SPESIFIKASI DAN PERENCANAAN AWAL 1. SPESIFIKASI JEMBATAN fikasi Jembatan yang direncanakan ini ada 1. Jembatan adalah kelas 100% beban hidup BM 2. bertulang ( dalam tugas ini tidak diren 3. bertulang ( dalam tugas ini direncan 4. Jembatan direncanakan untuk 2 lajur kendaraan dengan ketentuan sebaga a. = 7 m sudah termasuk kerb 2 x 0.6 m b. = 6 m 5. Bentang dan tinggi Jembatan adalah sebagai a. = 30 m b. = n x λ = 55 m dipakai n = 10 26634.1 c. λ rangka batang baja = ### m d. = = = 2.00 m e. = = = 6.875 m 6. Data-data ketinggian dari jambatan adalah sebagai berikut ; a. Muka lantai kendaraan = ± 0.00 m b. Muka tanah asal = - 2 m c. Muka air banjir tertinggi ( MA= - 10 m d. Tinggi bebas ( TB ) = 1.5 m 7. Bahan konstruksi yang digunakan adalah sebagai berikut ; a. Baja : Bj = 37 b. Beton : fy = 390 Mpa : fc' = 25 Mpa c. Zone gempa 6 d. Kekuatan angin / letak Jembatan >5 Km dari pantai 2. PERENCANAAN AWAL 1. Penentuan Letak Lantai Kendaraan TB = 1.5 m MAT = - 10 m LK =± 0.00 m Jarak dari MAT ke LK = 0 - ( - 10 ) = 10 m Tinggi konstruksi yang ters = 10 - 1.5 = 8.5 m = 6.88 m Direncanakan Jembatan dengan lantai kendaraan dibawah 2. Penentuan Jenis Jembatan = 6 Tinggi konstruksi yang ada = 6.9 Direncanakan Jembatan tertutup L1 adalah jembatan balok pratekan profil I dengan pelat lantai kendar Bentang L2 adalah jembatan rangka batang baja dengan pelat lantai ken Lebar ruang bebas ( B1 ) Tinggi ruang bebas ( H1 ) Bentang Jembatan balok pratekan ( Bentang Jembatan rangka batang baja ( L Tinggi jembatan balok pratekan ( d1 ) 1/25 s.d 1/15 L1 1/15 x Tinggi jembatan rangka batang baja ( d2 1/10 s.d 1/8 L2 1/8 x L Tinggi konstruksi yang ada ( Tinggi ruang bebas ( H1 )
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
SPESIFIKASI DAN PERENCANAAN AWAL
1. SPESIFIKASI JEMBATANSpesifikasi Jembatan yang direncanakan ini adalah :
1. Jembatan adalah kelas 100% beban hidup BMS
2.bertulang ( dalam tugas ini tidak direncanakan )
3.bertulang ( dalam tugas ini direncanakan )
4. Jembatan direncanakan untuk 2 lajur kendaraan dengan ketentuan sebagai berikut ;
a. = 7 m ( sudah termasuk kerb 2 x 0.6 m )
b. = 6 m5. Bentang dan tinggi Jembatan adalah sebagai berikut ;
a. = 30 m
b. = n x λ = 55 mdipakai n = 10 26634.1
c. λ rangka batang baja = 5.5 m
d. = == 2.00 m
e. = == 6.875 m
6. Data-data ketinggian dari jambatan adalah sebagai berikut ;a. Muka lantai kendaraan = ± 0.00 mb. Muka tanah asal = - 2 mc. Muka air banjir tertinggi ( MAT ) = - 10 md. Tinggi bebas ( TB ) = 1.5 m
