Tugas Perhitungan Jembatan Baja Tipe Warren [PDF]

Citation preview

PERENCANAAN JEMBATAN RANGKA BAJA KELAS B Terhadap AKSI TETAP dan AKSI LALU LINTAS BERDASARKAN SNI T 02-2005 DAN SNI T 03-2005



Disusun Oleh : Adinda Fajarika Akhir (1116020001) Bimas Trianggono Darsono (1116020047) Jubran Krida Stiaji (1116020035) Tia Uniarti Winingsih (1116020077)



POLITEKNIK NEGERI JAKARTA Jalan Prof. Dr. G.A. Siwabessy, Kampus UI, Depok 16425 Telepon (021) 7863534, 7864927, 7864926, 7270042, 7270035 2018



KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga kami dapat menyusun laporan tugas mata kuliah Kontruksi Baja ini dengan sebaik-baiknya. Isi dari laporan ini meliputi data-data dan analisa yang kami peroleh berdasarkan perhitungan yang mengacu pada SNI T 02-2005 dan SNI T 03-2005. Dalam kesempatan ini, kami juga ingin mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada: 1.



Allah S.W.T.



2.



Orang tua yang telah memberikan dukungan secara moril dan materil.



3.



Ibu Tri Widya Swastika, ST., MT selaku dosen mata kuliah Teknik Konstruksi Baja.



4.



Rekan-rekan Team 1 Tugas Besar Konstruksi Baja



5.



Rekan-rekan 2 Konstruksi Sipil 3



6.



Rekan-rekan mahasiswa D3 Teknik Konstruksi Sipil.



7.



Kakak-Kakak tingkat Teknik Konstruksi Sipil.



8.



Seluruh pihak yang membantu sehingga terwujudnya laporan makalah ini. Karena keterbatasan pengetahuan maupun pengalaman, kami yakin masih



banyak kekurangan dalam makalah ini. Oleh karena itu kami sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini, agar makalah ini dapat dijadikan bahan pertimbangan penelitian dan berkembang lebih baik lagi. Terima kasih.



Depok, 20 Juni 2018



Penyusun



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



i



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR...............................................................................................I DAFTAR ISI.............................................................................................................II BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .........................................................................................1 1.2 Permasalahan............................................................................................1 1.3 Tujuan.......................................................................................................2 BAB II STUDI PUSTAKA 2.1 Jembatan Secara Umum...........................................................................3 2.2 Jembatan Rangka.....................................................................................3 2.3 Tipe Jembatan Rangka Batang................................................................3 2.4 Pelimpahan Beban pada Jembatan Rangka Batang.................................4 BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN 3.1 Data-data Jembatan...................................................................................6 3.2 Pembebanan Tipe-2..................................................................................7 3.3 Perhitungan Stringer................................................................................12 3.4 Kontrol Lendutan.....................................................................................15 3.5 Perhitungan Cross Girder.........................................................................15 3.6 Perhitungan Rangka Utama.....................................................................19 3.7 Perhitungan Batang Tarik dan Tekan berdasarkan Titik Buhul...............20 3.8 Desain Batang Tarik dan Tekan...............................................................29 3.9 Perhitungan Sambungan di Titik Buhul....................................................34 BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan..............................................................................................41 DAFTAR PUSTAKA.................................................................................................42



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



ii



BAB I PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Dalam membangun Infrastruktur di Indonesia, konstruksi jembatan menjadi sangat penting mengingat kondisi wilayah Indonesia yang beragam. Sesuai dengan fungsi sebuah jembatan yaitu menghubungkan daerah yang terhalang oleh rintangan serta sebagai sarana untuk mempermudah perpindahan manusia baik tanpa kendaraan atau pun dengan menggunakan kendaraan. Jembatan akan sangat dibutuhkan untuk keefektifan dan keefisienan jaringan transportasi demi menunjang pembangunan Indonesia. Jembatan dibuat dengan melakukan perencanaan beban-beban yang akan melintasinya. Tentu jembatan harus kuat menahan beban yang direncanakan tersebut. Apabila jembatan tidak dapat menahan beban yang telah direncanakan akan terjadi kerusakan pada jembatan dan berbahaya bagi orang-orang yang melintasi jembatan tersebut. Jembatan sangat dibutuhkan untuk memudahkan mobilisasi masyarakat. Truss Bridge atau biasa disebut Jembatan rangka menjadi salah satu pilihan baik untuk jembatan penyebrangan karena pengangkutan material jembatan yang tergolong mudah dikarenakan struktur yang terdiri dari beberapa bagian yang lebih kecil dibandingkan dengan jembatan jenis lainnya.



1.2 Permasalahan Adapun permasalahan yang dihadapi: a. Perancangan desain dan struktur komponen jembatan Warren Truss b. Perencanaan dimensi dan sambungan. c. Perhitungan struktur jembatan yang memperhatikan SNI T 02-2005 dan SNI T 03-2005 d. merencanakan jembatan yang kuat, kokoh, dan ekonomis.



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



1



1.3 Tujuan Tujuan pembuatan makalah ini adalah: a. Memenuhi syarat tugas mata kuliah konstruksi baja b. Merancang struktur jembatan rangka yang kuat, kokoh, dan ekonomis.



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



2



BAB II STUDI PUSTAKA



2.1 Jembatan Secara Umum Jembatan adalah suatu struktur konstruksi yang berfungsi melewatkan suatu massa atau traffic diatas suatu penghalang atau untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintangan seperti sungai, jalan raya, laut, jalan tol, waduk, jalan kereta api, danau, dan lain sebagainya. Jembatan dibangun untuk mempermudah akses pejalan kaki maupun kendaraan untuk melewatinya.



2.2 Jembatan Rangka Jembatan rangka batang adalah sebuah jembatan yang terdiri dari batang batang vertikal dan diagonal yang dihubungkan dengan sambungan sendi hingga membentuk rangka segitiga yang akan mengalami tegangan akibat gaya tarik, gaya tekan, atau kadang-kadang keduanya jika terkena beban-beban dinamis. Rangka batang pada umumnya digunakan untuk rangka atap, jembatan, mengganti balok atau portal dengan bentang besar memakai rangka batang. Lendutan pada rangka batang sering dikaitkan dengan lendutan pada balok, dimana pada balok merupakan fungsi dari momen, sehingga lendutan pada rangka batang diasumsikan seperti fungsi momen, rangka batang dengan bentuk, bentang dan pembebanan sama dengan adanya kemiringan atau tidak adanya kemiringan akan menghasilkan lendutan yang sama. Jembatan rangka batang mempunyai kekuatan yang baik karena mereka terbuat dari segitiga-segitiga (Triangulasi) yang disusun satu dengan lainnya Jembatan rangka Batang terdiri dari dua rangka bidang utama yang diikat bersama dengan balok-balok melintang dan pengaku lateral. Beratnya yang relatif ringan merupakan keuntungan dalam pembangunannya, dimana jembatan bisa dirakit bagian demi bagian.



