qe x L) )

39 V ,98 kg Momen maksimum akibat beban mati : ( 3x 4994,3) + ( x 9160,37) + ( 654,906 x 5) ) ( R AV x 4.5) (( P1+ P + P3) x3,5) ( P4x1,75) ( qe x 3,5 x 1,75) ( 1888,98 x 4.5) (9160,37 x 3,5) ( 4994,3 x 1,75) ( 654,906 x 3,5 x 1,75) kgm Berat sendiri gelagar melintang 15 kg/m Asumsi gelagar melintang memakai profil IWF 708x30x15x8-15 R P ½ x q x L ½ x 15 x 9 967,5 kg 1 M P 8 x q x L 1 8 x 15 x 9 176,875 kgm Perhitungan geser dan momen yang bekerja pada kondisi Pra-Komposit : D PRA 1888, ,5 1956,48 kg M PRA 37487, , ,788 kgm. Pendemensian Gelagar Melintang M PRA 39664,788 kgm ,8 kgcm σ Bj kg/cm Wx Mtot σ , Digunakan profil baja IWF 708x30x15x ,519 cm 3

40 V - 40 Profil Berat Ukuran (mm) WF (kg/m) A B t1 t r 708 x Luas Momen Inersia Jari-jari Inersia Momen Lawan tampang Ix Iy ix iy Wx Wy 73, ,4 6, Kontrol Tergadap Bahan Dan Tegangan o Kontrol terhadap lendutan (δ ) ( 15 x 9 ) + ( 654,906 x 7 ) q 9 74,371 kg/m 7,43 kg/cm o Akibat beban terpusat di tepi P1 9160,37 kg dan P 4994,3 kg P1x a1 P1x a δ 1 (3 L - 4 a1 ) + (3 L - 4 a ) 4 EI 4 EI

41 V ,37 x 100(3 x x 100 ) 6 4 x,1x 10 x , ,44 0,47 cm 4994,3x 75 (3 x x 75 ) x,1x 10 x o Akibat beban terpusat di tengah P δ 4994,3 kg 3 P x L 48 EI ,3 x x,1 x 10 x ,15 cm o Akibat berat sendiri gelagar melintang Gelagar melintang adalah IWF 594x30x14x3-175 dengan berat 175 kg/m δ 3 4 5xqxL 384EI 4 5x1,75x x,1x 10 x ,05 cm Lendutan total pada kondisi pra komposit adalah : δ total δ1 + δ + δ 3 0,47 + 0,15 + 0,05 0,631 cm

42 V - 4 Lendutan Ijin ( δ ijin ) δ ijin L ,800 cm δ PRA- KOMP 0,631 < δ ijin 1,800 cm.. OK o Kontrol terhadap tegangan lentur yang terjadi ( σ ) : σ terjadi M W tot x < σ , < 1867 kg/cm 59,011 kg/cm < 1867 kg/cm...ok o Kontrol terhadap tegangan geser yang terjadi ( τ ) : Sx ( 30, x,8 x 34 ) + (1,5 x 6,9 x 16,3 ) 353,745 cm 3 τ terjadi D pra x Sx b x Ix 1956,48 x 353,745 1,5 x < τ < 0,58 x σ 191,359 < 108,86 kg/cm OK

43 V - 43 o Kontrol terhadap tegangan idiil ditengah bentang ( τ i ) : P P3 + ( qe x 7 ) + ( q D x 9 ) 4994,3 + ( 654,906 x 7 ) + ( 15 x 9 ) 11513,57 kg M pra τ etrjadi 39664,788 kgm ,8 kgcm P x S b x Ix 11153,57 x 353,745 1,5 x ,149 kg/cm M σ terjadi Wx , ,011 kg/cm τ σ + ( 3 x τ ) < σ i 59,011 + ( 3 x 114,149 ) < 1867 kg/cm 64,153 kg/ cm < 1867 kg/cm.ok

44 V Kondisi Post Komposit Kondisi pre komposit adalah kondisi dimana pelat beton telah mengeras dan beban hidup telah bekerja 1. Perhitungan Momen Lentur Gelagar Melintang Beban Mati Gambar 5.13 Beban Mati Pada Kondisi Post Komposit

45 V - 45 Beban P1 Berat trotoar 0,5 x 1,00 x kg/m Beban mati tersebut merupakan gaya terpusat ( P1 ) yang bekerja pada titik tumpu gelagar melintang : P1 q1 x L 65 x 5, kg Beban P Berat air hujan 0,05 x 0,875 x ,75 kg/m Berat lapis perkerasan 0,05 x 0,875x 00 96,5 kg/m kg/m

46 V - 46 Beban Trapezium diubah menjadi beban Ekivalen : qdl 4 x qe ( 3L 4a ) x L qe ( 3x5 4 x 0,875 ) x 5 x 8 qe 134,83 kg/m Beban mati tersebut merupakan gaya terpusat ( P ) yang bekerja pada titik tumpu gelagar melintang : P qe x L 134,83 x 5,00 671,415 kg Beban P3 Berat air hujan 0,05 x 0,875 x ,75 kg/m Berat lapis perkerasan 0,05 x 0,875x 00 96,5 kg/m kg/m

