BAB.1, Bab.2, Bab.3, Bab.4 Struktur Baja Jembatan.doc

PENGENALAN STRUKTUR JEMBATAN BAJA

BAB

1

SUB POKOK BAHASAN : 1.1. 1.1. 1.2. 1.2.

Jeni Jeniss-je jein inss Jem Jembat batan Bagi Bagian an-b -bag agia ian n Stru Strukt ktur ur Jemb Jembat atan an

1. Tujuan ujuan Pembe Pembelaj lajaran aran Umum Umum : Mamapu mengenal Jenis-jenis Jenis-jenis jembatan jembatan Baja dan mengidenti mengidentifikasi fikasi bagian-bagi bagian-bagian an struktur dari masing-masing Jenis Jembatan baja

2. Tujuan ujuan Pembel Pembelaja ajaran ran Kusu Kususs : a. Menjelaskan jenis-jenis struktur jembatan baja

b. Menjelaskan Bentuk-bentuk Struktur dari masing-masing jembatn Baja c. Mengindentifikasi Bagian-bagian Struktur Jembatan Baja d. Mengidentifikasi perbedaan Bagian Struktur atas dan Bawah ILUSTRASI

1.1. Jenis-jenis Jembatan Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

1 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

1.1. Jenis-jenis Jembatan

Jembatan merupakan suatu bangunan yang dipergunakan untuk melintasi lalulintas lalulintas dari rintangan rintangan yang berupa berupa ; sungai sungai ataupun saluran air, air, lembah,jurang lembah,jurang danau dan jalan raya ataupun jalan KA, harus direncanakan dengan menggunakan jenis struktur dan bahan knstruksi yang tepat sehingga dicapai ptimalisasi perencanaan sesuai dengan fungsinya! Jeni Jeniss jemb jembat atan an berm bermac acam am-m -mac acam am dili diliha hatt dari dari bent bentuk uk dan dan fung fungsi si pemakaiannya, namun secara garis besar jenis jembatan dapat dibedakan atas "

1.1.1. Klasi$ikasi Jembatan menurut material jembatan% Klasifikasi jembatan menurut material yang digunakan dibedakan atas bahan yang dmina dminan n diper dipergun gunaka akan, n, terutam terutamaa bahan bahan sebagai sebagai struktu strukturr utama utama Bangua Banguan n Atas Atas #$elagar %nduk&, yaitu " a& Jemb Jembat atan an Ka'u Ka'u : Jenis jembat jembatan an ini bangunan bangunan atasnya atasnya terbuat terbuat dari bahan balk kayu sebagai sebagai gelagar gelagar jembatan jembatan dan papan sebagai struktur struktur lantai kendaraan! kendaraan! Bahan kayu yang dgunakan diambil dari kayu jenis kelas awet #A& dan kelas kelas kekuatan #%& yang biasanya dari jenis kayu Jati, J ati, kayu Bengkirai, kayu 'lin, dan kayu-kay jenis lain yang tahan terhadap air dan cuaca! Bentuk struktur dari jembatan kayu biasanya berupa ; Jembatan (angka Batang Kayu Kayu dan dan Jembatan Jembatan )elagar )elagar biasa yang basanya digunakan digunakan pada jembatan jembatan bentang pendek!Alat sambung yang digunakan untuk sambungan antara elemen jembatan digunakan Baut Biasa dengan pelat simpul dari pelat baja !

(ampak ptngan melintang bentang

)ambar. 1.1.a. *Jembatan *Jembat an )elagar Ka'u & Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

2 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

b&. Jembatan Pasangan Batu Jembatan jenis ini seluruh struktur baik struktur bawah # Sub structrure& structrure& dan struktur atas #Super #Super structure& structure& dibuat dari pasangan batu kali atau bata merah yang yang meru merupa paka kan n jeni jeniss jemb jembat atan an deng dengan an struk struktu turr sisti sistim m grafi grafita tasi si

yang yang

kekuat kekuatann annya ya mengan mengandal dalkan kan dari dari berat berat struktu strukturr! Bentuk Bentuk dari dari jembat jembatan an ini sebaia sebaian n besar besar berben berbentuk tuk struktu strukturr lengku lengkung ng dibagi dibagian an bentan bentang g yang yang harus harus menahan beban utama seperti pada gambar berikut

)ambar. )ambar. 1.1.b. *Jembatan Pasangan Batu& &&&BBBBatu&

+&. Jembatan Baja Jembatan Jembatan dengan dengan material material baja merupakan jembatan yang banyak banyak digunakan digunakan disamp disamping ing jembat jembatan an dengan dengan matrial matrial betn! betn! Jembat Jembatan an jenis jenis ini bermac bermacamammaca macam m tipe tipe dan dan bent bentuk ukny nya, a, Sepe Sepert rtii Jemba Jembata tan n $elag $elagar ar Bias Biasa, a, Jemba Jembata tan n $elag $elagar ar B), B), Jemb Jembat atan an $ela $elaga garr *lat *lat $ird $irder er,, Jemba Jembata tan n +ang +angka ka Bata Batang ng,, Jembatan Jembatan $antung yang sangat sangat tergantung tergantung dari bentang jembatan, jembatan, yang aka dijelaskan pada pasal berikut!

,&. Jembatan Bet#n Jemb Jembata atan n deng dengan an mate materia riall bet betn n bany banyak ak digu diguna naka kan n dan dan perk perkem emba bang ngan an teknlgi jembatan betn sangat pesat baik teknlgi strukturnya maupun cara pelaksanaannya!Jembatan dengan material betn sering dilaksanakan dengan cara cr ditempat ditempat atau dengan dengan betn pracetak! pracetak! (ipe jembatan betn ini antara lain " Jembatan Mnlit, jembatan *rategang, Jembatan Kmpsit, yang akan dijelaskan pada pasal berikut!

Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

3 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

1.1.2.

Klasi$ikasi Jembatan menurut kegunaan :

a&. Jembatan Jalan (a'a : Jembatan yang digunakan untuk menghubungkan jalan raya yang melintasi rintangan seperti sungai, jalan lain dan sebagainya, untuk dilewati lalu-lintas kendaraan darat!

)ambar. 1.1.+. *Jembatan Jalan (a'a&

b&. Jembatan Kereta A!i : Jembatan yang digunakan untuk menghubungkan jalan +el yang melintasi rintangan seperti sungai, jalan lain dan sebagainya, untuk dilewati

Kereta

Apai!!

)ambar.1.1., *Jembatan Kerata A!i&

+&. Jembatan Pen'ebrangan Orang *JPO& : Jembatan yang digunakan untuk penyebrangan rang

pelajan kaki yang

melintasi rintangan jalan #seperti jalan raya, jalan KA dsb&!


4 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

)ambar. 1.1.e. *Jembatan Pen'ebrangan Orang &

,&. Jembatan ain-lain : Jembatan yang digunakan untuk menghubungkan Saluran Air, *ipa gas, *ipa minyak, Kabel Aliran istrik dan sebagainya yang melintasi rintangan! .an biasanya jembata ini didekatkan dengan jembatan lintasan lalu-lintas agar mudah merawatan dan inspeksi dari sarana yang dilintaskan

1.1..

Klasi$ikasi Jembatan menurut bentuk Struktur :

.idasarkan pada bentuk atau tipe stuktur jembatan, jembatan dibedakan dari bentuk struktur $elagar induknya yaitu $elagar yang menpang seluruh elemen struktur jembatan dan mentransfer seluruh beban struktur yang langsung berhubungan dengan bangunan bawah! Adapun bentuk struktur jembatan terdiri atas " a&. Jembatan Bal#k )elagar biasa Jembatan ini digunakan pada jembatan dengan bentang pendek sampai sedang dan beban hidup yang lewat relati/e kecil #seperti, Jembatan *enyebrangan rang dan sebagainya&! $elagar %nduk jembatan ini merupakan struktur balk biasa yang menumpu pada kedua Abutment dengan susunan struktur ; $elagar %nduk-*elat antai Kendaraan, dengan dilengkapi (iang Sandaran #nn struktur&, seperti pada jembatan gelagar biasa dengan material kayu!atau baja seperti pada gambar berikut "


5 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

)ambar. 1.1.$ *Jembatan Bal#k Biasa&

b&. Jembatan Bal#k Pelat )ir,er. Jenis jembatan ini sering digunakan pada jembatan jalan KA dengan bentang sedang! Struktur $elagar %nduk jembatan merupakan Balk prfil buatan dari pelat baja dengan tebal tertentu disusun sedemikian rupa sehinggga merupakan Balk yang prfsinal dan efektif untuk menehan beban yang bekerja!yang menpang gelagar meintang dan memanjang yang dengan bentuk struktur seperti gambar berikut!

)ambar. 1.1.g. *Jembatan )elagar Pelat )ir,er&

+&. Jembatan Bal#k "#n#lit Bet#n Bertulang Merupakan Jembatan Betn bertulang yang antara $elagar %nduk dan *elat lantai Kendaraan dicr bersamaan dan menyatu sebagai Balk 0T0 Seluruh struktur yang terdiri dari Balk dan pelat lantai, yang juga sering diantara balk dipasang balk diafragma menpang diatas Abutment , seperti gambar berikut


6 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

)ambar. 1.1.. *Jembatan Bal#k Bet#n "#n#lit&&

,&. Jembatan )elagar K#m!#sit Jembatan ini $elagar %nduknya merupakan paduan dari dua jenis material yaitu Balk prfil baja dengan pelat lantai betn bertulang yang dihubungkan dengan penghubung gesar #Shear cnnectr&, Jenis iembatan ini sering digunakan ada jembatan dengan bentang relatif panjang, yang efektif adalah dari bentang 12 meter sampai dengan 34 meter dan biasanya digunakan pada struktur dengan balk diatas dua bentang #simple Beam&! Bentuk dan susunan dari Jembatan kmpsit seperti gambar berikut

)ambar 1.1.i. *Jembatan K#m!#sit Baja-Bet#n& Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

7 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

e&. Jembatan (angka Batang struktur jembatan baja rangka batang mempunyai tipe rangka yang banyak jenisnya! Struktur jembatan rangka batang dengan material prfil-prfil baja digunakan pada jembatan dengan bentang yang relatif panjang! Susunan dari struktur jembatan rangka batang ini terdiri dari ; Struktur rangka batang dipasang di bagian kiri-kanan yang merupakan $elagar %nduk, yang menpang $elagar Melintang dan gelagar memanjang yang bekerja menahan beban kerja dari lantai kendaraan, seperti pada gambar berikut

)ambar. 1.1.j. *Jembatan )elagar (angka Batang&

$&. Jembatan )antung Jembatan $antung merupakan struktur jembatan yang terdiri dari struktur *enpang yang berupa (iang #pilar atau Menara&, struktur Jembatan berupa $elagar %nduk dan gelagar melintang, antai Kendaraan, *enjangkar Kabel dan Kabel *enggantung yang membentang sepanjang bentang sejajar dengan arah memanjang

jembatan, dimana

kabel

sebagai struktur

utama yang

menstranfer seluruh beban ke bagian bawah jembatan yang berupa Abutmen, penjangkar kabel dan tiang *enpang ! Seluruh kabel diikat dan ditpangkan pada *enjangkar kabel dan tiang penpang utama, kabel sebagai penpang seluruh bangunan atas, seperti pada gambar berikut "


8 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

)ambar. 1.1.k. *Jembatan )antung &

g&. Jembatan Bal#k Bet#n Prategang *Pre Strees& $elagar %nduk dari jembatan ini merupakan balk betn bertulang yang diberi pra tegangan dari kabel yang dipasang sedemikian rupa sehingga seluruh beban hidup jembatan dapat di lawan dengan prategangan yang didapat dari penarikan kabel dalam tendn yang diletakkan di dalam tubuh balk rsebut! 5mbatan ini sering digunakan pada jembatan dengan bentang yang relatif panjang, seperti yang terlihat pada gambar Jembatan ayang Mn rell


9 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

)ambar. 1.1.l *Jemabatan Prategang&

&. Jembatan Ti!e ain Jembatan tipe dengan jenis struktur yang lain seperti Jembatan *elengkung tiga sendi Jembatan Kmbinasi dari Struktur yang ada, merupakan jembatan dengan struktur utama adalah merupakan

jenis struktutr seperti yang

dijelaskan pada pasal-pasal diatas!

1.1./.

Klasi$ikasi

Jembatan

menurut

kelas

muatan

Bina

"arga : .idasarkan pada prsentase muatan hidup yang dapat melewati jembatan dibandingkan dengan kendaraan standar, yaitu terdiri atas " 

Jembatan Kelas Stan,ar *A0& " Merupakan jembatan kelas standar dengan perencanaan 144 6 muatan 7(0 dan 144 6 muatan 7.0! .alam hal ini lebar jembatan adalah #1,44 8 9,44 8 1,44& meter



Jembatan Kelas Sub Stan,ar *B0& " Merupakan jembatan kelas standar dengan perencanaan 94 6 muatan 7(0 dan 94 6 muatan 7.0! .alam hal ini lebar jembatan adalah # 4,24 8 :,44 8 4,24 & meter



Jembatan Kelas # Stan,ar *30& " Merupakan jembatan kelas standar dengan perencanaan 24 6 muatan 7(0 dan 24 6 muatan 7.0! .alam hal ini lebar jembatan adalah #4,24 8 3,24 8 4,24& meter


10 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

1.2. Bagian-Bagian Struktur Jembatan "

Struktur jembatan terbagi atas Knstruksi Bangunan atas #Superstructure& dan Knstruksi Bangunan Bawah #Substructure&, yang terdiri atas bagian-bagian struktur sebagai berikut

1.2.1. Struktur Bangunan Atas *Su!erstru+ture& : Merupakan struktur yang langsung menerima semua beban termasuk Beban hidup lalu-lintas dan berat sendiri struktur, bentuk struktur bangunan atas ini menggambarkan tipe atau jenis strukutur jembatan! Bangunan atas terdiri dari bagian bagian " a. Pelat antai Ken,araan Merupakan bagian knstruksi jembatan yang langsung menerima beban lalu-lintas yang berjalan di atasnya, yang di dalam perencanaan diperhitungkan terhadap beban hidupmuatan 7(0 dari tekanan gandar rda kendaraan dan berat knstruksi yang dipikulnya #termasuk berat sendiri lantai&! antai kendaraan biasanya digunakan Balk papan kayu atau yang sering digunakan adalah lantai betn bertulang! antai kendaraan diletakkan

langsung di atas $elagar %nduk atau

$elagar memanjang pada jembatan +angka Batang b. Tr#t#ar Merupakan bagian layanan jembatan yang digunakan untuk sarana pejalan kaki, yang berada dibagian pinggir kiri-kanan lantai kendaraan! Ketinggian permukaan


11 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

lantai (rtir dibuat lebih tinggi dari pada ketinggian permukaan lapisan aus lantai kendaraan +. Tiang San,aran : (iang sandaran yang dilengkapi dengan pipa sandaran merupakan bagian struktur jembatan

yang

dipasang

dibagian

tepi

luar

lantai

(rtar

sepanjang

bentangjembatan berfungsi sebagai pengaman untuk pejalan kaki yang lewat diatas trtar, juga merupakan knstruksi pelindung bila terjadi kecelakaan lalulintas! *elat antai Kendaraan antai (rtir *ipa Sandaran

(iang Sandaran #Jarak as ke as < = m&

)ambar. 1.2.a. K#nstruksi Tr#t#ar ,an Tiang San,aran

,. )elagar "emanjang *Bal#k lantai& Merupakan bagian knstruksi jembatan yang berfungsi memikul lantai kendaraan yang kemudian meneruskan beban-beban tersebut kebagian knstruksi di bawahnya! e. )elagar "elintang Adalah bagian knstruksi yang berada di bawah gelagar memanjang untuk memikul memikul gelagar memanjang yang kan diteruskan ke gelagar induk! $elagar ini akan menahan mmen lentur dan mmen punteir bila terjadi gayagaya arah melintang jembatan seperti angina dan gempa $.

)elagar n,uk Merupakan bagian utama knstruksi bangunan atas, yang berfungsi meneruskan seluruh beban yang diterima bangunan atas dan diteruskan ke bangunan bawah!


12 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

$elagar induk biasanya biasanya berupa +angka batang atau balk $irder dan Balk Kmpsit g. Tum!uan Jembatan Sebagai bagian struktur yang diletakkan diatas Abutmen dan *ilar sebagai landasan $elagar %nduk menumpu di bagian struktur bawah! Bahan yang sering digunakan Sebagai (umpaun ini adalah Basi >r #Berupa +ll dan 5ngsel&, dan empengan Super +ubber 5lasitic yang dilapisi pelat baja! . 4rainase .rainase pada Jembatan berfungsi untuk mengalirkan air yang ada di lantai kendaraan ke saluran pembuang sehingga tidak menggenangi lantai kendaraan jembatan, yang sangat mengganggu jalannya lalu-lintas yang melewatinya! etak dan susunan dari drainase ini ditunjukkan pada gambar berikut "

antai (rtir antai Kendar aan

)ambar. 1.2.b. 4rainase antai Ken,araan

Secara keseluruhan susunan dari struktur bangunan atas dari knstruksi jembatan diicnthkan Jembatan +angka Batang seperti berikut


13 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

Gelagar Induk (Rangka) Tiang Sandaran Trotoar Lantai Kendaraan Gelagar Memanjang Gelagar Melintang

)ambar .2.1.+.

*Bagian5bagian Struktur

Bangunan

Atas ,ari jembatan rangka

batang&

)ambar. 2.1.,. *Bangunan Atas Jembatan (angka Batang&

1.2.2. Struktur Bangunan Baa Merupakan struktur yang berhubungan langsung dengan tanah pendukung atau pndasi jembatan, yang berfungsi meneruskan beban dari seluruh bangunan atas lewat tumpuan jembatan yang diteruskan ke tanah pendukung pndasi! Bangunan bawah ini terdis atas " a. Abutment Bagian yang memikul kedua pangkal jembatan yang terletak di ujung bentang jembatan #di tepi-tepi lebar lintasan& yang berfungsi untuk neneruskan seluruh


14 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

beban bangunan atas ke pndasitanah pendukung, bagian ini dibangun dari bahan betn bertulang atau pasangan batu kali yang dilengkapi dengan sayap Abutment!

)ambar. 2.1.e. *Abutment&

b. Pilar Merupakan bagian lain dari bangunan bawah yang terletak di bentang jembatan diantara pangkal jembatan, berfungsi seperti Abutment yang membagi beban dan memperpendek bentang jembatan! Biasanya dibangun dari Betn bertulang atau tiang panjang #betn atau *ipa baja& dan di atasnya terdapat kepala pilar!

)ambar. 2.1.$ *Pilar Jembatan (angka Batang&

+. P#n,asi *ndasi berfungsi menyalurkan dan meratakan beban dari abutment ke tanah pendukung! *enggunaan jenis pndasi tergantung dari kndisi tanah pendukung


15 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

)ambar. 2.1. . Struktur Ban unan Baa

*Pilar ,an P#n,asi Jembatan&


16 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

1.. (angkuman A. Jenis Jembatan ,iklasi$ikasikan menurut : 1. "aterial 'ang ,igunakan : a Jembatan Kayu b Jembatan *asangan BatuBata c Jembatan Betn d Jembatan Baja e Jembatan Kmpsit Baja dan Betn 2. Kegunaan alu-lintas 'ang ,ileatkan : a Jembatan Kereta Api b Jembatan alu-lintas Jalan +aya c Jembatan *enyeberangan rang #J*& d Jembatan *elintasan %nstalasi #*ipa, Saluran Air, Kabel dll& . Bentuk Struktur " a . Jembatan ,engan Bal#k Biasa


17 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

(erdiri dari " $elagar %nduk #Balk Kayu, betn , Baja & *elat antai Kendaraan #*elat Betn, *apan &

(iang Sandaran #?n Struktur&

b. Jembatan Bet#n "#n#lit

Bagian $elagar %nduk dari Balk betn bertulang menyatu dengan *elat lantai kendaraan dan (iang sandaran!

+ . Jembatan K#m!#sit


18 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

$elagar %nduk dari *rfil Baja dengan diberi *enghubung $eser #shear cnnectr& *elat lantai dicr diatasnya, sehingg kekuatan Balk dapat dihitung sebagai Balk 0(0 kmpsit baja Betn

,. Jembatan Prategang Pelat antai Ken,araan

$elagar %nduk Balk Betn

Kabel *rategang

Setengah Bentang

(erdiri dari " $elagar %nduk Balk Betn Bertulang dengan Kabel *rategang Kabel *rategang #Kabel %nti dan (endn& Blk *engunci Kabel #5nd Blck& *elat antai Kendaraan #biasanya pracetak &

e . Jembatan Bal#k Pelat )ir,er *Jalan Kerata A!i& Bal#k Pr#$il )ir,er *Bisa berbentuk BO6 antai Ken,araan *Jalan KA& )elagar "elintang


19 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

*ada Jembatan Jalan +aya ! Balk $irder bisa berupa B) $irder #>nth di Jembatan ayang (mang Jakarta&

$ . Jemabatan (anga Batang

$elagar %nduk merupakan struktur rangka batang @ang menahan semua beban kerja melalui $elgar Melintang #>rss $irder& dan memanjang !

g. Jembatan )antung *ilar 'tama Kabel 'tama (ali *enggantung Struktur Atas Jembatan


20 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

*enjangkar Kabel

/. Kelas "uatan 

Jembatan Kelas Stan,ar *A0& " Merupakan jembatan kelas standar dengan perencanaan 144 6 muatan 7(0 dan 144 6 muatan 7.0! .alam hal ini lebar jembatan adalah #1,44 8 9,44 8 1,44& meter



Jembatan Kelas Sub Stan,ar *B0& " Merupakan jembatan kelas standar dengan perencanaan 94 6 muatan 7(0 dan 94 6 muatan 7.0! .alam hal ini lebar jembatan adalah # 4,24 8 :,44 8 4,24 & meter



Jembatan Kelas # Stan,ar *30& " Merupakan jembatan kelas standar dengan perencanaan 24 6 muatan 7(0 dan 24 6 muatan 7.0! .alam hal ini lebar jembatan adalah #4,24 8 3,24 8 4,24& meter

B. Bagian Struktur Jembatan Ter,iri ,ari 1. Struktur Jembatan ,ibagi menja,i ,ua *2& bagian : a

Struktur Bagian Atas #Super Structure&

b

Struktur Bagian Bawah #Sub Structure&

2. Struktur Bagian Atas ter,iri : a

*elat antai Kendaraan

b

antai (rtir

c

(iang Sandaran

d

$elagar Memanjang

e

$elagar Melintang

f

$elagar %nduk

g

(umpuan Jembatan

h

.rainase

. Struktur Bagian Baa ter,iri ,ari : a

Abutment


21 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

b

*ilar Jembatan

c

*ndari

1./. 7"BA( SOA 1./.1. Pre Test Pertan'aan : 1!

