BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 1 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 DATA TEKNIS JEMBATAN Dalam penelitian ini menggunakan Jembatan Kebon Agung-II sebagai objek penelitian dengan data jembatan sebagai berikut: 1. panjang total jembatan (L) = 224 m, 2. panjang bentang = ( ) m, 3. tebal slab lantai jembatan (ts) = 0,2 m, 4. tebal lapisan aspal + overlay (ta) = 0,1 m, 5. tebal genangan air hujan (th) = 0,05 m, 6. lebar jalur lalu lintas (b) = 7 m, 7. lebar trotoar (lt) = 1,0 m, 8. tebal trotoar (tt) = 0,2 m, 9. lebar jembatan (btotal) = 9,0 m, Tampak memanjang jembatan yang direncanakan ditunjukkan pada Gambar 5.1 dan Gambar 5.2. Gambar 5. 1 Tampak memanjang model jembatan I (tinggi = 30 m) 46

2 2 Gambar 5. 2 Tampak memanjang model jembatan II (tinggi = 42 m) Panjang bentang ekuivalen (LE): Lav = Lmax = 210 m = 74,6667 m LE = L av x L max = 74,6667 x 210 = 125,22 m. Dalam penelitian ini, dek jembatan direncanakan sama untuk dua model jembatan yang terdiri dari beberapa elemen yaitu gelagar memanjang dan gelagar melintang, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.3. Gambar 5. 3 Tampak melintang dek jembatan

3 3 5.2 PEMBEBANAN STRUKTUR Ada beberapa jenis beban yang terjadi pada struktur, yaitu aksi tetap, aksi sementara, dan aksi lingkungan Aksi Tetap Aksi tetap terdiri berat sendiri (MS) dan beban mati tambahan (MA). Berat sendiri (BS) terdiri dari berat bahan bagian elemen struktural jembatan dan elemen non struktural yang dianggap tetap. Berat sendiri elemen struktural dihitung secara otomatis menggunakan program SAP2000 V.14, sedangkan berat elemen non struktural dihitung secara manual. Beban mati tambahan terdiri berat seluruh bahan penyusun elemen non struktural yang membentuk beban pada jembatan, seperti lapisan aspal dan overlay serta beban genangan air hujan. 1. Berat Sendiri (MS) Berat sendiri dihitung secara manual terdiri dari berat tiang sandaran, slab trotoar, slab lantai, dan lampu jalan. Tiang sandaran dipasang dengan jarak antar tiang sebesar 3 m. Jarak antartiang dipisahkan menggunakan pipa railing dengan diameter luar sebesar 3 (±89 mm), dan ketebalan sebesar 5,49 mm. a. Tiang Sandaran (Tiang Railing Jembatan) Dalam penelitian ini, tiang sandaran dan trotoar direncanakan seperti ditunjukkan pada Gambar 5.4. Gambar 5. 4 Tiang Sandaran dan Trotoar Tiang Sandaran

4 4 Perhitungan berat sendiri tiang sandaran dapat dilihat pada Tabel 5.3 dengan ketentuan-ketentuan berikut. Faktor beban ultimate (KMS) = 1,3 Jarak antartiang (L) = 5 m Berat beton berulang (WC) = 7,85 kn/m 3 Komponen Tabel 5. 1 Perhitungan Beban Tiang Sandaran Lebar (m) Tinggi (m) Panjang (m) Jumlah Beban (kn) Sandaran 0,15 1 0,2 1 0,236 SGP 3" BJ (kn/m) = 0, ,605 Total 1,841 b. Slab Trotoar Tebal slab trotoar sebesar 0,2 m, lebar 1,0 m, dan berat jenis beton (WC) sebesar 24 kn/m 3 sehingga diperoleh beban slab trotoar: BSTrotoar = lebar x tebal x WC = 1,0 x 0,2 x 24 = 4,8 kn/m c. Slab Lantai Tebal slab lantai sebesar 0,1 m, lebar yang ditinjau 1 m, WC sebesar 24 kn/m 3 sehingga diperoleh berat sendiri slab lantai: BSLantai = lebar x tebal x WC = 1 x 0,2 x 24 = 4,8 kn/m 2. Beban mati Tambahan (MA) Beban mati tambahan (MA) merupakan beban didistribusikan secara merata di atas permukaan lantai jembatan. Beban ini terdiri dari beban aspal + overlay dan beban genangan air hujan. Faktor beban ultimit (KMA) = 2,0 Beban Mati Tambahan (QMA) = b x h x w Aspal + overlay = 1,0 x 0,1 x 22 kn/m 3 = 2,2 kn/m

5 5 Total QMA Genangan air hujan = 1,0 x 0,05 x 9.8 kn/m 3 = 2,2 + 0,49 = 2,69 kn/m = 0,49 kn/m Distribusi berat sendiri dan beban mati tambahan yang bekerja pada masingmasing model jembatan dapat dilihat pada Gambar 5.5. (a) (b) Gambar 5. 5 Distribusi berat sendiri dan beban mati tambahan (a) jembatan 1, (b) jembatan Beban Lalu Lintas Dalam penelitian ini beban lalu lintas yang dihitung meliputi beban lajur (D) dan gaya rem (TB). 1. Beban Lajur (D) Beban lajur (D) terdiri dari Beban Terbagi Rata (BTR) dan Beban Garis (BGT) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.2 pada Bab III.

6 6 a. Beban Terbagi Rata (BTR) BTR mempunyai intensitas q (kpa) yang besarnya tergantung panjang total pembebanan L. Panjang bentang efektif pada perencanaan jembatan ini (LE) sebesar 210 m (L > 30 m) sehingga untuk menentukan nilai q digunakan Persamaan 3.1. q = 9,0 ( 0, L ) kpa = 9,0 ( 0, ) kpa = 5,143 kpa. = 5,143 kn/m 2 BTR = {[ 5,5. q. 100% ] + [ ( B 5,5 ). q. 50% ]}/b1 = {[ 5,5. 5, %] + [( 7 5,5 ). 5, % ]}/7 = 4,592 kn/m 2 b. Beban Garis (BGT) Beban Garis (BGT) memiliki intensitas p kn/m yang ditempatkan tegak lurus terhadap arah lalu lintas jembatan. Besar nilai p adalah 49 kn/m. Beban Garis diberi Faktor Beban Dinamis (FBD) untuk bentang > 90 m adalah 30%. Berdasarkan RSNI-T distribusi beban pada lajur D pada masingmasing gelagar memanjang perlu diperhitungkan karena beban lajur (D) bekerja pada gelagar memanjang. Beban Terbagi Rata (BTR) dan Beban Garis (BGT). Intensitas BTR (q) sebesar 5,143 kn/m 2 dan intensitas BGT (p) sebesar 49 kn. Besarnya beban lajur berbeda pada beberapa gelagar memanjang. Gelagar memanjang 1 dan 6 menerima beban lajur yang berbeda dengan gelagar memanjang 2, 3, 4 dan 5, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.6.

7 7 Gambar 5. 6 Distribusi beban lajur (D) pada gelagar memanjang a. Gelagar memanjang 1 dan 6 Distribusi beban lajur pada gelagar memanjang 1 dan 6 ditunjukkan pada Gambar 5.7. Gambar 5. 7 Distribusi beban lajur (D) pada gelagar memanjang 1 dan 6 BTR = (50% x q x 0,70) = (50% x 5,143 x 0,70) = 1,80 kn/m. BGT = (50% x (1+DLA) x p x 0,70) = (50% x (1+0,3) x 49 x 0,70) = 22,3 kn.

8 8 b. Gelagar memanjang 2, 3, 4 dan 5 Distribusi beban lajur pada stinger 2, 3, 4 dan 5 ditunjukkan pada Gambar 5.8. Gambar 5. 8 Distribusi beban lajur (D) pada gelagar memanjang 2, 3, 4 dan 5 BTR = (100% x q x 1,4) = (100% x 5,143 x 1,4) = 7,2 kn/m. BGT = (100% x (1+DLA) x p x 1,4) = (100% x (1+0,3) x 49 x 1,4) = 89,18 kn. Distribusi beban lajur D pada Jembatan 1 dan Jembatan 2 adalah sama, dapat dilihat pada Gambar 5.9. (a)

9 9 2. Gaya Rem (TB) (b) Gambar 5. 9 Distribusi beban lajur D, (a) BTR, (b) BGT Gaya rem bekerja pada arah memanjang jembatan yang ditinjau dari kedua arah jalur lalu lintas dengan jarak 1,8 m dari lantai jembatan. Pengaruh gaya rem dan traksi diperhitungkan senilai dengan gaya rem sebesar 5% dari beban lajur (D) yang dianggap ada pada semua jalur lalu lintas tanpa dikalikan faktor beban dinamis dalam satu jalur. Panjang total jembatan (L) Beban merata (q) Beban garis (p) Lebar lalu lintas (b) = 224 m = 9 kpa = 49 kn/m = 7 m Gaya rem ditentukan berdasarkan grafik hubungan bentang jembatan dan Gaya rem seperti pada Gambar Gambar Gaya Rem per Lajur 2,75 (KBU) Sumber: RSNI-T