7. Bahan konstruksi yang digunakan adalah sebagai berikut ;a. Baja : Bj = 37b. Beton : fy = 390 Mpa
: fc' = 25 Mpac. Zone gempa 6d. Kekuatan angin / letak Jembatan >5 Km dari pantai
Momen maks (momen negatif) :Jika pelat lantai kendaraan dianggap terjepit elastis pada tumpuan dan terletak bebas pada ujung tumpuan (PBI '71 hal 195 poin F) maka faktor momen yang terjadi adalah :
Mc(h)T = 1/4 Tr λ= 0.25 260 5.5= 357.5 KN m= 3644240.57 Kg cm
Jadi Mc(h) yang digunakan adalah Mc(h)T = 357.5 KN mJadi Momen total adalah Mt = Md + Mc(h)T = 411.18 KN.m
2.1.3 Kontrol Lendutanþ Lendutan dikontrol terhadap beban hidup
5 λ 1 P(kel) λ
+384 E Ix 48 E Ix
5 18.27 550 1 17689.704 550
+384 2000000 60400 48 2.0E+06 60400
= 0.688 cm
1 Tr λ
48 E Ix
1 26503.568 550
48 2.0E+06 60400= 0.76 cm
Jadi lendutan yang menentukan adalah
0.760 cmþ Lendutan dikontrol terhadap beban mati dan hidup
0.760 + 5 λ
384 E Ix
0.760 + 5 14.471 550
P(kel)
λ =
P(kel) qL
Ku
qL4 3
Δº (UDL+KEL) =
4 3
Δº (UDL+KEL) =
3
Δº (T) =
3
Δº =
Δº = qm4
Δº = 4
Besar Mc(h)p+q mendekati Mc(h)T , berarti jarak antar gelagar memanjang cukup ekonomis.Untuk lebih ekonomis Mc(h)p+q harus lebih besar/sama dengan Mc(h)T.Jika jarak antar gelagar < 1,5 m momennya akan semakin kecil
sedangkan yang dipakai tetap Mc(h)T sehingga akan terjadi pemborosan !
Mc(h)T besarnya konstan, tidak tergantung jarak antar gelagar memanjang. Mc(h)T sebagai tolok ukur keekonomisan jarak
P (kel) persamaan linier bergantung jarak antar gelagar memanjang yang nantinya menentukan Mc(h)p+q
Page 9 balok memanjang
384 2.0E+06 604000.90321Δº =
Page 10 balok memanjang
þ Lendutan ijin1
Δ = λ500
1= 550
500= 1.100 cm
0.90321 cm < Δ = 1.100 cm ..OK!2.1.4 Kontrol Geser
Gaya geser maksimum terjadi pada saat beban hidup berada dekat perletakan1. Akibat beban mati + UDL + KEL
Mn = 6388484.74282514 kgcm > MpDiambil Mn = Mp Karena Mn Tidak Boleh Melebihi Mp
Mn = 6388484.74282514 KgcmMu = Mc(m) + Mc(h)p+q
= 547186 + 3123338.4301733= 3670524 kgcm
Mu < Ø Mn Ø = 0.9 3,670,524.00 < 5,749,636 ..OK!
Page 14 balok memanjang
PERENCANAAN BALOK MEMANJANG
B
KN/mKN/mKN/mKN/mKN/m
17.927 KN/m
gambar 2.8
P (kel) persamaan linier bergantung jarak antar gelagar memanjang yang nantinya menentukan Mc(h)p+q
Page 15 balok memanjang
Besar Mc(h)p+q mendekati Mc(h)T , berarti jarak antar gelagar memanjang cukup ekonomis.Untuk lebih ekonomis Mc(h)p+q harus lebih besar/sama dengan Mc(h)T.Jika jarak antar gelagar < 1,5 m momennya akan semakin kecil
sedangkan yang dipakai tetap Mc(h)T sehingga akan terjadi pemborosan !