2.3 Tipe Jembatan Rangka Batang Konfigurasi rangka batang merupakan sesuatu hal yang penting untuk diketahui sebelum mendesain rangka. Ada berbagai macam bentuk konfigurasi



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



3



rangka batang yang bisa digunakan untuk bangunan struktur rangka batang jembatan. Konfigurasi rangka yang kami pilih adalah Warren Truss. Jembatan ini dapat dikenali dengan adanya bentuk segitiga sama kaki atau segitiga sama sisi pada struktur atasnya, segitiga ini berbentuk seperti jaringan yang dihubungkan pada tiap joint pada bagian atas dan bawahnya.



Gambar 2.1 Warren Truss Sumber: https://www.modeltrainstuff.com/Walthers-HO-933-4510Truss-Bridge-Kitp/933-4510.htm



2.4.2 Pelimpahan Beban Pada Jembatan Rangka Batang Pada jembatan rangka batang, pelimpahan beban-beban agak berbeda dengan jembatan yang lain. Disisinya terdapat balok memanjang sebagai pemikul pelat lantai kendaraan yang kemudian diteruskan ke balok melintang sebelum dilimpahkan ke rangka batang sebagai struktur memanjang utama.



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



4



PELAT



PONDASI



BALOK MEMANJANG



BALOK MELINTANG



BANGUNAN BAWAH



STRUKTUR UTAMA



Gambar 2.6 Diagram Alir Penyaluran Beban Jembatan Rangka Batang



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



5



BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN 3.1 Data-data jembatan



Panjang jembatan (L)



= 50 m



Lebar jembatan (B)



=7m



Lebar jalan



= 3x2 = 6 m



Lebar trotoar (a)



= 0,5x2 = 1 m



Panjang segmen rangka (λ)



=5m



Tinggi rangka 1/10 L



=3m



Tebal trotoar (t)



= 0,25 m = 25 cm



Tebal plat/ lantai beton



= 0,2 m = 20 cm



Tebal aspal + overlay



= 0,05m+0,02m = 0,07m = 7 cm



Tebal genangan hujan



= 0,05 m = 5 cm



BJ beton



= 24KN/m3 = 2,4 ton/m3= 240 MPa



BJ aspal



= 22 KN/m3 = 2,2 ton/m3



BI hujan



= 10 KN/m3 = 1 ton/m3



BI beton



= 24 KN/m3



Jumlah stringer



= 5 buah



Jarak antar stringer



= 1,5 m



Mutu baja



= BJ 41



Fy



= 250 Mpa



Fu



= 410 Mpa



E



= 20000 Mpa



Mutu beton



= 30 Mpa



Beban Lajur (D)



= 9 KN/m2 = 0,9 ton/m2



Beban Garis (KEL)



= 49 KN/m = 4,9 ton/m



Beban pedestrian



= 5 KN/m2 = 0,5 ton/m2



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



6



3.2 Pembebanan Tipe-2 3.2.1 Aksi Lalu Lintas



Gambar 3.1 Sumber : Presentasi bahan ajar Bapak Djoko Irawan (ITS)



Gambar 3.2 Sumber : SNI T 02-2005



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



7



Gambar 3.3 Beban Lajur “D”



Gambar 3.4 Beban “D” : BTR vs panjang yang dibebani Dari grafik pada gambar 4, untuk panjang jembatan 50 m didapatkan UDL atau BTR = 7,2 kN/m Dengan rumus, q = 9 x (0.5 +



15 𝐿



)



15



= 9 x (0.5 + 50 ) untuk bentang 50 m =7,2 KN/m = 0,72 ton/m



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



8



Gambar 3.5 Penyebaran Pembebanan Pada Arah Melintang



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



9



Gambar 3.6 Faktor Beban Dinamis untuk BGT untuk Pembebanan Lajur “D” Dari grafik didapatkan untuk panjang jembatan 50 m = 40%, sehingga DLA atau FBD = 100% + 40% = 140% = 1,40 Note : FBD =Faktor Beban Dinamis . Disebut juga sebagai DLA (Dynamic Load Allowance), ataupun Faktor Kejut. Dalam hal ini diambil 40% = 0,4 (untuk bentang ≤ 50 m). Maka pada perhitungan beban berjalan dimana beban lajur (beban D garis) *disebut juga KEL* perlu dikalikan faktor beban 1,4 (Karena panjang jalan adalah 5,5 m => intensitas 100%, jadi 100% + 40& =140% = 1,4).



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



10



Gambar 3.7 Konfigurasi pembebanan tipe 2  BEBAN TERBAGI RATA (BRT) : BTR = (q x 50% x n2)+ (q x 100% x n1) BTR = (7,2 x 50% x 0,75)+(7,2 x 100% x 5,5) = 42,3 KN/m  BEBAN GARIS TERPUSAT (BGT) : p



= 4,9 KN



FBD = 1,40 (grafik) BGT = (FBR x P x 50% x n2) + (FBR x P x 100% x n1) BGT = (1,4 x 49 x 50% x0,75) + (1,4 x 49 x100% x 5,5) = 403,025 KN/m



Note : Beban Lajur ‘D’ ada 2 ; ‘D’ Q diasumsikan akibat kendaraan kecil yang banyak dan ‘D’ P diasumsikan akibat truk ditengah bentang. Faktor untuk beban mati (FDL): - Baja = 1,1 - Beton prategang = 1,2 - Beton cor ditempat = 1,3 Sedangkan besarnya harga faktor SDL (Superimposed Dead Load) untuk aspal = 2.