10 10 Berdasarkan Gambar 5.1, dengan bentang jembatan 210 m diperoleh Gaya Rem (TB) sebesar 470 kn. Faktor beban rem (KTB) sebesar 1,8. Gaya rem bekerja pada dua jalur lalu lintas sehingga TB = 2 x 470 kn tersebut didistribusikan pada setiap joint pertemuan gelagar memanjang dan gelagar melintang. Jumlah gelagar memanjang sebanyak 6 buah, jumlah segmen sebanyak 44 segmen, sehingga jumlah joint, n = 6x44 = 264, maka gaya rem pada tiap joint adalah: TTB = T TB n = 2 x 470 = 3,56 kn 264 Distribusi beban rem pada masing-masing model jembatan dapat dilihat pada Gambar (a) (b) Gambar Distribusi beban rem, (a) Jembatan I, (b) Jembatan II

11 Beban Pejalan Kaki (TP) Beban pejalan kaki ditahan oleh trotoar, beban trotoar bekerja pada gelagar memanjang 1 dan 6, sehingga beban pejalan kaki hanya bekerja pada gelagar memanjang 1 dan 6. Beban nominal (qp) pejalan kaki sebesar 5 kn/m dan faktor beban (KTP) sebesar 1,8. Beban pejalan kaki dihitung berdasarkan luas yang dibebani sehingga diperoleh nilai intensitas beban (q) seperti yang ditunjukkan pada Gambar Ltrotoar = btrotoar x bentang jembatan x jumlah trotoar = 1,4 x 210 x 2 = 588 m 2. Gambar Pembebanan Untuk Pejalan Kaki (Sumber: RSNI-T ) Berdasarkan Gambar 5.3 diperoleh nilai intensitas beban (q) sebesar 2 kn/m 2. QTP = qp x q x btrotoar = 5 x 2 x 1,4 = 14 kn/m

12 12 Distribusi beban pejalan kaki pada masing-masing model jembatan dapat dilihat pada Gambar (a) (b) Gambar Distribusi beban pejalan kaki (a) Jembatan 1, (b) Jembatan Beban Angin (EW) Menurut RSNI T gaya nominal ultimit dan daya layan jembatan akibat angin tergantung kecepatan angin rencana seperti berikut : TEW = 0,0006. Cw. (Vw) 2. Ab (kn) Dengan data teknis : Vw = kecepatan angin rencana jembatan Nambangan (jarak > 5km dari pantai) = 30 m/s Cw = koefisien seret struktur atas rangka = 1,2 (tabel 27 RSNI T ) Ab = luas koefisien bagian samping jembatan (m2)

13 13 Berdasarkan RSNI T luas ekivalen jembatan untuk jembatan rangka baja dianggap 30% dari luas yang dibatasi oleh batang-batang bagian terluar. 1. Beban angin jembatan 1 Luas bagian rangka pelengkung = 1299,8069 m 2 Luas bagian dek jembatan = 224 m 2 Luas koefisien bagian samping jembatan Ab = 30%. (1299, ) = 30%. 1532,1257 = 457,142 m2 Maka nilai gaya nominal akibat angin adalah TEW = 0,0006. Cw. (Vw) 2. Ab = 0, ,2. (30) ,608 = 296,2280 kn Jumlah joint = joint bagian pelengkung + joint bagian dek jembatan = = 125 titik Tew = 296,2280 = 2,3698 kn 125 Gambar 5.14 berikut ini adalah gambar input pembeban angin secara 3 dimensi pada Jembatan 1 Gambar Distribusi beban angin pada jembatan 1

14 14 2. Beban angin jembatan 2 Luas bagian rangka pelengkung = 1268,0466 m 2 Luas bagian dek jembatan = 224 m 2 Luas koefisien bagian samping jembatan Ab = 30%. (1268, ) = 30%. 1492,0466 = 447,614 m2 Maka nilai gaya nominal akibat angin adalah TEW = 0,0006. Cw. (Vw) 2. Ab = 0, ,2. (30) ,614 = 290,054 kn Jumlah joint = joint bagian pelengkung + joint bagian dek jembatan = = 125 titik Tew = 290,054 = 2,3204 kn 125 Gambar 5.15 berikut ini adalah gambar input pembeban angin secara 3 dimensi Gambar Distribusi beban angin pada jembatan 2

15 Beban Gempa (Eq) Berdasarkan peta gempa dalam SNI , lokasi Jembatan Kebon Agung-II termasuk wilayah gempa 3. Dalam penelitian ini, beban gempa dihitung menggunakan analisis statik ekivalen. Berdasarkan RSNI-T Pasal , beban gempa arah utama dikombinasikan dengan 0,3 kali beban gempa arah tegak lurus dengan gempa arah utama. Koefisien geser dasar gempa wilayah gempa 3 ditentukann dengan menggunakan grafik pada Gambar Coeficient : Koefisien "C" 0,2 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02-5E-16 Koefisien Geser Dasar Gempa Wilayah 3 Soft Soil Firm Soil Medium Soil 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 Period : Waktu getar "T" (sec) Gambar Koefisien geser dasar gempa wilayah 3 (Sumber: Perkasa, 2012) 1. Beban Gempa pada Jembatan 1 Beban gempa dipengaruhi oleh berat keseluruhan struktur. Dalam tugas akhir ini, berat total struktur jembatan dihitung menggunakan program SAP2000. Berat total struktur Jembatan 1 sebesar 10109,965 kn. Properti material pada struktur bawah atau pier adalah sebagai berikut. b = 2000 mm h = mm d = 5000 mm Ix = mm 4 Iy = mm 4 Ec = MPa = 21 kn/mm 2

16 16 Kp-x Kp-y = 3 x Es x Ix 2,88 x 1014 = 3 x 21 x d = kn/mm = 3 x Es x Ix 8 x 108 = 3 x 21 x d = 4032 kn/mm Waktu getar struktur didapatkan: T-x = 2 x π x [ T-y = 2 x π x [ W T (g x Kp x) W T (g x Kp y) ] = 2 x π x [ 10109,965 (9,81 x ) ] = 2 x π x [ 10109,965 (9,81 x 4032) ] = 0,5294 detik ] = 3,1766 detik Klasifikasi jenis tanah pada daerah ini termasuk jenis tanah keras, sehingga dengan nilai T-x = 0,5294 detik dan T-y = 3,1766 detik, didapatkan nilai koefisien gempa Cx = 0,12 dan Cy = 0,1. Untuk struktur dapat berperilaku daktil dan mengalami simpangan yang cukup besar sehingga mampu menyerap energi gempa yang besar, nilai faktor tipe struktur (S) sebagai berikut: S = 1 x F F = 1,25 (0,25 x n) n = jumlah sendi plastis yang menahan deformasi arah lateral gempa (1) F = 1,25 (0,25 x 1) = 1 S = 1 x F = 1 x 1 = 1 Kh-x = C x S = 0,1 x 1 = 0,12 Kh-y = C x S = 0,1 x 1 = 0,1 TEQ-x = Kh x I x WTP = 0,1 x 1 x 10109,965 = 1213,1958 kn

17 17 TEQ-x = Kh x I x WTP = 0,1 x 1 x 10109,965 = 1213,1958 kn Nilai beban gempa arah memanjang jembatan dan melintang jembatan memiliki nilai yang sama. Beban gempa didistribusikan ke titik (join) pada kedua sisi samping jembatan: TEQ-x = T EQ x n TEQ-y = T EQ y n = 1213, = 1010, = 4,8528 kn = 4,0439 kn 2. Beban Gempa pada Jembatan 1 Beban gempa dipengaruhi oleh berat keseluruhan struktur. Dalam tugas akhir ini, berat total struktur jembatan dihitung menggunakan program SAP2000 V.14. Berat total struktur Jembatan 2 sebesar 8672,947 kn. Properti material pada struktur bawah atau pier adalah sebagai berikut. b h d = 2000 mm = mm = 5000 mm Ix = mm 4 Iy = mm 4 Ec = MPa = 21 kn/mm 2 Kp-x Kp-y = 3 x Es x Ix 2,88 x 1014 = 3 x 21 x d = kn/mm = 3 x Es x Ix 8 x 108 = 3 x 21 x d = 4032 kn/mm Waktu getar struktur didapatkan: T-x = 2 x π x [ T-y = 2 x π x [ W T ] (g x Kp x) = 2 x π x [ 8672,947 (9,81 x ) W T (g x Kp y) ] = 2 x π x [ 8672,947 (9,81 x 4032) ] = 0,4903 detik ] = 2,9422 detik