Mc(h)T besarnya konstan, tidak tergantung jarak antar gelagar memanjang. Mc(h)T sebagai tolok ukur keekonomisan jarak
P (kel) persamaan linier bergantung jarak antar gelagar memanjang yang nantinya menentukan Mc(h)p+q
Page 16 balok memanjang
Page 17 balok memanjang
3
22
22
²
Page 18 balok memanjang
2873000 kg cm
Page 19 balok memanjang
Balok Melintang Page 20
PERENCANAAN BALOK MELINTANG
3.1 Perencanaan Balok Melintang
3.1.1 Pembebanan
A C B
B = 5.8 m
7 m
Direncanakan Profil WF 600 x 300 x 12 x 20
A = 192.5q = 151 Kg/m = 1.481 KN/m Baja Bj 37
Zx = 4309Zy = 920 fy = 2400Ix = 118000 fu = 3700
Iy = 9020 E = 2100000
ix = 24.8 cmiy = 6.85 cm Sx = 4020 cm3r = 20
1. Beban mati
a. Sebelum Komposit g b h- Pelat Beton = 24 5.8 0.2 1.3 = 36.192 KN/m- Berat sendiri profil balok m = 1.481 1.1 = 1.629 KN/m- Berat Bekisting (ditaksir) = 0.5 5.8 1.4 = 4.06 KN/m
= 41.881 KN/mBeban Terpusat :- Balok Memanjan = (P x l / b1) = 1.118 3.793 1.1 = 4.666 KN
Jarak antara 2 roda truck dalam satu as : 1.75 m (berdasarkan BMS 2.3.4.1)Jarak 2 as diasumsikan antara 4 sampai 9 m (berdasarkan BMS 2.3.4.1 )Posisi roda truck untuk 2 lajur lalulintas :
A C B1.25 1.75 1.0 1.75 1.25
7 m
Y1 Y2 Y3 Y4 GP MC
0.25 L
1.25 1.25Y1 = Y4 = 0.25 L = 0.25 7 = 0.63 m
3.50 3.50
3.00 3.00Y2 = Y3 = 0.25 L = 0.25 7 = 1.50 m
3.50 3.50
m2
m2
m2
m2
M100 M50
Ku
FE
Balok Melintang Page 23
Momen Total T = Tr Y1 + Y2 + Y3 + Y4= 260 0.63 + 1.50 + 0.63 + 1.50= 1105 KN m
Kontrol Sebelum kompositc. Gaya Geser Maksimum
Gaya geser maksimum diperoleh jika UDL + KEL tidak simetris
= 1.2Vw = Kecepatan angin = 30 m/sAb = Luas jembatan rangka yang terkena angin
= 30% .....BMS 2.4.6
Untuk Jembatan rangkaAb = 30% x Luas yang dibatasi oleh batang-batang terluar
= 30% x 0.5 10 λ + 9 λ d2= 30% x 0.5 10 5.5 + 9 5.5 6.00= 94.05
maka : = 0.0006 1.2 30 2 94.05= 60.9444 KN
Gaya Normal ultimate pada kendaraan sepanjang jembatanSelain beban di atas harus diperhitungkan pula beban garis merata tambahan arah horisontal, bila suatukendaraan sedang berada di atas jembatan.
= 0.0012 Cw Vw 2 ……. KN/m ...BMS 2.4.6
dimana : Cw = 1.2
= 0.0012 1.2 30 2= 1.296 KN/m
Ikatan angin bawah menerima semua beban di atas
Perencanaan Ikatan AnginSemua beban angin yang telah didapat sebelumnya, pada jembatan tertutup dipikul oleh ikatan angin
bawah dan ikatan angin atas. Ikatan angin bawah direncanakan berupa ikatan angin silang yang tahan terhadap tarik.dan ikatan angin atas direncanakan berupa ikatan angin yang tahan tekan.