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



11



3.3 Perhitungan Stringer (Balok Memanjang) Diasumsikan menggunakan asumsi WF (450 x 300 x 10 x 15) (W=106) PLL



qLL qDL



A b1



B 



b1



Potongan Memanjang



Potongan Melintang



Catatan: b1 (Jarak antar Stringer)



= 1,5 m



Lamda (Jarak antar Cross Girder atau Panjang Stringer) = 5 m  Beban mati yang bekerja : 1. Berat Sendiri = Berat Stringer x FB BS = 1,06 kN/m x 1,1 = 1,166kN/m’



2. Plat Lantai = Tebal Lantai x b1 (Tributri Area) x BJ. Beton x FB PL = 0,2 x 1,5 x 24 kN/m3 x 1,3 = 9,36 kN/m’



3. Aspal = Tebal Aspal x b1 (TA) x BJ aspl x FBSDL Aspal = 0,07 x 1,5 x 22 kN/m x 2 = 4,62 kN/m’



TOTAL : qDL = 15,146 kN/m’



 Beban Hidup yang bekerja : 1. PKEL = KEL x b1 (Tributeri Area) x FBD x FB = 49 kN/m x 1,5 m x 1,4 x 1,8 = 185,22 kN/m’



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



12



2. qUDL = q (D) x b1 (Tributeri Area) x FB = 7,2 x 1,5 x 1,8 = 19,44 kN/m’



Maka, Momen Total yang terjadi : Mu = ( ¼ PKEL x L ) + (1/8x qudl x L2) + (1/8 x qdl x L2) = ( ¼ x 185,22 x 5) + (1/8 X 19,44 x 52) + (1/8 X 15,146 X 52) = 339,606 kN.m



Preeliminary Desain : 𝑀𝑢 ≤ ∅𝑀𝑛 = 𝑀𝑢 ≤ ∅𝑍𝑥. 𝐹𝑦 339,606𝑥106 𝑁𝑚𝑚 𝑍𝑥 𝑃𝑒𝑟𝑙𝑢 = = 1509360 𝑚𝑚3 = 𝟏𝟓𝟎𝟗, 𝟒𝒄𝒎𝟑 0,9 𝑥 250 𝑀𝑃𝑎  CEK KEKOMPAKAN PENAMPANG STRINGER Berdasarkan table baja di dapat 𝐼𝑊𝐹 450 × 300 × 11 × 18 D



440



mm



B



300



mm



t1 (tw)



11



mm



t2 (tf)



18



mm



R



24



mm



A



157,4



cm2



Berat



124



kg/m



Ix



56100



cm4



Iy



8110



cm4



ix



18,9



cm



iy



7,18



cm



Zx



2728



cm3



Zy



822



cm3



h



H-2(tf+r) =366



mm



Dimana, 𝑀𝑢 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 339.606 𝑘𝑁. 𝑚



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



13



 Plat sayap : 𝑏𝑓



λp =



𝜆 = 2𝑡𝑓 =



300 2 𝑥 18



170 √fy 170



= 8.3



= √250



= 10,75



Ternyata λ < λp → penampang kompak ≫𝑀𝑛=𝑀𝑝  Plat badan : ℎ



𝜆 = 𝑡𝑤 =



450 11



𝜆𝑝 =



1680 √fy 1680



= 40,90



= √250 = 106,25



Ternyata 𝜆 < 𝜆𝑝 → penampang kompak ≫𝑀𝑛=𝑀𝑝 (dan di 𝐴𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 bentang pendek 𝑀𝑛=𝑀𝑝). Karena Penampang Kompak, Mn = Mp, dimana: 𝑀𝑛 = 𝐹𝑦 .𝑍𝑥 =250 .2728 = 682000.103 𝑁 𝑚𝑚 = 682 𝐾𝑁.𝑚  Kontrol kekuatan 𝑀𝑢 ≤ 𝑀𝑛 339,606 𝐾𝑁𝑚 ≤ 0,9 x 682 𝐾𝑁𝑚 339,606 𝐾𝑁𝑚 ≤ 613,8 𝐾𝑁𝑚 Ternyata 𝑀𝑢 ≤ ∅ 𝑀𝑛 →𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 OK! 𝑀𝑢 = 0,55 ∅ Mn



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



14



3.4 Kontrol Lendutan (semua dijadikan ke satuan kg dan cm) Note: 1 Mpa = 1 N/mm2 = 10 kg/cm2 1 ton/m = 10 kg/cm 1 ton.m = 100.000 kg.cm 5



𝛿 = 384𝐸𝐼 𝑥 𝑄𝐿𝐿 𝑥 𝐿4 +



𝑃𝐿𝐿 𝑥𝐿3 48 𝐸𝐼



5



= 384 𝑥 2000000 𝑥 56100 𝑥 19,44 𝑥 5004 +



185,22 𝑥1000000𝑥 5003 48 𝑥 2000000 𝑥 56100



= 0,57 cm -> OKE ! 1



Syarat lendutan ijin (Menurut SNI 03-2005 Pasal 4.7.2) = 800 𝛾 = 0,625 𝑐𝑚 3.5 Perhitungan Cross Girder (BALOK MELINTANG) Diasumsikan menggunakan WF 600x300x14x23 (W 175 kg/m dan Zx= 5017) UDL KEL



Beban Lalu Lintas 50 %



Beban Lalu Lintas 100 %



Beban Lalu Lintas 50 %



Tampak Depan Tampak Samping







 Beban Mati yang bekerja:  Beban Cross Girder = 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐶𝐺 𝑥 𝛾⁄𝑏1 𝑥 𝐹𝐵 = 0,175 𝑡𝑜𝑛/𝑚′ 𝑥 7/1,5 𝑥 1,1 = 𝟎, 𝟖𝟗𝟖 𝒕𝒐𝒏/𝒎′  Beban Stringer = 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑠𝑡𝑟𝑖𝑛𝑔𝑒𝑟 𝑥 𝐹𝐵 = 0,124 𝑡𝑜𝑛/𝑚′ 𝑥 1,1 = 𝟎, 𝟏𝟑𝟔 𝒕𝒐𝒏/𝒎′  Beban Lantai Jembatan = t lantai x γ x BJ beton x FB = 0,2𝑚 𝑥 5𝑚 𝑥 2,4𝑡𝑜𝑛/𝑚 𝑥 1,3 = 𝟑, 𝟏𝟐 𝒕𝒐𝒏/𝒎  Beban Perkerasa = 𝑡 𝑎𝑠𝑝𝑎𝑙 𝑥 𝛾 𝑥 𝐵𝐽𝑎𝑠𝑝𝑎𝑙 𝑥 𝐹𝐵𝑠𝑑𝑙 = 0,07𝑚 𝑥 5𝑚 𝑥 2,2𝑡𝑜𝑛/𝑚 𝑥 2 = 𝟏, 𝟓𝟒 𝒕𝒐𝒏/𝒎 PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



15



 Beban Trotoar = t trotoar x γ x BJ beton x FB = 0,25 𝑥 5 𝑥 2,4 𝑥 1,3 = 𝟑, 𝟗 𝒕𝒐𝒏/𝒎 𝑞𝐷𝐿 = 9,594 𝑡𝑜𝑛/𝑚 Beban Hidup yang bekerja:  𝑡 ℎ𝑢𝑗𝑎𝑛 𝑥 𝛾 𝑥 𝐵𝐽 ℎ𝑢𝑗𝑎𝑛 = 0,05 𝑚 𝑥 5 𝑚 𝑥 1 𝑡𝑜𝑛⁄𝑚3 = 𝟎, 𝟐𝟓 𝒕𝒐𝒏/𝒎  𝑃 𝑝𝑒𝑑𝑒𝑠𝑡𝑟𝑖𝑎𝑛 = 0,5 𝑥 5 = 𝟐, 𝟓 𝐭𝐨𝐧/𝐦 𝑞𝐿𝐿 = 2,75 𝑡𝑜𝑛/𝑚 Beban Berjalan yang bekerja:  qKEL = KEL x FBD x FB