18 18 Klasifikasi jenis tanah pada daerah ini termasuk jenis tanah keras, sehingga dengan nilai T-x = 0,4903 detik dan T-y = 2,9422 detik, didapatkan nilai koefisien gempa Cx = 0,12 dan Cy = 0,1. Untuk struktur dapat berperilaku daktil dan mengalami simpangan yang cukup besar sehingga mampu menyerap energi gempa yang besar, nilai faktor tipe struktur (S) sebagai berikut: S = 1 x F F = 1,25 (0,25 x n) n = jumlah sendi plastis yang menahan deformasi arah lateral gempa (1) F = 1,25 (0,25 x 1) = 1 S = 1 x F = 1 x 1 = 1 Kh-x = C x S = 0,1 x 1 = 0,12 Kh-y = C x S = 0,1 x 1 = 0,1 TEQ-x = Kh x I x WTP = 0,1 x 1 x 8672,947 = 1040,7536 kn TEQ-y = Kh x I x WTP = 0,1 x 1 x 8672,947 = 3,4692 kn Nilai beban gempa arah memanjang jembatan dan melintang jembatan memiliki nilai yang sama. Beban gempa didistribusikan ke titik (join) pada kedua sisi samping jembatan: TEQ-x = T EQ x n TEQ-y = T EQ y n = 1040, = 867, = 4,1630 kn = 3,4692 kn

19 19 Distribusi beban gempa arah pada jembatan 1 dapat dilihat pada Gambar 5.17 dan jembatan 2 pada Gambar (a) (b) Gambar Distribusi beban gempa arah melintang jembatan 1, (a) arah memanjang, (b) arah melintang

20 20 (a) (b) Gambar Distribusi beban gempa pada jembatan 2, (a) arah memanjang, (b) arah melintang Berdasarkan analisis pembebanan, diperoleh rekapitulasi beban yang bekerja dalam penelitian ini ditunjukkan pada Tabel 5.2. Tabel 5. 2 Rekapitulasi pembebanan No. Jenis Beban Besar Beban 1 Berat Sendiri (MS) Tiang sandaran (kn) 1,8405

21 21 Lanjutan Tabel 5.2 Slab trotoar (kn/m) 4,80 Slab lantai (kn/m) 4,80 2 Beban Mati Tambahan MA (kn/m) 2,69 3 Beban Lalu Lintas Beban lajur (D) Gelagar Memanjang 1 dan 6 Gelagar Memanjang 2, 3, 4, dan 5 a. BTR (kn/m) 1,8 7,2 b. BGT (kn) 22,295 89,18 Beban rem TB (kn) 3, Beban Pejalan Kaki TP (kn/m) 10 5 Beban Angin (EW) Jembatan 1 Jembatan 2 Horizontal (kn) 2,3698 2, Beban Gempa (EQ) Jembatan 1 Jembatan 2 Arah-X 4,8528 4,8568 Arah-Y 4,0439 3,4692 Dalam penelitian ini digunakan 7 macam kombinasi pembebanan yaitu: 1. Combo 1 : 1,3MS + 2MA + 1,8D + 1,8TB + 1,2EW 2. Combo 2 : 1,3MS + 2MA + 1,8D + 1,8TP 3. Combo 3 : 1,3MS + 2MA + 1,8D 4. Combo 4 : 1,3MS + 2MA + 1,8D + 1,2EW 5. Combo 5-a : 1,3MS + 2MA + 1,8D + 1EQX + 0,3EQY 6. Combo 5-b : 1,3MS + 2MA + 1,8D + 0,3EQX + 1EQY 7. Combo 6 : 1,3MS + 2MA + 1,2EW 5.3 ANALISIS DAN DESAIN STRUKTUR Dalam penelitian ini, analisis dan desain struktur menggunakan program SAP2000. Permodelan dua model struktur jembatan menggunakan program SAP2000 dapat dilihat pada Gambar 5.19 dan Gambar Sedangkan, kodefikasi batang profil struktur jembatan dapat dilihat pada Gambar 5.21.

22 22 Gambar Model jembatan 1 (tinggi 30 m) Gambar Model jembatan 2 (tinggi 42 m)

23 23 Gambar Kodefikasi batang profil Berdasarkan analisis yang dilakukan menggunakan program SAP2000 diperoleh hasil gaya-gaya dalam yang berlaku pada masing-masing elemen struktur dari dua model jembatan dengan semua kombinasi beban. Hasil yang digunakan adalah nilai maksimum dari masing-masing gaya dalam. NFD (Normal Force Diagram), SFD (Shear Force Diagram), dan BMD (Bending Momen Diagram) pada masing-masing model jembatan dapat dilihat pada Gambar 5.21, Gambar 5.22, dan Gambar (a)

24 24 (b) Gambar NFD akibat beban COMB2, (a) Jembatan 1, (b) Jembatan 2 (a)

25 25 (b) Gambar SFD akibat beban COMB2, (a) Jembatan 1, (b) Jembatan 2 (a)

26 26 (b) Gambar BMD akibat beban COMB2, (a) Jembatan 1, (b) Jembatan PERBANDINGAN RESPON STRUKTUR RANGKA PELENGKUNG Dalam penelitian ini, respon struktur yang ditinjau adalah respon struktur maksimum akibat beban kombinasi pada struktur utama rangka pelengkung. Berdasarkan hasil analisis program SAP2000, diperoleh hasil perbandingan gaya dalam pada masing-masing model jembatan akibat beban kombinasi, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 5.3, Tabel 5.4, Tabel 5.5, dan Tabel 5.6. Tabel 5. 3 Gaya dalam pada batang profil Balok Bawah (BB) Segmen ke- Gaya Dalam Jembatan 1 Jembatan 2 Kombinasi Kombinasi Pu (kn) ,205 COMB ,52 COMB2 V2 (kn) 6,411E-15 COMB2 0,00 COMB2 1 V3 (kn) 389,075 COMB5-a -192,06 COMB1 M2 (kn-m) -141,6699 COMB1-135,77 COMB1 M3 (kn-m) 9,355E-15 COMB5-b 0,00 COMB5-b Pu (kn) ,921 COMB ,06 COMB2 2 V2 (kn) 5,394E-15 COMB2 0,00 COMB2 V3 (kn) 109,14 COMB2 87,34 COMB5-b M2 (kn-m) -122,6315 COMB1-111,40 COMB1

27 Tabel 5.3 Lanjutan M3 (kn-m) 7,509E-15 COMB5-b 0,00 COMB5-b Pu (kn) ,145 COMB ,51 COMB2 V2 (kn) 4,465E-15 COMB2 0,00 COMB2 V3 (kn) 92,34 COMB2 66,21 COMB2 M2 (kn-m) -97,9043 COMB1-78,04 COMB1 M3 (kn-m) 5,995E-15 COMB5-b 0,00 COMB5-b Pu (kn) ,187 COMB ,66 COMB2 V2 (kn) 3,362E-15 COMB2 2,734E-15 COMB2 V3 (kn) 67,568 COMB2 53,626 COMB5-b M2 (kn-m) -71,6899 COMB1-60,287 COMB1 M3 (kn-m) 4,39E-15 COMB5-b 3,692E-15 COMB5-b Pu (kn) ,97 COMB ,196 COMB2 V2 (kn) 2,534E-15 COMB2 1,897E-15 COMB2 V3 (kn) 51,628 COMB2 40,596 COMB2 M2 (kn-m) -52,9487 COMB1-40,3193 COMB1 M3 (kn-m) 3,242E-15 COMB5-a 2,469E-15 COMB5-a Pu (kn) -9786,317 COMB2-7149,048 COMB2 V2 (kn) 1,718E-15 COMB2 1,299E-15 COMB2 V3 (kn) 35,051 COMB2 27,634 COMB5-b M2 (kn-m) -35,4208 COMB1-26,9714 COMB1 M3 (kn-m) 2,169E-15 COMB5-a 1,652E-15 COMB5-a Pu (kn) -6581,168 COMB5-b -4392,208 COMB5-a V2 (kn) 1,172E-15 COMB5-b 8,028E-16 COMB5-a V3 (kn) 29,705 COMB2 18,976 COMB2 M2 (kn-m) -23,9633 COMB1-16,4433 COMB1 M3 (kn-m) 1,467E-15 COMB5-b 1,007E-15 COMB5-b Tabel 5. 4 Gaya dalam pada batang profil Balok Atas (BA) Segmen ke- Gaya Dalam Jembatan 1 Jembatan 2 Kombinasi Kombinasi Pu (kn) -2408,246 COMB5-b -1162,864 COMB1 V2 (kn) 6,648E-16 COMB5-b 4,49E-16 COMB1 1 V3 (kn) 21,896 COMB1 10,334 COMB1 M2 (kn-m) -15,0482 COMB1-11,5197 COMB1 M3 (kn-m) 9,214E-16 COMB5-b 7,054E-16 COMB1 Pu (kn) -5826,847 COMB5-b -2583,106 COMB5-b V2 (kn) 1,071E-15 COMB5-b 6,648E-16 COMB5-b 2 V3 (kn) 29,783 COMB2-12,545 COMB5-b M2 (kn-m) -23,5261 COMB1-15,8541 COMB1 M3 (kn-m) 1,441E-15 COMB5-b 9,708E-16 COMB5-b