Apa yang saudara ketehaui tentang jembatan

=!

$ambarkan Bentuk Jembatan Baja yang pernah saudara lihat

3!

Sebutkan beberapa bentuk jembatan baja yang saudara ketahui

!

Sebutkan Bagian struktur Jembatan

Jaaban : 1! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! =! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 3! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

1./.2. atian S#al (Bentuk Tanya jawab langsung saat perkula!an"

1./.. P#st Test 1! Ada berapa klasifikasikan Jembatan yang anda ketahui  =! Apa maksud dari Klasifikasi Jembatan menurut Kelas muatan  Jelaskan ada berapa Kelas matan 


22 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

3! .itinjau dari bentuk struktur jembatan, ada berapa bentuk struktur  ! Jelaskan fungsi masing-masing bagian struktur jembatan  2! Ada berapa jenis struktur jembatan baja yang saudara ketahui  :! $ambarkan sket dari struktur jembatan +angka Batang, jelaskan elemenelemen strukturnya  9! Ada berapa bagian struktur Jembatan C! Sebutkan Bagian-bagian yang termasuk Struktur Atas jembatan D! Sebutkan Bagian-bagian yang termasuk Struktur Bawah jembatan 14! $ambarkan Susunan elemen struktur dengan benar dari Struktur Atas jembatan 11! Apa Eungsi dari .rainase yang ada di bagian Struktur Atas Jembatan 1=! Apa fungsi dari Abutment Jembatan


23 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

PEMBEBANAN PADA JEMBATAN BAB

2

SUB POKOK BAHASAN *UNT& : 2.1.Jenis 8 Si$at Pembebanan 2.2.Beban (en+ana 2..A!likasi Pembebanan Pa,a Jembatan (angka Batang

. Tujuan Pembelajaran Umum : Mampu mengaplikasikan jenis-jenis pembeban pada perhitungan beban rencana dalam perencanaan Jembatan +angka Batang

/. Tujuan Pemeblajara Kusus : e. Menjelaskan Jenis dan Sifat-sifat *embebanan *ada Jembatan

f. Menjelaskan teri dan *ersyaratan pembebanan pada perencanaan jembatan g. Menjelaskan Kn/igurasi pembebanan pada masing-masing elemen struktur jembatan

h. Menghitung Besarnya Beban rencana pada masing-masing elemen struktur jembatan akibat beban kerja

ILUSTRASI


24 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

2.1. Jenis dan Sifat Pembebanan

2.1.1. Pen,auluan Analisis

pembebanan

dalam

perencanaan

struktur

jembatan,

guna

mendapatkan besarnya beban bekerja yang ptimum dalam perencanaan seluruh penampang elemen struktur jembatan, seluruh ketentuan dan besaran pembebanan harus

disesuaikan

dengan *eraturan *embebanan Jembatan

S?%! (!4= =442!

*eraturan ini membahas masalah beban dan aksi-aksi lainnya yang akan digunakan dalam perencanaan pembebanan jembatan jalan raya yang termasuk juga pelajan kaki! .engan jenis-jenis aksi-aksi sebagai berikut "


25 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

.imana seluruh aksi Faksi pembebanan yang digunakan untuk menghitung aksi rencana, harus dikalikan dengan EAK(+ B5BA? seperti yang sudah ditetapkan dalam S?%, dikarenakan " -

Adanya perbedaan yang tidak diinginkan

-

Ketidak tepatan dalam memperkirakan pengaruh pembebanan

-

Adanya perbedaan ketepatan dimensi yang dicapai dalam pelaksanaan .alam analisis pembebanan aksi-aksi beban perpindahan dan pengaruh lain

dikelmpkkan dalam " a Beban Mati b Beban Gidup c Beban Angin d Beban $empa e Beban ainnya!

2.1.2. Beban "ati Merupakan Aksi dan beban (etap dari berat sendiri semua bagian struktur dihitung sebesar masa dikalikan dengan percepatan grafitasi #g& sebesar g < D,C mdt =! Besar masa dan kerapatan isi ditabelkan dalam (abel!=1!a!

Beban mati jembatan

terdiri dari berat masing-masing bagian struktur dan elemen-elemen nn struktur yang harus dikalikan dengan nilai Eaktr beban yang ditetapkan dalam (abel!=1!a! sebagai berikut "

TAB7. 2.1.a Besar 9akt#r Beban "ati

Berat sendiri dari tiap bagian struktur adalah berat dari elemen struktur tersebut dan elemen-elemen struktur yang dipikulnya! Berikut adalah berat isi dan Kerapatan masa untuk berat sendiri "


26 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

TAB7. 2.1.b Besar Berat si ,an Kera!atan masa Beban "ati

Beban mat ambahan

Jangka aktu

9akt#r Beban K ' MA

(etap

K S MA Keadaan 'mum 1,4 Keadaan Khusus 1,4

Biasa

(erkurangi

=,4 1,

4,94 4,C4

TAB7. 2.1.+ Besar 9akt#r Beban "ati Tambaan

2.1.. Beban alu-lintas


27 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

Beban lalu lintas untuk perencanaan jembatan terdiri atas beban lajur H.H dan beban truk H(H! Beban lajur H.H bekerja pada seluruh lebar jalur kendaraan dan menimbulkan pengaruh pada jembatan yang ekui/alen dengan suatu iring-iringan kendaraan yang sebenarnya! Jumlah ttal beban lajur H.H yang bekerja tergantung pada

lebar jalur

kendaraan itu sendiri! Beban truk H(H adalah satu kendaraan berat dengan 3 as yang ditempatkan pada beberapa psisi dalam lajur lalu lintas rencana! (iap as terdiri dari dua bidang kntak pembebanan yang dimaksud sebagai simulasi pengaruh rda kendaraan berat! Ganya satu truk H(H diterapkan per lajur lalu lintas rencana! Secara umum, beban H.H akan menjadi beban penentu dalam perhitungan jembatan yang mempunyai bentang sedang sampai panjang, sedangkan beban H(H digunakan untuk bentang pendek dan lantai kendaraan! ebar ajur lalu lintas +encana harus mempunyai lebar =,92 m! Jumlah maksimum lajur lalu lintas yang digunakan untuk berbagai lebar jembatan bisa dilihat dalam (abel! =!1!d! ajur lalu lintas rencana harus disusun sejajar dengan sumbu memanjang jembatan!

(abel! =!1!d! J'MAG AJ'+ A'%?(AS +5?>A?A

a! Beban jalur ;4< terdiri dari beban jalur Terbagi merata *B(T& Uniformly Distributed Load #'.& yang digabungkan dengan beban jalur Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

28 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

)aris *B)T& Knife-edge Load #K5& dengan

psisi pembebanan

melintang dengan bentang jembatan seperti pada gambar berikut

Beban$aris

#K5& k?m Beban merata #'.& kpa

)ambar. 2.1.a *Susunan Beban ;4<&

Besar Beban Jalur Merata #B+(& dengan intensitas I kpa yang besarnya ditentukan dari bentang elemen Jembatan yang ditinjau, yaitu " 

  34 m  I < C,4 kpa



  34m



I < C,4 #4,2 8 12& kpa

Sedangkan besar beban jalur $aris #K5& dengan intensitas * K?m adalah sebesar * < ,4 K?m Besarnya beban merata jalue '. untuk berbagai bentang dapat ditetapkan dari $rafik beban '. sebagai berikut "

14 )  m / N k ( L D U r a s e B

C

:



=

14

=4

34

4

24

:4

94

C4

D4

144

Bentang bagian struktur yang ditinjau #m&

)ambar. 2.2.b )ra$ik Besar U4 ,engan Bentang Struktur


29 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

b! Beban Tekana (#,a Truk ;T< adalah suatu beban suatu kendaraan berat dengan 3 as rda yang ditempatkan pada beberapa psisi dalam jalur lalu lintas rencana seperti gambar berikut "

Beban satu truk harus ditempatkan dalam tiap lajur lalu-lintas rencana untuk panjang penuh dari jembatan! Beban 0(0 harus ditempatkan di tengah lajur lalulintas dan ditempatkan dimana saja diantara Kerb. Jumlah maksimum lajur lalulintas rencan diberikan pada tabel berikut " Jenis Jembatan

ebar Jalan Ken,araan Jembatan *m&

Jumla ajur alulintas (en+ana

,4 F 2,4

1

2,2 F C,=2

=

11,=2 F 12,4 14,4 F 1=,D 11,=2 F 12,4 12,1 F 1C,92

 3  2

1C,C F ==,2

:

ajur (unggal .ua

Arah,

tanpa

median Jalan

Kendaraan

Majemuk

(B#$% & #') & Pan*uan Peren+anaan Teknk ,e-batan !al ./"

TAB7. 2.1., Jumla ajur maksimum !a,a ebar antai Ken,raan

+. )a'a (em *engaruh +em dan percepatan lalulintas harus dipertimbangkan sebagai gaya memanjang! $aya ini tidak tergantung pada gaya jembatan tetapi tergantung dari panjang struktur yang tertahan seperti yang diberikan pada (abel berikut " Panjang Struktur *m&

)a'a (em *KN&


30 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

=24   C4 =,=  F 24 C4    1C4   1C4 244 >atatan "$aya +em kendaraan '!!S adalah =,4 kali $aya +em Kendaraan S!S TAB7. 2.1.e Besar )a'a Pengaru (em Tera,a! Panjang Struktur

2.1./. Beban Angin $aya angin yang diperhitungkan pada struktur jembatan adalah tekanan angin dari arah tegak lurus bentang jembatan yang bekerja pada bidang kendaraan sepanjang bentang jembatan dan bidang struktur atas yang tergantung pada " a! uas ekui/alen diambil sebagai luas pada bidang pengaruh dari pada jembatan dalam ele/asi pryeksi tegak lurus! 'ntuk jembatan rangka batang diambil 346 dari luas yang dibatasi unsur rangka terluar! b! (ekanan angin rencana #kpa& diberikan dalam (abel berikut " Perban,ingan ebar0Tinggi Bangunan Atas Pa,at

Jenis

Besar Tekanan Angin *k!a&

Kea,aan

ebi ,ari = Batas Km ,ari !antai S!!S 1,13 4,9D bd  1,4 '!!S 1,C2 1,3: S!!S 1,: - 1,3=!bd 1,41 F 4,=3!bd 1,4  bd  = '!!S =,3C F 4,23!bd 1,92 F 4,3D!bd S!!S 4,CC F 4,43C!bd 4,:1 F 4,4=!bd =,4  bd  : '!!S 1,3 F 4,4:! bd 1!,42 F 4,! bd S!!S 4,:C 4,9 bd  : '!!S 1,1 4,C1 S!!S 4,:2 4,2 Bangunan Atas +angka #Seluruh bd& '!!S 1,4: 4,9C b < ebar bangunan atas antar permukaan luar dinding pengaman d < (inggi bangunan atas #(ermasuk dinding pengaman& = Km ,ari Pantai

TAB7. 2.1.$ Besar Tekanan )a'a Angin Pa,a Struktur Jembatan

2.1.=. Beban )em!a *engaruh gempa pada struktur sedehana masih dapat disumulasi leh suatu beban statik eki/alen! 'ntuk struktur jembatan besar dengan tingkat kerumitan yang


31 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

tinggi, penentuan besar beban pengaruh gempa harus dilakukan dengan analisa yang lengkap seperti yang ditetapkan dalam Standar *erencanaan Ketahanan $empa, S?% 43-19=2, dengan $rafik +espns Spektra $empa #Sebagai cnth diambil $rafik +espns Spektra untuk wilayah %L& seperti pada gambar =!1!b berikut "

$ambar ! =!1!b! $rafik +espns Spektra ilayah $empa 

Selanjutnya analisis pembebanan dari seluruh aksi pembebanan yang bekerja pada jembatan dapat mengikuti bagan alir pembebanan pada jembatan seperti berikut "


32 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

Gambar 1 Bagan alir untuk perencanaan beban jembatan


33 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

2.1.>. (angkuman 1! Jenis Beban yang diperhitungkan pada jembatan adalah " c! Beban Mati d! Beban eban Gidu Gidup p e! Beban Angin f!

Beban $empa

g! Beba Beban n ain ain-l -lai ain n

=! Beban Mati adalah Beban tetap yang dihitung dari seluruh berat elemen struktur dan nn struktur struktur yang ditahan ditahan leh bagian struktur struktur jembatan jembatan yang ditinjau! ditinjau! Sebagai cnth adalah Beban mati pada $elagar memanjang sebagai berikut "

b

b

Berat Aspal

< 4,42 ) b ) ?aspal

< NNNk?m

Berat genangan Air

<

< NNNk?m

Berat *elat lantai

< d ) b ) ?aspal

< NNNk?m

Berat Balk prfil

<

< NN!! k?m

4,24 ) b ) ?Air

? prfil

(tal Beban mati

*? . &

<

k?

3! Beban Beban Gidup Gidup adalah adalah beba beban n berger bergerak ak yang yang diperh diperhitu itungk ngkan an besar besar beban beban dari dari pengaruh lalu-lintas yang melewati jembatan, termasuk pejalan kaki yang melintas jembatan tersebut! ! Beban Beban alu-l alu-lint intas as (erbagi erbagi atas atas " a! Beban Beban 0(0 adalah adalah besarnya besarnya tekana tekanan n gandar gandar mbil mbil yang yang bekerja bekerja langsung langsung diatas pelat lantai kendaraan! b! Beban 0.0 adalah beban jalur lalu-lintas , yang dikerjakan pada elemen struk struktu turr

pend penduk ukun ung g

#$el #$elag agar ar

indu induk, k,ge gela laga garr

meli melint ntan ang g

dan dan


gelag gelagar ar 34

"#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

memanjang! memanjang! Baban

yang diperhitung diperhitungkan kan terdiri terdiri dari dari Beban Beban Jalur Merata

#'.& dan Beban Jalur $aris #K5& yang bekerja bersamaan dengan arah sejajar bentang jembatan 2! Beba Beban n Angi Angin n adal adalah ah beba beban n yang yang dipe diperh rhit itun ungk gkan an pada pada $ela $elaga garr %ndu %nduk, k, merupakan merupakan tekanan dari tiupan angin yang bekerja bekerja tegaklurus tegaklurus bidang struktur dan bidang lalu-lintas sepanjang bentang jembatan! :! Beban Beban ain-lai ain-lain n terdiri terdiri Beban +em, beban beban Salju, Salju, beban beban pengaruh pengaruh suhu suhu udara dll yang dianggap mempengaruhi struktur, yang diatur dalam BMS buku =!

2.1.>. 2.1.>. Kun+i Kun+i Tes Tes 9#rmat 9#rmati$ i$


35 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

1! Jela Jelask skan an Jeni Jeniss beba beban n yang yang haru haruss dipe diperh rhit itun ungk gkan an terh terhad adap ap pere perenc ncan anaa aan n jembatan  =! Apa yang yang termasu termasuk k beban beban tetap tetap dari dari pembebanan pembebanan jembatan jembatan  3! Ada Ada berapa berapa macam macam beban beban hidu hidup p lalu-li lalu-linta ntass  ! *ada beban beban jalur jalur lalu-lintas lalu-lintas ada ada yang disebu disebutt Beban 0.0, jelaskan jelaskan macamny macamnyaa dan dimana beban itu bekerja pada struktur jembatan  2! Bagaimana Bagaimana arah arah beban beban angin angin bekerja bekerja pada pada struktur struktur jembata jembatan! n!

2.2. Beban Rencana


36 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

Beban rencana dihitung berdasarkan kndisi dan susunan elemen struktur jembatan yang direncanakan dengan memperhatikan jarak-jarak dan lebar pias atau bagian struktur yang menerima beban, baik beban mati, baban hidup lalu-lintas, beban angin dan dll yang ada! Sehingga dalam menentukan beban rencana tidak terjadi /er lad atau sebaliknya !

2.2.1. Beban "ati Beban mati yang diperhitungkan dalam perencanaan jembatan adalah merupakan beban dengan jangka waktu tetap dari semua berat bagian-bagian struktur jambatan dan elemen nn struktur yang membebani masing-masing bagian struktur yang dihitung! Berat masing-masing bagian struktur dan elemen nn struktur dihitung sebesar berat per satuan /lume bagian struktur dan elemen nn struktur yang ditetapkan dalam S?% (-4= =442 dikalikan dengan besar /lume yang membebaninya, semua beban mati harus dikalikan dengan factr beban #+i& masing-masing seperti yang terdapat dalam ketetapan S?% (-4=-=442 Sebagai cnth Seperti Besar beban mati yang dipikul leh $elagar memanjang dihitung dengan cara sebagai berikut "

Sebagai cnth di perlihatkan perhiungan beban mati pada $elagar Memanjang dari jembatan rangka batang

b Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

37 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

)ambar. 2.2.a Beban mati !a,a )elagar memanjang

b

Berat Aspal

< 4,42 ) b ) ?aspal

< NNNk?m

Berat genangan Air

<

< NNNk?m

Berat *elat lantai

< d ) b ) ?aspal

< NNNk?m

Berat Balk prfil

<

< NN!! k?m

4,24 ) b ) ?Air

? prfil

(tal Beban mati

*? . &

<

k?m

2.2.2. Beban alu-lintas Beban lalu-lintas yang terdiri dari Muatan Jalur 7.0 dan Muatan tekan rda (ruk 7(0 dikerjakan di seluruh lebar jalur yang ada pada lebar jembatan, dimana lebar jembatan dan lebar jalur serta bentang dari bagian struktur jembatan akan menentukan besarnya beban lalu-lintas tersebut! Secara umum beban 7.0 akan menentukan dalam perencanaan bila bentang jembatan merupakan bentang sedang sampai bentang panjang, sedangkan Beban 7(0 diperhitung untuk jembatan dengan bentang

pendek dan perencanaan lantai

kendaraan! Beban lajur 7.0 terdiri dari beban merata #'.& uniformly distributed Load yang digabung dengan beban garis #K5& Knife Edge Looad ! .imana beban merata jalur #'.& mempunyai intensitas I < kpa, dengan besar I yang tergantung dari bentang bagian struktur yang dibebani seperti berikut " )  m / N k ( L D U r a s e B

'ntuk  

34 m

'ntuk   34 m

I < C,4 kpa I < C,C O 4,2 8 12P kpa

.engan besar Beban $aris *K5 <  k?m Besarnya beban merata jalue '. untuk berbagai bentang dapat ditetapkan dari $rafik beban '. sebagai berikut " 14

C


38 "#elj#n#

)ambar. 2.2.b )ra$ik Besar U4 ,engan Bentang Struktur

POLITEKNIK NEGERI

:



=

14

=4

34

4

24

:4

94

C4

D4

144

Bentang bagian struktur yang ditinjau #m&

Besar Eaktr beban alu-lintas ditetapkan dalam table sebagai berikut " Jangka aktu (ransient

Eaktr Beban K K U TD 1,4 =,4 $ TD

TAB7. 2.2.a. Besar 9akt#r Beban

2.2.. ajur alu-lintas (en+ana ajur lalu-lintas rencana harus mempunyai lebar =,92 m, jumlah maksimum lajur lalu-lintas yang digunakan untuk berbagai lebar jembatan ditabel dalam (abel %%= BMS sebagai berikut " (ipe Jembatan

ebar ajur Kendaraan #m&

Jumlah ajur rencana

#1& Satu arah .ua arah tanpa median

#=& ,44 - 2,44 2,24 - C,=2 12,44 C,=2 - 11,=2 11,34 12,44 12,14 - 1C,92 1C,C4 - ==,24

#3& 1 3  3  2 :

Banyak arah

TAB7.2.2.b. Jumla ,an ebar ajur Ken,araan Catatan : !" Untu# $embatan tipe lain% $umla& la$ur lalu-lintas &arus ditentu#an ole& instansi yang ber'enang. (" Lebar $alur #endaraan adala& $ara# minimum

antara troroar atau

rintangan untu# satu ara& atau $ara# antara trotoar)rintangan)median dengan median untu# banya# ara& *" Lebar minimum yang sama untu# dua ara& la$ur #endaraan dala& +%,,m lebar $embatan antara %,,m sampai +%,,m &arus di&indar#an ole& #arena Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

39 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

&al

ini

a#an memberi#an #esan

#epada pengemudi

seola&-ola&

memung#in#an untu# menyiap

2.2./. Pen'ebaran Beban ;4< Pa,a Ara "elintang Beban 7.0 harus disusun pada arah melintang bentang yang ditinjau sedemikian rupa sehingga menimbulkan mmen maksimum pada gelagar yang ditinjau! *enyusunan kmpnen muatan '. dan K5 harus sa ma! Bila lebar jalur kendaraan kurang atau sama dengan 2,2 m maka muatan 7.0 harus ditempatkan pada seluruh jalur dengan intensitas 1446! .an apabila lebar jalur kendaraan lebih besar dari 2,2 m maka muatan 7.0 harus ditempatkan pada seluruh lebar jalur tersebut dengan pembagian intensitas 1446 pada lebar 2,2m dan sisanya lebar di kanan kirinya dengan intensitas sebesar 246, dengan psisi penyebarana seperti gambar berikut " *enyebaran muatan pada lebar jalur  2,2m

2,2m 1@@ 

)ambar. 2.2.+ Pen'ebaran Beban Hi,u! !a,a jalur  =%=%m

*enyebaran muatan pada lebar jalur  2,2m b

2,2m 1@@

=@

=@

)ambar. 2.2.+ Pen'ebaran Beban Hi,u! !a,a jalur C =%=%m

2.2.=. Beban Angin Beban angin diperhitungkan adanya tekanan tiupan angin dari arah tegak lurus bentang jembatan yang bekerja tegak lurus pada bidang alu-lintas dan bidang struktur jembatan sepanjang bentang jembatan! Akibat dari beban angin, bagian struktur jembatan akan menerima susunan beban sebagai berikut


"#elj#n#

 < Beban angin pada bid kendaraan seluas #=mQ& + < Beban angin pada bid 40 $elagar +angka seluas POLITEKNIK NEGERI 346 Bid +angka $ < Beban angin pada bid kendaraan seluas #hRQ&

 =m

+ RhR

$ )ambar. 2.2., *Susunan Beban Angin&

2.2.>. Beban ain-lain : @ang termasuk beban lain-lain serti beban akibat $empa, Salju , Beban kejut dan sebagainya yang ditetapkan dalam BMS Buku !=

2.2.D. K#mbinasi Pembebanan Kmbinasi pembebanan adalah penjumlahan dari besarnya beban mati,beban hidup,beban angin dan beban lain-lain yang diambil pada kndisi yang paling besar yang menyebabkan struktur mengalami beban maksimum! Kmbinasi pembeban ini ditetapkan dalam S?% buku!= , dengan susunan kmbinasi pembebanan sebagai berikut " K#mbinasi Pembebanan Ter$akt#r : K#mbinasi 

:

1%/ 4 K#mbinasi  : 1%24 E 1%> E @%=a K#mbinasi  : 1%24 E 1%>a E 1%@ K#mbinasi F : 1%24 E 1%  E @%=a K#mbinasi F : 1%24 E 1%@7 E 1%@ K#mbinasi F : @%G4 5 *1% atau 1%@7&

.imana " .