= 4,9 x 1,4 x 2 = 13,72 ton/m



 𝑞𝑈𝐷𝐿 = 𝑞(𝐷)𝑥 𝛾 𝑥 𝐹𝐵



= 0,72𝑥 5 𝑥2 = 𝟕, 𝟐 𝒕𝒐𝒏/𝒎



 Pll



= qLL + qKEL + qUDL = 2,75 +13,72 + 7,2 = 23,67 ton/m



Maka Momen Total yang terjadi, 𝑀𝑢 =



1 2 1 𝑞𝐿 = 𝑥 (23,67 + 9,594) 𝑥 72 = 𝟐𝟎𝟑, 𝟕𝟒𝟐 𝒕𝒐𝒏. 𝒎 8 8



 Preeliminary Desain: 𝑀𝑢 ≤ ∅𝑀𝑛 => 𝑀𝑢 ≤ ∅𝑍𝑥. 𝐹𝑦 𝑍𝑥 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 =



203,742 𝑥 106 𝑁𝑚𝑚 = 905520 𝑚𝑚3 = 𝟗𝟎𝟓𝟓, 𝟐𝒄𝒎𝟑 0,9 𝑥 250 𝑀𝑝𝑎



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



16



 CEK KEKOMPAKAN PENAMPANG CROSS GIRDER Berdasarkan table baja di dapat 𝐖𝐅 𝟗𝟎𝟎 × 𝟑𝟎𝟎 × 𝟏𝟖 × 𝟑𝟒 d



912



mm



B



302



mm



t1 (tw)



18



mm



t2 (tf)



34



mm



r



28



mm



A



364



cm2



Berat



286



kg/m



Ix



498000



cm4



Iy



15700



cm4



ix



37



cm



iy



6,56



cm



Zx



12221



cm3



Zy



1619



cm3



h



H-2(tf+r) =776



mm



𝑫𝒊𝒎𝒂𝒏𝒂, 𝑴𝒖 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟐𝟎𝟑, 𝟕𝟒𝟐 𝒕𝒐𝒏. 𝒎 = 𝟐𝟎𝟑𝟕, 𝟒𝟐 𝒌𝑵. 𝒎  Plat sayap : 𝜆= =



𝑏𝑓 2𝑡𝑓



λp =



302



=



2 .34



= 4.44



170 √fy 170 √250



= 10,57



Ternyata λ < λp → penampang kompak → 𝑀𝑛 = 𝑀𝑝  Plat badan : λ= =



h tw



𝜆𝑝 =



900 18



= 50



=



1680 √𝑓𝑦 1680 √250



= 106,25



Ternyata 𝝀 < 𝝀𝒑 → penampang kompak → 𝑀𝑛 = 𝑀𝑝



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



17



𝑳𝒃 = 𝟏, 𝟓 𝒎 → 𝑳𝒑 = 3,25 m (Dari tabel baja berdasarkan SNI 1729-2002). Ternyata 𝑳𝒃 < 𝑳𝒑 → bentang pendek 𝑀𝑛 = 𝑀𝑝 𝑀𝑝 = 𝐹𝑦 . 𝑍𝑥 = 250 .12221 . 103 = 3055000000 . 103 𝑁 𝑚𝑚 = 3055000 𝐾𝑁. 𝑚  Kontrol kekuatan 𝑀𝑢 ≤ 𝑀𝑛 2037,42 𝑘𝑁. 𝑚 ≤ 0,9 . 2321,75𝐾𝑁𝑚 2037,42 𝑘𝑁. 𝑚 ≤ 2089,575𝐾𝑁𝑚 Ternyata 𝑀𝑢 ≤ ∅ 𝑀𝑛 → 𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑂𝐾 ! 𝑀𝑢 = 0,97 ∅𝑀𝑛  Kontrol Lendutan Akibat Beban Hidup 5



𝛿 = 384𝐸𝐼 𝑥 𝑄𝐿𝐿 𝑥 𝐿4 5



= 384 𝑥 2000000 𝑥 498000 𝑥(23,67 𝑡𝑜𝑛/𝑚 𝑥10)𝑥 7004 = 0,74 𝑐𝑚 𝟏



Syarat lendutan ijin (Menurut SNI 03-2005 Pasal 4.7.2) = 𝟖𝟎𝟎 𝟕𝟎𝟎 = 𝟎, 𝟖𝟕𝟓 𝒄𝒎 MAKA PROFIL 𝐖𝐅 𝟗𝟎𝟎 × 𝟑𝟎𝟎 × 𝟏𝟖 × 𝟑𝟒 DAPAT DIGUNAKAN



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



18



3.6 Perhitungan Rangka Utama



Gambar 2.9 Sumber : Presentasi bahan ajar Bapak Djoko Irawan (ITS)



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



19



 Beban Mati dari Balok Melintang (Cross Girder) 



Berat CG x Lebar Jemb x FB=0,286 ton/m x 7 m x 1,1= 2,2022ton







Berat stringer x Jumlah ST x γ x FB=0,124 ton/m x 5 x 5 m x 1,1= 3,41ton







t lantai x Lj x γ x BJ beton x FB= 0,2 mx7 m x5 mx2,4 ton/m3 x1,3= 21,84 ton







t aspal x L lajur x γ x BJ asp x FB SDL=0,07 x 6 x 5 x 2,2 x 2= 9,24 ton







t trotoar x L trot x γ x BJ beton x FB=0,25 x 1 x 5 x 2,4 x 1,3= 3,9 ton P DL= 40,5822 ton P DL= 40,5822/2 = 20,2911 t Sebagai Ra (Beban titik pada pembebanan rangka)



 Beban UDL dan KEL yang menjadi beban terpusat pada titik simpul 



V = UDL x γ x Lj x FB x 1/2=0,72 t/m x 5 x 6 x 2 x 1/2= 21,6 ton







V KEL = KEL x DLA x Lj x FB x 1/2=4,9 t/m x 1,4 x6 x 2 x 1/2= 41,16 ton



3.7 Perhitungan Batang Tarik dan Tekan dengan Metode Titik Buhul



HITUNG REAKSI ΣMT = 0 RAV.50 – (0,5.50) – (1.45) – (1.40) – (1.35) – (1.30) – (1.25) – (1.20) – (1.15) – (1.10) – (1.5) = 0 RAV . 50 – 250 = 0 RAV = 250/50 RAV = 50 KN = 5 ton ( ) ΣMA = ΣMB RAV = RAB = 50 KN = 5 ton ( )