28 Tabel 5.4 Lanjutan Pu (kn) -9596,661 COMB2-5126,004 COMB5-a V2 (kn) 2,534E-15 COMB2 9,734E-16 COMB5-a V3 (kn) 55,852 COMB2 19,635 COMB2 M2 (kn-m) -54,3227 COMB1-21,9896 COMB1 M3 (kn-m) 3,326E-15 COMB5-b 1,346E-15 COMB5-b Pu (kn) ,15 COMB2-8753,92 COMB2 V2 (kn) 2,534E-15 COMB2 1,555E-15 COMB2 V3 (kn) 48,945 COMB2 31,865 COMB2 M2 (kn-m) -53,3135 COMB1-33,759 COMB1 M3 (kn-m) 3,265E-15 COMB5-b 2,067E-15 COMB5-a Pu (kn) ,03 COMB ,557 COMB2 V2 (kn) 3,136E-15 COMB2 2,09E-15 COMB2 V3 (kn) 59,156 COMB2 41,546 COMB2 M2 (kn-m) -65,0672 COMB1-44,0713 COMB1 M3 (kn-m) 3,984E-15 COMB5-b 2,699E-15 COMB5-a Pu (kn) ,48 COMB ,084 COMB2 V2 (kn) 3,688E-15 COMB2 2,534E-15 COMB2 V3 (kn) 68,382 COMB2-47,442 COMB5-b M2 (kn-m) -75,7921 COMB1-52,4203 COMB1 M3 (kn-m) 4,641E-15 COMB5-b 3,21E-15 COMB5-a Pu (kn) ,13 COMB ,842 COMB2 V2 (kn) 4,064E-15 COMB2 2,734E-15 COMB2 V3 (kn) 93,795 COMB2 58,544 COMB5-b M2 (kn-m) -83,0783 COMB1-55,9736 COMB1 M3 (kn-m) 5,087E-15 COMB5-b 3,427E-15 COMB5-b Tabel 5. 5 Gaya dalam pada batang profil Batang Diagonal (DG) Segmen ke- Gaya Dalam Jembatan 1 Jembatan 2 Kombinasi Kombinasi Pu (kn) 1259,435 COMB5-b 726,454 COMB1 V2 (kn) 2,22E-16 COMB5-b 2,22E-16 COMB1 1 V3 (kn) -3,983 COMB5-b 3,896 COMB2 M2 (kn-m) -7,79 COMB1-6,7012 COMB1 M3 (kn-m) 4,77E-16 COMB1 4,103E-16 COMB1 Pu (kn) 1716,076 COMB2 811,729 COMB2 V2 (kn) 2,81E-16 COMB2 2,22E-16 COMB2 2 V3 (kn) -5,136 COMB2-3,925 COMB5-b M2 (kn-m) -8,8366 COMB1-6,115 COMB1 M3 (kn-m) 5,411E-16 COMB5-b 3,744E-16 COMB5-b 3 Pu (kn) 1965,45 COMB2 1358,098 COMB2

29 29 Tabel 5.5 Lanjutan V2 (kn) 3,161E-16 COMB2 2,22E-16 COMB2 V3 (kn) -6,498 COMB2-4,087 COMB5-b M2 (kn-m) -9,1882 COMB1-5,8181 COMB1 M3 (kn-m) 5,626E-16 COMB5-b 3,563E-16 COMB5-b Pu (kn) 1987,707 COMB2 1583,837 COMB2 V2 (kn) 3,161E-16 COMB2 2,509E-16 COMB V3 (kn) 4,338 COMB6-4,737 COMB2 M2 (kn-m) -8,7239 COMB1-8,0979 COMB1 M3 (kn-m) 5,342E-16 COMB5-b 3,935E-16 COMB5-b Pu (kn) 1925,576 COMB2 1577,052 COMB2 V2 (kn) 3,161E-16 COMB2 2,509E-16 COMB2 V3 (kn) -6,543 COMB2-4,686 COMB2 M2 (kn-m) -8,4771 COMB1-6,4491 COMB1 M3 (kn-m) 5,191E-16 COMB5-a 3,949E-16 COMB5-a Pu (kn) 1582,509 COMB2 1335,482 COMB2 V2 (kn) 3,161E-16 COMB2 2,22E-16 COMB2 V3 (kn) -6,301 COMB2-4,127 COMB5-b M2 (kn-m) -8,4457 COMB1-5,8354 COMB1 M3 (kn-m) 5,171E-16 COMB5-a 3,573E-16 COMB5-b Pu (kn) 888,584 COMB2 821,824 COMB5-a V2 (kn) 1,628E-16 COMB2 1,628E-16 COMB5-a V3 (kn) 2,739 COMB2-2,787 COMB5-a M2 (kn-m) -4,4481 COMB1-4,4388 COMB1 M3 (kn-m) 2,724E-16 COMB6 2,718E-16 COMB6 Tabel 5. 6 Gaya dalam pada batang profil Kolom (K) Segmen ke- Gaya Dalam Jembatan 1 Jembatan 2 Kombinasi Kombinasi Pu (kn) -1894,605 COMB2-1452,27 COMB2 V2 (kn) 231,458 COMB5-b 167,724 COMB5-b 1 V3 (kn) -46,506 COMB5-b 52,95 COMB1 M2 (kn-m) -26,4209 COMB1 56,402 COMB1 M3 (kn-m) -1520,698 COMB5-b 852,0828 COMB5-b Pu (kn) -1656,654 COMB2-846,08 COMB2 V2 (kn) 10,006 COMB5-b 7,954 COMB5-b 2 V3 (kn) 18,571 COMB2-2,478 COMB2 M2 (kn-m) -0,5038 COMB1-0,3326 COMB1 M3 (kn-m) -41,5857 COMB5-b -31,9819 COMB5-b 3 Pu (kn) -1718,632 COMB2-1187,35 COMB2 V2 (kn) 0 0

30 Tabel 5.6 Lanjutan V3 (kn) -23,146 COMB2-6,428 COMB2 M2 (kn-m) M3 (kn-m) 0 0 Pu (kn) -1608,207 COMB2-1238,13 COMB V2 (kn) 5,199E-14 COMB2 V3 (kn) -12,593 COMB2-9,77 COMB2 M2 (kn-m) M3 (kn-m) 7,231E-14 COMB2 0 Pu (kn) -1345,972 COMB2-1093,83 COMB2 V2 (kn) 4,269E-14 COMB2 0 V3 (kn) -12,617 COMB2-12,295 COMB2 M2 (kn-m) M3 (kn-m) 5,714E-14 COMB5-b 0 Pu (kn) -923,378 COMB5-b -741,23 COMB5-b V2 (kn) 3,362E-14 COMB5-b 0 V3 (kn) -6,661 COMB2-6,176 COMB2 M2 (kn-m) M3 (kn-m) 4,096E-14 COMB3 0 Pu (kn) -382,997 COMB5-b -309,616 COMB5-a V2 (kn) 0 0 V3 (kn) 2,83 COMB2-2,686 COMB2 M2 (kn-m) M3 (kn-m) 0 0 Pu (kn) 372,588 COMB2 396,063 COMB2 V2 (kn) 0 0 V3 (kn) -0,456 COMB5-a 0,18 COMB5-a M2 (kn-m) M3 (kn-m) Respon Struktur Utama Rangka Pelengkung Akibat Beban Kombinasi Berdasarkan analisis dan pengolahan data diperoleh gaya-gaya dalam pada struktur utama pelengkung akibat beban kombinasi seperti yang ditampilkan pada Tabel 5.9. Perbandingan gaya-gaya tersebut disajikan dalam bentuk grafik.