47 V - 47 Beban Trapezium diubah menjadi beban Ekivalen : qdl 4 x qe ( 3L 4a ) x L qe ( 3x5 4 x 0,875 ) x 5 x 8 qe 134,83 kg/m Beban mati tersebut merupakan gaya terpusat ( P4 ) yang bekerja pada titik tumpu gelagar melintang : P3 ( qe x L ) ( x 134,83 x 5,00 ) 134,83 kg Beban q4 Berat air hujan 0,05 x 0,875 x ,75 kg/m Berat lapis perkerasan 0,05 x 0,875x 00 96,5 kg/m kg/m

48 V - 48 Beban segitiga diubah menjadi beban merata ekivalen : qe 1 x L qe 8 x L 491,18 1 x 1,75 qe x 1,75 8 qe 93,333 kg/m beban merata ekivalen yang bekerja x qe 186,666 kg/m Reaksi Perletakan : R A R B 677,31 kg ( D1) Momen maksimum akibat beban mati : ( 3xP 3) + ( x ( ( P1 + P) ) + ( qe x L) ) ( 3x 134,83) + ( x 3796,415) + ( 186,666 x 5) ) ( R AV x 4.5) (( P1+ P) x3,5) ( P3x1,75) ( qe x 3,5 x 1,75)

49 V - 49 ( 677,31x 4.5) (3796,415 x 3,5) ( 134,83 x 1,75) ( 186,666 x 3,5 x 1,75) 11468,613 kgm ( M1 ) b. Beban Hidup Beban terbagi rata ( q ) Bentang jembatan 80 m, maka : q 1.1 (1 + 30/L) t/m' untuk L > 60 m 1.1 (1 + 30/80 ) t/m' 1,65 t/m o Beban terbagi rata sepanjang gelagar melintang untuk lebar 5,5 m q 1 q x5,5,75 1,65 x5,5,75 3 t/m 3000 kg/m o Beban terbagi rata untuk lebar sisanya q 50 % 3000 kg/m 1500 kg/m o Beban terbagi rata pada trotoar q 3 60% x ( 500 x 500 ) 1,5 ton/m 1500 kg/m Reaksi peletakan : R A R B (q1 x 5,5) + ( x q x 0,75) + ( x q3 x 1,00) (3000 x 5,5) + ( x 1500 x 0,75) + ( x 1500 x 1,00) kg Momen maksimum yang terjadi akibat beban q :

50 V - 50 (R A x 4,5) (1500 x 1,0 x 4,0) - (q x 0,75 x 3,15) (q1 x,75 x 1,375) (10875x4,5) (1500x1,0x4,0)-(1500x0,75x3,15) (3000x,75x1,375) 8078,15 kgm ( M ) Menentukan Geser Maksimum ( Dmak ) akibat beban q Reaksi Peletakan Σ M A 0 (R B x 9,0)-(q3 x 1,0 x 8,5) (q x 1,5 x 7,5)-(q1 x 5,5 x 3,75) (q3 x 1,0 x 0,5) 0 (R B x 9,0)-(1,5x1,0 x 8,5) (1,5x1,5x7,5)-(3x 5,5 x 3,75) (1,5x1,0 x 0,5) 0 66,9375 R B 7,4375 t 7437,5 kg 9 Σ M B 0 (R A x 9,0)-(q3 x 1,0 x 8,5) (q1 x 5,5 x 5,5)-(q x 1,5 x 1,75) (q3 x 1,0 x 0,5) 0 (R A x 9,0)-(1,5x1,0x 8,5) (3x 5,5x5,5)-(1,5x1,5 x 1,75) (1,5x1,0 x 0,5) 0 78,561 R A t 879,167 kg ( D ) 9 Beban P P 1 ton Koefesien kejut ( K ) 1 + ( ) K L 0 ( ) 1 + 1, o Beban P bekerjasepanjang gelagar melintang untuk lebar 5,5 m

51 V - 51 P 1 P 1 x K,75, 75 x 1,18 5,158 t/m 5158 kg/m o Beban P untuk lebar sisanya ( 50% dari P1 ) P 50 % 5158 kg/m 579 kg/m Reaksi Perletakan: R A (P x 0,75) + (P1x 5,5) + (P x 0,75) (579 x 0,75) + (5158 x 5,5) + (579 x 0,75) 16118,75 kg Momen maksimum yang terjadi akibat beban garis P Mmax (R A x 4,5) (P x 0,75 x 3,15) (P1 x,75 x 1,375) (16118,75x 4,5) ( 579 x 0,75 x 3,15 ) ( 5158 x,75 x 1,375) 46986,156 kgm ( M3 ) Menentukan Geser Maksimum ( Dmak ) akibat beban P : Reaksi Peletakan : Σ M A 0 (R B x 9,0) - (P1 x 5,5 x 3,75) (P x 1,50 x 7,5) 0 (R B x 9,0) - (5158x5,5x 3,75) (579x1,50 x 7,5) 0