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



20



HITUNG GAYA BATANG  TITIK BUHUL A S1



α



45⁰ S2



RAV



S1 Sin 45⁰ + 50 = 5 S1 = -45/Sin 45⁰ S1 = -63,64 KN = -6,364t (TEKAN)



S2 = S1 Cos 45⁰ S2 = 63,64 Cos 45⁰ S2 = 45 KN = 4,5t (TARIK)



 TITIK BUHUL C S3



S6



S2



P = 10 KN



S3 = 10 KN = 1t (TARIK)



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



S6 = S2 S6 = 45 KN = 4,5t (TARIK)



21



 TITIK BUHUL B S4



S1 S5



S3 S3 = 10 KN = 1t (TARIK)



S4 + S5 Cos 45⁰ + S1 Cos 45⁰ = 0



S4 = -S5 Cos 45⁰ - S1 Cos 45⁰ S4 = -49,49 Cos 45⁰ - 63,63 Cos 45⁰ S4 = -80 KN = -8t (TEKAN)



S5 Cos 45⁰ + S3 - S1 Cos 45⁰ = 0 S5 = (-S3 + S1 Cos 45⁰)/Cos 45⁰ S5 = (-10 + 45)/Cos 45⁰ S5 = 49,49 KN = 4,949t (TARIK)



 TITIK BUHUL D S4



S7 = 0 S4 + S8 = 0 S8 = -S4 S8 = -80 KN = -8t (TEKAN)



S8



S7



 TITIK BUHUL E S7 S5



S9



S10



S6



10 KN



S9 Cos 45⁰ + S7 + S5 Cos 45⁰ = 10 S9 = (10 - S7 - S5 Cos 45⁰)/Cos 45⁰ S9 = (10 - 0 - 35)/Cos 45⁰



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



S9 = -35,35 KN = -3,535t (TEKAN) S9 Cos 45⁰ + S5 Sin 45⁰ + S7 - 1= 10 S7 – 1,52 = 0 S7 = 0 t (TARIK)



22



 TITIK BUHUL G S11



S10



S14



10KN



S10 = S14 S14 = 105,34 KN = 10,534t (TARIK) S11 = 10 KN = 1t  TITIK BUHUL F



S8



S12



S13



S9 S11



S13 Cos 45⁰+ S11 – S9 Cos 45⁰= 0 S13 = (S9 Cos 45⁰– S11)/ Cos 45⁰ S13 = (25 – 10)/ Cos 45⁰ S13 = 21,21 KN = 2,121t (TARIK) 



S12 + S8 + S9 Cos 45⁰+ S13 Cos 45⁰= 0 S12 = -S8 – S9 Cos 45⁰+ S13 Cos 45⁰ S12 = -80 – 25 – 15 S12 = -120 KN = -12t (TEKAN)



TITIK BUHUL H S12



S16



S15 = 0 KN S16 = S12 = -120 KN = -12t (TEKAN)



S15



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



23



 TITIK BUHUL I S15 S17



S13



S14



S18



10 KN



 TITIK BUHUL K S19



S22 = 218 S22 = 125,33 KN = 12,533t (TARIK) S22



S18



S19 = 10 KN = 1t (TARIK) 10KN



 TITIK BUHUL J



S16



S28



S21



S17 S19



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



24







KEL ¼ Bentang







KEL ½ Bentang







¼ Bentang







½ Bentang







Dead



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



25



BEBAN STATIS GAYA BATANG PERHITUNGAN PERHITUNGAN SAP



PANJANG NAMA BATANG BATANG (m) TEKAN (-) TARIK (+) TEKAN (-) TARIK (+) A1 = A36 A2 = A37 A3 = A35 A4 = A32 A5 = A33 A6 = A34 A7 = A31 A8 = A28 A9 = A29 A10 = A30 A11 = A27 A12 = A24 A13 = A25 A14 = A26 A15 = A23 A16 = A20 A17 = A21 A18 = A22 A19



7.071 5 5 5 7.071 5 5 5 7.071 5 5 5 7.071 5 5 5 7.071 5 5



6.343



6.364 4.5 1



8



4.5 1 8



4.949 4.5 0 8 3.535



4.9497 4.5 0 8 3.5355



10.534 1



10.5 1 12



12 2.121 10.535 0 12 7.07



12 0.7071 12.533



1



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



2.1213 10.5 0



12.5 1



26



BEBAN DINAMIS GAYA BATANG UJUNG BENTANG 1 / 4 BENTANG



PANJANG NAMA 1 / 2 BENTANG BATANG BATANG (m) TEKAN (-) TARIK (+) TEKAN (-) TARIK (+) TEKAN (-) TARIK (+) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37



7.07107 5 5 5 7.07107 5 5 5 7.07107 5 5 5 7.07107 5 5 5 7.07107 5 5 5 7.07107 5 5 5 7.07107 5 5 5 7.07107 5 5 5 7.07107 5 5 7.07107 5



-



-



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



1.0607 1.5 1.5 0.3536 1.50 0.35 1.50 1.00 0.35 1.00 0.50 0.35 0.5 0.3536 -



0.74 0.75 1.0607 0.75 1.75 0.50 1.75 0.35 1.25 1.25 0.35 0.75 0.75 0.3536 0.25 0.25



0.7071 1 1 0.7071 2.00 2.00 0.71 2.00 0.71 2.00 1.00 0.71 1.00 0.71 -



0.50 0.7071 0.50 1.00 1.50 0.71 1.50 2.50 1.00 2.50 0.71 1.5 1.5 0.71 0.5 0.5



27



P (ton)



Frame 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11



Statis -6.364 4.5 1 -8 4.9497 4.5 0 -8 -3.5355 10.5 1



1/2 -0.7071 0.5 0 -1 0.7071 0.5 0 -1 -0.7071 1.5 0



PDL 1/4 -1.0607 0.75 0 -1.5 1.0607 0.75 0 -1.5 -0.3536 1.75 0.5



PV



PV KEL



1/2 KEL -129.1884 -137.4616 -29.1045 91.35 97.2 20.58 20.3 21.6 0 -162.4 -172.8 -41.16 100.4799 106.9145 29.1045 91.35 97.2 20.58 0 0 0 -162.4 -172.8 -41.16 -71.7713 -76.3675 -29.1045 213.15 226.8 61.74 20.3 21.6 0



PV KEL



1/4 KEL -43.6568 30.87 0 -61.74 43.6568 30.87 0 -61.74 -14.5523 72.03 20.58



Total



pakai P (ton) -29.1045 -295.7545 30.87 219.42 0 41.9 -41.16 -376.36 43.6568 251.0512 30.87 219.42 0 0 -41.16 -376.36 -14.5523 -162.6911 72.03 511.98 20.58 62.48