31 31 1. Perbandingan gaya aksial, gaya geser dan momen pada batang profil Balok Bawah (BB) Pada Tabel 5.9 dapat dilihat bahwa nilai gaya geser (V2) dan momen (M3) pada kedua model jembatan mendekati 0. Hal ini dapat disebabkan oleh tingkat ketelitian program SAP2000 yang digunakan. Perbandingan gaya aksial, gaya geser dan momen maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil balok bawah dari masing-masing jembatan ditunjukkan pada Gambar 5.25, Gambar 5.26, dan Gambar Gaya Aksial (kn) ,21 Jembatan ,92 Jembatan , , , , , , , , , , , , Segmen 4 ke Gambar Grafik perbandingan gaya aksial maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil Balok Bawah (BB)

32 32 Gaya Geser (kn) ,08 192,06 109,14 87,34 92,34 66,21 Gambar Grafik perbandingan gaya geser maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil Balok Bawah (BB) Momen (kn-m) Gambar Grafik perbandingan momen maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil Balok Bawah (BB) Pada Gambar 5.25 dapat dilihat bahwa grafik perbandingan gaya aksial yang terjadi pada batang profil balok bawah 67,57 53,63 40,60 51,63 Jembatan 2 Jembatan 1 27,63 35,05 18,98 29, Segmen 4 ke ,67 135,77 122,63 111,40 97,90 78,04 71,69 60,29 52,95 Jembatan 2 Jembatan 1 40, ,42 26,97 23, , Segmen 4 ke dari masing-masing model jembatan memiliki pola yang relatif sama. Terlihat bahwa gaya aksial pada jembatan 1 lebih besar dari pada jembatan 2. Grafik pada Gambar 5.26 dan Gambar 5.27 dapat dilihat bahwa gaya geser dan momen juga memiliki pola yang relatif sama, gaya geser dan momen yang terjadi pada jembatan 1 lebih besar daripada jembatan 2. Namun, pada segmen 2 jembatan 2 memiliki momen lebih besar daripada jembatan 1.

33 33 2. Perbandingan gaya aksial, gaya geser dan momen pada batang profil Balok Atas (BA) Perbandingan gaya aksial, gaya geser dan momen maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil balok Atas dari masing-masing jembatan ditunjukkan pada Gambar 5.28, Gambar 5.29, dan Gambar , ,13 Gaya Aksial (kn) , , , , , , , Jembatan , ,00 Jembatan , , , Segmen ke- Gambar Grafik perbandingan gaya aksial maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil Balok Atas (BA) Jembatan 2 Jembatan 1 93,80 Gaya Geser (kn) ,38 59,16 58,54 55,85 48,95 47,44 41,55 29,78 31,87 21,90 19,64 10,33 12, Segmen ke- Gambar Grafik perbandingan gaya geser maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil Balok Atas (BA)

34 34 Momen (kn-m) Gambar Grafik perbandingan momen maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil Balok Atas (BA) Pada Gambar 5.28 dapat dilihat bahwa grafik perbandingan gaya aksial yang terjadi pada batang profil balok atas dari masing-masing model jembatan memiliki pola yang relatif sama. Terlihat bahwa gaya aksial pada jembatan 1 lebih besar dari pada jembatan 2. Grafik pada Gambar 5.29 dan Gambar 5.30 menunjukkan bahwa gaya geser dan momen juga memiliki pola yang relatif sama, gaya geser dan momen yang terjadi pada jembatan 1 lebih besar daripada jembatan Jembatan 2 83, ,79 70 Jembatan 1 65, ,32 55,97 53, ,42 44, , , ,99 15,05 15, , Segmen ke- 3. Perbandingan gaya aksial, gaya geser dan momen pada batang profil Diagonal (DG) Perbandingan gaya aksial, gaya geser dan momen maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil diagonal dari masing-masing jembatan ditunjukkan pada Gambar 5.31, Gambar 5.32, dan Gambar 5.33.

35 35 Gaya Aksial (kn) , , , , , , , , , ,44 Jembatan 2 Jembatan 1 888,58 811,73 821,82 726, Segmen ke- Gaya Geser (kn) Gambar Grafik perbandingan gaya aksial maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil Diagonal (DG) ,14 3,90 3,98 3,93 6,50 6,57 6,54 4,09 Jembatan 2 Jembatan 1 4,74 4,69 Gambar Grafik perbandingan gaya geser maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil Diagonal (DG) 6,30 4,13 2,79 2, Segmen ke-

36 Momen (kn-m) ,84 7,79 6,70 6,12 Jembatan 2 9,19 5,82 8,72 8,10 8,48 8,45 6,45 5,84 4,44 4,45 Gambar Grafik perbandingan momen maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil Diagonal (DG) Pada Gambar 5.31 dapat dilihat bahwa grafik perbandingan gaya aksial yang terjadi pada batang profil diagonal dari masing-masing model jembatan memiliki pola yang relatif sama. Terlihat bahwa gaya aksial pada jembatan 1 lebih besar dari pada jembatan 2. Grafik pada Gambar 5.32 dan Gambar 5.33 menunjukkan bahwa gaya geser dan momen juga memiliki pola yang relatif sama, gaya geser dan momen yang terjadi pada jembatan 1 lebih besar daripada jembatan Jembatan Segmen ke- 4. Perbandingan gaya aksial, gaya geser dan momen pada batang profil Kolom (K) Perbandingan gaya aksial, gaya geser dan momen maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil kolom dari masing-masing jembatan ditunjukkan pada Gambar 5.34, Gambar 5.35, dan Gambar 5.36.

37 ,61 Jembatan , , ,21 Jembatan 1 Gaya Aksial (kn) ,27 846, , , , ,83 923,38 741, ,00 396,06 372, , Segmen ke- Gambar Grafik perbandingan gaya aksial maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil Kolom (K) ,95 46,51 Jembatan 2 Jembatan 1 Gaya Geser (kn) ,57 23,15 12,59 12,30 12, ,77 6,43 6,18 6,66 2,48 2,69 2,83 0 0,18 0, Segmen ke- Gambar Grafik perbandingan gaya geser maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil Kolom (K)

38 , Momen (kn-m) ,4209 Jembatan 2 Jembatan 1 10 Gambar Grafik perbandingan momen maksimum akibat beban kombinasi pada batang profil Kolom (K) Pada Gambar 5.34 dapat dilihat bahwa grafik perbandingan gaya aksial yang terjadi pada batang profil kolom dari masing-masing model jembatan memiliki pola yang relatif sama. Terlihat bahwa gaya aksial pada jembatan 1 lebih besar dari pada jembatan 2. Grafik pada Gambar 5.35 dan Gambar 5.36 menunjukkan bahwa gaya geser dan momen juga memiliki pola yang relatif sama, gaya geser dan momen yang terjadi pada jembatan 1 lebih besar daripada jembatan ,3326 0,5038 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0, Segmen ke- Berdasarkan hasil pembahasan respon struktur utama rangka pelengkung jembatan akibat beban kombinasi, diperoleh hasil rekapitulasi rasio perbandingan respon struktur utama rangka pelengkung jembatan 1 dan jembatan 2 seperti pada Tabel 5.7. Segmen ke- Tabel 5. 7 Rekapitulasi rasio perbandingan gaya-gaya dalam struktur utama rangka pelengkung Jenis Batang Profil Balok Bawah (BB) Balok Atas (BA) Batang Diagonal (DG) Kolom (K) Pu V3 M2 Pu V3 M2 Pu V3 M2 Pu V3 M2 1 1:0,74 1:0,5 1:0,96 1:0,49 1:0,48 1:0,77 1:0,58 1:0,98 1:0,87 1:0,77 1:1,14 1:2,14 2 1:0,8 1:0,81 1:0,91 1:0,45 1:0,43 1:0,68 1:0,48 1:0,77 1:0,7 1:0,52 1:0,14 1:0,67 3 1:0,81 1:0,72 1:0,8 1:0,54 1:0,41 1:0,41 1:0,7 1:0,63 1:0,64 1:0,7 1:0,28 -

39 39 Tabel 5.7 Lanjutan 4 1:0,81 1:0,8 1:0,85 1:0,63 1:0,58 1:0,64 1:0,8 1:0,73 1:0,93 1:0,77 1:0,78-5 1:0,78 1:0,79 1:0,77 1:0,69 1:0,71 1:0,68 1:0,82 1:0,72 1:0,77 1:0,82 1:0,98-6 1:0,74 1:0,79 1:0,77 1:0,71 1:0,7 1:0,7 1:0,85 1:0,66 1:0,7 1:0,81 1:0,93-7 1:0,67 1:0,64 1:0,69 1:0,72 1:0,63 1:0,68 1:0,93 1:1,02 1:1 1:0,81 1:0,95-8 1:0,4 - Dapat dilihat Tabel 5.7 tersebut bahwa struktur utama rangka pelengkung jembatan 1 dengan tinggi pelengkung 30 m memiliki gaya dalam lebih besar daripada jembatan 2 dengan tinggi 42 m Hasil Desain Profil Baja Dalam tugas akhir ini desain profil baja menggunakan program SAP2000 dan tabel baja AISC, sehingga diperoleh hasil seperti pada Tabel 5.8, Tabel 5.9, Tabel 5.10, Tabel 11, Tabel 12. Tabel 5. 8 Desain batang profil Balok Bawah (BB) Balok Bawah (BB) No. Kodefikasi Jembatan 1 Rasio Jembatan 2 Rasio 1 BB1-a W14X808 0,88 W14X665 0,89 2 BB1-b W14X808 0,88 W14X665 0,89 3 BB1-c W14X808 0,88 W14X665 0,89 4 BB2-a W14X730 0,86 W14X605 0,89 5 BB2-b W14X730 0,86 W14X605 0,89 6 BB2-c W14X730 0,86 W14X605 0,89 7 BB3-a W14X605 0,87 W14X455 0,98 8 BB3-b W14X605 0,87 W14X455 0,98 9 BB3-c W14X605 0,87 W14X455 0,98 10 BB4-a W14X455 0,93 W14X370 0,93 11 BB4-b W14X455 0,93 W14X370 0,93 12 BB4-c W14X455 0,93 W14X370 0,93 13 BB5-a W14X342 0,92 W14X257 0,97 14 BB5-b W14X342 0,92 W14X257 0,97 15 BB5-c W14X342 0,92 W14X257 0,97 16 BB6-a W14X233 0,93 W14X176 0,92 17 BB6-b W14X233 0,93 W14X176 0,92 18 BB6-c W14X233 0,93 W14X176 0,92 19 BB7-a W14X159 0,95 W14X109 0,94 20 BB7-b W14X159 0,95 W14X109 0,94 21 BB7-c W14X159 0,95 W14X109 0,94