< Akibat beban mati



< Akibat beban hidup



<

Akibat beben Angin 5

< Akibat beban $empa


41 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

a

< Akibat beban ain-lain

2.2.. (angkuman 1! Beban Mati merupakan beban tetap trmasuk berat sendiri strukutr yang dihitung dari seluruh berat kmpnen struktur dan nn struktur yang membebani struktur yang ditinjau


42 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

=! Beban Gidup adalah Beban lalu-lintas yang lewat di atas jembatan yang terdiri dari Muatan Jalur 7.0 dan Muatan tekan rda (ruk 7(0 dikerjakan di seluruh lebar jalur yang ada pada lebar jembatan, dimana lebar jembatan dan lebar jalur serta bentang dari bagian struktur jembatan akan menentukan besarnya beban lalu-lintas tersebut!

3! Muatan Jalur 0.0 pada rencana pembebanan di jembatan ada dua macam beban yaitu " a! Beban Jalur merata #'.& b! Beban Jalur $aris #K5& .engan masing-masing besar dan psisi pembebanan seperti ditetapkan dalam Buku!= BMS!

! Beban Angin adalah beban tiupan angin yang bekerja tegak lurus pada bidang alulintas dan bidang struktur jembatan sepanjang bentang jembatan! Akibat dari beban angin, bagian struktur jembatan akan menerima susunan beban sebagai berikut

 =m

+ RhR

$

 < Beban angin pada bid kendaraan seluas #=mQ& + < Beban angin pada bid $elagar +angka seluas 346 Bid +angka $ < Beban angin pada bid kendaraan seluas #hRQ&

2! Kmbinasi pembebanan adalah besarnya jumlah beban dari mecam-macam beban yang dikalikan dengan faktr beban masing-masing macam beban yang diperhitungkan sebagai

beban ttal rencana! .engan ketetapan kmbinasi

*embebbanan sebagai beikur "

K#mbinasi Pembebanan Ter$akt#r : K#mbinasi 

:

1%/ 4 K#mbinasi  : 1%24 E 1%> E @%=a K#mbinasi  : 1%24 E 1%>a E 1%@ Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

43 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

K#mbinasi F : 1%24 E 1%  E @%=a K#mbinasi F : 1%24 E 1%@7 E 1%@ K#mbinasi F : @%G4 5 *1% atau 1%@7&

PERENCANAAN ELEMEN PENAMPANG STRUKTUR JEMBATAN BAJA

BAB

SUB POKOK BAHASAN : .1. Te#ri 4asar Peren+an

3


44 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

.2. Peren+anaan 4imensi Penam!ang Tera,a! beban Aksial .. Peren+anaan 4imensi Penam!ang Bal#k entur ./. A!likasi Pa,a Peren+anaan Jembatan (angka Batang =. Tujuan Pembelajaran Umum : Mampu mengaplikasikan teri perencanaan baja pada perencanaan elemen struktur jembatan baja

>. Tujuan Pemeblajara Kusus : i. Menjelaskan Jenis dan Sifat-sifat *embebanan *ada Jembatan

j. Menjelaskan teri dan *ersyaratan pembebanan pada perencanaan jembatan k. Menjelaskan Kn/igurasi pembebanan pada masing-masing elemen struktur jembatan

l. Menghitung Besarnya Beban rencana pada masing-masing elemen struktur jembatan akibat beban kerja

ILUSTRASI

. 1. T7O( 4ASA( P7(7N3ANAAN

.1.1. 4etail Peren+anaan


45 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

Struktur baja jembatan yang telah direncanakan, harus memiliki data perencanaan yang jelas pada gambar kerja yang mencakup " a! ?mr rujukan dan tanggal standar perencanaan yang digunakan yang masih berlaku b! Beban-beban ?minal yang ditetapkan c! *rteksi karat, jika diperlukan d! (araf ketahanan kebakaran, jika diperlukan e! Mutu Baja yang digunakan! Sedangkan $ambar Kerja atau spesifikasi atau kedua-duanya untuk kmpnen struktur atau struktur baja secara keseluruhan, harus mencantumkan hal-hal sebagai berikut " a! 'kuran dan peruntukan tiap-tiap kmpnen struktur b! 'kuran dan kategri Baut dan *engelasan yang digunakan pada sambungan F sambungan c! 'kuran-ukuran kmpnen sambungan d! kasi dan detail titik kumpul, serta sambungan dan sambungan lewatan yang direncanakan e! .aftar setiap kendala pada saat pelaksanaan yang diasumsikan dalam perencanaan f!

awanan lendut untuk setiap kmpnen struktur

g! Ketentua-ketentua lainnya yang berlaku

.1.2. Si$at Baja Sebagai "aterial Struktur Baja sebagai material struktural yang digiling panas, dapat dibedakan atas Baja karbn, baja paduan rendah berkekuatan tinggi dan baja paduan! Syarat-syarat umum untuk baja ini diberikan dalam AS(M #American Sciety fr (esting and Materials& .engan ketentuan semua marial baja yang digunakan sebagai baja struktur harus sudah melalui uji material dengan bukti lapran uji material baja di pabrik yang disahkan leh lembaga yang berwenang ! Adapun baja yang tidak teridentifikasi bleh digunakan selama memenuhi ketentuan berikut ini " 1&! Bebas dari cacat permukaan


46 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

=&! Sifat fisik material dan kemudaannya untuk dilas tidak mengurangi kekuatan dan kemampuan laak struktur! 3&! Bila dites sesuai ketentuan yang berlaku, (egangan leleh #fy& untuk perencanaan tidak bleh diambil lebih dari 194 Mpa, sedangkan untuk (egangan *utus #fu& tidak bleh diambil lebih dari 344 Mpa! seperti berikut "

a. Si$at "ekanis Baja : Sifat mekanis yang harus dimiliki baja sebagai material struktur harus dapat ditunjukan dari hasil uji tarik yang dilakukan dari beberapa batang dengan mutu baja yang berbeda, menghasilkan grafik hubungan antara regangan dan tegangan yang menunjukan besar tegangan leleh dan tegangan putus yang jelas dari masingmasing mutu baja seperti seperti gambar berikut "

) f ( f n

g a n a g e T r a s e B

Baja Mutu A Baja Mutu B Baja Mutu C

E Besar Regangan ( )

)A"BA( . .1.a *)ra$ik Hubungan Tegangan (egangan Baja&

Gasil dari besar tegangan leleh dan tegangan putus dari uji tarik pada sertiap mutu baja, merupakan besar satuan tegangan yang digunakan sebagai dasar perhitungan kekuatan elemen struktur baja! b. "em!un'ai si$at 7lastisite, :


47 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

%alah apabila dalam keadaan 5lastis sempurna batang baja menahan beban tertentu, dan apabila beban ditiadakan batang baja mempunyai kesanguppan kembali seperti semula tanpa menderita perubahan yang mengalami merugikan! +. "em!un'ai si$at keken'alan %alah kesanggupan untuk menerima perubahan bentuk pembebanan tertentu dan masih dapat kembali pada bentuk semula tanpa menderita kerugian! ,. "em!un'ai si$at kemungkinan ,a!at ,item!a : Apabila baja melalui prses penempaan dalam keadaan merah padam #menjadi lembek dan plastis& bentuknya dapat diubah dengan tidak mempengaruhi sifat mekanisnya! e. "em!un'ai si$at kemungkinan ,a!at ,ilas Batang baja harus dapat disambung satu sama lain melalui prses pengelasan dengan hasil sambungan yang kekuatannya dengan batang yang disambung $. "em!un'ai si$at kekerasan tertentu %alah sanggup mengadakan perlawanan terhadap masuknya benda lain ke dalam batang dengan batas cacat tertentu g. Tegangan ele ,an Tegangan Putus : Besar tegangan eleh # $' & dan tegangan putus # $u & yang digunakan pada perencanaan struktur baja, tidak bleh melebihi dari angka yang ditetapkan dalam tabel berikut "

Jenis Baja

Tegangan Putus minimal $u *"!a&

Tegangan ele minimal $' *"!a&

Peregangan minimal *&

Bj 3

34

=14

==

Bj 39

394

=4

=4

Bj 1

14

=24

1C

Bj 24

244

=D4

1:

Bj 22

224

14

13

TAB7 .1.a *Jenis Baja ,an Besar Tegangan ele - Putus &

. Si$at-Si$at "ekanisme ainn'a Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

48 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

Sifat mekanisme lain dari baja struktural yang ditetapkan sebagai dasara perencanaan adalah sebagai berikut " Mdulus 5lastisitas " 5 < =44!444 Mpa Mdulus $eser

" $ < C4!444 Mpa

Mdulus *issn

" <

4,3

Kefisien pemuaian "  < 1=!14-: >4

.1.. "aterial Alat Sambung Struktur baja terdiri dari bagian-bagain struktur dan elemen elemen batang yang dihubungkan satu bagian dengan bagian lain memerlukan alat sambung yang kekuatannya sama dengan batang yang disambung dan mampu mentransfer beban dari bagian satu ke bagian yang lain! Alat sambung yang digunakan pada struktur baja adalah " 1. Baut Biasa %mur ,an ring ; .ibuat dari baja karbn rendah yang diidentifikasi sebagai AS(M A!349 dan merupakan jenis baut yang paling murah, namun dengan menggunakan baut ini belum tentu menghasilkan sambungan yang paling murah karena banyaknya jumlah baut yang harus dibutuhkan! *emakaian baut ini digunakan pada sambungan yang bersifat sendi dan sering digunakan pada struktur rangka batang dan struktur semi permanen terutama pada struktur ringan ! Baut Biasa atau sering disebut Baut Gitam yang digunakan berdiamater antar  inci sampai  inci

harus memenuhi ketentuan yang berlaku dan dibedakan pada

Baut Gitam mutu A dan mutu B, dengan bentuk Baut seperti gambar berikut "

)A"BA(. .1.b% *Bentuk Baut Biasa&

2. Baut mutu tinggi *Hig strengt b#lts&; .ibuat dari baja karbn sedang yang dicelup dan dipanasi kembali pada suhu paling rendah C44 4E! @ang didentifikasi AS(M sebagai Baut mutu tinggi (ipe A!3=2 dengan kekuatan leleh sekitar 22C Mpa sampai :3 Mpa dan A!D4 dengan kekuatan leleh sekitar 9D3 Mpa sampai Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

49 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

CD: Mpa dengan diameter baut  inci sampai 1T inci, sedangkan ukuran yang umum untuk perencanaan struktur jembatan adalah 9C inci dan 1 inci! .engan bentuk Baut Mutu (ingggi Seperti pda gambar berikut " *j' E

du

A!D4 G

.



*anjang Baut

G

G

)ambar. .1.+. Baut "utu Tinggi

Baut Mutu (inggi digunakan pada sambungan kaku dan mampu menahan slip pada bidang sambung, digunakan pada struktur +angka prtal, baut mutu tinggi yang digunakan harus memenuhi ketentuan yang berlaku baik perencaan maupun pelaksanaannya yang akan dibahas pada bab berikutnya, baik bentuk dan kekuatan baut! . as% 7lektr#,a ,an Baan Pengisi I @ang digunakan adalah las yang dihasilkan dari panas busur listrik yang meleburkan bahan pengisi yaitu berupa 5lektrda dan bahan dasar yang akan disambung sehingga menyatu sampai dingin kembali menjadi sambungan yang kekuatannya sama dengan bahan dasar yang disambung! 5lektrda yang digunakan spesifikasinya disesuaikan dengan bahan dasar yang akan disambung, dan ada beberapa jenis prses pengelasan yang sering digunakan dalam pengelasan baja struktur, akan dijelaska lebih detail pada bab berikutnya! /. Pengubung )eser ,an Ankur digunakan sebagai penghubung batang baja dengan material lain seperti Shear cnnectr pada balk kmpsit dan lainlain,bahan yang digunakan sebagai penghubung geser dan ankur harus memenuhi ketentuan yang berlaku! .an jenis sambungan ini tidak dibahas dalam buku ajar ini

.1./. Jenis Pr#$il ang 4igunakan Struktur jembatan baja terdiri dari bagian-bagian struktur yang tersusun dari elemen-elemen batang yang berbentuk

gelagar atau balk, batang tekan, batang

tarik!'ntuk keperluan batang elemen struktur jembatan baja tersebut digunakan batang baja berbentuk prfil yang dijual dipasaran atau dipesan khusus yang disesuaikan


50 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

dengan kebutuhan kekuatan terhadap beban kerja dan stabilitas batang! Bentuk dan jenis prfil yang digunakan seperti " a. Untuk bal#k lentur ,iguanakan .9 Bentuk dan spesifikasi dari penampang prfil ini ditunjukkan seperti berikut " b

w

G

.imensi prfil dalam tabel prfil ditunjukan dengan Kde " %!E! #G!b! t w!& Misal " .9. /@@.2@@.1G.G 'ntuk Besaran %), %y dsb dapat dilihat dalam tabel *rfil baja

t )ambar .1.,. Penam!ang Pr#$il 

Jenis prfil %! E yang lain berfariasi pada tebal sayap #t& lebar sayap #b& serta tebal dari badan prfil #w&! Sehingga prfil % dibagi menjadi %!E, %!SE, %!ME b. Untuk batang ,engan !r#$il gan,a !a,a rangka batang ,igunakan Pr#$il 3anal Bentuk dan spesifikasi dari penampang prfil ini ditunjukkan seperti berikut " b

w

G

t

.imensi prfil dalam tabel prfil ditunjukan dengan Kde " O ! ?*! G Misal "  . NP. /@ #untuk nilai b,w dan t& tidak ditunjukkan 'ntuk Besaran %), %y dsb dapat dilihat dalam tabel *rfil baja

)ambar .1.e. Penam!ang Pr#$il 3anal

*rfil ini merupakan prfi standar dengan spesifkasi yang standar antara tinggi,lebar sayap,tebal sayap dan tebal badan! +. Untuk batang ,engan !r#$il gan,a mau!un tunggal !a,a rangka batang ,igunakan Pr#$il siku sama kaki atau ti,ak sama kaki Bentuk dan spesifikasi dari penampang prfil ini ditunjukkan seperti berikut " )ambar .1.$. Penam!ang Pr#$il Siku sama sisi 8 Ti,ak sama sisi

.imensi prfil dalam tabel prfil ditunjukan dengan Kde "  ! b!b!t dan ! b ! bR! t Misal " ! 144!144!14 dan ! 144!4! 1= Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

51 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

.1.=. Te#ri 4asar Peren+anaan (94 : *enggunaan baja sebagai bahan sturktur diatur dalam peraturan perencanaan struktur baja! (ujuan daripada peraturan tersebut

ialah agar didapatkan suatu

bangunan yang memenuhi criteria yang ditetapkan! 'ntuk mendapatkan suatau bangunan yang memenuhi criteria yang ditetapkan, maka serang perencana harus mengetahui sifat-sifat bahan, mengetahui

metde analisis baik analisa kekuatan

bahan maupun analisa strukturnya akibat beban kerja ! .ari analisis sifat tegangan dan regangan pada suatu kmpnen struktur baja yang diberikan pembebanan, maka apabila tegangan yang terjadi mencapai tegangan lelh maka akan terjadi perpanjangan yang besar, meskipun perpanjangan ini belum menimbulkan putusnya kmpnen struktur, tetapi dalam praktek perpanjangan ini akan mempengaruhi bagian-bagian knstruksi yang lainnya! leh karena itu perlu dijaga agar tegangan yang terjadi tidak melebihi tegangan leleh, maka dalam perencanaan dengan knsep keamanan diambil batasan besar tegangan ijin yang diambil sebesar tegangan leleh dibagi dengan angka keamanan #f a < Ey  SE& *enggunaan angka keamanan ini adalah a,an'a keti,ak !astian ,ari !a,a !engambilan besaran baik beban yang bekerja, sifat beban yang tidak seragam, ketidak tepatan dalam pelaksanaan maupun perilaku dari penggunan bangunan, yang semuanya merupakan /ariable acak yang tidak menentu! Sejak dikembangkannya teri prbabilitas, penggunaannya dalam bidang struktur semakin luas, salah satunya adalah keandalan struktur! .imana k egagalan Struktur bukan suatu peristiwa

yang dapat dihindari, melainkan hanya

diperkecil kemungkinan terjadinya! .engan menggunakan teri *rbabilitas dinyatakan bahwa" 0Kekuatan $truktur *an tngkat rsk1nya *nyatakan *engan ke-ungknan runtu!2

Kemungkinan runtuh dihitung dengan integrasi fungsi-fungsi distribusi besaran yang terlibat Seperti angka reduksi kekuatan dan angka factr pembebanan! lehb karena itu penggunaan angak keamanan tunggal seperti yang dijelaskan di atas kurang tepat dan diharapkan adanya penggunaan nilai factr pembebanan yang berbeda untuk setiap jenis pembebanan serta angka reduksi kekuatan yang tidak sama untuk setiap bagian elemen struktur!


52 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

Maka Secara umum semua perencanaan yang didasarkan pada teri +E. #ad +esistance Eactr .esign&! Struktur dinyatakan kuat bila dipenuhi persyaratan " ; Beban kerja ter$akt#r 'ang bekerja arus lebi ke+il ,ari !a,a N#minal tere,uksi<

Kekuatan

aitu : L

*Ni.(i& M Nu

Nn. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! #3!1!1&

Nu adalah Jumlah Beban (erEaktr diambil dari nilai yang disyaratkan dalam Buku S?% bagian = Dengan Kombinasi embeban yang Ma#simum". Adapun Besar nilia Eactr reduksi kekuatan #  & diambil nilai yang ada dalam (abel 9!1!b Buku S?% bagian 3! seperti berikut " Situasi +encana

Artikel ?

