Rini Isnanda (Teknik Sipil Politeknik Negeri LSM)
3.5Perhitungan Gelagar3.5.1Gelagar memanjangDirencanakan gelagar
memanjang dari profil WF 450.200.9.14 dengan mutu baja Fu 370 yang
mempunyai tegangan ijin 240 Mpa. Jarak antar buhul gelagar
memanjang adalah 3 m.
3m1,5 m1,5 m1,5 mGelagar UtamaGelagar MemanjangGelagar
MelintangPelimpahan beban terhadap gelagar memanjang diperlihatkan
pada gambar dibawah ini:
1,5 m
Gambar G.3.5.1 Sketsa Penempatan Gelagar
3m1,5 m1,5 m1,5 m1,5 m
Gambar G.3.5.2 Pelimpahan beban terhadap gelagar memanjang dan
melintang. Beban yang bekerja pada gelagar memanjang adalah beban
mati, beban hidup, beban angin dan beban rem.1. Beban mati Beban
mati pada gelagar memanjang terdiri dari :1) Berat lantai kendaraan
= 0.2 m 2.4 t/m3= 0.50 t/m22) Berat aspal = 0.05 m 2.2 t/m3= 0.11
t/m23) Berat air hujan = 0.05 m 1 t/m3= 0.05 t/m2 q = 0.66 t/m24)
Berat profil qp= 0.0967 t/m
Besarnya beban terbagi rata q ekuivalen adalah:
0,75 m0,687 m3m
Qekiv = q . x = 0,66 t/m2 0,687 m = 0,453 t/m
Jadi total besarnya beban terbagi rata adalah:q = 2 x (0,453 t/m
) + 0,0967 t/m = 0,98 t/mBeban mati yang bekerja pada gelagar
memajang dapat dilihat pada gambar G.3.3 berikut ini :
0,98 t/m
3m
Gambar G.3.5.3 Beban mati bekerja pada gelagar memanjangReaksi
yang timbul adalah : V = 0RA = RB = q L= 0,98 3= 1,47 tonMomen
maksimum yang timbul pada gelagar memanjang akibat beban mati
adalah :Mmaks = 1/8 q L2= 1/8 0,98 32= 1,10 t.m
2. Beban hidup Beban hidup ini terdiri dari beban terbagi rata
(q) dan beban garis (P)a. Beban terbagi rata Jembatan yang
direncanakan adalah dengan panjang bentang 36 m. Menurut PPJJR 1987
besarnya beban terbagi rata untuk panjang jembatan L > 30 m
digunakan rumus : q = 2.2 t/mUntuk jembatan kelas B beban terbagi
rata diambil sebesar 70 %, sehingga :q = 2.2 x 70%= 1,54 t/mBeban
terbagi rata dalam jalur (diambil 100%) adalah :q1 = 1,54/2,75 =
0.84 t/mBeban terbagi rata akibat beban hidup pada gelagar
memanjang diperlihatkan pada gambar G.3.4 berikut:
q = 0,84 t/ m
3 m
Gambar G.3.5.4 Beban hidup bekerja pada gelagar memanjangReaksi
yang terjadi adalah : V = 0RA = RB = q L= 0,84 3 = 1,26 tonMomen
maksimum yang timbul pada gelagar memanjang akibat beban hidup
adalah :Mmaks = 1/8 q L2= 1/8 0,84 32= 0,945 t.m
b. Beban Garis (P)Berdasarkan PPPJJR 1987 beban garis (P)
sebesar 12 ton, dan untuk jembatan kelas B diambil sebesar 70%,
sehingga menjadi :P = 100 % x 12 t= 8,4 tDalam memperhitungkan
beban garis harus dikalikan dengan koefisien kejut sesuai dengan
PPPJJR 1987.