12



-12



-2



-1.5



-243.6



-259.2



-82.32



-61.74



-61.74



-564.54



13 14 15 16 17 18 19 20 21



2.1213 10.5 0 -12 -0.7071 12.5 1 -12 -0.7071



0.7071 1.5 0 -2 -0.7071 2.5 1 -2 -0.7071



-0.3536 1.75 0 -1.5 0.3536 1.25 0 -1 -0.3536



43.0628 213.15 0 -243.6 -14.3543 253.75 20.3 -243.6 -14.3543



45.8205 226.8 0 -259.2 -15.2735 270 21.6 -259.2 -15.2735



29.1045 61.74 0 -82.32 -29.1045 102.9 41.16 -82.32 -29.1045



-14.5523 72.03 0 -61.74 14.5523 51.45 0 -41.16 -14.5523



29.1045 72.03 0 -61.74 14.5523 102.9 41.16 -41.16 -14.5523



117.9878 511.98 0 -564.54 -15.0755 626.65 83.06 -543.96 -44.1801



0



0



0



0



0



0



23



0



0



0



22 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37



12.5 -12 2.1213 10.5 1 -8 -3.5355 10.5 0 -8 4.9497 4.5 1 -6.364 4.5



2.5 -2 0.7071 1.5 0 -1 -0.7071 1.5 0 -1 0.7071 0.5 0 -0.7071 0.5



1.25 -1 0.3536 0.75 0 -0.5 -0.3536 0.75 0 -0.5 0.3536 0.25 0 -0.3536 0.25



253.75 270 102.9 -243.6 -259.2 -82.32 43.0628 45.8205 29.1045 213.15 226.8 61.74 20.3 21.6 0 -162.4 -172.8 -41.16 -71.7713 -76.3675 -29.1045 213.15 226.8 61.74 0 0 0 -162.4 -172.8 -41.16 100.4799 106.9145 29.1045 91.35 97.2 20.58 20.3 21.6 0 -129.1884 -137.4616 -29.1045 91.35 97.2 20.58 Total



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



51.45 -41.16 14.5523 30.87 0 -20.58 -14.5523 30.87 0 -20.58 14.5523 10.29 0 -14.5523 10.29



102.9 626.65 -41.16 -543.96 29.1045 117.9878 61.74 501.69 0 41.9 -20.58 -355.78 -14.5523 -162.6911 61.74 501.69 0 0 -20.58 -355.78 29.1045 236.4989 20.58 209.13 0 41.9 -14.5523 -281.2023 20.58 209.13 Tekan -564.54 489.6311 Tarik 626.65



28



3.8 Desain Batang Tarik dan Batang Tekan



3.8.1 Desain Batang Tarik 



PDL = 20,2911 ton/m = 202,911 KN







PLL = 23,67 ton/m = 236,7 KN







PKEL = 185,22 KN







Pu 𝑏𝑎𝑡𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑎𝑟𝑖𝑘 (max)= 626,65 ton/m = 6266,5KN







ϕ tarik=0,9







ϕ tekan=0,85







Fy=250 Mpa







Fu=410 Mpa







D.baut = 24 mm



 Preliminary Design Pu ≤ ϕPn Pu = ϕ Fy × Ag perlu Ag Perlu



= =



Pu ×1000 ϕ× Fy 6266,5 ×1000 0,9× 250



=27851,1 mm2 = 278,511 cm2



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



29



Dari Tabel Baja dipilih profil baja IWF 400 x 400 x 20 x 35 d



428



mm



t1 (tw)



20



mm



t2 (tf)



35



mm



r



22



mm



A



360,7



cm2



W



283



kg/m



Ix



119000



cm4



Iy



3940



cm4



ix



18,2



cm



iy



10,4



cm



Zx



6239



cm3



Zy



2935



cm3



h



d-2(tf+r) = 314



mm



bf



407



mm



Sx



5570



cm3



Sy



1930



cm3



LP



517,715



cm



Lr



2828,387



cm



 Cek kuat leleh tarik Syarat Pu ≤ ∅ Pn ∅ Pn = Ag × Fy × ∅tarik =360,7 ×250 ×0,9 = 81157,5 kg = 8115,75 kN 6266,5 kN < 8115,75 𝑘𝑁 →𝑂𝐾!  Cek kekuatan fraktur Syarat Pu ≤ ∅ Pn ∅ Pn = Ae × Fu ×0,75 An = Ag – (4 x ø lubang)tf = 36070−(4 x 24) 35 = 32710 mm2 PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



30



Persyaratan SNI 1729-03-2002 => An ≤ 0,85 Ag => An ≤ 30659,5 mm2 



Ae = An × U = 32710 × 0,9 = 29439 mm2







∅ Pn = 29439 ×410 ×0,75 = 9052492,5 N = 9052,4925 kN 6266,5 kN < 9052,4925 𝑘𝑁 →𝑂𝐾!



3.8.2 DESAIN BATANG TEKAN  Pu 𝑏𝑎𝑡𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 (min  Nu = −564,54 ton/m = 5645,4 KN (batang no 16)  L batang = 5 m  ϕ tekan = 0,85  Fy = 250 Mpa  Fu = 410 Mpa  D.baut = 24 mm  Preliminary Design Asumsi kelangsingan awal k ×L rmin



= 50 => k = 1 (sendi-sendi)



𝑟𝑚𝑖𝑛 =



λc =



1 ×500 50



= 10 cm



1 Lk fy 1 250 𝑥 × √ = 𝑥 50 × √ = 0,563 𝜋 𝑖𝑦 𝐸 𝜋 200000 → KONDISI KE 2 1.43



Maka, 𝜔 = (1.6−0.67λc) = 1,168



Nu ≤ ϕNn PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



31



𝑁u ≤ ϕ Fcr × Ag Ag perlu ≥



Nu × 1000 5645,4 × 1000 = ϕ × Fcr 0,85 × 250⁄1,168 = 310297,7506 mm2 = 310,297 cm2



Dari tabel baja dipilih profil baja IWF 400 ×400 ×20 ×35 d



428



mm



t1 (tw)



20



mm



t2 (tf)



35



mm



r



22



mm



A



360,7



cm2



W



283



kg/m



Ix



119000



cm4



Iy



3940



cm4



ix



18,2



cm



iy



10,4



cm



Zx



6239



cm3



Zy



2935



cm3



h



d-2(tf+r) = 314



mm



bf



407



mm



Sx



5570



cm3



Sy



1930



cm3



LP



517,715



cm



Lr



2828,387



cm



 Cek kelangsingan penampang 200 ≥



k ×L rmin



=> k = 1 (sendi-sendi)



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



𝟐𝟎𝟎 ≥



𝟏 ×𝟓𝟎𝟎 𝟏𝟎,𝟒



= 𝟒𝟖, 𝟏 → 𝐎𝐊!