52 V - 5 R B , ,708 kg Σ M B 0 (R A x 9,0) - (P1 x 5,5 x 5,5) (P x 1,50 x 1,75) 0 (R A x 9,0) -(5158x5,5 x 5,5) (579x1,50 x 1,75) ,15 R A 17300,79 kg ( D3 ) 9 Perhitungan Momen dan Geser yang Bekerja Momen Mpost Mpra + M 1 + M + M , , , , ,68 kgm Geser Dpost Dpra + D 1 + D + D , , , , ,749 kg. Perhitungan Gelagar Komposit Perhitungan lebar efektif : 1 Syarat : b eff 1 Bentang 9, 0 4 4,5 m b eff Jarak antar gelagar 5,0 m b eff 1 Tebal pelat 1 0,,4 m Diambil nilai beff yang terkecil, b eff,5 m Data teknis profil IWF x 15 x 8 15

53 V - 53 Profil Berat Ukuran (mm) WF (kg/m) A B t1 t r 708 x Luas Momen Inersia Jari-jari Inersia Momen Lawan tampang Ix Iy ix iy Wx Wy 73, ,4 6, Angka Ekivalen ( n ) : E s 5,1 10 MPa Ec 4700 f ' c Mpa E 5 s,1 x10 n E 8,9 ~ 9 c 3500 Luas baja ekuivalen ( A EKIVALEN ) : b eff b n b x t A EKIVALEN 5 x cm A PROFIL 73,6 cm mm 5 cm 9

54 V - 54 Luas penampang komposit ( A KOMPOSIT ) : A KOMPOSIT A EKIVALEN + A PROFIL ,6 773,6 cm Titik berat penampang komposit ( Y komp ) : y t n b A t h t n b h A e e ,6 0 70, ,8 73,6 x x x x 64,743 cm Momen inersia penampang komposit ( Ik ) : y t h t n b t n b h y A I e e x

55 V , ,6 x ,743 x5x0 5x0x 70,8 64, , , , ,078 cm Yts Ybs 354 mm 35,4 cm Yc h profil + ½ x h beton ½ x mm 80,8 cm Balok komposit direncanakan menggunakan dek baja trapesium dengan tinggi rusuk 55 mm dan tebal 4,5 mm. Gambar 5.14 Titik Berat Penampang Komposit

56 V Perhitungan Terhadap Tegangan o Kontrol terhadap tegangan lentur ( σ ) Pada bagian atas pelat beton σ C M post ( h + t y) n I k < σ c ( ) , 70, ,743 < 0, ,078 59,106 kg/cm < 11,5 kg/cm...ok Pada bagian bawah pelat beton σ C M post n I ( h y) k < σ c ( ) , 70,8 64,743 < 0, ,078 13,739 kg/cm < 11,5 kg/cm Pada sayap atas profil baja σ BS M D h M L ( h y) + I I X K < σ S 70,8 ( , ,3) , , ,55 < 1867 kg/cm 837,316 kg/cm < 1867 kg/cm...ok ( 80781, ,6) 6,057 Pada sayap bawah profil baja σ BS M D h M L y + < σ S I I X K

57 V ,8 ( 80781, ,6) 64, , , ,194 < 1867 kg/cm 1549,958 kg/cm < 1867 kg/cm...ok ( , ,3) o Diagram tegangan sebelum dan sesudah komposit Tegangan sebelum komposit ( pra komposit ) Pada sayap atas profil baja 59,011 kg/cm Pada sayap bawah profil baja 59,011 kg/cm Tegangan sesudah komposit ( post komposit ) Pada bagian atas pelat beton 59,016 kg/cm Pada bagian bawah pelat beton 13,739 kg/cm Pada sayap atas profil baja 837,316 kg/cm Pada sayap bawah profil baja 1549,958 kg/cm Gambar 5.15 Diagram Tegangan Sebelum Dan Sesudah Komposit

58 V - 58 o Kontrol terhadap tegangan Geser ( ) τ Statis momen terhadap garis netral komposit : Pada Plat Beton S x1 b x t x ek 50 x 00 x 160, mm 3 808,5 cm 3 Pada Profil baja S x1 A profil x es 73,6 x 93,43 808,448 mm 3 80,8 cm 3 ( S S ) DPOST x x1 x τ TERJADI + b x I < τ x ( 808,5 + 80,8) 51563,749 x τ TERJADI < 0,58 x σ 1,5 x ,144 < 108,86 kg/cm...ok o Kontrol terhadap Lendutan ( ) τ 1. Akibat beban mati ( pada kondisi pre komposit dan post komposit )

59 V - 59 Kondisi pre komposit Kondisi post komposit P1 P PRE KOMPOSIT + P KOMPOSIT 9160, , ,785 kg P P PRE KOMPOSIT + P KOMPOSIT 4994, , ,06 kg qe qe PRE KOMPOSIT + qe KOMPOSIT 654, , ,57 kg/m qd 15 kg/m ( 841,57 x 7 ) + ( 15 x 9 ) q 9 869,556 kg/m δ x q x L P x a + 384EI X 4 EI X x ( ) + L 3 P x 3L 4a 48 EI X