Unsur ang "emikul entur  *endukung lateral penuh  Segmen tanpa pendukung lateral penuh  Badan dalam geser  Badan dalam tumpuan  *engaku

Eaktr +eduksi Kekuatan # & 4,D4 4,D4 4,D4 4,D4 4,D4

Unsur ang Tekanan Aksial 

4,D4 4,D4

Unsur ang Tarik Aksial

4,D4

Unsur ang memikul aksi K#mbinasi  Kapasitas ptngan  Kapasitas unsur Pengubung )eser

4,D4 1,4 4,D4

Kapasitas ptngan  Kapasitas unsur

K#m!#nen ubungan selain ,ari baut%las%!en atau !engubung geser Hubungan Baut  Baut dalam geser  Baut .alam tarik  Baut yang memikul kmb (arik-geser  *elat lapis dalam tumpuan  Kelmpk baut

4,94

4,94 49,4 49,4 4,94 4,94

Sambungan ,engan Baut Pratekan Hubungan Pen  *en dalam geser  *en dalam tumpuan  *en dalam lenturan  *elat lapis dalam tumpuan

4,94 49,4 49,4 4,C4


53 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

4,D4 4,C4 4,C4 4,C4

Hubungan as  as tumpul penetrasi penuh  as sudut dan las tumpul *enetrasi sebagian  as tumpul atau pengisi sela  Kelmpk las TAB7. .1.b *4a$tar besaran 9akt#r (e,uksi Kekuatan

.1.>. (angkuman 1! Si$at Baja Sebagai "aterial Struktur dapat dibedakan atas Baja karbn, baja paduan rendah berkekuatan tinggi dan baja paduan! Syarat umum yang diberikan dalam AS(M #American Sciety fr (esting and Materials& seperti " a! Si$at mekanis ; harus dapat ditunjukan dari hasil uji tarik dari beberapa mutu baja yang berbeda, menghasilkan besar tegangan leleh dan tegangan putus b! "em!un'ai si$at 7lastisite, ; dalam keadaan 5lastis sempurna batang baja menahan

beban

tertentu,

apabila

beban

ditiadakan

baja

mempunyai

kesanguppan kembali seperti semula tanpa perubahan yang mengalami merugikan! c! "em!un'ai si$at keken'alan ; kesanggupan untuk menerima perubahan bentuk pembebanan tertentu dan masih dapat kembali pada bentuk semula tanpa menderita kerugian! d! "em!un'ai si$at kemungkinan ,a!at ,item!a " dalam keadaan merah padam #menjadi lembek dan plastis& bentuknya dapat diubah dengan tidak mempengaruhi sifat mekanisnya e!

"em!un'ai si$at kemungkinan ,a!at ,ilas Batang baja harus dapat disambung satu sama lain melalui prses pengelasan dengan hasil sambungan yang kekuatannya dengan batang yang disambung

f!

"em!un'ai si$at kekerasan tertentu ; %alah sanggup mengadakan perlawanan terhadap masuknya benda lain ke dalam batang dengan batas cacat tertentu

=! Alat sambung 'ang ,igunakan ,alam strutur baja a,ala : a!

Baut Gitam atau Baut Biasa ; untuk struktur ringan dsn sementara, sifat sambungan tidak kaku!

b! Baut Mutu (inggi ; untuk struktur permanen dengan beban relatif besar, sifat sambungan kaku Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

54 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

c, as istrik dengan bahan isian 5lektrda ; digunakan las dengan panas busur listrik yang meleburkan bahan pengisi berupa 5lektrda dan bahan dasar yang akan disambung kekuatannya sama dengan bahan dasar yang disambung! 5lektrda yang digunakan spesifikasinya disesuaikan dengan bahan dasar yang akan disambung,

. Jenis Pr#$il ang 4igunakan 'ntuk keperluan batang elemen struktur jembatan baja tersebut digunakan batang baja berbentuk prfil yang dijual dipasaran atau dipesan khusus yang disesuaikan dengan kebutuhan kekuatan terhadap beban kerja dan stabilitas batang! Bentuk dan jenis prfil yang digunakan seperti " a. Untuk bal#k lentur ,iguanakan .9 Bentuk dan spesifikasi dari penampang prfil ini ditunjukkan seperti berikut " b

w

.imensi prfil dalam tabel prfil ditunjukan dengan Kde " %!E! #G!b! t w!& Misal " .9. /@@.2@@.1G.G 'ntuk Besaran %), %y dsb dapat dilihat dalam tabel *rfil baja

G

t

Jenis prfil %! E yang lain berfariasi pada tebal sayap #t&

lebar sayap #b& serta tebal dari badan prfil #w&! Sehingga prfil % dibagi menjadi %!E, %!SE, %!ME

b. Untuk batang ,engan !r#$il gan,a !a,a rangka batang ,igunakan Pr#$il 3anal Bentuk dan spesifikasi dari penampang prfil ini ditunjukkan seperti berikut " b

w

G

.imensi prfil dalam tabel prfil ditunjukan dengan Kde " O ! ?*! G Misal "  . NP. /@ #untuk nilai b,w dan t& tidak ditunjukkan 'ntuk Besaran %), %y dsb dapat dilihat dalam tabel *rfil baja

t


55 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

*rfil ini merupakan prfi standar dengan spesifkasi yang standar antara tinggi,lebar sayap,tebal sayap dan tebal badan! +. Untuk batang ,engan !r#$il gan,a mau!un tunggal !a,a rangka batang ,igunakan Pr#$il siku sama kaki atau ti,ak sama kaki Bentuk dan spesifikasi dari penampang prfil ini ditunjukkan seperti berikut "

.imensi prfil dalam tabel prfil ditunjukan dengan Kde " b  ! b!b!t dan ! b ! bR! t Misal " ! 144!144!14 dan ! 144!4! 1=

t

b t

/. Te#ri 4asar Peren+anaan 4engan "et#,a (94 Secara umum semua perencanaan yang didasarkan pada teri +E. # ad +esistance Eactr .esign&! Struktur dinyatakan kuat bila dipenuhi persyaratan " ; Beban kerja ter$akt#r 'ang bekerja arus lebi ke+il ,engan Kekuatan N#minal tere,uksi<

aitu :

L

*Ni.(i& M Nu

Nn. ?ilai Eaktr

Beban #+i& diambil dari nilai yang disyaratkan dalam Buku S?% bagian = Dengan Kombinasi embeban yang Ma#simum". Besar nilia Eactr reduksi kekuatan # &


56 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

.2. P7(7N3ANAAN P7NA"PAN) BATAN) T7(HA4AP B7BAN AKSA .2.1. Peren+anaan Batang Tarik *enggunaan baja struktur yang paling efisien adalah sebagai batang tarik, yaitu kmpnen struktur yang memikulmentransfer gaya tarik antara dua titik pada struktur! Seluruh kekuatan batang dapat dimbilisasikan secara ptimal hingga mencapai keruntuhan! Suatu elemen direncanakan hanya memikul gaya tarik apabila kekakuan lenturnya dapat diabaikan seperti pada kabel atau rd! Kemungkinan lain adalah elemen dengan kndisi sambungan dan pembebanan yang menimbulkan hanya gaya aksial pada elemen seperti pada elemen rangka batang!

.2.1.1. Kuat (en+ana Batang Tarik Kmpnen struktur yang memikul gaya aksial tarik terfaktr, / u, harus memenuhi" Nu

. Nn !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#1!3!=!1&

Kuat tarik rencana, ./ n ditentukan leh dua kndisi batas yang mungkin dialami batang tarik, yaitu dengan mengambil harga terkecil di antara"

a! Kndisi eleh sepanjang batang"  . Nn M @%G Ag .$' NNNNNN!!NNN!!!!!!#=!3!=!1& b! Kndisi Eraktur pada daerah sambungan" . Nn M @%D= Ae .$ u

NNNN!!NNNN!!!#3!3!=!1&

dimana" Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

57 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

A g < luas penampang ktr Ae < luas efektif penampang #lihat penjelasan berikutnya& f 0 < tegangan leleh yang digunakan dalam desain f u < kekuatan #batas& tarik yang digunakan dalam desain Angka kefesien reduksi  sebesar 4,92 untuk kndisi batas fraktur diambil lebih kecil daripada untuk kndisi leleh, mengingat kndisi fraktur lebih getasberbahaya dan harus lebih dihindari! *enggunaan luas A g pada kndisi batas leleh dapat digunakan mengingat kelelehan plat pada daerah berlubang akan diikuti leh redistribusi tegangan di sekitarnya selama bahan masih cukup daktail #mampu berfefrmasi plastis cukup besar& sampai fraktur terjadi! Kndisi pasca leleh hanya diijinkan terjadi pada daerah kecilpendek di sekitar sambungan, karena kelelehan pada seluruh batang akan menimbulkan perpindahan relatif antara kedua ujung batang secara berlebihan dan elemen tidak mampu lagi berfungsi!

.2.1.2. Penam!ang 7$ekti$ A e *ada daerah sambungan terjadi perlemahan elemen tarik akibat"



S&ear lag sehingga luas efektif harus direduksi dengan kefesien '



*engurangan luas penampang karena pelubangan sehingga yang dipakai pada

daerah ini adalah luas bersih An K1e3esen Re*uks Pena-pang akbat $!ear Lag4

5lemen batang selain plat datar yang disambung akan mengalami tegangan tarik yang tidak merata pada daerah sambungan! Gal ini disebabkan adanya perubahan letak titik tangkap gaya * pada batang tarik" .i tengah bentang

" pada berat penampang

.i daerah sambungan " pada sisi luar penampang berbaut yang bersentuhan dengan elemen plat yang disambung )

*

*


58 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

)ambar. .2.a. *4aera sambungan ,engan baut&

*ada gambar di atas, bagian plat siku /ertical memikul sebagian besar beban transfer dari baut! Setelah melewati daerah transisi, pada jarak tertentu dari lkasi lubang baut, barulah seluruh luas penampang dapat dianggap memikul tegangan tarik secara merata! Keadaan ini sering disebut Ushear-lagR! leh karena itu daerah penampang siku /ertikal mungkin dapat mencapai fraktur walaupun beban tarik * belum mencapai harga A g .f y! 'ntuk mengantisipasi hal ini, maka dalam analisis kndisi batas fraktur diagunakan luas enampang efektif, Ae" Ae 5 A'U NNNNNNNN!!N!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#!3!=!1&

dimana" '

"

kefesien reduksi

<

1

0V L

 4,D !!N!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

#2!3!=!1&

Garga U dibatasi sebesar 4,D; namun dapat diambil lebih besar dari nilai ini apabila dapat dibuktikan dengan kriteria yang dapat diterima! 01 " eksentrisitas sambungan L " panjang sambungan dalam arah gaya, yaitu jarak terjauh antara dua baut pada sambungan! A " harga luas penampang yang ditentukan menurut kndisi elemen tarik yang disambung, sebagai berikut"

Luas Pena-bang Bers! A n4

a& Apabila gaya tarik disalurkan hanya leh baut" A < An < luas penampang bersih terkecil antara ptngan 1 - 3 dan ptngan 1-=3

s

)ambar. .2.b. *uas Penam!ang

bersi&


59 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

1 u *

=

* u

3

*tngan 1-3

" An 2 A g 3 n d t " An  Ag  n  d  t 

*tngan 1-=-3



S = L A u

dimana " A g < luas penampang ktr t

< tebal penampang

d < diameter lubang Wdiameter lubang standar < diameter baut 8 = ) #1,: mm&X n < banyaknya lubang dalam garis ptngan s < jarak antara sumbu lubang pada sejajar sumbu kmpnen u <

jarak antara sumbu lubang pada arah tegak lurus

sumbu

kmpnen struktur .alam suatu ptngan jumlah luas lubang tidak bleh melebihi 126 luas penampang utuh! b& Apabila gaya tarik disalurkan hanya leh las memanjang ke elemen bukan plat, atau leh kmbinasi las memanjang dan melintang" 1

*

*

1

!otongan "#"

)ambar. .2.+. *Sambungan as !a,a Pr#$il Siku&

c& $aya tarik disalurkan hanya leh las melintang" A < luas penampang yang disambung las ' < 1, bila seluruh ujung penampang di las


60 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

)ambar. .2.,. *Sambungan as Pa,a Ujung Batang&

d& $aya tarik disalurkan ke elemen plat leh las memanjang sepanjang kedua sisi bagian ujung elemen " A 2 A plat l  =w

" ' <1,4

=w  l  1,2w

" ' < 4,C9

1,2w  l  1w

" ' < 4,92

.imana" w " lebar plat #jarak antar garis las& l " panjang las memanjang selain uraian tersebut di atas, ketentuan di bawah ini dapat digunakan" 1& *enampang  #, M, S pada A%S> manual& dengan bh  =3 atau penampang ( yang diptng dari penampang % ini dan 2& Sambungan pada plat sayap dengan n baut  3 per baris #arah gaya&, ' < 4,D4 & Seperti butir a!, tetai untuk bh  =3, termasuk penampang tersusun" ' < 4,C2 /& Semua penampang dengan banyak baut < = per-baris #arah gaya&" ' < 4,92

*enentuan 01 dan 4 untuk beberapa kasus penampang dan sambungan

ditunjukkan pada gambar-gambar berikut ini" )ambar..2.e.

*Susunan Sambungan Baut !a,a Batang Tarik ang "em!engarui arga Q&

0

T 0

l

"enentukan nilai 6 *an  ,i sambungan RigRag !a,a Pr#$il Siku Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

61 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

0 0

0

Sambungan pada Elens

Sambungan pada badan

"enentukan nilai 6 *an  ,i sambungan !a,a Pr#$il .9

0 0

"enentukan nilai 6 *an  ,i sambungan !a,a Pr#$il  .NP

3.2.1.3. Kelangsingan Batang Tarik Batasan

kelangsingan

yang

dianjurkan

dalam

peraturan

ditentukan

berdasarkan pengalaman, engineering $udgment dan kndisi-kndisi praktis untuk" a! Menghindari kesulitan &andling dan meminimalkan kerusakan dalam fabrikasi, transprtasi dan tahap knstruksi b! Menghindari kendr # sag yang berlebih& akibat berat sendiri batang c! Menghindari getaran! Batasan kelangsingan, l, ditentukan sebagai berikut"

l  =4

, untuk kmpnen utama

l  344

, untuk kmpnen sekunder

dimana " l

< %



< panjang batang tarik

i

<

%m in A

NNNNNNNNNNNNNNNNNN!!!!!#:!3!=!1&

'ntuk batang bulat, diamter dibatasi sebesar 1d 244


62 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

3.2.1.4. Keruntuhan Geser Blok Selain diperiksa terhadap kegagalan pada suatu penampang #akibat leleh maupun fraktur&, kmpnen tarik harus diperiksa terhadap kemungkinan kegagalan akibat terbeknya suatu blk pelat baja pada daerah sambungan! Kegagalan ini dikenal dengan blk shear reptureR! Aturan yang berhubungan dengan perencanaan geser blk diatur secara e)plicit pada A%S> spedificatin, sedangkan pada (ata >ara *erencanaan Struktur Baja hal ini tidak diatur dengan asumsi mde jeruntuhan ini tidak akan terjadi apabila penyusunan baut telah memenuhi prasyarat jarak-jarak minimum! S1

S=

s ( s

)ambar. .2.$. *Bi,ang )eser Bl#k sejajar ga'a&

*ada gambar di atas, kegagalan dapat terjadi akibat rbeknya daerah yang diarsir! Mde kegagalan ditahan leh penampang pada batas daerah yang diarsir dengan kmbinasi tegangan tarik pada penampang /ertikal dan tegangan geser pada penampang hriYntal! Keruntuhan terjadi apabila kedua permukaan #/ertikal dan hriYntal& telah mencapai kndisi batas! (erdapat dua tipe kndisi keruntuhan blk geser, yaitu "

1. Pelelean geser 5 9raktur tarik Bila " f u Ant 5 ,%+f u Ans

t / n < t # f u Ant 6 ,%+f y A gs "!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#9!3!=!1&


63 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

)ambar..2.g *Bi,ang )eser Bl#k ,i ujung batang&

2. 9raktur geser 5 Pelelean tarik Bila " f u Ant 7 ,%+f u Ans

t / n < t # f y A gt 6 ,%+f u Ans " !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#C!3!=!1&

)ambar. .2.. *Bi,ang )eser Bl#k ,ite!i batang &

dimana

; Ags < uas brut yang mengalami pelelehan geser Agt < uas brut yang mengalami pelelehan (arik Ans < uas bersih yang mengalami fraktur geser Ant < uas bersih yang mengalami fraktur tarik

Sebagai cnth, berdasarkan gambar di atas, bermacam-macam besaran dapat dihitung sebagai berikut " Agt

< s!t 8s!t < =s!t

Ant

< #s!t Fd=!t& 8 #s!t Fd=!t& < s!t F d!t

Bidang geser

"

Ags

< #S18s=& 8 #S18S=&!t < = #S18S=&!t

Ans

< #S18S=-11=&!t 8#S18S=-11=d&!t

Selain itu, perlu pula diperiksa kuat blk plat ujung terhadap geser pada baut! t

T n M

* /7%'3 u "Ans!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#D!3!=!1&

t


64 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

3.2.1.5. Penampang Tersususn Secara umum, penggunaan prfil structural tunggal pada batang tarik lebih eknmis dibandingkan dengan prfil tersusun! *enggunaan prfil tersusun mungkin diperlukan bila " a! Kapasitas tarik dari batang tunggal tidak mencukupi b! +asi kelangsingan #rasi dari panjang tanpa tpangan  dengan radius girasi minimum r& tidak memberikan rigditas yang cukup! c! 5fek lentur yang dikmbinasikan dengan perilaku tegangan membutuhkan kekauan lateral yang lebih besar! d! Masalah estetika! Batang tarik yang terdiri dari penampang tersusun harus direncanakan bekerja secara efektif, yaitu semua penampang memikul gaya yang terdistribusi secara merata! Kmpnen struktur tarik yang terdiri dari prfil-prfil tersusun, dapat dibentuk melalui batang-batang yang saling membelakangi, baik dengan perantaraan plat buhul atau dengan cara bersinggungan langsung, atau dapat pula berupa kmpnen struktur yang tersusun dari dua buah prfil yang dihubungkan dengan terali atau plat kpel! a.

Kmpnen struktur tarik tersusun dari dua buah prfil saling membelakangi (erdapat beberapa ketentuan yang harus dipenuhi untuk penampang tersusun jenis ini! 1. Batang tarik dengan prfil-prfil yang terpisah leh plat pengisi *rfil-prfil tersebut harus dihubungkan dengan salah satu cara berikut"



.isambung dengan las atau baut pada jarak inter/al tertentu sehingga kelangsingannya untuk setiap kmpnen tidak melebihi =4!



.isambung dengan sistem sambungan yang direncanakan sedemikian sehingga kmpnen struktur tersebut terbagi atas paling sedikit tiga benteng sama panjang! Sistem sambungan harus direncanakan dengan menganggap bahwa pada sepanjang kmpnen struktur terdapat gaya lintang sebesar 4,4= kali gaya aksial yang bekerja pada kmpnen

2. Kmpnen struktur tarik dengan prfil yang bersinggungan langsung dan saling membelakangi!


65 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

*rfil-prfil harus disambung pada jarak tertentu sehingga kmpnen struktur tersebut terbagi atas paling sedikit tiga bentang sama panjang! Sistem sambungan harus direncanakan dengan menganggap bahwa pada sepanjang kmpnen struktur terdapat gaya lintang sebesar 4,4= kali gaya aksial yang bekerja pada kmpnen struktur! b. Kmpnen struktur tarik dengan penghubung Kmpnen struktur tarik yang tersusun dari dua buah prfil yang dihubungkan dengan terali atau plat kpel harus memenuhi" +.

Kelangsingan

kmpnen,

dengan

memperhitungkan

jarak antar

elemen

penghubung tidak lebih dari =4 untuk kmpnen struktur utama, dan tidak lebih dari 344 untuk kmpnen struktur sekunder! ,. (ebal elemen penghubung tidak kurang dari 4,4= dikalikan dengan jarak antara garis sambungan pelat penghubung dengan kmpnen utama! e.

*anjang pelat kpel tidak kurang dari 4,:9 dikalikan dengan jarak antara garis sambungan pelat kpel dengan kmpnen utama!

$.

*elat kpel yang disambung dengan baut harus menggunakan paling sedikit dua buah baut yang diletakkan memanjang searah sumbu kmpnen struktur tarik!

3.2.1.6. Batang dengan Samungan Pen Batang tarik dengan ujungnya berupa pen seperti terlihat pada gambar, banyak dijumpai pada jembatan yang dibangun pada masa lalu! Kekuatan batang tarik akan ditentukan leh efektifitas ujung pen dalam mentransfer gaya tarik pada batang! 'ntuk itu, ujung batang harus direncanakan terhindar dari kegagalan yang berupa" 1. Eraktur akibat pelat bagian ujung kurang panjang! 2. Eraktur akibat penampang bersih yang kurang besar! . (ekuk lateral pelat bagian ujung akibat terlalu langsing! Aaa

Abb b

An

*

Ac Acc

)ambar. .2.i *Sambungan Pen&


66 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

'ntuk menghindari kegagalan-kegagalan tersebut maka sambungan pen pada kmpnen struktur tarik harus memenuhi persyaratan berikut ini" g.

(ebal kmpnen struktur tanpa pengaku yang mempunyai lubang sambungan pendel harus lebih besar atau sama dengan 4,=2 dikalikan jarak antara tepi lubang pen ke tepi kmpnen struktur yang diukur dalam arah tegak lurus terhadap sumbu aksis kmpnen struktur! Batasan ini tidak berlaku untuk tebal lapisanlapisan yang menyusun kmpnen struktur tarik yang digunakan dengan menggunakan baut! t !  4,=2 b NNNNNNNN!!!!!!!!!!!!!!!!!!#14!3!=!1&

.

uas irisan pada bagian ujung kmpnen struktur tarik di luar lubang pen, sejajar atau di dalam sudut 2 4 dari sumbu aksis kmpnen struktur tarik, harus lebih besar atau sama dengan luas bersih yang diperlukan leh kmpnen struktur tarik! Abb 5 An NNNNNNNN!!!!!!!!!!!!!!N!!#11!3!=!1&

i.