32



 Cek kekuatan penampang λ= λ=



bf



407



= 2 ×35 = 5,8 ≤ λp = 2 ×tf ℎ 𝑡𝑤



=



400 20



= 20 ≤ λr =



250 √fy



665 √fy



= 15,81 -> 𝛌 ≤ 𝛌𝐩 → 𝐎𝐊!



= 42,1



-> 𝛌 ≤ 𝛌𝐫 → 𝐎𝐊!



 Cek Kapasitas Penampang 𝑁n = Fcr × Ag =



(360,7𝑥102 )(250𝑥10−3 ) 1,168



= 7720,46 kN



Dimana, Nu ≤ ϕNn ϕNn => 0,85 𝑥 7720,46 = 𝟔𝟓𝟔𝟐, 𝟑𝟗 𝒌𝑵 Maka, 𝑵𝐮 = 𝟓𝟔𝟒𝟓, 𝟒 ≤ 𝟔𝟓𝟔𝟐, 𝟑𝟗 𝒌𝑵 → (𝑶𝑲!) → 𝑷𝒓𝒐𝒇𝒊𝒍 𝒑𝒆𝒏𝒂𝒎𝒑𝒂𝒏𝒈 𝒆𝒇𝒊𝒔𝒊𝒆𝒏



𝑴𝑨𝑲𝑨 𝑷𝑹𝑶𝑭𝑰𝑳 𝑾𝑭 𝟒𝟎𝟎 × 𝟒𝟎𝟎 × 𝟐𝟎 × 𝟑𝟓 𝑫𝑨𝑷𝑨𝑻 𝑫𝑰𝑮𝑼𝑵𝑨𝑲𝑨𝑵



3.8.3



Perhitungan Batang Tarik Tu = 626,65



𝑡𝑜𝑛 𝑚



= 6266,5𝑘𝑁. (batang no18)



L batang = 5 m ϕ tekan = 0,9 Fy = 250 Mpa Fu = 410 Mpa Dicoba menggunakan Profil IWF 𝟒𝟎𝟎 × 𝟒𝟎𝟎 × 𝟐𝟎 𝒙 𝟑𝟓, dibuat sama dengan profil batang tekan.  Cek kuat leleh tarik (Kondisi Leleh) Syarat Tu ≤ ∅ Tn ∅ Tn = Ag × Fy × 0,9 = 360,7 × 2500 × 0,9 = 811575 kg = 𝟖𝟏𝟏𝟓𝟕, 𝟓 𝐤𝐍 6266,5 𝑘𝑁 < 81157,5 kN → 𝑶𝑲!



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



33



 Cek kuat fraktur (Kondisi Putus) Syarat Tu ≤ ∅ Tn ∅ Tn = Ae × Fu × 0,75 An = Ag – (4 x ø baut)tf = 36070 − (4 x 24) 35 = 𝟑𝟐𝟕𝟏𝟎 𝐦𝐦𝟐 Persyaratan SNI 1729-03-2002 An ≤ 0,85 Ag An ≤ 30659,5mm2 Ae = An × U = 32710 × 0,85 = 𝟐𝟕𝟖𝟎𝟑, 𝟓 𝐦𝐦𝟐 ∅ Tn = 27803,5 × 410 × 0,75 = 8549576,25 N = 𝟖𝟓𝟒𝟗, 𝟓𝟕𝟔𝟐𝟓 𝐤𝐍 𝟔𝟐𝟔𝟔, 𝟓 𝒌𝑵 < 𝟖𝟓𝟒𝟗, 𝟓𝟕𝟔𝟐𝟓 𝐤𝐍 → 𝑶𝑲! 𝑴𝑨𝑲𝑨 𝑷𝑹𝑶𝑭𝑰𝑳 𝑾𝑭 𝟒𝟎𝟎 × 𝟒𝟎𝟎 × 𝟐𝟎 × 𝟑𝟓 𝑫𝑨𝑷𝑨𝑻 𝑫𝑰𝑮𝑼𝑵𝑨𝑲𝑨𝑵



3.9 Perhitungan Sambungan di Titik Buhul (GUSSET PLATE) Noted: Surat Edaran Menteri PU dan Perumahan Rakyat No.14/SE/M/2015 tentang Pedoman Pemasangan Baut Jembatan, menyebutkan bahwa baut pada jembatan, rentan terhadap fatig, sehingga harus memakai baut mutu tinggi - tipe friksi. Untuk itu tahap pemasangan sangat penting karena menentukan besarnya gaya pra-tegang yang diperlukan untuk mekanisme friksi. (Wiryanto, Lanny, Jack, Kelvin)



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



34



Sambungan tipe friksi yaitu kekuatan baut didapat dari gesekan (friction) yang terjadi antar pelat yang disambung. Dikenal juga dengan istilah Slip-critical Connections, yaitu mengandalkan kekuatan slip antara permukaan pelat yang disambung.  Sambungan tipe Friksi/ Geser/ Sambungan tanpa slip Pada sambungan ini yang menggunakan baut mutu tinggi, slipnya dibatasi. Vu  Vd = øVn



Vu



= gaya geser berfaktor



ø



= faktor reduksi kekuatan



øVn



= Vd = kuat geser nominal satu baut



Vd = øVn = 1,13 . ø .  . m . Tb . n Dimana : 



= koefisien gesek



m



= jumlah bidang geser



Tb



= gaya tarik baut minimum pasangan (tabel 18.2-1 SNI 1729-



ø



= 1,0 untuk lobang standar (SNI 1729-2002)



n



= jumlah baut



2002)



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



35



Sambungan tipe geser digunakan bila daya tahan gelincir terhadap beban kerja diperlukan P P



T P T



T



T



T



P T



Dimana



:



T



= gaya tarik



T



= tahanan gesek







= koefisien gesek



P



= T



Gaya pratarik T pada baut sama dengan gaya jepit pada pelat yang disambung. = dipengaruhi oleh kondisi permukaan pelat dengan faktor-faktor seperti kotoran (mill scale), oli, cat, dsb. Besarnya 0,2 – 0,6. Untuk permukaan yang bersih dari kotoran  = 0,34.