60 V x8,67556x ,1 6 ( ) 6 x10 x (,1x 10 ) 6337,06 x 75 x 6 4 x (,1 x10 ) x ,785 x100 x x ( 3x900 4x100 ) ,06 x900 ( ) ( ) 3x900 4 x x (,1x 10 ) x , ,59 + 0,348+ 0,193 0,948 cm. Akibat beban hidup a. Akibat beban terbagi merata ( q ) q kg/m, q 1500 kg/m, q kg/m b. Akibat beban garis ( P ) P kg/m P 579 kg/m

61 V - 61 Q1 q1 + P kg/m Q q + P kg/m Q3 q kg/m ( Q 1x7) + ( xqx0,75) + ( xq3x1) q EKIVALEN 9 ( 8158x 7) + ( x4079x0,75) + ( x1500x1) 7358, 78 kg/m 9 δ 5 q ekuivalen 384 EI L K , ,078 0,484 cm 6 (,1 10 ) Lendutan total ( δ total ) δ total δ 1 + δ 0, ,484 1,43 cm Lendutan ijin ( δ ijin ) δ ijin L ,8 cm δ total 1,43 cm < δ ijin 1,8 cm OK

62 V Perhitungan Penghubung Geser ( Shear Connector) Shear Connector digunakan untuk menahan gaya geser memanjang yang terjadi pada bidang pertemuan anatar pelat beton dengan belok baja. Syarat teknis perencanaan shear connector dengan menggunakan stud adalah : Jarak minimal antar stud arah memanjang balok 5d dan tidak kurang 10 cm Jarak maksimal antar stud tidak boleh lebih dari delapan kali tebal pelat beton, atau kurang dari 800 mm Jarak antar stud tegak lurus balok tidak boleh kurang dari d + 3 cm Panjang minimal stud 4d Jarak minimal ujung stud dengan permukaan beton 4 cm Perhitungan Gaya Lintang Gambar 5.16 Pembebanan Pada Perhitungan Shear Connector Pembebanan : a. Beban Mati Terpusat P1 beban mati terpusat yang bekerja pada titik C dan G adalah beban mati terpusat pada kondisi pre komposit dan post komposit 9160,37 kg ,415 kg 1956,785 kg P beban mati terpusat yang bekerja pada titik D,E dan f adalah beban mati terpusat pada kondisi pre komposit dan post komposit

63 V ,3 kg + 134,83 kg 6337,06 kg b. Beban Mati Merata qe qe PREKOMPOSIT + qe POST KOMPOSIT 654, , ,57 kg/m c. Berat Sendiri Gelagar Melintang qd beban mati merata ( berat sendiri gelagar melintang ) 15 kg/m d. Berat Hidup ( beban D ) ql1 beban D untuk lebar 5,5 meter beban terbagi rata ( q ) + beban gars ( P ) 3000 kg/m kg/m 8158 kg/m ql beban D untuk lebar sisanya ( x 0,75 m ) beban terbagi rata ( q ) + beban gars ( P ) 1500 kg/m kg/m 4079 kg/m e. Berat Hidup Pada Trotoar ql3 beban hidup pada trotoar 1500 kg/m

64 V - 64 Reaksi Perletakan : M A 0 ( R B x 9 ) ( 15 x 9 x 4,5 ) ( 841,57 x 7 x 4,5 ) ( 1500 x 1 x 8,5 ) ( 4079 x 1,75 x 7,15 ) ( 8158 x 5,5 x 3,65 ) ( 1500 x 1 x 0,5 ) (1956,785 x 8 ) ( 6337,06 x 6,5 ) ( 6337,06 x 4,5 ) ( 6337,06 x,75 ) ( 1956,785 x 1 ) 0 ( R B x 9 ) 866,5 6509, , , , , , , , R B ,3618 R B M B ,64 kg ( R A x 9 ) ( 15 x 9 x 4,5 ) ( 841,57 x 7 x 4,5 ) ( 1500 x 1 x 0,5 ) ( 4079 x 1,75 x 1,875 ) ( 8158 x 5,5 x 5,375 ) ( 1500 x 1 x 8,5 ) (1956,785 x 1 ) ( 6337,06 x,75 ) ( 6337,06 x 4,5 ) ( 6337,06 x 6,5 ) ( 1956,785 x 8 ) 0 ( R B x 9 ) 866,5 6509, , , , , , , ,8 0 9 R B ,1743 R B 5493,4158 kg Gaya Lintang : D A D A-C D C 5493,4158 kg 5493,4158 ( 1500 x 1 ) ( 13 x 1 ) 5319,4158 kg 5319, , ,45658 kg D C-D 406, ( 13 x 1 ) - ( 841,57 x 1.75 ) - ( 8158 x 1.75 ) 4300,0558 kg D D 4300, , ,14558 kg D D- E 17963, ( 13 x 1 ) - ( 841,57 x 1.75 ) - ( 8158 x 1.75 ) 000,89458 kg

65 V - 65 Gambar 5.17 Diagram Gaya Lintang Shear connector direncanakan menggunakan stud Ø 0 mm dengan tinggi stud (H) 100 mm. Jumlah stud dalam arah tegak lurus sumbu gelagar melintang buah. Kekuatan satu stud : Q 0,0005 As f ' c Ec 1 Q 0,0005x π D x 30 x( ) 4 0,0005 x 314 x 878, ,971 KN 13797,1 kg Q Q 6898,5 kg Jarak stud : Q I k D D S