C D
A B
IIWb/2 Wb Wb Wb Wb Wb Wb Wb Wb Wb Wb/2
a1 I a6
7.0 m d1 d6b
A b1 b6 cd5 BII I 5.5
ikatan angin bawah Wa/2 Wa Wa Wa Wa Wa Wa Wa Wa Wa/2
C Dikatan angin atas
TEW
m2
TEW1
TEW2
TEW2
RA RB
RC RD
G8
Santo: berubah sesuai dengan tanda yang diberikan pada sheet:soal 1
N22
Santo: tinggi bebas/ruang bebas jembatan
Page 28
Beban pada titik simpul :AB
Wb = TEW1 1 + l TEW2AB+CD lap AB 8.90 0.7863
10 1 7 0.6178= 60.9444 + 5.5 1.296 a
19 10 5.5= 10.336 KN = 1053.58 kg
Wa = CDTEW1 1
AB+CD lap CD= 9 1 6.52 0.5369
60.9444 3.5 0.843719 9 a
= 3.2076 KN = 326.972 kg 5.5
Reaksi Perletakan : RA = 10/2 Wb= 5 10.336= 51.68 KN= 5267.89 kg
Pembebanan terdiri dari Beban mati, Hidup, dan angin. Ketiga beban tersebutdikombinasikan sebagai berikut :1. Beban mati + Beban Hidup (Beban Tetap)2. Beban mati + Beban Hidup + Beban Angin (Beban Sementara)
Beban M H A Komb.I komb.IIBatang kg kg kg (m+h) (m+h+A)
Untuk arah melintang : Tml = 0.090 detikZone gempa 5 (dari soal)tanah lunak
Dari gambar 2.14 - on page 2-47, didapatkan : C = 0.12
Faktor type bangunan' S '(Berdasarkan BMS pasal 2.4.7.3 tabel 2.14 - on page 2-51)
Digunakan Type A.4 yaitu : jembatan dengan daerah sendi beton/baja :S = 1.0 FF = 1.25 sampai 0.025 n 1
dengan n = jumlah sendi plastis yang manahan deformasi arah lateralpada masing-masing bagian yang monolit dari jembatan(misal: bagian yang dipisahkan untuk expantion joint yangmemberikan keleluasaan bergerak)
S = F= 1.000
Faktor kepentingan ' I '(Berdasarkan BMS pasal 2.4.7.3 tabel 2.13 - on page 2-50)
Digunakan I = 1.2 yaitu : jembatan memuat lebih dari 2000 kendaraan/hari, jembatan pada jalan raya utama atau arteri,dan jembatan dimana tidak ada rute alternatif.
Perhitungan Gaya Geser Total(Berdasarkan BMS pasal 2.4.7.1 - on page 2-45)
= Kh I Wtdimana : Kh = C S
= C S I 2 P matidengan : C = Koefisien dasar geser gempa
S = faktor type bangunanI = faktor keutamaan
Wt = berat total nominal bangunan= gaya geser dasar untuk arah yang ditinjau
a. Arah Memanjang (Berdasarkan BMS 2.4.7.1 (2.10)
2p 2p
…..m/dt2
b. Arah Melintang (Berdasarkan BMS 2.4.7.1 (2.10) - on page 2-46
2p 2p
F ≤
TEQ
TEQ
TEQ
Perencanaan Pembebanan Perletakan 41
Gaya Geser Total arah memanjang= C S I 2 P mati= 0.12 1.000 1.2 2 932.87= 268.67 KN
= 0.5= 0.5 268.67= 134.33 KN
Gaya Geser Total arah melintang= C S I 2 P mati= 0.12 1.000 1.2 2 932.87= 268.67 kN
== 268.67 KN
Kombinasi Beban Vertikal dan Horisontal
1. Kombinasi beban Vertikal, yaitu :Vmax = P mati + P hidup + W angin
= 932.87 + 857.63 + 60.65= 1851.1 KN
2. Kombinasi beban horizontal terbesar arah memanjang yaitu:Ha = P dari beban rem (longitudinal)
== 134.33 KN
3. Kombinasi beban horizontal terbesar arah melintang yaitu:Hb = Pdari beban angin (transversal)
= gaya rem pada 1 elastomer(diperkirakan)= 268.67 KN > 6.25 kg = 61.3 KN
Jadi dipakai Hb = 268.67 KN
2
longitudinal9
lateral
13
P
TEQ
F (x) Q TEQ
TEQ
F (y) Q TEQ
F (x) Q
F (y) Q
HA
VA
Perencanaan Pembebanan Perletakan 42
.
.
Perencanaan Pembebanan Perletakan 43
.
.
Perencanaan Pembebanan Perletakan 44
.
Perencanaan Pembebanan Perletakan 45
.
Perencanaan Pembebanan Perletakan 46
.