K = 1 +
= 1 + = 1,28Besarnya muatan garis dalam jalur (diambil 100 %)
adalah :
P= = 5,86 ton
P = 5,86 tonJadi muatan garis yang bekerja pada gelagar
melintang diperlihatkan pada gambar G.3.5 dibawah ini :
3mGambar G.3.5.5 Beban garis yang bekerja pada gelagar
memanjang
Reaksi yang terjadi adalah :RA = RB = 1/2 P= 1/2 5,86 = 2,93
tonMomen maksimum yang timbul pada gelagar memanjang akibat beban
garis adalah :Mmaks= P L = 5,86 3 = 4,395 t.mDengan demikian momen
maksimum yang bekerja pada gelagar memanjang akibat beban hidup
(beban terbagi rata dan beban garis) adalah :Mmaks= Mmaks1 + Mmaks
2= 0,945 t.m + 4,395 t.m = 5,148 t.m
3. Beban anginTekanan angin yang bekerja pada kendaraan adalah
150 kg/m pada ketinggian 2 m dari lantai kendaraan pada jarak 3 m,
maka luas bidang yang mengalami tekanan angin = 2 m x 1,5 m = 3 m.
Jarak as roda kendaraan = 1,75 m seperti yang dapat diperlihatkan
pada gambar berikut ini:
1,75 m1 m2 m150 kg/m2Gambar G.3.5.6 Beban angin yang bekerja
pada kendaraanMaka gaya angin yang menekan lantai kendaraan adalah
:1,75 P = A q 1 m
P= = 514,28 kg= 0,514 ton
3 mP = 0,514 tonBeban angin yang bekerja pada gelagar memanjang
diperlihatkan pada gambar dibawah ini :
Gambar G.3.5.7 Beban angin yang bekerja pada gelagar
memanjang
Reaksi yang terjadi adalah :
RA = RB = 1/2 = 1/2 0,514 = 0,257 tMomen maksimum yang timbul
pada gelagar memanjang akibat beban angin adalah :Mmaks= P L =
0,514 3 = 0,385 t.m
4. Beban akibat gaya remBerdasarkan PPPJJR 1987 besarnya beban
rem yang diperhitungkan adalah 5% dari beban D tanpa koefisien
kejut, dan gaya rem tersebut dianggap bekerja horizontal dalam arah
sumbu jembatan dengan titik tangkap setinggi 1,8 m diatas permukaan
lantai kendaraan. Beban yang terjadi akibat gaya rem adalah : Beban
garis tanpa koefesien kejut :
P = = 4,58 t Beban terbagi rata :
R=
== 0,355 ton Mrem= 1.8 meter R= 1.8 m 0.355 ton= 0,639 t.mMaka
momen momen yang bekerja pada gelagar memanjang adalah :a.Beban
mati (M)= 1,10 t.m b. Beban hidup (H + K)= 5,34 t.mc.Beban angin
(W)= 0,385 t.md.Beban rem (Rm) = 0,639 t.mGaya lintang yang bekerja
pada gelagar memanjang adalah :a.Beban mati (M)= 1,47 ton b. Beban
hidup (H + K)= 2,93 tonc.Beban angin (W)= 0,257 tond.Beban rem
(Rm)= 0,355 ton5. Kombinasi bebanNoKombinasiMomen (t.m)Vu geser
(t)
11,4DL1,542,058
21,2DL + 1,6LL9,8646,452
30,75(1,2DL + 1,6LL + 1,6W)7,685,14
41,2DL + 1,6LL + 0,5(W+Rm)10,3766,758
Dari beberapa kombinasi beban yang telah diperhitungkan, maka
beban yang akan dipakai adalah beban yang memiliki nilai yang
paling besar yaitu dengan momen sebesar 10,376 t.m dan gaya lintang
sebesar 6,758 t.
Pengecekan terhadap kondisi momen dominanDari data kombinasi
didapat :Mumax= 10,376 t.mVumax= 6,758 t.mFy= 240 MpaE= 200000
Pilih penampang balok yang dapat memikul momen sebesar Mu, dengan
mengasumsikan profil kompak :Dari data profil tabel profil
konstruksi baja didapat 450. 200. 9. 14 dengan properties sbb: B =
200 mmIx = 33500 cm4tf = 14 mmIy = 1870 cm4F = 96,76 cm2ix = 18,61
cmSx = 1489 cm3iy = 4,40 cmSy = 187 cm3r = 18 mmTw = 9 mmbf = 0,5 x
B = 0,5 x 450 = 225 mmA = 320 mm
Cek kelangsingan pelat badan dan pelat sayapMenurut buku
Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD yang berdasarkan SNI
03-1729-2002 untuk mengecek kelangsingan pelat badan dan sayap
adalah :a. Sayap
= = = 7,14
p = = =16,14 .(ok)
Karena