66 V - 66 Dimana, Q Kekuatan stud dalam 1 baris (kg) I k Momen inersia penampang komposit (cm 4 ) D Gaya lintang (k) S Statis momen bagian yang menggeser terhadap garis netral penampang komposit I k ,078 cm 4 S 50 x 00 x 160, mm 3 808,5 cm 3 d1 d d3 ( x 6898,5) x , ,4158x808,5 ( x 6898,5) x , ,45658x808,5 ( x6898,5) x618153, ,14558x808,5 19,338 cm ~ 0 cm 4,384cm ~ 5 cm 59,137 cm ~ 60 cm Sambungan antara stud dan gelagar melintang menggunakan sambungan las sudut. Perhitungan Las Sudut :

67 V a. Tebal Las a t a 1 x,3 x a 1, 66 cm b. Luas Bidang Las 0,5 x π x d 0,5 x π x ( 3,5 - ) 1,30 cm c. Kekuatan Las F x σ 1,30 x ,5 kg Kekuatan satu stud 6898,5 kg < 7810,5 kg Gambar 5.18 Pemasangan Shear Connector

68 V Perhitungan Sambungan Gelagar Melintang dan Gelagar Memanjang Besarnnya D max gelagar memanjang (P) 811,75 kg Untuk penyambungan antara gelagar melintang dan memanjang digunakan pelat penyambung profil L Sambungan direncanakan menggunakan baut φ,54 cm Jarak antar baut : 3 d a 6 d 60 a 10 a diambil 70 mm Jarak baut ke tepi sambungan : c d c 40 s 1 diambil 40 mm Gambar 5.19 Sambungan Gelagar Memanjang Dengan Protil Siku Perhitungan gaya yang bekerja pada sambungan : Pengaruh Desak δ 0,7 0,75 < 0,68 (pengaruh desak) d, 54

69 V - 69 n ds P x σ x δ x d 811,75 1,36 ~ diambil 4 baut x1867x0,7 x,54 15 Eksentrisitas (e) ,5 mm Momen Luar ( M LUAR ) : M LUAR P e 811,75 x 7,5 5549,31 kgcm Momen Dalam ( M DALAM ) : M DALAM [( Ph x y) + ( Ph1 x y1) ] x Substitusi : x Ph y Ph x y x Ph + ( y + y1 ) y1 Ph x y ( ) x ( y y1 ) + P x e P x e x y Ph x ( y + y1 ) y Ph 5549,31 x 9 x ( 7 + 3,5 ) 3167,389 kg P V P n baut 811, ,937 kg R Pv + Ph 05, , ,507 kg Tegangan yang terjadi pada baut luar : σ ds R δ d 3774,507 0,7 x < 1,5 x σ 696,076 kg/cm < 800,5 kg/cm

70 V Perhitungan Sambungan Gelagar Melintang dan Profil Siku Besarnnya D max gelagar memanjang (P) 811,75 kg Untuk penyambungan antara gelagar melintang dan memanjang digunakan pelat penyambung profil L Sambungan direncanakan menggunakan baut φ,54 cm Jarak antar baut : 3 d a 6 d 60 a 10, a diambil 70 mm Jarak baut ke tepi sambungan : c d c 40 s 1 diambil 40 mm Gambar 5.0 Sambungan Gelagar Memanjang Dan Gelagar Melintang Perhitungan gaya yang bekerja pada sambungan : Pengaruh Desak δ d 1,5,54 0,590 < 0,68 (pengaruh desak)

71 V - 71 n ds P x σ x δ x d 811,75 x1867 x1,5 x,54 0,58 ~ diambil 4 baut Tegangan yang terjadi pada baut : σ BAUT P 1 x nbaut x xπ x d 4 811,75 1 x 4 x x 3,14 x,54 4 < 0,6 x σ < 110, kg/cm 0,679 kg/cm < 110, kg/cm

72 V Perhitungan Pertambatan Angin Gambar 5.1 Bidang Rangka yang Terkena Angin Data teknis perencanaan pertambatan angin : Tekanan angin : 150 kg/m Panjang sisi bawah jembatan : 80 m Panjang sisi atas jembatan : 75 m Tinggi jembatan : 6,3 m Luas bidang rangka utama : Pembebanan Ikatan Angin x 6,3 488,5 m Gambar 5. Penyebaran Beban Angin