Perencanaan Pembebanan Perletakan 47
Perencanaan Elastomer 48
7.2 Perencanaan Elastomer
> Durometer hardness IRHD 70> Shear modulus, G = 1.2 Mpa BMS Tabel 8.1> Bulk Modulus, B = 2000 Mpa BMS Tabel 8.1> Panjang Perletakan, a = 450 mm> Lebar Perletakan, b = 600 mm> Tebal selimut, tc = 8 mm> Tebal Lapis Dalam, t1 = 11 mm> Tebal Pelat Baja ts = 4 mm n = 4 lapis> Tebal total elastomer, t = 65 mm> Side Cover thickness, tsc = 10 mm (berdasarkan BMS tabel K.8)
> Luas denah total karet, Ar = 249400 { (a - 2tsc)* (b - 2tsc) }
a = 450 mmPelat Baja
t = 65 mmElastomer
Ha
b = 600 mm
HbKontrol Elastomer Faktor Bentuk (Berdasarkan BMS pasal 8.3.5)
ArS =
P tedimana: Ar = Luas permukaan terikat
P = Keliling Permukaan terikatte = tebal efektif lapisan elastomer
= t1 = 11 mm …..untuk tebal lapis dalam= 1.4 tc …..untuk lapis selimut= 1.4 8 = 11.2 mm
dimana := = simpangan geser max. tangensial pada permukaan
tumpuan dalam arah dimensi a dan b akibat gerakanstruktur dan gaya tangensial.
Ar = seluruh luas daerah untuk lapis tak terikatG = modulus geser Mpat = tebal total elastomer mm
Ha = Pgempa longitudinal NHb = Pgempa transversal N
mm2
Regangan Geser tekan εsc
da
db
da db
Perencanaan Elastomer 49
134333.97 65= = 29.18 mm
249400 1.2
268667.94 65= = 58.35 mm
249400 1.2
Aeff = Luas daerah efektif perletakan ………..(Berdasarkan BMS pasal 8.3.6.1.d)
= A 1 - -a b 0.9 A = 224460
29.18 58.35 0.8 A = 199520= 249400 1 - -
450 600
= 208975
Vmax=
3 Aeff G 1 + 2 S 21851149.79296527
=
3 208975 1.2 1 + 2 11.22 2= 0.010
= 6 S= 6 11.22 0.010= 0.655
Gaya vertikal Vmax bekerja pada pusat luasan Elastomer dan momen = 0.00, maka = = 0.00
= 0.00 ………..(Berdasarkan BMS pasal 8.3.6.3)
29.18= = = 0.449
t 65
* Untuk membatasi distorsi tangensial dan agar ujung perletakan menggelinding seminimum mungkin atas kecenderungan pelat baja untuk melentur, syarat yang harus dipenuhi adalah pasal (8.3.6.3) : nilai regangan geser maksimum ijin :
0.9 Ar > Aeff ≥ 0.8 Ar224460 > 208975 ≥ 199520
..OK 2a!≤ (2 Aeff \ Ar) -1,1
0.449 ≤ 0.576 ..OK 2b!
* Syarat untuk menjamin bahwa regangan geser total yang berkembang tidak berlebihan berdasarkan pasal 8.3.6.1 adalah:
2.6 2.6+ + ≤ =
G 1.20.449 + 0 + 0.66 ≤ 2.37
1.10 ≤ 2.37 ....OK 2c !
da
db
da db
mm2
ec
esc ec
Regangan Geser torsi esr
aa ab esr
Regangan Geser tangensial eshda
esh
εsh
εsh εsr esc
E94
Huang Cing Kung: ini G atau 6
Perencanaan Elastomer 50
Persyaratan Tegangan Tekan rata-rata (Berdasarkan BMS pasal 8.3.6.2)
Vmax≤ 15 Mpa Perletakan Laminasi
Ar1851150
≤ 15249400
7.42 Mpa ≤ 15 Mpa .....OK 3 !
Persyaratan Stabilitas Perletakan (Berdasarkan BMS pasal 8.3.6.5)Vmax 2 b G S
≤Ar 3 t
1851150 2 600 1.2 11.22
≤224460 3 65
8.25 ≤ 82.89 .....OK 4 !
Persyaratan Tebal Minimum Pelat Baja (Berdasarkan BMS pasal 8.3.6.6)Tebal baja ts = 4 mm dengan BJ37 dan fy = 240 MpaSyarat 1 :