Jumlah luas sebuah lubang pen, pada ptngan tegak lurus sumbu aksis batang tarik, harus lebih besar atau sama dengan 1,33 dikalikan dengan luas bersih yang diperlukan leh kmpnen struktur tarik! Aaa 6 Acc 5 !%** A n NNNNNNN!!!!#1=!3!=!1&

j.

*lat pendidikan yang direncanakan untuk memperbesar luas bersih kmpnen struktur atau untuk menaikkan daya dukung pen harus disusun sehingga tidak menimbulkan eksentrisitas dan harus direncanakan mampu menyalurkan gaya dari pen ke kmpnen struktur tarik


67 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

3.2.1.!. "#$%&'()T *ES(+, K$-P$, B(T(,G T()+K (KS+(#

"ulai

Analisa Struktur *embeban Gitung $aya (arik akibat masing-masing beban yg bekerja " ?. ; ? ; ?+ ; ?+ ; ? ; ?5 Gitung $aya tarik 'ltimate 7?u 7 dari kmbinasi yang paling menentukann

.ari panjang kmpnen 

.ata Mutu Baja " fy, fu

.ata sambungan Baut atau as

Gitung 7imin0 yang dibutuhkan imin

< l=4 , unt kmpnen utama

imin

< l344 , unt kmpnen sekunder

Gitung A5 min yang dibutuhkan dari kndisi batas leleh

Gitung Ae min yang dibutuhkan dari kndisi batas leleh

.ata tipe prfil .an ukuran *enampang

Ambil prfil yang memiliki Ag  Agmin i 

=

imin

1


68 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

1

.ata Sambungan " Baut " knfigurasi Z diameter baut as " *anjang las

Gitung Ae dari *rfil yang dipilh

Ae  Aemin

tidak

=

@a *emeriksaan Kekmpakan *rfil 7llr0

*emeriksaan daerah sambungan 7Blak $eser 'jung0 " 7!?n0 < min W!?ngs murni ; !?ngs tarik X

*erbesar jarak antara baut dalam arah gaya *ertebal pelat simpul

7!?n0blk ujung  7!?n0penampang terpilih

Selesai Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

69 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

.2.1.

(angkuman

1! *enggunaan baja struktur yang paling efisien adalah sebagai batang tarik, yaitu kmpnen struktur yang memikulmentransfer gaya tarik antara dua titik pada struktur! Seluruh kekuatan batang dapat dimbilisasikan secara ptimal hingga mencapai keruntuhan!

=! Kmpnen struktur yang memikul gaya aksial tarik terfaktr, / u, harus memenuhi syarat "

Nu

. Nn

3! Kuat tarik rencana,  ./ n ditentukan leh dua kndisi batas yang mungkin dialami batang tarik, yaitu dengan mengambil harga terkecil di antara" a! Kndisi eleh sepanjang batang"  . Nn M @%G Ag .$' b! Kndisi Eraktur pada daerah sambungan" . Nn M @%D= Ae .$ u ! .iperhitungkanya penampang 5fektif A e, karena pada daerah sambungan terjadi perlemahan elemen tarik akibat akibat dari "



S&ear lag sehingga luas efektif harus direduksi dengan kefesien '



*engurangan luas penampang karena pelubangan sehingga yang dipakai pada daerah ini adalah luas bersih An

Maka besar luas penampang efektif ditentukan Ae 5 A'U

2! Selain diperiksa terhadap kegagalan pada suatu penampang #akibat leleh maupun fraktur&, kmpnen tarik harus diperiksa terhadap kemungkinan kegagalan akibat terbeknya suatu blk pelat baja pada daerah sambungan! Kegagalan ini dikenal dengan blk shear reptureR Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

70 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

:! (erdapat dua tipe kndisi keruntuhan blk geser, yaitu " a. Pelelean geser 5 9raktur tarik Bila " f u Ant 5 ,%+f u Ans

t / n < t # f u Ant 6 ,%+f y A gs "!

b. 9raktur geser 5 Pelelean tarik Bila " f u Ant 7 ,%+f u Ans

t / n < t # f y A gt 6 ,%+f u Ans "

9.

Selain itu, perlu pula diperiksa kuat blk geser plat ujung batang terhadap geser pada baut! .engan syarat yang harus dipenuhi adalah " t

T n M

* /7%'3 u "Ans

t

C! Batasan kelangsingan untuk batang tarik dianjurkan dalam peraturan berdasarkan pengalaman, engineering $udgment dan kndisi-kndisi praktis seperti " 

Menghindari kesulitan &andling dan meminimalkan kerusakan dalam fabrikasi, transprtasi dan tahap knstruksi



Menghindari kendr # sag yang berlebih& akibat berat sendiri batang



Menghindari getaran!

Batasan kelangsingan, l, ditentukan sebagai berikut"

l  =4

, untuk kmpnen utama

l  344

, untuk kmpnen sekunder

D!

*enggunaan prfil structural tunggal pada batang tarik lebih eknmis dibandingkan dengan prfil tersusun! *enggunaan prfil tersusun mungkin diperlukan bila " 

Kapasitas tarik dari batang tunggal tidak mencukupi



+asi kelangsingan #rasi dari panjang tanpa tpangan  dengan radius girasi minimum r& tidak memberikan rigditas yang cukup!



5fek lentur yang dikmbinasikan dengan perilaku tegangan membutuhkan kekauan lateral yang lebih besar!


71 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI



Masalah estetika!

14! *enggunaan *rfil tersusun pada batang tarik harus menggunakan penghubung antara elemen penampang yang berupa terali atau pelat kpel dengan persyaratan yang ditentukan

.2.1.G. Kun+i Tes 9#rmati$ 1. Kuat Tarik (en+ana Sebuah batang tarik berupa pelat #=)124 cm disambungkan ke pelat berukuran #=)34& cm dengan las memanjang sepanjang =4 cm pada kedua sisinya, seperti terlihat pada gambar!

Mutu baja Ey < =44 kgcm =, f u < 444 kgcm =! Gitung Berapa besar beban rencana, ? u, yang dapat dipikul batang tarik

Jawab

"

Karena kedua plat yang disambung terbuat dari bahan yang sama, maka beban rencana akan ditentukan leh kuat tarik plat yang lebih kecil luas penampangnya, yaitu plat =)12! Kriteria disain ; Nu

 Nn

Kekuatan pelat, ?n ditentukan dari kndisi batas leleh dan fraktur " a. Kndisi eleh sepanjang batang" ?u <  ! ?n < 4,D Ag !f y 4,D ! #= )12& ! =44

<

>/% t#n

b. Kndisi Eraktur pada daerah sambungan" ! ?n < 4,92 Ae !f u


72 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

4imana : Ae M Ag . U karena Ae

lw < =412 < 1,33

< 4,92 ! #= )12&

Jadi ' < 4,92

< ==,2 cm =

Maka " ! ?n < 4,92 Ae !f u 4,92 ! #= )12&! 4,92 ! 444

<

>D%= t#n

.ari hasil kedua nila kuat rencana #?u& yang menentukan adalah nilai #?u& yang terkeci, yaitu pada kndisi pelat leleh

Nu  >/. t#n

2. 4esain Penam!ang $aya yang harus dipikul batang tarik sepanjang 14 meter, adalah " Beban mati " * d < 24 tn dan beban hidup " * 1 < 4 tn! +encanakan penampang batang tarik yang terbuat dari penampang % !E mutu E y < =44 kgcm, f u< 444kgcm= dengan kmbinasi beban 1! * d dan #1!= * d 8 1!: *1&!

Jawab " Beban rencana terfaktr, ?u" ?u1

<1! *d

<1!#24 tn&

< 94 tn

?u=

<1!= *d 81!: *1< 1!= #24 tn& 8 1!: #4 tn& < 1= tn

?u= menentukan! < 1= tn



Menhitung Ag minimum "

1! Kndisi leleh " ?u < ! ?n < 4,D Ag !f y 1=!44 < 4,D ! A g! =44 A g min



1=444 4,D ! =44

 29,1 Cm =

=! Kndisi Eraktur " ?u < ! ?n < 4,92 Ae !f u < 4,92 ! #An !' &! f u 'ntuk batang %! E yang disambung pada kedua sayapnya seperti pada gambar di bawah ini "


73 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

'<4!D untuk bh  =3

1=!44 < 4,92 ! A n! 4,D ! 444 An min



1=444



4,92! 4,D ! 444

2,D3 Cm =

Berdasarkan Ag  29!1 cm=, diambil %E-=44 dengan t f < 1= mm ubang baut ; d<=,2 cm Jumlah luas lubang baut pada satu irisan tegak lurus penampang < #=!2& #1!=& < 1= cm = Maka dari kndisi fraktur diperleh " Ag min < An min 8 jumlah luas lubang baut < 2!D3 8 1= cm = < 29!D3 cm= .ari kedua kndisi batas di atas, diambil harga terbesar " Ag min < 29!D3 cm = Menghitung % F min untuk syarat kelangsingan " i min < =4

< 1444=4 cm

< !19 cm i y

Ambil " %E =44!=44!C!1= >ek

" bh < 1 =3 A <

:3!23 cm=

iy < 2!4= cm

K  29!D3cm =  !19

k K #sedikit lebih brs&


74 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

3.2.2. Perencanaan Batang Tekan *enggunaan baja struktur yang paling perlu perhatian adalah sebagai batang tekan, yaitu kmpnen struktur yang memikulmentransfer gaya tekan antara dua titik pada struktur! Seluruh kekuatan batang dapat dimbilisasikan secara ptimal hingga mencapai kekuatan tertentu sebelum mencapai keruntuhan! Suatu elemen direncanakan hanya memikul gaya tekan apabila kekakuan tekuknya dapat dipertanggungjawabkan pada berbagai kndisi tekuk! @ang secara umum disyaratkan / u

 !/ n !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#1!3!=!=&

Selanjutnya Kekuatan tekan kmpnen struktur yang memikul gaya tekan ditentukan leh " A. Baan : a. (egangan leleh b. (egangan sisa +. Mdulus elastis B. )e#metri : a. *enampang b. *anjang kmpnen +. Kndisi ujung dan penpang Selain itu Kndisi batas kmpnen struktur yang memikul gaya tekan ditentukan leh " 

(ercapainya batas kekuatan



(ercapainya batas kestabilan .imana batas kestabilan kmpnen struktur yang memikul gaya tekan

harus ditinjau pada kndisi tekuk batas kestabilan yang perlu diperhitungkan pada " (ekuk lcal elemen plat (ekuk lentur Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

75 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

(ekuk trsi atau kmbinasi lentur dan trsi

.2.2.1. 9akt#r Panjang Tekuk Kmpnen struktur dengan gaya aksial murni umumnya merupakan kmpnen pada struktur segitiga #rangka batang& atau merupakan kmpnen struktur dengan kedua ujung sendi! 'ntuk kasus-kasus ini, faktr panjang tekuk ditentukan tidak kurang ditentukan dari panjang teritisnya dari as-ke-as sambungan dengan kmpnen struktur lainnya! Lk 5 K + ' l 8 l !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#1!3!=!=&

Sendi

Sendi

k

k

Sendi

Kc  1

Jepit

k

Jepit

Bebas

k

Jepit

Kc  !"#

Jepit

Kc  !"$

Kc  2

.2.2.2. Batas Kelangsingan Batas kelangsingan batang kmpnen struktur tekan dibatasi pada angka kelangsingan yang ditetapkan menurut teri perencanaan yang digunakan seperti berikut " a! 'ntuk batang-batang yang direncanakan terhadap beban tekan, angka perbandingan kelangsingan dibatasi "

L# r min

 =44

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#=!3!=!=& b! A%S> #B9& menyatakan " 7Klr preferably shuld nt e)ceed =440

.2.2.. Kemungkinan Terja,in'a Tekuk Beberapa kemungkinan terjadinya tekuk akibat gaya aksial tekan yang menyebabkan batang tidak setabil lagi adalah " Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

76 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

(. Tekuk #okal (ekuk lkal terjadi apabila pada kmpnen struktur akibat gaya tekan terjadi "



(ekuk lkal apabila tegangan pada elemen-elemen penampang mencapai tegangan kritis plat!



(egangan kritis plat tergantung

dari perbandingan tebal

dengan lebar,

perbandingan panjang dan tebal, kndisi tumpuan dan sifat material!



*erencanaan dapat disederhanakan dengan memilih perbandingan tebal dan lebar elemen penampang yang menjamin tekuk lcal tidak akan terjadi sebelum tekuk lentur! Gal ini diatur dalam peraturan dengan membatasi kelangsingan elemen penampang kmpnen struktur tekan! l  b ; t  l r

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#3!3!=!=&

Besarnya lr ditentukan dalam Buku !9 BMS sebagai berikut " l r



=24

f y !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#!3!=!=&

B.. Tekuk #entur Kemungkinan-kemungkinan kndisi batas pada (ekuk lentur yang diperhitungkan pada kmpnen struktur akibat gaya adalah " a! (ercapainya batas kekuatan " Kmpnen struktur mencapai tegangan leleh tanpa masalah kestabilan Berdasarkan kekuatan penampang b! Kmpnen struktur mengalami tekuk lentur inelastic " 

Gasil test distandarisasi dengan persamaan interplasi



.ipengaruhi leh tegangan sisa dan ketidak sempurnaan awal

c! Kmpnen struktur mengalami tekuk lentur elastis "



Berdasarkan persamaan kestabilan persamaan kestabilan 5uler



.ipengaruhi leh ketidak sempurnaan awal

3. Tekuk entur 5 T#rsi (ekuk lentur-(rsi terjadi " 1! *ada umumnya kekuatan kmpnen struktur dengan beban aksial tekan murni ditentukan leh tekuk lentur! 5fisiensi sedikit berkurang apabila tekuk lcal terjadi sebelum tekuk lentur! Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

77 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

2. Beberapa jenis penampang berdinding tipis seperti ,(,[ dan > yang umumnya mempunyai kekuatan trsi kecil, mungkin mengalami tekuk trsi atau kmbinasi tekuk lentur F trsi . 'ntuk kepraktisan perencanaan, peraturan tidak menyatakan perlu memeriksa kndisi tekuk trsilentur F trsi apabila tekuk lcal tidak terjadi kecuali untuk penampang -ganda atau ( /. 'ntuk kmpnen struktur dengan penampang -ganda atau ( harus dibandingkan kemungkinan terjadinya tekuk lentur pada kedua sumbu utama dengan tekuk trsilentur F trsi

.2.2./. Penam!ang "ajemuk Kmpnen struktur yang penampang batangnya terdiri dari beberapa elemen penampang yang dihubungkan pada tempat-tempat tertentu dengan pelat kpel, seperti pada gambar 3!=!j , kekuatannya nminalnya harus dihitung terhadap sumbu bahan dan sumbu bebas bahan, dengan ketentuan sebagai berikut " a. Kelangsingan arah sumbu bahan l 0 

b. Kelangsingan arah sumbu bebas bahan +. Kelangsingan idel l iy  l y= 

m =

#L 0 i 0

NN!!!!!!!!!NNNNN!!!!!N#2!3!=!=&

l y



# ! L#y i y

!!!!NNNNN!!!!!N#:!3!=!=&

l l = !NNNNNNN!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!N#9!3!=!=&

,. 5lemen batang harus lebih stabil dari batang majemuk l iy l l

 1,=

l iy l l

 1,=

l l 24 NNNNNNNNN#C!3!=!=&

)ambar. .2.j 3#nt# Susunan Penam!ang Batang Tekan Pa,a (angka batang


78 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

l

*elat Kpel



λ1

l





l iy1 a

# 1

l

!  1

"

)ambar. .2.k. Susunan Batang ,engan !enam!ang "ajemuk

*elat Kpel sebagai penghubung elemen penampang, harus kuat dan stabil! Agar *elat kpel stabil, harus memenuhi syarat sebagai berikut " 4 p

h

 14

4 y1

a l Dimana " 4 p  =!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#D!3!=!=&

1 !t !& 3 1=

t *elat-pelat kpel harus dihitung dengan menganggap bahwa pada seluruh panjang kmpnen struktur tersusun itu bekerja gaya lintang sebesar" Du 2 4,4= /u #:!-C& NNNNNNNNNNNNNNNNNN#D!3!=!=!a& dengan /u, adalah kuat tekan perlu kmpnen struktur tersusun akibat beban bebanterfaktr! Anggapan di atas tidak bleh dipakai apabila kmpnen


79 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

struktur yang ditinjau dibebani leh gaya-gaya tegak lurus sumbu kmpnen struktur atau dibebani leh mmen! Jadi tidak berlaku untuk kmpnen struktur tersusun yang bebannya bukan hanya tekan sentris saja! .alam hal ini kmpnen struktur tersebut harus direncanakan terhadap gaya lintang yang terbesar di antara yang dihitung dengan persamaan #D!3!=!=!a& di atas dan gaya lintang yang sebenarnya terjadi! Beberapa bentuk penampang

prfil tersusun, dengan berbagai

harga #m& yang bias diambil seperti pada gambar berikut "

)ambar .2.l. Sumbu 'ang mem#t#ng semua elemen k#m!#nen struktur Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

80 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

Selanjutn'a !a,a k#m!#nen struktur tersusun !rismatis ,engan elemen 'ang ,iubungkan #le unsur ,iag#nal se!erti !a,a gambar L.2.m *a%b%+%,%e& ,i baa ini ,an memikul ga'a sentries

)ambar. .2.m k#m!#nen struktur tersusun !rismatis ,engan elemen 'ang ,iubungkan #le unsur ,iag#nal

'ntuk menghitung kelangsingan kmpnen tersusun yang dihubungkan leh unsur diagnal seperti pada $ambar :a, :b, :c, dan :d, berlaku persamaan #2!3!=!=&, #:!3!=!=&, dan #9!3!=!=& dengan rumus " l  l i

A! L3d 8A L a3 d 1

NNNNNNNNNNNNNNNNNNN#D!3!=!=!b&

.an untuk gambar 3!=!l!e

NNNNNNNNNNNNNN!!!#D!3!=!=!c& dengan pengertian" 9l 2 kelangsingan kmpnen tersusun yang dihubungkan leh unsur diagnal A 2 luas penampang kmpnen struktur tersusun, dinyatakan dalam milimeter per segi, #mm=&; Ad 2 luas penampang unsur diagnal, dinyatakan dalam milimeter per segi, #mm=&; Ld 2 panjang unsur diagnal, dinyatakan dalam milimeter, #mm&; Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il BANDUNG

81 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

Ll 2 panjang kmpnen struktur pada kedua ujungnya yang dibatasi leh unsur penghubung, dinyatakan dalam milimeter, #mm&; a 2 jarak antara dua pusat titik berat elemen kmpnen struktur, dinyatakan dalam milimeter, #mm&; 8 2 knstanta yang tercantum pada masing-masing gambar #$ambar :&!

Selanjutnya besar angka kelangsingan untuk prfil tersusun yang jarak Antara prfil sama sengan tebal pelat simpulnya, dapat diambil besar jari-jari girasi sebagai berikut " a! Kmpnen struktur tersusun yang terdiri dari dua baja siku seperti pada $ambar Ca dan Cb, hanya perlu dihitung terhadap tekuk pada arah sumbu bahan 0- 0; b! Jika kmpnen struktur terdiri dari dua baja siku tidak sama kaki seperti pada $ambar Cb maka dapat dipakai persamaan pendekatan sebagai berikut"

r6 5 @%D./!

NNNN!!NNNNNNNNNNNN!!!#D!3!=!=!d&

dengan i4 adalah jari-jari girasi penampang kmpnen struktur tersusun terhadap sumbu 4-4! +umus yang lebih teliti senantiasa dapat dipergunakan!

)ambar. .2. n K#m!#nen struktur tersusun 'ang jarak antaran'a sama ,engan tebal !elat k#!el c! Kmpnen struktur tersusun yang terdiri dari dua buah prfil baja seperti pada $ambar Cc dan Cd, perlu dihitung terhadap tekuk pada arah8 sumbu bebas bahan dan arah sumbu bahan; d! 'ntuk kmpnen struktur tersusun menurut $ambar Cc dan Cd, maka \ iy dapat diambil sama dengan \ y;


82 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

e! Selanj Selanjutn utnya, ya, perhit perhitung ungan an kekuat kekuatan an dapat dapat dilaku dilakukan kan sesuai sesuai dengan dengan persam persamaan aan #1!3!=!=& dengan memperhatikan syarat-syarat panjang tekuk!

.2.2.=. Analisa Kekuatan Batang Tekan Kekuatan Batang tekan yang mengalami tekuk telah dilakukan penelitiannya leh 5uler yang telah kita kenal dengan besarnya gaya tekuk elastis 5uler # N+r&! +r&! Besar N+r diambil +r diambil dari besarnya gaya mulai terjadinya tekuk elastis pada batang tekan yang kedua ujungnya dipegang leh sendi, ditetapkan sebesar " / cr



=  ! E ! 4

L=

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!

#14!3!=!1& dimana dimana untuk untuk batang batang sendi-sen sendi-sendi di k <  , Maka Maka dengan dengan menggant menggantii Bilang Bilangan an  dengan k, +umus (ekuk 5lastis 5uler berlaku untuk semua kndisi batang sebagai berikut "

/ cr





=

! E ! 4

L#

=

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#1 !!!!!!!!!!!!!#11!3!=!1& 1!3!=!1& / cr

Besar Besar (egan eganga gan n Krit Kritis is (ekuk ekuk 5ule 5ulerr " f cr 

A g



 = ! E ! 4 =

L# ! A g

 f y Bi Bila imin 

4 A g

maka "

f cr 

/ cr A g





=

! E ! imin 

f y

=

 f y .engan f cr

=

L# !

f y

  



=



! E ! i min

L#

=



=

1

< Eaktr (ekuk

!