73 V - 73 Bagian jembatan yang langsung terkena angin ( angin Tekan ) : Beban angin pada sisi rangka jembatan (d1) : d1 50% x (( 30% x A )) x w 50% x (( 30% x 488,5 )) x ,65 kg Beban angin pada muatan hidup setinggi m (d) : d 100 % w L 100%x 150 x 80 x 4000 kg Penentuan titik tangkap gaya akibat beban angin ( s ) : Beban angin pada sisi rangka jembatan ( s1 ) s1 ½ x tinggi jembatan ½ x 6,30 m 3,15 m Beban angin pada muatan hidup seringgi m ( s ) Tinggi profil gelagar melintang ( h1 ) : 70,8 cm ( 708x30x15x8-15 ) Tebal sayap gelagar melintang ( h ) :,8 cm Lebar profil rangka induk ( h3 ) : 40,3 cm ( 406x403x16x4-00 ) Tebal plat lantai kendaraan ( h4 ) : 0 cm Tebal perkerasan ( h5 ) : 5 cm Tinggi bidang vertikal beban hidup ( h6 ): 00 cm s h3 h6 h 1 h + h4+ h5 + ( 70,8,3 0,15 ) ,35 cm 1,733 m

74 V - 74 Gambar 5.3 Titik Tangkap Gaya Angin Tekan Σ M B 0 ( x 6,30) ( d1x s1) ( d x s) R A 0 ( R A x 6,30) ( 10985,65 x 3,15) ( 4000 x 1,733 ) ,718 R A 6,3 Σ M A 0 ( x 6,3) ( d1x s1) ( d x( 6,3 s) ) 1094,717 kg R B 0 ( R B x 6,3 ) (10985,65 x 3,15 ) (4000 x 4,567 ) ,718 R B 864,41 kg 6,3 Distribusi beban angin : Pada pertambatan angin atas R P1 A , , 314 kg Pada pertambatan angin bawah

75 V - 75 P1 R B , ,015 kg Bagian jembatan yang tidak langsung terkena angin ( angin hisap ) : Beban angin pada sisi rangka jembatan (d1) : d1 50% x (( 15% x A )) x w 50% x (( 15% x 488,5 )) x ,81 kg Penentuan titik tangkap gaya akibat beban angin ( s ) : Beban angin pada sisi rangka jembatan (s1) s1 ½ x tinggi jembatan ½ x 6,30 m 3,150 m R A R B 549,81 6,30 Gambar 5.4 Titik Tangkap Gaya Angin Hisap 871,875 kg

76 V - 76 Distribusi beban angin : Pada pertambatan angin atas R P A 1 871,875 58, 15 kg Pada pertambatan angin bawah P R B , ,49 kg Pertambatan Angin Atas, Gambar 5.5 Penyebaran Beban Angin Pada Ikatan Angin Atas Gambar 5.6 Penomoran Pada Ikatan Angin Atas Pendimensian batang 16,33,34,35,36,37,38,39,40,41,4,43,44,45,46,47,dan 3 direncanakan menggunakan profil IWF 50x175x7x11-44,1,sedangkan Batang 17,18,19,0,1,,3,4,5,6,7,8,9,30,dan 31 direncanakan menggunakan batang L

77 V - 77 Pendimensian Batang Ikatan Angin Atas Profil IWF 50x175x7x11-44,1 Profil Berat Ukuran (mm) WF (kg/m) A B t1 t r 50 x , Luas Momen Inersia Jari-jari Inersia Momen Lawan tampang Ix Iy ix iy Wx Wy 56,4 6, ,4 4, Profil L Profil Ukuran (mm) F Berat Jarak titik berat (cm) L b d r r1 (cm) (kg/m) e w v 80 x ,3 9,66,6 5,66 3,0 Ix Wx ix kx Iy Wy iy ky (cm4) (cm3) (cm) 7,3 1,6,4,09 Iξ iξ kξ Iη Wη iη kη (cm4) (cm) (cm4) (cm3) (cm) 115 3,06 1,3 9,6 9,5 1,55 5,11

78 V - 78 Dari hasil perhitungan program SAP 000 versi 7.4, diperoleh gaya batang terbesar, dengan resiko tekuk adalah : Batang Gaya Batang (P) Panjang (L) kg m Keterangan 17 & ,840 10,649 tekan 31& ,51 10,649 tekan Batang tekan Profil IWF 50x175x7x11-44,1 S -3899,840 kg ( batang 17 & 47 ) Lk 9, ,649 m Rumus umum menurut PPBBI hal 9 Bab 4.1 Pasal 1 dan, untuk stabilitas batang tekan terhadap bahaya tekuk : ( S x ) ω < σ ijin baja F Dimana : S gaya tekan pada batang tersebut F luas penampang batang ω faktor tekuk yang tergantung dari kelangsingan dan macam bajanya Menghitung kelangsingan batang tunggal : λ Lk 1064,9 I min 4,18 54,760 cm λ g E π x 3,14 x 0,7 x σ l 5,1 x 10 0,7 x ,016 λ s λ λg 54, ,016,94 Untuk λ s 1 : ω,381 x λs,381 x (,94) 1,59

79 V - 79 Maka : ( S x ω) F 3899,84 x1,59 56,4 868,796 kg/cm < 1867 kg/cm...ok Batang tarik Profil L S 956,51 kg ( batang 8 & 9 ) F nt 0,85 x F profil 0,85 x 1,3 10,455 cm Cek Tegangan : σ S < 1867 kg/cm Fnt 956,51 < 1867kg/cm 10,455 8,784 kg/cm < 1867kg/cm OK