40 40 Tabel 5. 9 Desain batang profil Balok Atas Balok Atas (BA) No. Kodefikasi Jembatan 1 Rasio Jembatan 2 Rasio 1 BA1-a W14X90 0,73 W14X61 0,76 2 BA1-b W14X90 0,73 W14X61 0,76 3 BA1-c W14X90 0,73 W14X61 0,76 4 BA2-a W14X145 0,95 W14X90 0,71 5 BA2-b W14X145 0,95 W14X90 0,71 6 BA2-c W14X145 0,95 W14X90 0,71 7 BA3-a W14X342 0,94 W14X132 0,92 8 BA3-b W14X342 0,94 W14X132 0,92 9 BA3-c W14X342 0,94 W14X132 0,92 10 BA4-a W14X342 0,89 W14X211 0,93 11 BA4-b W14X342 0,89 W14X211 0,93 12 BA4-c W14X342 0,89 W14X211 0,93 13 BA5-a W14X426 0,91 W14X283 0,95 14 BA5-b W14X426 0,91 W14X283 0,95 15 BA5-c W14X426 0,91 W14X283 0,95 16 BA6-a W14X500 0,92 W14X342 0,94 17 BA6-b W14X500 0,92 W14X342 0,94 18 BA6-c W14X500 0,92 W14X342 0,94 19 BA7-a W14X550 0,87 W14X370 0,96 20 BA7-b W14X550 0,87 W14X370 0,96 21 BA7-c W14X550 0,87 W14X370 0,96 Tabel Desain batang profil Diagonal (DG) Batang Diagonal (DG) No. Kodefikasi Jembatan 1 Rasio Jembatan 2 Rasio 1 DG1-a W14X30 0,83 W14X30 0,50 2 DG1-b W14X30 0,83 W14X30 0,50 3 DG1-c W14X30 0,83 W14X30 0,50 4 DG2-a W14X38 0,87 W14X30 0,55 5 DG2-b W14X38 0,87 W14X30 0,55 6 DG2-c W14X38 0,87 W14X30 0,55 7 DG3-a W14X43 0,88 W14X30 0,87 8 DG3-b W14X43 0,88 W14X30 0,87 9 DG3-c W14X43 0,88 W14X30 0,87 10 DG4-a W14X53 0,65 W14X43 0,72 11 DG4-b W14X53 0,65 W14X43 0,72 12 DG4-c W14X53 0,65 W14X43 0,72 13 DG5-a W14X43 0,86 W14X34 0,89

41 41 Tabel 5.10 Lanjutan 14 DG5-b W14X43 0,86 W14X34 0,89 15 DG5-c W14X43 0,86 W14X34 0,89 16 DG6-a W14X43 0,72 W14X30 0,86 17 DG6-b W14X43 0,72 W14X30 0,86 18 DG6-c W14X43 0,72 W14X30 0,86 19 DG7-a W14X22 0,82 W14X22 0,77 20 DG7-b W14X22 0,82 W14X22 0,77 21 DG7-c W14X22 0,82 W14X22 0,77 Tabel Desain batang profil Kolom (K) Kolom (K) No. Kodefikasi Jembatan 1 Rasio Jembatan 2 Rasio 1 K1-a W14X233 0,78 W14X159 0,68 2 K1-b W14X233 0,78 W14X159 0,68 3 K1-c W14X233 0,78 W14X159 0,68 4 K2-a W14X120 0,51 W14X61 0,70 5 K2-b W14X120 0,51 W14X61 0,70 6 K2-c W14X120 0,51 W14X61 0,70 7 K3-a W14X90 0,67 W14X61 0,87 8 K3-b W14X90 0,67 W14X61 0,87 9 K3-c W14X90 0,67 W14X61 0,87 10 K4-a W14X74 0,90 W14X61 0,89 11 K4-b W14X74 0,90 W14X61 0,89 12 K4-c W14X74 0,90 W14X61 0,89 13 K5-a W14X61 0,85 W14X61 0,89 14 K5-b W14X61 0,85 W14X61 0,89 15 K5-c W14X61 0,85 W14X61 0,89 16 K6-a W14X48 0,87 W14X43 0,86 17 K6-b W14X48 0,87 W14X43 0,86 18 K6-c W14X48 0,87 W14X43 0,86 19 K7-a W14X30 0,79 W14X30 0,77 20 K7-b W14X30 0,79 W14X30 0,77 21 K7-c W14X30 0,79 W14X30 0,77 22 KT W14X22 0,79 W14X22 0,77 Tabel Desain batang profil pada dek jembatan dan batang profil melintang pada struktur rangka pelengkung No. Kodefikasi Jembatan 1 Jembatan 2 Keterangan Batang Profil Pada Dek Jembatan 1 GU1, GU37 W36X230 W36X230 Gelagar Utama 2 GU2-GU36 W36X135 W36X135 Gelagar Utama

42 42 Tabel 5.12 Lanjutan 3 GM1-GM3 W40X199 W40X199 Gelagar Melintang 4 GM4-GM40 W36X135 W36X135 Gelagar Melintang 5 GMJ W12X35 W12X35 Gelagar mamanjang 6 BR HSS9.625X0.188 HSS9.625X0,188 Bracing Dek Batang Profil Melintang Struktur Pelengkung 7 BMB HSS6X0.125 HSS6X0.125 Balok Melintang Atas 8 BMA HSS6X0.125 HSS6X0.125 Balok Melintang Bawah 9 BRB HSS9.625X0.250 HSS10X0.188 Bracing Bawah 10 BRA HSS9.625X0.250 HSS10X0.188 Bracing Atas Dari hasil desain batang profil yang dilakukan dengan menggunakan program SAP2000 didapat kebutuhan material pada masing-masing model jembatan. Kebutuhan material profil baja dapat dilihat dari berat sendiri pada program SAP2000, Jembatan 1 memilki berat sebesar 10298,59 kn dan Jembatan 2 memiliki berat sendiri sebesar 8745,723 kn. Diagram perbandingan berat sendiri pada masing-masing model jembatan dapat dilihat pada Gambar kilo Newton Kebutuhan Material Baja 10298, ,723 1 Jembatan 1 Jembatan 2 Gambar Diagram perbandingan berat sendiri jembatan 1 dan jembatan 2

43 Kontrol Desain Batang Profil Jembatan 1 1. Kontrol batang profil pada batang bawah (BB) Dari hasil analisis struktur program SAP2000 didapat gaya aksial tekan maksimum pada batang bawah sebesar ,140 kn dan momen maksimum sebesar 644,4006 kn-m (M2). Dalam mendesain profil struktur rangka utama jembatan perlu dilakukan pengecekan keamanan profil yang dipilih. Pengecekan keamaanan yang dilakukan adalah pengecekan kemanan profil terhadap gaya aksial, momen dan interaksi gaya aksial dan momen. Berikut ini adalah langkah-langkah perhitungannya. Profil yang digunakan adalah profil W14X808, dapat dilihat pada Gambar Gambar Profil W14X808 Data-data profil: fy = 50 ksi = 345 N/mm 2 E = N/mm 2 A = ,92 mm 2 d = 579,12 mm tw bf tf h = 94,996 mm = 472,44 mm = 130,048 mm = 258,544 mm

44 44 Ix = ,6 mm 4 Iy = ,06 mm 4 ry = 122,428 mm Sx = ,6 mm 3 Sy = ,016 mm 3 Zy = ,33 mm 3 L = 5836,2 mm a. Perhitungan Kuat Tekan Kelangsingan komponen struktur tekan λ = L k r = 5836,2 122,428 = < 140 (tidak langsing) Klasifikasi penampang berdasarkan tabel 4 RSNI T ) Pada sayap bf 2.tf = 472, ,048 = 1,8164 λ p = 170 f y = = 9,5160 bf 2. tf = 1,8164 < λ p = 9,5160 2) Pada badan h = 258,544 tw 94,996 = 3,0374 λ p = 1680 f y = = 90,4825 h tw = 3,0374 < λ p = 90,4825 Dari kedua syarat tekuk lokal diatas diketahui bahwa profil adalah kc = 1 penampang kompak Lk = kc x L