Maka Maka dengan dengan luas penampan penampang g batang batang Ag dan mutu Baja Baja fy yang sama! sama! Besar 

f y 

tergantung dari besarnya nilai

=



! E ! imin =

L#



=

@ang disebut dengan nilai *arameter

!

Kelangsingan Batang !

f y @aitu l c 



=

 

! E ! imin =

L# !

=

<

l c



1 L#

f y

 imin

E

NNNNNNN!!!!!!N!#1=!3!=!=&


83 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

Selanjutny Selanjutnyaa pada teri kekuatan kekuatan batang tekan dengan (eri (eri +E. disyaratkan disyaratkan!! Batang tekan yang mengalami tekuk dikatakan kuat bila "

/ u

 !/ n NNNNNNNN!!!!!!!NNNNNN!NNNNN!!!!#13!3!=!=&

  4,C2

.engan Besarnya ?n ditetapkan / n

 A g f er  A g

f y



NNNNNN!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!NNNNN!#13!3!=!=&

.engan ketenetuan " l c

untuk

 4,=2

l c



1 L#

f y

imin

E



N!!!!!!N!!!!!!!!!!!!!!!N!#1!3!=!=&

  1

*ada Kndisi ini Kekuatan Batang (ekan pada Kekuatan *lastis

untuk " 4,=2  l c  1,= 



1,3 NNNNNNNNNNNNNNN!!!!!!!!!!N! 1,:  4,:9 ! l c

#12!3!=!=& *ada Kndisi ini, Kekuatan Batang (ekan mencapai pada Kekuatan %nelastis

untuk lc  1,=

 < 1,=2lc= NNNNNNNNNNNN!!!!!!N!!!!#1:!3!=!=&

*ada Kndisi ini, Kekuatan Batang (ekan mencapai pada Kekuatan 5lastis


84 "#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI

.2.2.>. 9O3HA(T 47SAN KO"PON7N T7KAN

"ulai

Analisa Struktur    

*embeban Gitung $aya (ekan akibat masing-masing beban yg bekerja bekerja " ?. ; ? ; ?+ ; ; ?+ ; ; ? ; ?5 Gitun itun $a a (ek (ekan an 'lt 'ltim imat atee 7? 7 dari dari kmb kmbin inas asii an alin alin

Hitung ;Nn< 'ang ,ibutukan

/u





<

Hitung

i) min

<

%y min

<

;imin; 'ang ,ibutukan ,ari L #0 # #L & #

=44 L#y =44





=44 ##L& y =44

Ambil *rfil yang memiliki "

.ata tipe prfil .an ukuran prfil

i)  i) min iy  i) min

Ambil prfil yang memiliki Ag  Agmin i

 imin

Gitung nilai perbandingan lebartebal eb Z flens dari prfil

7l0

Gitung ?iali Maksimum 7l

< l r 0 0

1

=

Struktur Baja Jembatan Juruan Teknik Si!il

"#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI NEGERI BANDUNG BANDUNG

1

*emeriksaan Kekmpakan penampang *rfil 7llr0

tidak

@a

Gitung Kapasitas penampang terhadap kndisi tekuk lentur "

/u0

 Ag ! f cr0 

/u0y

fy  0

 Ag ! f cry 

! Ag

fy

! Ag

 y

Hitung Ka!asitas tekan !enam!ang tera,a! k#n,isi tekuk lentur-t#rsi :

/ ult

 Ag ! f clt " f  f cr8    1   Ag !  cry = ! : !  

A f cry ! f cr8 ! : 



 f  f   cry

cr8

Hitung Ka!asitas Tekan Penam!ang

?n < min W ?n) ?ny ?nlt X

=

7!?n0 (erpilih  7!?n0@ang diperlukan akibat beban ker a

Selesai

.2.2.D. (angkuman :

>


"#elj#n#

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

1! Suatu elemen direncanakan hanya memikul gaya tekan apabila kekakuan tekuknya dapat dipertanggungjawabkan pada berbagai kndisi tekuk!

=! Kekuatan tekan kmpnen struktur yang memikul gaya tekan ditentukan leh " a. Baan : (egangan leleh , (egangan sisa, Mdulus elastis b. )e#metri : 

*enampang



*anjang kmpnen



Kndisi ujung dan penpang

Selain itu Kndisi batas kmpnen struktur yang memikul gaya tekan ditentukan leh 

(ercapainya batas kekuatan



(ercapainya batas kestabilan

3! Eaktr panjang tekuk ditentukan tidak kurang dari panjang teritisnya dari as-ke-as sambungan dengan kmpnen struktur lainnya! .engan panjang tekuk < Lk 5 K + ' l 8 l !

! Batas kelangsingan batang kmpnen struktur tekan dibatasi pada angka kelangsingan yang ditetapkan menurut teri perencanaan yang digunakan seperti berikut " L # r min

 =44

2! Kemungkinan (erjadinya (ekuk akibat gaya aksial tekan yang menyebabkan batang tidak setabil lagi adalah "

(. Tekuk Lokal terjadi apabila pada komponen struktur akibat gaya tekan terjadi : 

Apabila tegangan pada elemen-elemen penampang mencapai tegangan kritis

plat!



(egangan kritis plat tergantung dari perbandingan tebal dengan lebar, perbandingan panjang dan tebal, kndisi tumpuan dan sifat material!



*erencanaan dapat disederhanakan dengan memilih perbandingan tebal dan lebar elemen penampang yang menjamin tekuk lcal tidak akan terjadi sebelum D


"#elj#n#


tekuk lentur! Gal ini diatur dalam peraturan dengan membatasi kelangsingan elemen penampang kmpnen struktur tekan l  b ; t  l r Besarnya lr ditentukan dalam Buku !9 BMS sebagai berikut " l r



=24

f y

B. Tekuk #entur (ekuk lentur yang diperhitungkan pada kmpnen struktur akibat gaya dengan / u

syarat "

 !/ n

  4,C2

.imana " / n  A g f er  A g

f y 

a! (ercapainya batas kekuatan Kmpnen struktur mencapai tegangan leleh tanpa masalah kestabilan Berdasarkan kekuatan penampang bila " l c

 4, =2

l c



1 L#

f y

imin

E



  1

b! Kmpnen struktur mengalami tekuk lentur inelastic bila " 4,=2 





l c

 1,=

1, 3 1,:  4,:9 ! l c

c! Kmpnen struktur mengalami tekuk lentur elastis bila "

lc  1,=

 < 1,=2lc=

.2.2.. Kun+i Tes 9#rmati$ 1! (entukan gaya aksial terpaktr #?u < !?n& dari batang tekan prfil %!E!24!344 dibawah ini #mutu baja fy < =24 M*a&




yang dibebani secara aksial pada gambar

"#elj#n#


!m

Nu

JAAB " *rfil yang digunakan %E 24!344!14!12 dengan besaran penampang sebagai berikut " A

< 132 cm=

i)

< 1C,: cm

iy

< 9,4 cm

a& Menentukan rasi kelangsingan 'ntuk kndisi yang ujung-ujungnya jepit dan sendi" k < 4,C *anjang tekuk "  k < k!l < #4,C& # m& < 3,= m L# i 0

L # i y

3=4



1C,C

3=4 9,4A



 19,=



A2, A2

.ari rasi kelangsingan didapat tekuk terjadi pada arah sumbu y-y #
L #

"

L#



i y

i 0

b& Menentukan lc

lc 

1



!

L#

f y

i y

E



1



! #2,2&

=24 =44444

 4,211

c& Menentukan daya dukung nminal tekan >ek apakah perbandingan lebar terhadap tebal flens penampang #kelangsingan pelat& lebih kecil dari lr ll

l f 

b



=t

lr <

=DD = 012

=24 f y



 D,D9 =24 =24

 12,C1

G


"#elj#n#


lf  lr NNNN

k #Jadi tidak terjadi tekuk lcal&

+umus ?n < Ag, fcr < Ag fy dapat digunakan #a& 4,=2 

 1,= maka #a& < 1,3 1,: F 4,:9 N! < 1,139

.aya dukung nminal " ?n < Ag f y #a& < #13244&#=24 ) 14-3& 1,139 < =D:C,3 k? d& Menentukan gaya aksial terfaktr " ?u! ?u n ?n NNN < faktr reduksi kekuatan 4,C2 ?u  #4,C2& #=D:C!3& ?u < =2=3!4 k?

=! Berapa besar gaya tekan ultimate yang dimiliki penampang berikut ini, panjang bentang =, m *rfil ! :4!4!9

Besaran penampang Ag < :22 mm=

i) < 1C,9 mm

%) < =34444 mm =

iy < 11,1 mm

%y < C4944 mm =

e < 14,2 mm

i c < =4,4 mm i#

< C,2 mm

a& >ek tekuk lkal

G@


"#elj#n#


b& 5stimasi jarak kpel minimum c& >ek kestabilan elemen-elemen batang d& >ba : daerah " < e& Kelangsingan arah sumbu bahan f& >ek" elemen-elemen batang harus lebih stabil dari barang majemuk g& Kelangsingan arah sumbu bebas bahan h& Kelangsingan ideal i& >ek" elemen-elemen batang harus lebih stabil dari batang majemuk j& Kestabilan batang majemuk k& *engecekan tekuk lentur-trsi

Kndisi batas yang menentukan adalah tekuk lentur trsi dan gaya tekan ultimate yang bisa dipikul leh batang ini adalah CD,C k?!

3! Batang kenal tersusun seperti pada gambar direncakan memikul gaya tekan =,24 k? cek apakah batang tersebut mampu memikul gaya tersebut fy < =4 Mpa dan panjang bentang 3 m!

4 44

32

=4

32

Besaran penampang Ag < :=4 mm=

i) < 12 mm

%) < 11444 mm =

iy < 14, mm

%y < :9444 mm =

e < 13,3 mm

a& >ek tekuk ttal

G1


"#elj#n#


b& 5stimasi jarak kpel minimum c& >ba ambil 3 daerah d& >ek kestabilan batang e& >ba ambil daerah : sehingga" f& Kelangsingan arah sumbu bahan # $ sumbu )-)&" g& >ek kestabilan batang h& Kelangsingan arah sumbu bebas bahan # $ sumbu y-y&" i& >ek kestabilan batang j& *erhitungan dimensi pelat kpel Syarat kekakuan pelat kpel Ambil t < 9 mm #sama dengan tebal flens& maka didapatkan h < 39,9 mm maka ambil h < 4 mm >ek kekuatan pelat kpel"

3.3. Bal%k &entur 'urni

Balk adalah elemen struktur yang menahan beban trans/ersal, pada umumnya yang disebut balk selalu dalam psisi hriYntal, pada struktur jembatan yang termasuk balk lentur adalah ; $elagar %nduk dari Jembatan Balk $irder, $elagar

G2


"#elj#n#


memanjang dan $elagar Melintang dari Jembatan +angka batang, Balk .iafragma yang merupakan elemen pengaku!

..1. Pr#$il Bal#k *rfil %!E terbukti sebagai prfil yang paling eknmis dan prfil ini telah menggantikan penggunaan prfil kanal dan %!?*! *rfil kanal kadang-kadang digunakan sebagai balak kecil untuk beban ringan seperti grding, atau lkasi yang memerlukan lebar flens kecil! *rfil kanal mempunyai kemampuan menahan gaya lateral yang kecil sehingga perlu diperkaku misalnya dengan trekstang seperti pada $rding! *rfil %!E mempunyai lebih banyak material yang terknsentrasi pada flens dibandingkan dengan prfil Kanal sehingga mempunyai mmen inersia dan tahanan mmen untuk berat yang sama! *rfil

%!E relatif lebih lebar dan mempunyai

kekakuan lateral yang cukup tinggi! 

6

6

*enampang %!E lebih simetris! .engan nilai %y yang lebih besar disbanding %y *rfil >hanal ! Sehingga lebih kaku untuk menahan (ekuk lateral yang biasa terjadi pada balk

*enampang O! ?* tidak simetris pada sumbu @ ! .engan nilai %y yang lebih kecil dibanding %y *rfil %!E % Sehingga lebih lemah untuk menahan (ekuk lateral yang biasa terjadi pada balk



..2. (umus entur "urni Sebagai pendahuluan pembahasan kita tinjau tegangan lentur pada balk persegi $ambar 3!3!a! Asumsikan bahwa flens tekan balk dikenang secara menerus terhadap tekuk lateral! (ekuk lateral dibahas secara khusus dalam Bab lain! Jika suatu balk mendapat mmen lentur, tegangan pada setiap titik dapat dihitung dari rumus "

f b



M !;c 4

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#1!3!3&

G


"#elj#n#


*erlu diingat bahwa rumus ini hanya dapat digunakan jika tegangan yang terjadi pada balk masih dibawah batas elastis! +umus ini didasarkan pada asumsi "" 

tegangan sebanding dengan regangan



*enampang tetap datar sebelum dan sesudah terjadi lentur,



.an lain-lain!

?ilan

4 yc

adalah knstanta yang disebut mdulus 5lastisitas penampang #S&!

+umus lentur dapat ditulis sebagai berikut "

f b



M S

NNNNNNNNN!N!!#=!3!3&

*ada awalnya, jika mmen diberikan pada balk tegangan akan berubah secara linier dari sumbu netral ke serat ekstrim! Kndisi ini diperlihatkan dalam $ambar 3!3!a #b&, jika mmen meningkat, tegangan akan terus bertambah secara linier hingga tegangan leleh tercapai pada serat terluar, seperti yang diberikan dalam $ambar 3!3!a #c& Mmen leleh dari suatu penampang didefinisikan sebagai mmen yang akan menghasilkan tegangan leleh pada serat terluar penampang! fb

#a&

Ey

Ey

Ey

fb

Ey

Ey

Ey

#b&

#c&

#d&

#e&

Ey

Ey

! #f&

4istribusi Tegangan Sesuai Taa!an Pembentukan Sen,i Plastis )ambar ...a

Jika mmen pada suatu balk baja daktil ditingkatkan sehingga melebihi mmen leleh pada serat terluar maka tegangan pada serta tersebut akan tetap yaitu sebesar tegangaan lelehnya dan mmen tahanan tambahan akan diberikan leh serat yang dekat dengan sumbu netral! *rses yang diperlihatkan dalam $ambar 3!3!a #d& dan #e&, akhirnya seluruh penampang mencapai tegangan leleh seperti pada $ambar 3!3!a #f&! *erhatikan bahwa perubahan regangan dari sumbu netral ke serat terjauh tetap linier untuk seluruh kasus di atas! Jika distribusi tegangan telah mencapai tahap ini maka akan terbentuk satu sendi plastis karena tidak ada lagi mmen yang dpat ditahan

G/


"#elj#n#


pada penampang tersebut! Jika ditambahkan mmen luar pada penampang tersebut maka balk akan bertasi dengan sedikit penambahan tegangan! Mmen plastis adalah mmen yang menghasilkan plastisitas penuh pada penampang balk dan membentuk sendi plastis! *erbandingan antara mmen plastis Mp terhadap mmen leleh My disebut faktr bentuk shape factr&! ?ilai faktr bentuk untuk penampang persegi adalah 1,24 dan untuk prfil ,S,M berkisar antara 1,14 dan 1,=4!

... K#n,isi Bal#k !a,a 4esain 7lastis Sebelumnya hampir semua perencanaan balk baja didasarkan pada teri elastis! Beban maksimum yang dapat dipikul leh suatu struktur mencapai tegangan tegangan lelehnya! 5lemen direncanakan sedemikian rupa sehingga tegangan lentur akibat beban layan #ser/is& tidak melampaui tegangan leleh dibagi dengan faktr keamanan #misalnya 1, atau =,4&! *erencanaan yang dilakukan pada masa lalu dengan metda ini telah menunjukkan hasil yang baik! (etapi juga disadari bahwa elemen daktil tidak akan runtuh sebelum kelelehan yang cukup besar terjadi meskipun tegangan leleh yang pertama telah terjadi pada struktur! Artinya elemen tersebut mempunyai rentang #margin& keamanan yang cukup besar untuk terjadi keruntuhan dibandingkan dengan terri *lastis! (egangan lentur yang terjadi masih belum ptimum bekerja pada seluruh penampang balk, seperti terlihat pada diagram tegangan $ambar!3!3!a bagian #b& dan #c&, disitu terliahat tegangan leleh terjadi hanya pada bagian sisi luar penampang, sedangkan bagian sisi dalam, bahkan pada daerah titik netral penampang, tegangan masih nl!

../. "#,ulus Penam!ang 7lastis 8 Plastis Mmen leleh My sama dengan tegangan leleh dikalikan dengan mdulus elastis! Mdulus elastis sama dengan

4 c

atau

b!d = :

untuk penampang persegi! Maka mmen

G=


"#elj#n#


leleh

b!d =

 < y !

M y

:

!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

#3!3!3& Gasil yang sama dapat diperleh dengan meninjau mmen kpel penampang yang diperlihatkan dalam $ambar !3!3!b

b

fy > d

=3!d ( fy

)ambar. ..b Penam!ang Persegi ,engan "#men K#!el ,alam K#n,isi 7lastis

!

b

fy > d

T !d ( fy

Penam!ang Persegi ,engan "#men K#!el ,alam K#n,ii Platis )ambar. ..+

Mmen tahanan sama dengan ( atau > dikalikan dengan lengan mmen, yaitu " My < = !

= 3

d

1  1 = " 1   "  b ! d ! fy ! d   !b ! d =  ! fy N(erlihat bahwa dengan 3 ! =  = ! : 

cara ini didapat nilai mdulus penampang elastis yang sama untuk penampang persegi, S0 

yaitu

1 ! b !d = :

NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN!#!3!3& Mmen tahanan pada plastis penuh dapat ditentukan dengan cara yang sama! Gasil yang didapat disebut mmen plastis, Mp! ?ilai ini juga mmen nminal penampang Menghitung! Mmen plastis atau nminal ini sama dengan ( atau > dikalikan dengan lengan mmen! 'ntuk penampang persegi dalam $ambar 3!3!c! nilai tersebut adalah "

G>


"#elj#n#


Mp < Mn < = !

1 =

d

1  1 " 1   "  b ! d ! fy ! d   ! b ! d =  ! fy !! = ! =  !  

Mmen platis sama dengan tegangan leleh dikalikan dengan mdulus plastisnya! 'ntuk penampang persegi, mdulus penampang plastis [) sama dengan >0 

1 ! b !d = ! 

NNNNNNNNNNNN!!NNNNNNNNNNN

#2!3!3& Eaktr bentuknya Mp  My, adalah Ey![  Ey!S atau [  S adalah 1 : 1 

=

b!d



1,24 !

NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN

=

b!d

#:!3!3& Gal ini menunjukkan bahwa mdulus plastis sama dengan statis mmen dari luas penampang tertarik dan tertekan terhadap sumbu netral! Kecuali

jika penampang

simetris, sumbu netral untuk kndisi plastis tidak akan berada pada lkasi yang sama dengan sumbu netral kndisi elastis! (egangan tekan dalam harus sama dengan tegangan tekan akibat beban luar! Karena diasumsikan bahwa semua serat mempunai tegangan yang sama pada kndisi plastis yaitu sebesar Ey, maka luas daerah diatas dan dibawah sendi plastis harus sama! Gal ini tidak berlaku untuk penampang tidak simetris pada kndisi elastis!

..=. Peren+anaan Bal#k Akibat "#men entur Jika beban gra/itasi bekerja pada balk tumpuan sederhana dengan bentang yang cukup panjang, balk tersebut akan melentur kebawah dengan bagian atas tertekan dan berperilaku seperti batang tekan! Sebagaimana umumnya balk mempunyai dimensi tinggi yang lebih besar dibandingkan lebarnya, sehingga mmen inersia bagian yang tertekan terhadap sumbu /ertical #sumbu y& akan lebih kecil dibandingkan mmen inersia terhadap sumbu ), maka apabila pada balk

tidak

diberikan skngan lateral terhadap sumbu y, balk akan mengalami tekuk lateral akibat beban yang lebih kecil seperti pada gambar!3!3!d berikut

GD


"#elj#n#


6

 )ambar...,. Bal#k Akibat "#men entur



*ada bab ini kekuatan balk ditinjau pada tekuk lateral dengan berbagai kndisi skng lateral yaitu pada Jarak skng lateral *endek, Jarak skng lateral Sedang dan Jarak skng lateral *anjang, dengan kndisi penampang elemen bagian tertekan bersifat Kmpak ! .alam $ambar 3!3!e diperlihatkan kur/a yang menghubungkan besar mmen tekuk atau mmen tahanan nminal balk terhadap panjang jarak skngan lateral!

)ambar...e *)ra$ik ubungan antara Jarak s#k#ng ,engan besar "#men N#mnal &

"!

"'

"+r

[na %

[na %%

[na %%%

. b  !

!  b  r

b C r .