80 V Pertambatan Angin Bawah Untuk pertambatan angin bawah digunakan profil L 00x00x16-48,5 Gambar 5.7 Penyebaran Beban Angin Pada Ikatan Angin Bawah Gambar 5.8 Penomoran Pada Ikatan Angin Bawah Pendimensian Batang Profil. L 00x00x16-48,5

81 V - 81 Profil Ukuran (mm) F Berat Jarak titik berat (cm) L b d r r1 (cm) (kg/m) e w v 00 x 00 x ,8 48,5 5,5 14,1 7,80 Ix Wx ix kx Iy Wy iy ky (cm4) (cm3) (cm) ,15 1,65 Iξ iξ kξ Iη Wη iη kη (cm4) (cm) (cm4) (cm3) (cm) ,78 1, ,91 4,05 Dari hasil perhitungan program SAP 000 versi 7.4, diperoleh gaya batang terbesar, dengan resiko tekuk adalah : Gaya Batang (P) Panjang (L) Batang Keterangan kg m 34 & ,50 10,649 tekan Batang tekan Profil L 00x00x16-48,5 kg/m S -7757,50 kg ( batang 34 & 65 ) Lk 9, ,649 m Rumus umum menurut PPBBI hal 9 Bab 4.1 Pasal 1 dan, untuk stabilitas batang tekan terhadap bahaya tekuk : ( S x ) ω < σ ijin baja F Dimana : S gaya tekan pada batang tersebut F luas penampang batang ω faktor tekuk yang tergantung dari kelangsingan dan macam bajanya Menghitung kelangsingan batang tunggal : Lk λ 1064,9 7,35 cm I min 3,91 λ g E π x 3,14 x 0,7 x σ l 5,1 x 10 0,7 x ,016

82 V - 8 λ s λ λg 7,35 111,016,453 Untuk λ s 1 : ω,381 x λs,381 x (,453) 14,36 Maka : ( S x ω) F 7757,50 x14,36 61,8 1798,83 kg/cm < 1867 kg/cm...ok

83 V Perencanaan Sambungan Pertambatan Angin Sambungan pertambatan angin direncanakan menggunakan pelat 10 mm, dengan alat penyambung baut Ø 5/8 ( 15,9 mm ) Pengaturan jarak antar baut ( berdasar PPBBI hal 70 ) :,5 d s 7 d, atau 14 t s jarak antar sumbu baut pada arah horizontal,5 d u 7 d, atau 14 t u jarak antar sumbu baut pada arah vertical 1,5 d s 1 3 d, atau 6 t s 1 jarak sumbu baut paling luar dengan bagian yang disambung Jarak antar sumbu baut pada arah horizontal ( s ) :,5 d s 7 d 39,75 s 111,3 diambil 40 mm Jarak antar sumbu baut pada arah vertikal ( u ) :,5 d u 7 d 39,75 s 111,3 diambil 90 mm Jarak sumbu baut paling luar dengan bagian yang disambung ( s 1 ) : 1,5 d s 1 3 d 3,85 s 1 47,7 diambil 40 mm a. Pertambatan angin atas 1. Profil IWF 50x175x7x11 44,1 dengan rangka induk IWF 406x403x16x4-00 Data teknis perencanaan baut : Tebal plat penyambung ( δ ) 10 mm Diameter baut ( Ø ) 5/8 ( 15,9 mm ) Pmaks -3899,840 kg ( batang 17 & 47 ) Perhitungan gaya yang bekerja pada sambungan : δ d 10 15,9 0,68 > 0,314 (pengaruh geser)

84 V - 84 n ds P x σ x δ x d 4080,11 x1867 x1x1,59 0,687 ~ diambil 4 baut Tegangan yang terjadi pada baut : σ BAUT P 1 x nbaut x xπ x d ,840 1 x 4 x x 3,14 x1,59 4 < 0,6 x σ < 110, kg/cm 45,590 kg/cm < 110, kg/cm. Profil L dengan rangka induk IWF 406x403x16x4-00 Data teknis perencanaan baut : Tebal plat penyambung ( δ ) 10 mm Diameter baut ( Ø ) 5/8 ( 15,9 mm ) Pmaks 956,51 kg ( batang 31 & 33 ) Perhitungan gaya yang bekerja pada sambungan : δ 10 d 15, 9 0,68 > 0,314 (pengaruh geser) n ds P x σ x δ x d Tegangan yang terjadi pada baut : σ BAUT P 1 x nbaut x xπ x d 4 956,51 1 x x x 3,14 x1, ,51 0,497 ~ diambil baut x1867 x1x1,59 < 0,6 x σ < 110, kg/cm 37,450 kg/cm < 110, kg/cm

85 V - 85 Gambar 5.9 Sambungan Ikatan Angin Atas

86 V - 86 b. Pertambatan angin bawah Menggunakan profil L 00x00x16-48,5 kg/m dengan rangka induk profil IWF 406x403x16x4-00 Data teknis perencanaan baut : 1. Tebal plat penyambung ( δ ) 10 mm. Diameter baut ( Ø ) 5/8 ( 15,9 mm ) 3. Pmaks -7757,50 kg ( batang 34& 65 ) Perhitungan gaya yang bekerja pada sambungan : δ d n ds 10 15,9 0,68 > 0,314 (pengaruh geser) P x σ x δ x d Tegangan yang terjadi pada baut : σ BAUT P 1 x nbaut x xπ x d ,50 1 x 4 x x3,14 x1, ,50 1,306 ~ diambil 4 baut x1867 x1x1,59 < 0,6 x σ < 110, kg/cm 488,630 kg/cm < 110, kg/cm