45 45 = 1 x 5836,2 = 5836,2 λc = Lk r.π Fy E = 5836, ,428.π = 0,6012 < 1,5 Sehingga kapasitas aksial tekan penampang adalah sebagai berikut: Nn = 0,66 λc2 A fy = 0,66 0, , = ,4230 N = 45360,7404 kn ϕ.nn= 0,85 x Nn = 0,85 x 45360,7404 = 38556,6294 kn ϕ.nn = 38556,6294 > Nu = 32128,140 kn (OK!) Rasio = Nu / ϕ.nn = 0,83 b. Perhitungan kuat lentur Berdasarkan perhitungan klasifikasi penampang, profil yang digunakan merupakan penampang kompak sehingga perhitungan kapasitas lentur adalah sebagai berikut: Mn M p = Mp = Z y. f y = ,33 x 345 = ,428 N-mm 1,5. My = 1,5. Sx. fy = 1,5 x ,6 x 345 = ,567 N-mm Jadi: Mn = ,567 N-mm = 5033,474 kn-m

46 46 ϕ.mn Mu Rasio Tekuk lateral = 4530,126 kn-m = 644,401 kn-m = Mu/ ϕ.mn Lb = 5836,2 mm = 644, ,126 = 0,1422 Lp = 1,76. ry. E f y = 1, , = 5189,28 mm Lr = r y. [ X 1 f L ] X 2. f L 2 fl = fy - fr = = 275 MPa J = ,1 mm 4 Cw = 1, mm 6 X1 = π S. E.G.J.A 2 = π , , ,92 2 = ,1685 N/mm 2 X2 = 4. ( S y G.J )2. Cw Iy = 4 ( , x ,1 )2 1, ,06 = 5, N/mm 2 Lr = 122,428 [ ,1685 ] , = ,2779 mm

47 47 Lp = 5189,28 mm < Lb = 5836,2 mm < Lr = ,2779 mm Batang profil merupakan batang bentang menengah sehingga, Mu max = 644,401 kn-m MA = 344,4511 kn-m MB = 194,4763 kn-m MC = 91,714 kn-m Mn = Cb. [Mr (Mp Mr. ( Lr L )] Mp Lr Lp 12,5.Mu max Cb = 2,5 Mu max + 3 MA+4 MB +3 MC 2,3 12,5 644,401 Cb = 2,5 644, , , ,714 = 2,179 < 2,3 Mr = Sy.(fy fr) = ,016 x (245 70) = ,591 N-mm = 2674,2752 kn-m Mp = ,428 N-mm = 5236,8468 kn-m Mn =2,179 [2674,27 + (5236, ,27 ( 196,778 5, ,778 5,189 )] Mn = 11397,723 kn-m > Mp = 5236,846 kn-m Sehingga diakai Mn = Mp = 5236,846 kn-m Mu max = 644,401 kn-m ϕ.mn = 0, ,846 = 4713,162 kn-m Rasio = Mu max / ϕ.mn = 0,137 c. Interaksi aksial dan lentur Komponen struktur yang mengalami momen lentur dan gaya aksial harus direncanakan memenuhi ketentuan sebagai berikut: N u φ.n n = Sehingga, 32128, ,3595 = 0,833 > 0,2 N u φ.n n ( Mux φ.mnx + Muy φ.mny ) 1,0

48 , ( 644,401 ) = 0,955 < 1,0 (OK!) 38556, , Kontrol batang profil pada batang atas (BA) Dari hasil analisis struktur program SAP2000 didapat gaya aksial tekan maksimum pada batang atas sebesar 22240,902 kn dan momen sebesar 147,1512 kn-m (M2). Dalam mendesain profil struktur rangka utama jembatan perlu dilakukan pengecekan keamanan profil yang dipilih. Pengecekan keamaanan yang dilakukan adalah pengecekan kemanan profil terhadap gaya aksial, momen dan interaksi gaya aksial dan momen. Berikut ini adalah langkah-langkah perhitungannya. Profil yang digunakan adalah W14X550, dapat dilihat pada Gambar Gambar Profil W14X550 Data-data profil: fy = 50 ksi = 345 N/mm 2 E = N/mm 2 A = ,92 mm 2 d = 513,08 mm tw bf = 60,452 mm = 436,88 mm

49 49 tf h = 97,028 mm = 288,544 mm Ix = ,41 mm 4 Iy = mm 4 ry = 114,046 mm Sx = ,58 mm 3 Sy = ,192 mm 3 Zy = ,312 mm 3 L = 5000,276 mm a. Perhitungan Kuat Tekan Kelangsingan komponen struktur tekan λ = L k r = 5000, ,046 = 43,8444 < 140 (tidak langsing) Klasifikasi penampang berdasarkan tabel 4 RSNI T ) Pada sayap bf = 436,88 = 2, tf 2 97,028 λ p = 170 f y = = 9,5160 bf 2. tf = 2,2513 < λ p = 9,5160 2) Pada badan h = 288,544 tw 60,452 = 4,7731 λ p = 1680 f y = = 90,4825 h tw = 4,7731 < λ p = 90,4825 Dari kedua syarat tekuk lokal diatas diketahui bahwa profil adalah penampang kompak. kc = 1

50 50 Lk = kc x L = 1 x 5000,276 = 5000,276 λc = Lk r.π Fy E = 5000, ,046.π = 0,5795 < 1,5 Sehingga kapasitas aksial tekan penampang adalah sebagai berikut: Nn = 0,66 λc2 A Fy ϕ.nn = 0,66 0, , = ,7530 N = 31338,023 kn = 0,85 x Nn = 0,85 x 31338,023 = 26637,319 ϕ.nn = 26637,319 > Nu = 22240,902 kn (OK!) Rasio = Nu / ϕ.nn = 0,835 b. Perhitungan kuat lentur Berdasarkan perhitungan klasifikasi penampang, profil yang digunakan merupakan penampang kompak sehingga perhitungan kapasitas lentur adalah sebagai berikut: Mn Mp = Mp = Zy. fy = ,312 x 345 = ,865N-mm 1,5. My = 1,5. Sx. fy = 1,5 x ,192 x 345 = ,815 N-mm Jadi: Mn = ,815 N-mm

51 51 = 3203,1199 kn-m ϕ.mn Mu Rasio = 2882,8079 kn-m = 147,1512 kn-m = Mu/ ϕ.mn Tekuk lateral Lb = 5000,276 mm = 147, ,8079 = 0,051 Lp = 1,76. ry. E f y = 1, , = 4834,00 mm Lr = ry. [ X 1 f L ] X 2. f L 2 fl = fy - fr = = 275 MPa J = ,7 mm 4 Cw = ,568 mm 6 X1 = π S. E.G.J.A 2 = π , , ,92 2 = ,533 N/mm 2 X2 = 4. ( S y G.J )2. Cw Iy = 4 ( , x ,7 ) , ,2 = 1, N/mm 2 Lr = 114,046 [ ,533 ] ,

52 52 = ,1891 mm Lp = 4834,00 mm < Lb = 5000,276 mm < Lr = ,1891 mm Batang profil merupakan batang bentang menengah sehingga, Mu max = 147,1512 kn-m MA = 99,4922 kn-m MB = 147,1512 kn-m MC = 135,6723 kn-m Mn = Cb. [Mr (Mp Mr. ( Lr L )] Mp Lr Lp 12,5.Mu max Cb = 2,5 Mu max + 3 MA+4 MB +3 MC 2,3 12,5 147,1512 Cb = 2,5 147, , , ,6723 = 1,107 < 2,3 Mr = Sy.(fy fr) = ,192 x (245 70) = ,104 N-mm = 1701,812 kn-m Mp = ,865 N-mm = 3293,508 kn-m Mn =1,107 [1701,812 + (3293, ,812 ( 143,664 5,00 143,664 5,00 )] Mn = 3642,975 kn-m > Mp = 3293,508 kn-m Sehingga diakai Mn = Mp = 3293,508 kn-m Mu max = 147,1512 kn-m ϕ.mn = 0, ,508 = 2964,157 kn-m Rasio = Mu max / ϕ.mn = 0,05 c. Interaksi aksial dan lentur Komponen struktur yang mengalami momen lentur dan gaya aksial harus direncanakan memenuhi ketentuan sebagai berikut: Nu = 22240,902 φ.nn 26637,319 Sehingga, = 0,835 > 0,2