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



36



Sambungan menggunakan baut mutu tinggi (High Strength Tension BoltHSTB) Yang perencanaannya berdasarkan AISC-LRFD (A325).  Proof Stress Baut



= 585 Mpa beban maksimum (baut masih dalam kondisi elastis)



 Tegangan putus baut = 825 Mpa  Koefisien gesek baut = 0,34  Pu



= 6266,5 𝑘𝑁



 D baut



= 24 mm



 Abr baut



= 4 𝜋d2 = 452,16 mm2



 t. plat



= 20 mm



1



 Cek Kekuatan 1 Baut Kuat Geser (sambungan tanpa slip) Vd = 1,13 × 𝜇 × ∅ × 𝑚 × 𝑇𝑏 = 1,13 × 0,34 × 1 × 1 × 210 = 80,63 𝑘𝑁 𝑛=



𝑃𝑢 ∅𝑉𝑛



=



6266,5 80,63



= 77,71 ∼ 80 baut



Sehingga dalam 1 titik simpul menggunakan 80/2 = 40 baut. Dibagi kiri dan kanan sehingga = 20 baut tiap gusset plate



 Cek Kekuatan Pelat Ag = 36070 𝑚𝑚2 => A profil An = Ag − n (φ lubang × tplat ) = 36070 − 4 (𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑏𝑎𝑟𝑖𝑠)(24 × 20) = 𝟐𝟔𝟒𝟕𝟎 𝒎𝒎𝟐



Persyaratan SNI 03-1729-2002 An ≤ 0,85 Ag 26470 mm2 ≤30659,5 mm2 => Pakai An PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



37



 Cek kuat leleh tarik Syarat Pu ≤ ∅ Pn ∅Pn = ∅t × fy × Ag = 0.85 × 250 × 36070 = 7664,875 kN 𝟔𝟐𝟔𝟔, 𝟓 𝐤𝐍 < 𝟕𝟔𝟔𝟒, 𝟖𝟕𝟓 𝐤𝐍 → 𝑶𝑲!  Cek kuat fraktur Syarat Pu ≤ ∅ Pn ∅ Pn = ∅t × fu × An = 0,75 × 410 × 26470 = 8139,525 kN 𝟔𝟐𝟔𝟔, 𝟓 𝐤𝐍 < 𝟖𝟏𝟑𝟗, 𝟓𝟐𝟓 𝐤𝐍 → 𝑶𝑲!



 Cek Block Shear



Tension area



407



Shear area 2d + 4*3d



 Bidang Tarik dan Geser  Agt = 407 – [(2 x 2db) + tw + 2r] x tf = 407 – [(2x(2x24)) + 20 + (2x22)] = 247x 35= 8645 mm2  Agt (Cara 2) = [(n x 4d) + (tf profil + 2r + 2x3d)]x tp = [(2x(4x24)) + (35 +(2x22) +(2x(3x24))]x20= 8300 mm2  Ant = Agt – 3 x db x tp = 8645 – (3x24x20) = 7205 mm2  Ags = [(2 x db) + (4 x 3db) x tp] x 2 = [(2x24)+(4x(3x24))x20]x2= 13440 mm2  Ans = Ags – (2 x 4 x db x tp) = 13440 – (2x4x24x20) = 9600 mm2



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



38



 Kekuatan Block Shear  fu × Ant = 410 × 7205 = 2954050 N = 2954,0 kN  0.6 × Fu × Ans = 0.6 × 410 × 9600 = 2361,6 kN fu Ant ≥ 0,6 Fu Ans



Pelelehan Geser, Fraktur Tarik



∅Rn = 0,75 ((Fu ×Ant) +(0.6 ×Fy ×Ags)) = 0.75((410x7205) + (0,6x 250x 13440)) = 3727,5 kN  Check Upper Limit ∅Rn ≤ 0,75 [(0,6 Fu Ans) + (𝐔𝐛𝐬 Fu Ant)] ∅Rn ≤ 0,75 [(0,6 𝑥 410 𝑥 9600) + (1 𝑥 410 𝑥 7205)] 3727,5 kN ≤ 3986,7 𝑘𝑁 → (𝐎𝐤𝐞) Blok Shear strength (the design strength) = 𝟑𝟗𝟖𝟔, 𝟕 𝒌𝑵



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



39



Frame 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37



Total P total perlu -295.7545 219.42 41.9 -376.36 251.0512 219.42 0 -376.36 -162.6911 511.98 62.48 -564.54 117.9878 511.98 0 -564.54 -15.0755 626.65 83.06 -543.96 -44.1801 626.65 0 -543.96 117.9878 501.69 41.9 -355.78 -162.6911 501.69 0 -355.78 236.4989 209.13 41.9 -281.2023 209.13 626.65 -564.54



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



Jumlah N baut perlu 36.8037 27.30463 5.214037 46.83425 31.24082 27.30463 0 46.83425 63.7108 7.775012 70.25137 14.6824 63.7108 0 70.25137 1.875996 77.98034 10.33599 67.69039 5.497773 0



40 28 8 48 32 28 0 48 24 64 8 72 16 64 0 12 4 80 12 68 8 0



77.9803385



80



67.69039 14.6824 62.43031 5.214037 44.27327 20.24528 62.43031 0 44.27327 29.42993 26.02414



68 16 64 8 48 24 64 0 48 32 26 8



20.2452837



5.21403683 34.9928198 26.0241414 øVn (kN) 1216.44852



36 26



40



BAB IV PENUTUP Kesimpulan: 1. Pada metode pembebanan, di gunakan metode pembebanan TIPE 2 2. Pada Stringer digunakan Profil IWF 450×300×11×18 3. Pada Crossgirder digunakan Profil IWF PROFIL WF 900 ×300×18×34 4. Pada saat mendesain Batang Tarik dan Batang Tekan digunakan profil yang sama yaitu Profil WF 400 ×400×20×35 5. Pada saat mendesain sambungan digunakan baut mutu tinggi (High Strength Tension Bolt-HSTB). Yang perencanaannya berdasarkan AISC-LRFD (A325). Dengan Tebal Plat 20 mm 6. Sehingga dalam 1 titik simpul menggunakan 80/2 = 40 baut. Dibagi kiri dan kanan sehingga = 20 baut tiap gusset plate



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



41



DAFTAR PUSTAKA Khammal. 2013. Jembatan Rangka Baja.



http://khammal.blogspot.com/2013/12/jembatan-rangka-baja.html. Diakses 01 Juni 2018. NoName. 2014. Pengertian dan Jenis Struktur Jembatan.



http://www.ilmutekniksipilindonesia.com/2014/03/pengertian-dan-jenisstruktur-jembatan.html .Diakses 01 Juni 2018. Republik Indonesia. 2005. Standar Pembebanan untuk Jembatan RSNI T 022005.Jakarta. Republik Indonesia. 2005. Perencanaan Struktur Baja untuk Jembatan RSNI T 032005.Jakarta.



PERENCANAAN JEMBATAN STRUKTUR BAJA



42