87 V - 87 Gambar 5.30 Sambungan Ikatan Angin Bawah

88 V Perencanaan Rangka Induk Gambar 5.31 Struktur Rangka Induk a. Data Perencanaan Tebal pelat Tebal perkerasan Genangan air Lebar lantai kendaraan Lebar trotoir Tebal trotoir G memanjang G melintang Ikatan angin atas Ikatan angin bawah Sandaran Rangka Utama 0 cm 5 cm 5 cm 700 cm 100 cm 5 cm IWF ,6 berat 49,6 kg/m IWF berat 13 kg/m IWF ,1 berat 44,1 kg/m L ,6 berat 9,6 kg/m L ,5 berat 48,5 kg/m Pipa D 76,3 dengan berat 7,13 kg/m IWF berat 83 kg/m b. Pembebanan Asumsi beban antara rangka induk ditahan masing-masing ½ nya oleh rangka induk. Dimensi Rangka diasumsikan sama untuk semua rangka. 1. Beban rangka induk Buhul 1 dan 17 (1/ diagonal) + (½ horisontal) (1/ x 6,78 x 83) + (1/ x 5 x 83) 1366,48 kg

89 V - 89 Buhul 18 dan 33 (1/ x diagonal) + (1/ x horisontal) (1/ x x 6,78 x 83) + (1/ x 5 x 83) 15,96 kg Buhul -16 dan 19-3 (1/ x diagonal) + (1/ x horisontal) (1/ x x 6,78 x 83) + (1/ x x 5 x 83) 73,96 kg Penambahan beban sebesar 10 %, sebagai asumsi berat pelat buhul beserta bautnya. Buhul 1 dan % x 1366,48 kg 1503,18 kg Buhul 18 dan % x 15,96 kg 368,56 kg Buhul -16 dan % x 73,96 kg 3006,56 kg. Beban gelagar memanjang 5 buah profil IWF ,6 kg/m Distribusi beban pada tiap buhul :0 Buhul 1 dan 17 5x49,6 1 x 6 kg 5x49,6 Buhul -16 x x ½ 14 kg 3. Beban gelagar melintang 17 buah profil IWF Distribusi beban pada tiap buhul : 9 15 Buhul ,5 kg 4. Beban pelat beton (termasuk dibawah trotoar) Tebal pelat beton 0 cm Distribusi beban pada tiap buhul : Buhul 1 dan , ,5 kg

90 V , 5 Buhul ,5 kg 5. Beban lapis perkerasan Tebal lapis perkerasan 5 cm Distribusi beban pada tiap buhul : Buhul 1 dan , ,05 Buhul ,65 kg 19,5 kg 6. Beban trotoar Tebal trotoar 5 cm Lebar trotoar 1,0 m Distribusi beban pada tiap buhul : Buhul 1 dan 17 ( 1 0,5 5) Buhul -16 ( 5 1 0,5 5) ,65 kg 31,50 kg 7. Beban air hujan Tebal genangan 5 cm Distribusi beban pada tiap buhul : Buhul 1 dan , ,05 10 Buhul ,65 kg 11,5 kg 8. Beban pipa sandaran Pipa sandaran Ø 76,3 mm, dengan berat 7,13 kg/m Berat total pipa sandaran x 80 x 7, ,8 kg Distribusi beban pada tiap buhul :

91 V - 91 Buhul 1 dan 17 Buhul ,8 1 x , ,65 kg 71,3 kg 9. Beban ikatan angin atas Profil IWF ,1 berat 44,1 kg/m Profil L ,6 berat 9,6 kg/m Distribusi beban pada tiap buhul : Buhul 18 dan 33 (( ½ x 44,1 x 10,9 ) + ( ½ x 9,6 x 10,9 )) x ½ (6, ,39) x ½ 138,143 kg Buhul 19-3 (( ½ x 44,1 x 10,9 ) + ( ½ x 9,6 x 10,9 )) x ½ x (6, ,39) x ½ x 76,86 kg 10. Beban ikatan angin bawah Profil L ,5 berat 48,5kg/m Distribusi beban pada tiap buhul : Buhul 1 dan 17 ( x 48,5 x 10,9 ) x ½ x ½ 49,53 kg Buhul -16 ( x 48,5x 10,9 ) x ½ x ½ x 499,065 kg

92 V - 9 c. Garis Pengaruh Gambar 5.3 Rangkaa Utama S1S SS S3S PERENCANAANN JEMBATAN KALI KUTO KABUPATEN KENDAL

93 V - 93 S4S S5S S6S PERENCANAANN JEMBATAN KALI KUTO KABUPATEN KENDAL

94 V - 94 S7S S8S S17S S18S PERENCANAANN JEMBATAN KALI KUTO KABUPATEN KENDAL