53 53 Nu + 8. ( Mux + Muy ) 1,0 φ.nn 9 φ.mnx φ.mny 22240, ,319 9 (147,1512 ) = 0,879 < 1,0 (OK!) 2964, Kontrol desain profil pada batang diagonal (DG) Dari hasil analisis struktur program SAP2000 didapat gaya aksial tarik maksimum pada batang diagonal sebesar 1983,031 kn dan momen sebesar 10,6312 kn-m(m2). Dalam mendesain profil struktur rangka utama jembatan perlu dilakukan pengecekan keamanan profil yang dipilih. Pengecekan keamanan yang dilakukan adalah pengecekan kemanan profil terhadap gaya aksial, momen dan interaksi gaya aksial dan momen. Berikut ini adalah langkah-langkah perhitungannya. Profil yang digunakan adalah W14X61, dapat dilihat pada Gambar Gambar Profil W14X61 Data-data profil: fy fu = 50 ksi = 345 N/mm 2 = 65 ksi = 448 N/mm 2 E = N/mm 2 A = 10064,496 mm 2

54 54 d = 353,06 mm tw bf tf h = 9,398 mm = 204,724 mm = 16,764 mm = 289,56 mm Ix = ,25 mm 4 Iy = ,26 mm 4 ry = 48,768 mm Sx = ,58 mm 3 Sy = ,0152 mm 3 Zx = ,274 mm 3 Zy = ,408 mm 3 Ӯ = 35,052 mm L = 6759,91 mm a. Perhitungan kuat aksial tarik nominal 1) Perhitungan kuat tarik nominal berdasarkan kondisi leleh Pn = Ag.fy = 11548,364 x 345 = ,3381N ϕpn = 0,9 x 3981,158 kn = 3583,0425 kn 2) Perhitungan kuat tarik nominal berdasarkan kondisi rupture Pn = Ae.fu Ae = U.An An = Ag-n lubang (d baut + 3,175).tf An = 11548,364 8 (19 +3,175). 16,383 = 8656,7645 mm 2 U = 0,929 Ae = 0,929 x 8656,7645 = 6607,5155 mm 2 Pn = 6607,5155 x 448

55 55 = ,95 N = 2960,1669 kn ϕpn = 0,75 x 2960,1669 = 2220,1252 kn Sehingga dipakai ϕpn = 2220,1252 kn Pu = 1957,264 kn Rasio = Pu φpn = 1957, ,1252 = 0,88 b. Perhitungan kuat lentur Klasifikasi penampang berasarkan tabel 4 RSNI T ) Pada sayap bf = 204,724 = 6, tf 2 16,764 λ p = 170 f y = = 9,5160 bf 2. tf = 6,1061 < λ p = 9,5160 2) Pada badan h tw = 289,56 9,398 = 30,8108 λ p = 1680 f y = = 90,4825 h tw = 30,8108 < λ p = 90,4825 Berdasarkan perhitungan klasifikasi penampang, profil yang digunakan merupakan penampang kompak sehingga perhitungan kapasitas lentur adalah sebagai berikut: Mn M p = Mp = Z y. f y = ,408 x 345 = ,693 N-mm 1,5. My = 1,5. Sy. fy = 1,5 x ,0152 x 345

56 56 = ,901 N-mm Jadi: Mn ϕ.mn Mu Rasio Tekuk lateral = ,901 N-mm = 121,176 kn-m = 109,059 kn-m = 10,625 kn-m = Mu/ ϕ.mn Lb = 6759,91 mm = 10, ,059 = 0,0974 Lp = 1,76. ry. E f y = 1,76. 48, = 2067,10 mm Lr = ry. [ X 1 f L ] X 2. f L 2 fl = fy - fr = = 275 MPa J = ,966 mm 4 Cw = 6,82x10 11 mm 6 X1 = π S. E.G.J.A 2 = π , , ,496 2 = ,025 N/mm 2 X2 = 4. ( S y G.J )2. Cw Iy = 4 ( , ,966 )2 6,82x ,26 = 1,488 x10-6 N/mm 2

57 57 Lr = 48,768 [ ,025 ] ,488 x = 27501,29414 mm.lp = 2067,10 mm < Lb = 6759,91 mm < Lr = 27501,29414 mm Batang profil merupakan batang bentang menengah sehingga, Mu max = 10,6252 kn-m MA = 3,5965 kn-m MB = 5,3536 kn-m MC = 7,9894 kn-m Mn = Cb. [Mr (Mp Mr. ( Lr L )] Mp Lr Lp 12,5.Mu max Cb = 2,5 Mu max + 3 MA+4 MB +3 MC 2,3 12,5 10,6252 Cb = 2,5 10, , , ,9894 = 1,605 < 2,3 Mr = Sy.(fy fr) = ,0152 x (245 70) = ,536 N-mm = 64,3807 kn-m Mp = ,693 N-mm = 124,2833 kn-m 27,5013 6,7599 Mn =1,605 [64, (124, ,3807 ( 27,5013 2,0671 )] Mn = 181,7699 kn-m > Mp = 124,2833 kn-m Sehingga diakai Mn = Mp = 124,2833 kn-m Mu max = 10,625 kn-m ϕ.mn = 0,9. 124,2833 = 111,855 kn-m Rasio = Mu max / ϕ.mn = 0,09 c. Interaksi aksial dan lentur Komponen struktur yang mengalami momen lentur dan gaya aksial harus direncanakan memenuhi ketentuan sebagai berikut:

58 58 Nu φ.nn Sehingga, = 1957,264 = 0,88 > 0,2 2220,1252 Nu + 8. ( Mux + Muy ) 1,0 φ.nn 9 φ.mnx φ.mny 1957, ( 10,625 ) = 0,97 < 1,0 (OK!) 2220, , Kontrol desain profil pada batang kolom (K) Dari hasil analisis struktur program SAP2000 didapat gaya aksial tekan maksimum pada batang kolom sebesar 1883,129 kn dan momen sebesar 1522,889 kn-m (M3), 140,8898 kn-m (M2). Dalam mendesain profil struktur rangka utama jembatan perlu dilakukan pengecekan keamanan profil yang dipilih. Pengecekan keamanan yang dilakukan adalah pengecekan kemanan profil terhadap gaya aksial, momen dan interaksi gaya aksial dan momen. Berikut ini adalah langkah-langkah perhitungannya. Profil yang digunakan adalah W14X233,dapat dilihat pada Gambar Gambar Profil W14X233 Data-data profil: fy = 50 ksi = 345 N/mm 2

59 59 E = N/mm 2 A = 44193,46 mm 2 d = 406,40 mm tw bf tf h = 27,178 mm = 403,86 mm = 43,688 mm = 288,544 mm Ix = ,06 mm 4 Iy = ,44 mm 4 ry = 104,14 mm Sx = ,00 mm 3 Sy = ,28 mm 3 Zx = ,904 mm 3 Zy = ,144 mm 3 L = 9385,26 mm a. Perhitungan kuat tekan Kelangsingan komponen struktur tekan λ = L k r = 9385,26 104,14 = 91,2342 < 140 (tidak langsing) Klasifikasi penampang berdasarkan tabel 4 RSNI T ) Pada sayap bf = 403,86 = 4, tf 2 43,688 λ p = 170 f y = = 9,5160 bf 2. tf = 4,6221 < λ p = 9,5160 2) Pada badan h tw = 288,544 27,178 = 10,6168

60 60 λ p = 1680 f y = = 90,4825 h tw = 10,6168 < λ p = 90,4825 Dari kedua syarat tekuk lokal diatas diketahui bahwa profil adalah penampang kompak. kc = 1 Lk = kc x L = 1 x 9385,26 = 9385,26 λc = Lk r.π Fy E = 9385,26 104,14.π = 1,1911 < 1,5 Sehingga kapasitas aksial tekan penampang adalah sebagai berikut: Nn = 0,66 λc2 A Fy = 0,66 0, , = ,4365 N = 8449,109 kn ϕ.nn= 0,85 x Nn = 0,85 x 8449,109 = 7181,743 kn ϕ.nn = 7181,743 kn > Nu = 1883,129 kn (OK!) Rasio = Nu / ϕ.nn = 0,26 b. Perhitungan kuat lentur pada sumbu kuat (x) Berdasarkan perhitungan klasifikasi penampang, profil yang digunakan merupakan penampang kompak sehingga perhitungan kapasitas lentur adalah sebagai berikut: Mux = 1522,889 kn-m Mn = Mp

61 61 M p = Z x. f y = ,904 x 345 = ,098 N-mm 1,5. My = 1,5. Sx. fy = 1,5 x ,00 x 345 = ,147 N-mm Jadi: Mn ϕ.mn Mux = 1522,889 kn-m = ,098 N-mm = 2463,0693 kn-m = 2216,7623 kn-m Rasio = Mu/ ϕ.mn Tekuk lateral = 1522, ,7623 Lb = 9385,26 mm = 0,687 Lp = 1,76. ry. E f y = 1, , = 4414,12 mm Lr = ry. [ X 1 f L ] X 2. f L 2 fl = fy - fr = = 275 MPa J = ,82 mm 4 Cw = 1,584x10 13 mm 6 X1 = π S. E.G.J.A 2 = π , , ,46 2 = 41139,1846 N/mm 2