Box Culvert 1m X 1m X 0.15m [PDF]

Citation preview

DESAIN PERHITUNGAN BOX CULVERT 1M x 1M x 0.15M A.



MUTU BAHAN



1. MUTU BETON Kuat tekan beton Modulus elastik Angka poisson Modulus geser



K - 500



Koefisien muai panjang untuk beton 2. MUTU BAJA Untuk Baja Tulangan Ø > 12mm Tegangan Leleh Baja Untuk Baja Tulangan Ø < 12mm Tegangan Leleh Baja 3. BERAT JENIS BAHAN Berat Beton Bertulang Berat Beton Tidak Betulang Berat aspal padat Berat Jenis Air Berat Tanah Dipadatkan



fc' Ec θ G α



= = = = = =



41.5 Mpa 30277.6 Mpa 0.2 Ec/(2 x (1 + θ )) 12615.7 Mpa 0.00001 /C⁰



fy



U - 24 =



240 Mpa



fy



U - 24 =



240 Mpa



Wc W1c Wa Ww Ws



= = = = =



25 24 22 9.8 17.2



kN/m3 kN/m3 kN/m3 kN/m3 kN/m3



B.



DATA BOX CULVERT



1.



DIMENSI BOX CULVERT Lebar Box Tinggi Box Tebal Plat Lantai Tebal Plat Dinding Tebal Plat Pondasi



L H h1 h2 h3



= = = = =



DIMENSI DINDING SAYAP Panjang Dinding Sayap Tinggi Dinding Sayap Bagian Ujung Tebal Dinding Sayap



c d tw



= = =



2.



3.



DIMENSI LAIN - LAIN Tebal Plat Injak Tebal Lapisan Aspal Tinggi Genangan Air Hujan



1 1 0.15 0.15 0.15



m m m m m



2m 1.5 m



C.



ANALISIS BEBAN



1.



BERAT SENDIRI Faktor Beban Ultimit (Kms) = 1.3



a. b.



Berat Sendiri Plat Lantai (Qms) Berat Sendiri Plat Dinding (Pms)



2.



BEBAN MATI TAMBAHAN Faktor Beban Ultimit (Kma) = 2



a.



Penabahan aspal (overlay) di kemudian hari Tebal Aspal = 0.05 Berat Aspal = 22 Beban = 1.1 Genangan air hujan jika sistem drainasi tidak bekerja dengan baik Tebal Genangan Air = 0.05 Berat Genangan Air = 9.8 Beban = 0.49



b.



Total Beban Mati Tambahan



h1 x Wc = H x h2 x Wc =



=



3.75 kN/m 3.75 kN



m kN/m3 kN/m m kN/m3 kN/m



1.59 kN/m



3.



BEBAN LALU LINTAS



3.1. Beban Lajur "D" (TD) Faktor Beban Ultitimit (Ktd) = 2.0 q = 8.0 q = 8.0 x (0.5 + 15/L)



Kpa Kpa



untuk L < 30m untuk L < 30m



Gambar Beban Lajur "D"



Gambar Intensitas Uniformly Distributed Load (UDL) Maka Untuk panjang bentang, L= 1m q = 8 Kpa KEL mempunyai intensitas p = 8 kN/m Faktor beban dinamis (Dinamic Load Allowance) untuk KEL diambil sebagai berikut DLA = 0.4 untuk L < 50 m DLA = 0.4 - 0.0025*(L-50) untuk 50 < L < 90 m DLA = 0.3 untuk L > 90 m



Gambar Faktor Beban Dinamis (DLA) Untuk harga, L Beban hidup pada lantai, Qtd Ptd = (1 + DLA) * p Beban Rencana (20 ton) Ptd



= = = = =



1m 8 11.2 196 196



kN/m kN kN kN



DLA



=



0.4



3.2 Beban Truk "T" (TT) Faktor Beban Ultimit (Ktt) = 2.0 Beban roda ganda oleh Truk ( beban T ) yang besarnya, T = 100 kN Faktor beban dinamis untuk pembebanan truk diambil (DLA) Beban Truk "T" (TT) (1+DLA) x T



Akibat beban "D" Akibat beban "T"



MTD = (1/12 x Qtd x L2) + (1/8 x PTD x L) MTT = 1/8 x PTT x L



= =



0.4 140 kN



= =



2.07 kNm 17.5 kNm



Untuk pembebanan lalu - lintas, digunakan beban "T" yang memberikan pengaruh momen lebih besar dibandingkan beban "D". Mtd < Mtt



4. GAYA REM (TB) Faktor Beban Ultimit (Ktb) = 2.0 Gaya rem per meter lebar (Ttb)



5% x ((q x L ) + p)



=



0.8 kN



5. TEKANAN TANAH Faktor Beban Ultimit (Kta) = 1,25 Pada bagian tanah di belakang dinding abutment yang dibebani lalu lintas, harus diperhitungkan adanya beban tambahan yang setara dengan tanah setebal 0,6m yang berupa beban merata ekivalen beban kendaraan pada bagian tersebut Tekanan tanah lateral dihitung berdasarkan harga nominal dari berat tanah ws, sudut gesek dalam Ø, dan kohesi c dengan : ws' = ws = =



0.7 1



Koefisien tekanan tanah aktif,



Berat tanah dipadatkan Sudut gesek dalam Kohesi Faktor reduksi untuk sudut gesek dalam



Ws Ø C



= = = = =



17.2 kN/m3 30 0 kPa 0.7 22.01



Koefisien tekanan tanah aktif



= = =



0.455 4.694 kN/m 12.52 kN/m



6. KOMBINASI PEMBEBANAN No. 1 2 3 1 2



Jenis Beban BEBAN TETAP Berat Sendiri (MS) Beban Mati Tambahan (MA) Tekanan Tanah (TA) BEBAN KENDARAAN Beban Truk "T" (TT) Gaya Rem (TB)



Faktor Beban



Komb-1



Komb-2



Komb-3



Kms Kma Kta



1.3 2 1.25



1.3 2 1.25



Ktt Ktb



2 2



1 1



7. INPUT DATA PEMBEBANAN PADA SAP2000 a. Berat Sendiri (Kms) → Qms Pms b. Beban Mati Tambahan (Kma) → Kma c. Tekanan Tanah (TA) → Qta1 Qta2 d. Beban Truk "T" (TT) → Ptd Qtd e. Gaya Rem → Ktb Gaya yang digunakan menggunakan Komb-2 Momen Ultimate rencana saluran Mu Gaya Geser ultimate rencana saluran Vu



= = = = = = = =



= =



3.75 3.75 1.59 4.694 12.52 196 8 0.8



1.3 2 1.25



kN/m kN kN/m kN/m kN/m kN kN/m kN



33.82 kNm 106.37 kN



7.



TULANGAN ARAH X dan Y Lebar Plat Box Culvert yang ditinjau Tebal Box Culvert Jarak pusat tulangan terhadap sisi luar beton Tebal efektif plat Kuat tekan beton Kuat leleh baja tulangan Modulus elastis baja Faktor distribusi teg. beton



b= h= d' = d = h - d' = fc' = fy = Es = b1 =



rb = b1* 0.85 * fc’/ fy * 600 / ( 600 + fy ) = Faktor reduksi kekuatan lentur Ø= Rmax = 0.75 * rb * fy * [1 – ½*0.75* rb * fy / ( 0.85 * fc’ ) ] = Mn = Mu / Ø = Rn = Mn * 106 / ( b * d2 ) = Rn