Jarak skngan lateral pada flens tekan, b

.ari $ambar 3!3!e! Mmen ?minal sebagai Eungsi dari *anjang (anpa Skngan pada Elens (ekan terlihat bahwa balk mempunyai tiga daerah tekuk tergantung pada kndisi skngan lateral yang diberikan! Jika pada balk diberikan

G


"#elj#n#


skngan lateral menerus atau pada jarak yang pendek, maka balk akan menekuk secara plastis dan termasuk dalam tekuk [na 1! .engan bertambahnya jarak skngan lateral, balk akan runtuh secara inelastic pada mmen yang lebih kecil dan termasuk dalam tekuk [na =, demikian seterusnya bila jarak skng lateral ditambah terus, balk kan runtuh secara elastis dan termasuk dalam tekuk [na 3! Besar batasan jarak skng lateral ! dan r ditentukan dengan rumus "

a! 'ntuk *rfil %! E dan chanal " -!



-r

 r' 

7

1%D>.r'

$ '

6  1  $ 1 

1

NNNNNNNNNNNNNNNNNNNN!!#9!3!3& 1 6

2

. $ 2 NNNNNNNNNNNNN#C!3!3& -

Diman a " f  f y  f r L 

  1 S r y 

 S      =  @! ? 

E !@! ? ! A

4 y A

=

=

4 ' 4 y

 adala& $ari  $ari girasi ter&adap sumbu lema&

4 '  adala& #ons tan ta puntir leng#ung ?  adala& #ons tan ta puntir torsi

b! 'ntuk *rfil Ktak *ejal atau berngga " -p  4,31! 5 ! r y -r 

J!A Mp

NNNNNNNN!!!!!!!!!#D!3!3&

J!A = ! 5 ! r y Mr

Jika pada flens tekan dikekang penuh sepanjang bentang secara lateral , pada balk tidak akan terjadi tekuk ateral melainkan terjadi (ekuk kal yang dipengaruhi leh kndisi sifat penampang elemen tertekan serti pada ilustrasi gambar!3!3!f! di bawah !

GG


"#elj#n#




6

- KM*AK - (%.AK KM*AK - A?$S%?$

 )ambar...$. Tekuk #kal Akibat "#men entur

.imana batasan pada kndisi sifat penampang ini ditetapkan sebagai berikut " # l 

*enampang dikatakan Kmpak Bila

b t



l p & NNNNNN!!!!!#14!3!3&

# l p  l 

*enampang dikatakan (idak Kmpak Bila

b t

 l r & !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

#11!3!3&

#l 

*enampang dikatakan angsing Bila

b t

 l r &!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#1=!3!3&

.imana " ?ilai l p <

194

dan fy

lr <

394 fy  fr

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#13!3!3&

f y dan f r dalam satuan Mpa

.alam $ambar 3!3!f diperlihatkan kur/a yang menghubungkan besar mmen nminal tekuk kal atau mmen tahanan nminal balk

terhadap sifat kndisi

penampang elemen flens tertekan "!

"'

1@@


"#elj#n#


"+r

Kmpak

(idak Kmpak angsing

l b  l p

l p  l b  lr

l  lr !

)ambar ..g )ra$ik "#men N#minal sebagai 9ungsi ,ari Si$at k#n,isi !enam!ang 9lens Tekan

Selanjutnya secara umum dalam perencanaan dimensi penampang balk, kekuatan balk terhadap mmen lentur ditinjau pada tekuk lateral dengan berbagai asumsi sebagai berikut " 1! Balk diasumsikan mempunyai skngan lateral menerus pada flens tekan, dengan kndisi penampang flens tertekan ditinjau terhadap kemungkinan Kmpak , (idak Kmpak dan angsing =! Balk dengan skngan lateral pada inter/al yang pendek dengan persyaratan yang ditentukan 3! Balk dengan panjang skng lateral pada inter/al sedang dengan persyaratan yang ditentukan ! Balk dengan skngan lateral pada inter/al yang panjang! dengan persyaratan yang ditentukan *embahasan rinci dari besarnya mmen nminal terhadap jenis tekuk pada balk akibat beban lentur tersebut diberikan uraian seperti di bawah ini " ..=.1. "#men N#minal Penam!ang Bal#k Tera,a! Tekuk #kal Jika pada balk diberi skng lateral penuh sepanjang bentang, maka besarnya mmen nminal tahanan tergantung dari kndisi kelangsingan elemen penampang tertekan, yang ditentukan dari besarnya nilai berpandingan antara tebal dengan lebar pelat flens tertekan yaitu " 1&! *enampang pada kndisi k#m!ak maka besar mmen nminal penampang balk tersebut dapat diambil

"n M "P M 9' .  NN!!!!!NNNNNNNNN!#13!3!3&

=&! *enampang pada kndisi ti,ak k#m!ak , maka besar mmen nminal penampang balk tersebut diambil " Mn

 M p  M p  M r 

\  \ p

\ r  \ p !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#1!3!3&

1@1


"#elj#n#


3&! *enampang pada kndisi angsing, maka besar mmen nminal penampang balk tersebut diambil " =

" \  M  M  r  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#12!3!3& n r \ ! 

..=.2. "#men N#minal Bal#k Tera,a! Tekuk ateral A. "#men N#minal !a,a Bal#k ,engan Jarak s#k#ng Pen,ek *#na 1&. Jika jarak skngan lateral b dari flens tekan dari suatu penampang kmpak %, >, atau balk hybrid tidak lebih dari ! yang ditetapkan maka besar Mmen ?minal kekuatan lentur balk terhadap sumbu kuat dapat diambil sebesar Mmen *lastis yang ditentukan dari " "n M "P M 9' .  "u M

. "n ,engan

M @%G

'ntuk penampang dengan faktr bentuk yang tinggi, Spsifikasi +E. membatasi besar M p hingga 1,2 M y dan tidak berlaku untuk penampang hybrid dengan tegangan leleh pada web lebih kecil dari tegangan leleh pada flens! Kelelehan web untuk penampnag hybrid tidak menghasilkan defrmasi inelastic yang cukup signifikan! 'ntuk penampang hybrid, mmen lelehnya sama dengan My < Ey ! S)! Apabila kndisi sifat penampang tidak kmpak, maka besar mmen nminanya diambil sama dengan besarnya mmen nminal pada balk terhadap tekuk kal! ?amun hampir semua *rfil yang diprses giling panas mempunyai sifat penampang Kmpak

B. "#men N#minal !a,a Bal#k ,engan Jarak s#k#ng Se,ang *#na 2&. Jika skngan lateral flens tekan suatu balk diberikan pada jarak tertentu sehingga balk dapat melentur hingga tercapai regangan leleh pada beberapa tapi tidak seluruh bagian tekan sebelum terjadi tekuk lateral, yang terjadi adalah tekuk inelastic! .engan kata lain, skngan yang ada tidak cukup bagi balk untuk mencapai distribusi regangan plastis penuh sebelum terjadi tekuk! Adanya tegangan residual menyebabkan leleh dimulai pada penampang yang mendapat tegangan sama dengan Ey F Er dimana Ey adalah tegangan leleh web dan Er

1@2


"#elj#n#


adalah tegangan tekan residual yang diasumsikan sama dengan 14 ksi untuk prfil hasil rl #cetakan& dan 1:,2ksi untuk prfil hasil pengelasan! .alam rumus menentukan besarnya Mmen tahanan %nelastis yang akan diberikan untuk tekuk inelastic dan tekuk elastis, akan dimasukkan nilai kefisien mmen >b! @ang besarnya dipengaruhi leh kndisi tumpuan dan beban pada elemen! Sebagai ilustrasi diperlihatkan mmen dalam balk tanpa skngan pada $ambar!3!3!h menghasilkan kndisi flens tekan yang lebih buruk dibandingkan dengan mmen dalam balk tanpa skngan pada $ambar!3!3!i! Salah satu alasannya adalah flens atas dari balk #a& menerima tekan pada seluruh panjangnya, sedangkan balk #b& flens yang tertekan hanya sebagian saja!

)ambar .. Bal#k Satu Kelengkungan

)ambar ..i Bal#k 4ua

Kelengkungan

Sehingga untuk balk tumpuan sederhana pada #a&, >b diambil sama dengan 1,4 sedangkan untuk balk #b& diambil lebih besar 1,4! *ersamaan kapasitas mmen untuk [na = dan 3 dikembangkan untuk balk tanpa skngan lateral dengan kelengkungan tunggal dimana >b < 1,4! Seringkali balk tidak melentur dengan satu kelengkungan sehingga balk dapat memikul mmen lebih tinggi! Gal ini telah diperlihatkan dalam $ambar!3!2!9!b! 'ntuk mengatasi masalah ini, spesifikasi +E. memberikan kefesien mmen >b lebih besar! Jika perencana selalu menggunakan >b < 1,4 maka yang bersangkutan kehilangan kesempatan untuk melakukan penghematan! Secara umum besarnya >b dihitung dengan rumus "

C b



1=,2! M ma)

=,2 ! M ma)  3 ! M A   ! M B NNNNNNNNNN!#1:!3!3&

 3! M C

1@


 =,3

"#elj#n#


Mma) adalah mmen terbesar dalam segmen tanpa skngan suatu balk, sedangkan MA, MB dan M> masing-masing adalah mmen pada jarak ,1=, dan ] segmen tanpa skng balk tersebut!seperti dijelaskan pada gambar!3!3! berikut )ambar. ..j Pen'ebaran m#men !a,a elemen bal#k tan!a s#k#ng sam!ing

$ma#

$ %

$B $&

Besarnya Mmen ?minal Balk pada (ekuk ateral %nelastis ini ditetapkan dengan rumus "

Mn





>  Mp b 

  Mp  Mr 



- r  -   - r  - p 



!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#19!3!3& 3.

"#men N#minal !a,a Bal#k

,engan Jarak s#k#ng Panjang *#na &. Jika suatu balk tidak diberikan skngan lateral secara menerus, maka balk tersebut dapat menekuk secara lateral terhadap sumbu lemah diantara dua skngan lateral yang tersedia tanpa mengalami perubahan bentuk penampang dengan tetap akan terjadi balk melentur terhadap sumbu kuat! Mula-mula balk akan melentur terhadap sumbu kuat hingga tercapai sampai mmen kritis Mcr ! *ada saat tersebut balk akan menekuk secara lateral terhadap sumbu lemah, flens tarik akan cenderung membuat balk tetap lurus, akibatnya tekuk pada balk merupakan kmbinasi dari lentur lateral dan trsi dari penampang balk! Kndisi ini diilustrasikan dalam $ambar 3!3!f! Menurut Spesifikasi +E., jika jarak skngan lateral flens tekan balk lebih besar dari r penampang akan menekuk secara elastis sebelum tegangan leleh tercapai pada satu titik penampang! Mmen kritis atau mmen lentur-trsi M cr dalam suatu balk akan terdiri dari tahanan trsi dan tahanan war/ing dari penampang! Spesifikasi 1@/


"#elj#n#


+E. memberikan persamaan untuk menentukan mmen tekuk lentur F trsi, M cr ! +umus tersebut adalah " " ^ ! 5   5 ! % y !$ ! J     ! b 

^ M cr  > b b

= % y !% w

NNNNNNNNNNN!

#1C!3!3& Atau dapat ditentukan dengan bentuk rumus lain " " +r



3 .S . 6 . b 1 - 0 r' b

2

1

6 2 .6 1 2 NNNNNNNNNNN#1D!3!3& 2*- 0 r' & 2 b

.imana " $

< Mdulus geser elastis baja

5

< Mdullus 5lastis

J

< Knstanta puntir trsi

%w

< Knatanta puntir lengkung

<

C4!444 Mpa < =44!444 Mpa #mm& #mm &

..=.. Kekuatan eb ,an 9lens Bal#k Akibat )eser ,an Beban Ter!usat Akibat beban lentur pada balk akan terjadi gaya geser karena tertariknya serat dibagian bawah dan memendek di bgian atas, *ada umumnya gaya geser bukan hal yang menimbulkan masalah dalam balk prfil, karena bagian badan prfil mIampu menahan gaya geser yang cukup besar! ?amun ada bebrapa kndisi yang menyebabkan gaya geser cukup penting antara lain " . Beban terpusat berada ditempatkan didekat tumpuan, maka gaya geser akan meningkat tanpa peningkatan mmen lentur /. *ada pertemuan dua elemen yang kaku dimana pelat badan terletak pada bidang yang sama =. *ada bagian pelat badan diptng atau diberi takikan >. Struktur balk dengan bentang yang relati/e pendek D. Jika pelat badan prfil terlalu tipis! +umus yang sudah banyak dikenal untuk menghitung tegangan geser pada balk tanpa menerima gaya luar trsi adalah "

1@=


"#elj#n#


L !_ f /  b ! % NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN!N

#=4!3!3& .imana " L

< $aya geser luar pada penampang yang ditinjau

_

< Statis mmen penampang dibawah atau di atas serat yang ditinjau

%

< Mmen %nersia seluruh penampang

B

< (ebal serat penampang yang ditinjau

.ari $rafik tegangan geser seperti pada gambar 3!3!j di bawah ini

)ambar ..k )ra$ik tegangan geser

Besar kekuatan geser nminal f ( dari penampang prfil adalah tergantung dari besar perbandingan tebal dan tinggi pelat badan apakah geser yang terjadi pada kndisi plastis, %nelastic atau 5lastis sebagai berikut " 1. *elat Badan meleleh plastis jika "

Besar

Kuat geser ?minal

& t '

adalah



1,14

# n ! E f y

NNNNN!!#=1!3!3&

" Ln  4,: ! f y ! A w NNNNNN

#==!3!3&

2. *elat Badan (ertekuk %nelastis jika " 1,14

# n ! E f y

" &  # ! E     1,39 n NNNNNNNNNNNNNN#=3!3!3& f y ! t ' 

Besar Kuat geser ?minal adalah "



Ln

 4,:!f y ! A w 1,14  

k n ! 5  1  NNNNNNNNN!!N!!#=!3!3& f y   h ; t w 

3! *elat Badan (ertekuk 5lastis jika "



& t '



1,39

f y

NNNN!#=2!3!3&

1@>


# n ! E

"#elj#n#


Besar Kuat geser ?minal adalah " Ln 

4,D ! A



! k ! 5 n = h;t w w



NNNNNNNNNNNNNNNNNNN!

#=:!3!3& .imana " # n

2

2

% a  ?ara# antara dua penga# u erti#al pada 'eb

 a ; & =

Balk dikatakan aman terhadap $aya $eser bila dipenuhi syarat "

Fu

. Fn NNNNNN!!!!NNNNNNNNN#=9!3!3&

Akibat beban terpusat baik pada daerah tumpuan maupun pada daerah perletakan balk anak, harus dikntrl terjadinya kerusakan lcal pada pelat badan, yang harus dipenuhi syarat " ( u

. ( n NNNNNNNNNNN!!NNNNNNNNNN#=C!3!3&

Besar ( n dihitung dengan ketentuan " 1! .i daerah (umpuan " (n M *=.k E N& $ ' . tNNNN!NNN!!!!NNNNNNNNN#=D!3!3& 2. .i daerah *erletakan Balk anak " (n M *2%=.k E N& $ ' . t NNNN!NNN!!!!NNNNNNNN#34!3!3& Besar ( u dihitung dengan ketentuan " ( u M

*(  (i&

.imana " K < (ebal *elat sayap 8 jari= peralihan ? < ebar perletakan +i < Eaktr beban +

< Beban Kerja

Seperti dijelaskan pada gambar 3!3!k berikut "

' '25*k

R k k

R '

'5*k 1@D


"#elj#n#


)ambar. ...l Pen'ebaran Beban titik ,i Bagian Ba,an Pr#$il

..>.(angkuma 1. Pa,a P7(7N3ANAAN BAOK "O"7N 7NTU( Perilaku Penam!ang Bal#k akibat entur% 'ang biasan'a !r#$il bal#k memiliki arga m#men nesia  lebi besar ,iban,ing m#men nersia  ' !a,a sumbu lema '-'. "aka terja,i kemungkinan : Jika ti,ak ,iberikan s#k#ngan lateral tera,a! sumbu ' maka bal#k akan mengalami tekuk lateral * Lateral Bu+klng &. Bila ateral Bu+kling berlanjut atau ,engan s#k#ng sam!ing !enu% bal#k mengalami !erubaan bentuk *Penam!ang K#m!ak 0 Ti,ak K#m!ak&

2. "aka ,alam !eren+anaan Penam!ang bal#k ,ibe,akan : a. Bal#k ,iasumsikan mem!un'ai s#k#ngan lateral menerus !a,a $lens tekan ....*@ M b& b. Bal#k ,engan s#k#ng lateral !a,a interal !en,ek .......................* b ! & +. Bal#k ,engan s#k#ngan lateral !a,a interal se,ang .............. *!b  r& ,. Bal#k ,engan s#k#ngan lateral !a,a interal !anjang *b C r&

1@


"#elj#n#


S+,%'J-T'"% ,./%T S++$% B+R.-T 

K%ndisi ini akan mempen garu)i besar m%men n%minal *'n+

a..Bal%k diasumsikan mempun,ai s%k%ngan lateral menerus pada flens tekan *!  &b+ b. Bal%k dengan s%k%ng lateral pada inter(al pendek * &b -&p + c. Bal%k dengan s%k%ngan lateral pada inter(al sedang *&p-&b - &r+ d. Bal%k dengan s%k%ngan lateral pada inter(al panjang *&b  &r+

3! Besar "#men N#minal *"n& sebagai 9ungsi ,ari K#n,isi Penam!ang !a,a Bal#k S#k#ng Penu : Penam!ang Bal#k ,ikatakan K#m!ak Bila ,i!enui

!

Besar "n M "! M 1%12.S.$' Penam!ang Bal#k ,ikatakan Ti,ak K#m!ak Bila

r

C

C

!

" l  l p `    l r  l p   Mp ! 

Cb' Mp  # Mp  Mr & (

Besar "n M

Penam!ang Bal#k ,ikatakan angsing Bila Besar "n M "r *

r

0

C

r

&2

4imana "r M S *$' 5 $r& % $r M tegangan resi,u

! Besar ?ilai

%

!

%

r

ditetapkan sebagai berikut "

1@G


"#elj#n#


=. Sekema *enentuan Besar Mmen ?minal Mn *ada Balk dengan panjang Skng ateral pada %nter/al tertentu "

11@


"#elj#n#


>. Besar "#men N#minal N#minal *"n& *"n& sebagai sebagai 9ungsi 9ungsi ,ari Panjang Panjang S#k#ng S#k#ng atera aterall !a,a 9lens Tekan Tan!a S#k#ngan : entur Plastis *#na. 1& *@ M b  !& !&

NNNNNN!! *"n M "!&

entur nelastis *#na. 2&*!  b b  r&, r&,

!!! NNNN !*"n M "in&

*,gn mem!eratikan bebera!a 3akt1r &

entur 7lastis *#na &*b C r&, r&,

NNNNNNN!!!! !*"n M "+r&

#n' D. Bal#k entur ,ikatakan aman tera,a! beban kerja Bila.. #n'

#u'

Besar "#men n#minal *"n& ,itentukan : a. "#men Plastis Plastis *#na *#na & & Jika b  p, "#men n#minaln'a "n M "! "! M $'. M $'.1%12S Bal#k 'ang ,iitung ,engan rumus-rumus ,i atas arus ber!enam!ang k#m!ak *s'arat !enam!ang k#m!ak Besarn'a nilai-nilai : !% r% $ r 3b% 61% ,an 62 serta

!

r

!

r

&

,iteta!kan

,alam Buku SN-T@-2@@=

111


"#elj#n#


b. "#men "#men nela nelasti stiss *#n *#na a & & : Jika Jika r r b C !% "#men n#minaln'a "n  "!% ,an itung sbb : Untuk b M r % "n M "r M S * $'-$r& untuk Pr#$il .9 $r M 1@ ksi Untuk r C b C !%

" Lb  Lp  ! 

"n M Cb' Mp  # Mp  Mr &( Lr  Lp   Mp Bal#k 'ang ,iitung ,engan rumus-rumus ,i atas arus ber!enam!ang k#m!ak *s'arat !enam!ang k#m!ak r% $ r 3b% 61% ,an 62 serta

!

r

!

r

& Besarn'a nilai-nilai : !%

,iteta!kan ,alam Buku SN-T-@SN-T-@- 2@@=

+. "#men 7lastis 7lastis *#na *#na & & : Jika b C r r *Akan terja,i tekuk sam!ing sam!ing 'ang berlanjut sebelum tegangan lele terja,i&.

C b !S 0 !  1! =

"n M

Lb r y

1

01!0=

 

=

Lb = r y

Bal#k 'ang ,iitung ,engan rumus-rumus ,i atas arus ber!enam!ang k#m!ak *s'arat !enam!ang k#m!ak r% $ r 3b% 61% ,an 62 serta

!

r

!

r

& Besarn'a nilai-nilai : !%

,iteta!kan ,alam Buku SN-T-@SN-T-@- 2@@=

Bla pena-pang t*ak k1-pak7!arga k1-pak7!arga #n yang *a-bl *a-bl a*ala! !arga #n terke+l *ar K1n*s Pena-pang bal1k *an jarak s1k1ng sa-png'

112


"#elj#n#


11


"#elj#n#


C!

..D. Kun+i Tes 9#rmati$ 1! .iketahui Balk statis tak tentu menerima mmen lentur seperti pada gambar I < 2 tnm

=14444 ?m

114444 ?m

11/


"#elj#n#


*enyelesaian "

" 3 ! A

 

1

MA <  =14444  114444   1:C924  33924 /m

MB < 

A

1 =

 =14444  114444   ==2444  :2444 /m

" 1 ! A

 

3

M> <   =14444  114444   1:C924  1:=24 /m A

Mu< =14!444 ?m

ANGGAP PENA#PANG KO#PAK DGN KONDI$I PLA$TI$ 4

Mu   Mn Mn ) 1,1=QS)Qf y

 <4,D 1,1= kefesien penampang plastik untuk prfil E f y < =92 Mpa ) =924 kgcm = #salah satu mutu baja yang ada di pasaran =14!444 < 4,D ! 1,1= ! S) ! =92

S 0



=14444 4,D Q 1,1= Q =92

 929, 29: Cm=

) 92C cm3 #satuan yang dipakai dalam tabel&

4ari Tabel !r#$il baja baja ,i,a!Iat E 44 Q =44 S) < 11D4 cm3 Sy < 19 cm 3 A < C,1 cm =

b < =44 mm

%) < =3944 cm 

tr < 13 mm

%y < 194 cm 

h < 44 mm

r ) < 1:,C cm

tw < C mm

r y < ,2 cm

r < 1: mm

11=


"#elj#n#


Pemeriksaan ka!asitas !enam!ang : =44

l f



l '



l p



194

l p



1:C4

 9,:D

= Q 13

A44  = Q 13  = Q 1: C

 A=,9

 14,=2 #pelat sayap&

=92

 141,31 #pelat badan&

=92

Penam!ang !a,a k#n,isi k#m!ak: 4igunakan (umus : " n M

Mn < M p

"!

< 4,DQ1,1=Q11D4Q=924

< 3=DC:C4 kg cm < 334444 ?m  =14444 ?m K

Pemeriksaan !engaru !anjang bentang "isalkan ti,ak a,a !en'#k#ng0 literal ,iantara tum!uan% ja,i  b M >@@ +m Maka didapat " L p

 1,9:r y

Lr



01



0 =

" S   A 0  ! @? 

01 r y f L 

S 0

E f y

 1,9: Q ,2

=44444 =92

 =12,2cm  :44cm

1  1  0 = # f L & = E@?A =

J )

1  &t f 3 3

4 '

 4 y # = A

=

4 ' 4 y

 =bt '3  

1  A4!13 3 3

 =!=4!4! g 3   3:!1=cm A

$ < C4444 Mpa ) C4444 kgcm = 5 < =44444 Mpa ) =444444 kgcm =

11>


"#elj#n#


f y ) f y F4,3f y < 4,9Q=92

f  < f y 01

E@? A =





S 0





11D4

< 1D=2 M*a

=444444 Q C44444 Q 3:,1= Q CA,1 =

 1341A=,9 #g ; cm =

=

= 11D4 A4 = " S 0  4 ' = A A Q 0 =  A  C44444 Q 3:,1= A ! @?  4 y

Lr



1341A=,9 Q A,2 1  1  =,9 Q 14  : #1D=2& = 1D=2

 :39 ,Ccm

Ja,i !  b  r Bal#k !a,a K#n,isi Tekuk nelastis *#na.2& maka ,igunakan !ersamaan :



"n

3 b

 - -   "!   "!  "r  r    r ! 

(entukan c b dengan persamaan " C b



 1=,2 Q =14444  =,2 Q =14444  3 Q #33924&  A Q :2444  3#1:=24&

C b



 1=,2 Q =14444  C,=9  =,3  319244

> b < =,3 Mr < 11D4 Q 1D=2 < ==D4924 kg cm

< ==D492 ?m

.idapat " M n

:39,C  :44    =,3==D492  #3::2=4  ==D492& < 221:D ?m  Mp :39,C  =12,2   

Jadi Mn < 3::2=4 ?m S'arat Bal#k aman : " u  "!

21@@@@ Nm

 @%GV>>=2@ Nm

 2G Nm

*OK&

Periksa K#n,isi !elat ba,an :,3: E & t '



f y

A44 C

 :,3:

 24

=44444 =92

 191

atau lebih teliti =,9 #lihat lw

11D


"#elj#n#


& '

 :,3: E

tidak perlu pengaku

f y

!eriksaan geser Lu < =4,2 tm < =42 k? k n < 2 #asumsi tidak ada pengaku /ertikal& 1,14 & t'

# n E f y

 1,1

 1,1

2 Q =44444 =92

 ::,33

# n E f y

jadi menggunakan persamaan; Ln < 4,: Q =924 Q 4 Q 4,C

< 2=C44 kg

Lu < =4,2 tm =4244  4,D Q 2=C44 kg

#K&

Pemeriksaan b#le ,engan memt#,a ,estruksi atau interaksi >ek *ersamaan %nteraksi Mn  Mn

 4,:=2

=1444 4,D Q 3::2=

u  n

1,392

 4,:=2

=4244 4,D Q =C44

 4,D4:=  1,392

>ek dengan metda distribusi Mf < Af df fy < =4 Q 1,3 #4-1,3&Q=924 < =9:9424 kg cm

< =9:942 ?m

Mu  Mf =14444  4,D Q =9:942  =D43,2 ?m

#K&

11


"#elj#n#


..=.=.

atian S#al +encanakan dimensi balk bila balk diletakkan pada tumpuan sendi dan rl #Balk sederhana& dengan beban merata termasuk berat sendiri #I < ,92 tnm& dan beban hidup berjalan I < =,= tnm * < C tn! Bentang Balk  < 9 m ! Baja yang digunakan mutu BJ!39

3./. 0plikasi Perencanaan imensi Penampang elemen Struktur Jembatan Rangka Batang Bidang ./.1. Peren+anaan 4imensi Batang (angka

11G


"#elj#n#


12@


"#elj#n#


./.2. Peren+anaan )elagar "elintang

121


"#elj#n#


122


"#elj#n#


12


"#elj#n#


./. Peren+anaan )elagar "emanjang

12/


"#elj#n#


12=


"#elj#n#


12>


"#elj#n#


PERENCANAAN STRUKTUR SAMBUNGAN BAB

4

SUB POKOK BAHASAN *UNT& : /.1. /.2. /.. /./. /.=.

Sambungan 4engan Baut Peren+anaan Kebutuan Baut Sambungan 4engan as Peren+anaan Kebutuan as A!likasi Peritungan Sambungan !a,a Jembatan (angka

D. Tujuan Pembelajaran Umum : Mampu mengaplikasikan teri perencanaan baja pada perencanaan elemen struktur jembatan baja

. Tujuan Pemeblajara Kusus : Menjelaskan Jenis dan Sifat-sifat *embebanan *ada Jembatan m.

n. Menjelaskan teri dan *ersyaratan pembebanan pada perencanaan jembatan o. Menjelaskan Kn/igurasi pembebanan pada masing-masing elemen struktur jembatan

p. Menghitung Besarnya Beban rencana pada masing-masing elemen struktur jembatan akibat beban kerja

ILUSTRASI

12D


"#elj#n#


/.1. Struktur Sambungan 4engan Baut Keandalan struktur baja yang telah direncanakan dimensi elemen stnya,dmenjamin

bekerja

dengan

mekanisme

yang

direncanakan

dengan

baiktergantung dar keandalan struktur sambungannya! Berdasarkan perilaku struktur yang direncanakan, sambungan pada struktur baja dibedakan menjadi " 1! Sambungan Kaku adalah sambungan yang memilki kekakuan yang cukup untuk mempertahankan sudut-sudut anara elemen yang disambung terhadap beban kerja! =! Sambungan Semi Kaku adalah sambungan yang tidak memilki kekakuan cukup untuk mempertahankan sudut-sudut anara elemen yang disambung terhadap beban kerja! (etapi memilki kapasitas yang cukup untuk memberikan kekangan yang dapat diukur terhadap besarnya perubahan sudut-sudut antara elemen struktur! 3! Sambungan Se,erana adalah sambungan yang tidak memilki kekakuan untuk mempertahankan perubahan sudut-sudut elemen struktur! Sambungan yang demikian ini tidak bisa menerima mmen! *ada dasarnya suatu struktur sambungan terdiri dari " a! K#m!#nen struktur 'ang ,isambung, berupa Balk, klm, ataupun Batang (ekan dan Batang (arik b! Alat Pen'ambung dapat berupa *engencang #fastener&, Baut Biasa #rdinary Blts&, Baut Mutu (inggi #high streength blts&, sambungan dengan las #wled& serta yang sudah jarang digunakan *aku keling #ri/et& c! 7lemen Pen'ambung berupa pelat buhul atau pelatprfil penyambung Struktur Jembatan baja adalah merupakan gabungan dari batang-batang tersendiri yang disambungkan satu dengan yang lain sehingga membentuk struktur yang sesuai dengan yang diinginkan, seperti sruktur Jembatan +angka Batang seperti pada gambar berikut

)ambar. /.1.a (angkaian Struktur Jembatan (angka Batang

12


"#elj#n#


.alam struktur jembatan baja, untuk menyambung satu bagian knstruksi dengan bagian knstruksi yang lain, diperlukan knstruksi sambungan dan alat sambung yang sesuai dengan strukturnya dan dapat menerima beban yang bekerja serta mentransfer beban tersebut dari bagian knstruksi yang lain #misal sambungan antara Batang +angka dan $elagar melintang pada Jembatan +angka batang atau sambungan pada titik simpul batang rnagka!&

)ambar. /.1.b Susunan Sambungan antara Pa,a Jembatan (angka Batang

/.1.1. Jenis Alat Sambung Baut .alam knstruksi Bangunan Baja #Jembatan baja, Bangunan $edung dll&, alat sambung baut yang sering digunakan tergantung kebutuhan dari struktur bangunan tersebut, apakah struktur bersifat permanen atau semi permanen dan sifat dari sambungan! Apakah sambungan bersifat sendi atau kaku #+igid&! Ada dua jenis Baut yang sering digunakan antara lain " a ! Baut Biasa  Baut Gitam b! Baut Mutu (inggi A. Baut Hitam 0 Baut Biasa : Adalah baut yang dibuat dari baja karbn rendah yang memenuhi standar AS(M A-349, digunakan pada sambungan dengan struktur ringan atau sambungan yang tidak kaku #rigid&! Seperti +angka Kuda-kuda, sambungan $rding dsb! (erdapat dua jenis Baut Biasa yaitu "

12G


"#elj#n#




Baut ,engan Ulir Penu " Seluruh panjang batang Baut diulir penuh, sehingga dibagian bidang geser penampang baut harus diperhitungkan pada penampang dengan diameter dalam ulir  diameter Kren *,u& !



Baut ,engan Ulir sebagian " Bagian yang diulir hanya sebagian #bagian bidang geser utuh tidak diperhitungkan pada penampang dengan diameter luar ulir diameter nminal *,n&.

du

dn

)ambar. /.1.+. Baut Hitam Ulir Sebagian

du

)ambar. /.1.,. Baut Hitam Ulir Penu

*ada kepala baut biasanya ditulis kde mutu baut, yang menunjukkan besar tegangan leleh minimum baut seperti !: atau ,C, yang artinya " = Kde ,: < Baut .engan (egangan leleh < ,:!144  =!44 Kf ; cm

Kde ,C < Baut .engan (egangan leleh < !C!144  3!=44 Kg ; cm = 'kuran Baut hitam yang sering dipergunakan dalam struktur baja dapat diambil seperti dalam (abel berikut 4iameter N#minal *,n& n+ "m !3C !1= !2C !3 !9C 1 1,2

D,2= 1=,94 12,C9 1D,42 ==,== =2,4 3C,14

Tinggi

4iameter

KO47

"ur *mm& D 13 1: 1D == =2 3C

nti *,u& mm 9,D D,DD 1=,D= 12,C4 1C,:1 =1,3 3=,:C

M14 M1= M1: M=4 M== M =2 M3C

TAB7./.1.a. BAUT HTA" *4iambil ,ari Tabel Pr#$il Baja&

1@


"#elj#n#


B. Baut "utu Tinggi *Hig Strengt B#lt& : Baut mutu tinggi biasanya digunakan pada sambungan yang rigid #kaku&, dengan kekuatan tarik yang sangat tinggi, baut mutu tinggi, dapat menahan geseran pada bidang sambungan, yang dalam penggunaannya baut mutu tinggi disertai dengan sebuah +ing! Baut mutu tinggi yang sering digunakan adalh Baut mutu tinggi dengan kde A 3=2 dan A D4 yang dituliskan pada kepala baut seperti pada $mabar berikut " *j' E

du

A!D4

.



*anjang Baut

G

G

G

)ambar. /.1.,. Baut "utu Tinggi

Berikut adalah .aftar Kekuatan (arik Baut Mutu (inggi A 3=2 dan A D4 dengan beberapa diameter nminal " .iameter ?minal #.& %nch !1= !2C !3 !9C 1 !DC !2 !11C !3=

Mm 1=,9 1: 1D == =2, =D 3= 32 3C

.imensi Baut A3=2 Z AD4 Kepala Baut E G *j' !9C !21: 1 191: =2: !2 !2 123= !11C =31: 32: !3= 13: 3D: !9 =D1: !111: = = =23= = 321: =93= = !11: 121: !D

Mur  1 191: !2 =31: !13C =D1: = = !11C

G !9C 3D: 9: 22: :3: 1 19: 1 193= 1 113= 1 123=

Kekuatan (arik #K?& A3=2 AD4 #K?& #K?& 23 :9 C2 149 1=2 12: 193 =1C ==9 =C2 =D 32: 31: 2 39C 23C 2C :2C

TAB7. /.1.b. Besar Ukuran ,an Kekuatan Tarik Baut "utu Tinggi

/.1.2. Tata etak Baut (ata letak baut adalah menyusun psisi jumlah baut yang harus dipasang agar didapatkan sambungan yang memenuhi syarat yaitu " 

cukup kuat!



cukup rapat dan

11


"#elj#n#




cukup tempat!

*enempatan susunan baut memperhatikan arah gaya yang ditahan leh kelmpk baut tersebut, terutama pada susunan baut yang dibuat silang seperti pada gambar berikut, luas bidang efektif pada batang yang disembung dihitung sepanjang garis kritis #garis selang-seling&

$ambar! !1!e! Susunan etak Baut Silang

/.1.2.1. Jumla Baut : Agar mendapatkan kekuatan baut yang ptimium dengan asumsi beban ang diterima masing-masing baut sama besarnya! Maka disyaratkan, kecuali untuk unsur ikatan ringan dan sandaran, jumlah baut sejajar dengan arah garis kerja beban harus mempunyai jumlah minimum dua baut! .an maksimum lima Baut, dengan susunan sebagai berikut "

)ambar. /.1.e etak Jumla minimum Baut sejajar ara ga'a

12


"#elj#n#


/.1.2.2. Ukuran Baut .iamater Baut untuk unsur yang memikul beban tidak bleh kurang dari diameter nminal 1: mm! .iameter baut tidak bleh lebih dari = kali ketebalan bagian tertipis dalam hubungan! *ersyaratan ini tidak bertaku untuk pelat pengisi! .iameter baut datam prfil siku yang memikul beban tidak bleh lebih dari seperempat lebar kaki prfil dimana baut ditempatkan! /.1.2.. Jarak Antara Baut Jarak maksimum antara baut tepi dengan ujung pelat yang disambung harus sebesar 1= dikali tebal pelat lapis luar tertipis dalam sambungan atau 1,2 kali diameter baut, tetapi tidak bleh melebihi 124 mm! Jarak maksimum antara as baut tidak bleh lebih dari 9 kali diameter baut atau 12 kali tebal pelat tertipis yang disambung ! Jarak minimum antara as baut tidak bleh kurang dari 3 kali diameter baut atau 1= kali tebal pelat tertipis yang disambung!

'

S

'

' < Jarak Baut ke tepi *elat yang disambung S < Jarak antara Asa baut

/.1.2./% ubang-lubang .iameter nminal lubang yang selesai harus = mm lebih besar dari diameter nminal baut untuk baut dengan diameter tidak melebihi = mm! dan tidak lebih dari 3 mm lebih besar untuk baut dengan diameter lebih besar! ubang yang kebesaran dapat digunakan dalam tiap atau semua pelat lapis dari hubungan tumpuan atau gesek dengan syarat bahwa dipasang pelat cincin ketas diatas

1


"#elj#n#


lubang kebesaran yaitu dibawah kepala baut dan mur! .iameter lubang kebesaran tidak bleh melebihi nilai terbesar dari! 1!=2 d f atau df 8 C mm ubang sela pendek dapat digunakan dalam tiap atau semua pelat lapis dari hubungan tumpuan atau gesek, dengan syarat bahwa di pasang pelat cincin keras diatas lubang sela yaitu dibawah kepala baut dan mur! ubang sela pendek tidak bleh lebih paniang dari nilai terbesar" 1!33 df atau df 8 14 mm ubang sela panjang hanya dapat digunakan dalam pelat lapis bergantian dalam hubungan tumpuan atau gesek dengan syarat bahwa digunakan pelat cincin dengan tebal minimum C mm untuk menutup seluruh lubang sela panjang dibawah kepala baut dan murnya! ubang sela paniang tidak bleh lebih paniang dari =!2 d f !

Gubungan yang memikul gaya geser dapat mempunyai lubang kebesaranm, sela pendek atau sela panjang dengan pembatasan berikut" i! sambungan gesek -tidak dibatasi ii! sambungan tumpuan - lubang seta hanya bleh digunakan bila hubungan tidak dibebani eksentris dan bila baut dapat menumpu merata, dan bila seta adalah tegak lurus pada arah beban!

/.1.. Kuat N#minal Baut *( n& Kuat ?minal Baut adalah besarnya daya dukung satu baut pada sambngan tersebut yang tergantung dari .iameter dan mutu Baut, tebal pelat dan mutu pelat yang disambung serta tipe sambungan terhadap gaya geser yang bekerja! Sehingga Kekuatan ?minal Baut harus ditinjau terhadap tiga kemungkinan kerusakan sebagai berikut " a! *ada Baut *utus, Kekuatan Sambungan dihitung terhadap kekuatan $eser *enampang Baut!# *ada kekuatan ini sambungan dibagi dua tipe geser, yaitu ; $eser (ungal dengan luas penampang bidang geser < Satu luas penampang baut dan $eser $anda dengan luas bidang geser #m& kali luas penampang baut! b! *ada *elat rusak, Kekuatan Baut dihitung terhadap kekuatan (umpu #.esak& bagian tertipis dari *elat yang disambung

1/


"#elj#n#


c! *ada *elat *utus, sudah diperhitungkan pada perencanaan dimensi batang, sehingga pada kekuatan sambungan tidak perlu ditinjau! $ambar berikut menunjukan beberapa kemungkinan kerusakan yang terjadi pada daerah sambungan yang harus diperhatikan

)ambar. /.1.$. Kemungkinan Kerusakan Sambungan

Sambungan Baut dinyatakan aman bila terpenuhi syarat " Besar Beban terfaktr (u harus lebih kecil dari Besar Kekuatan ?minal Baut (n tereduksi, yang dinyatakan dengan +umus " R u  R n.φ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#1!!1&

Besar Kekuatan ?minal dihitung dengan ketentuan " uas baut Gitam diberikan dalam tabel sebagai berikut ?minal .iameter f Blt .iameter ?minal Baut df #1&

Blt Areas

Luas Baut

mm=

A> #=&

At #=&

A #=&

M1:

1

129

=41

M=4

==2

=2

31

M=

3=

323

2=

M34

21D

2:1

94:

M3:

92D

C19

141:

TAB7. /..1.+ uas Bi,ang Penam!ang Baut

1=


"#elj#n#


>atatan

" #1& ?tasi 7M0 berarti baut metrik #=& A> < luas inti baut, yang diulir At < luas untuk menghitung kekuatan tarik A < luas bagian pls nminal yang tidak diulir

A. Kekuatan )eser N#minal Baut Kekuatan geser nminal, +nf , dari baut harus dihitung sebagai berikut"

( n$ M @.>2 $ u$ k r *nn A# E n A#& !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#=!!1!& ?minal .iameter f Blt Diamter /ominal Baut mm Minimum Blt (ensin =ari#an Minimum Baut #$ u$ &K?m=

M1:

M=4

M=

M34

M3:

D2

12

=14

332

D4

Tabel ./.1.,. Tarikan Baut "inimum

dengan" f uf <

kekuatan tarik minimum baut #lihat (abel !1!d&

k r <

'ntuk semua hubungan lain, k r < 1!4! kecuali seperti yang diberikan dalam #(abel 19!=4 BMS Buku!9&

nn <

jumlah bidang geser melalui bagian baut yang berulir

Ac <

luas diameter lebin kecil pada baut #lihat (abel! !1!c&

n) <

jumlah bidang geser melalui bagian baut yang tidak berulir

A <

luas batang pls nminal pada baut #lihat (abel !1!c&

B. Kekuatan Tarik N#minal Baut Kekuatan tarik nminal baut, (nt, harus dibitung sebagai berikut"

( nt M At $ u$ NNNNNNNNNNNNNN!!!!!!!N!#3!!1!&

3. Kekuatan Tum!uan N#minal Pelat a!is Kekuatan tumpuan nminal pelat tertipis, + nb, harus dihitung sebagai berikut"

( nb M .2 ,$ t! $ u! NNNNNNNNNNNNN!#!!1& 1>


"#elj#n#


dengan syarat bahwa, untuk pelat tertipis yang memikul kmpnen gaya yang bekerja menuju suatu ujung, kekuatan tumpuan nminal dari nilai terkecil dari yang diberikan leh +umus berikut"

( nbQ M ae t! $ u! NNNNNNNNNNNNN!#2!!1& dengan" df < diameter baut t p

<

tebal pelat lapis

f up < ae

kekuatan tarik pelat lapis

< jarak minimum dari ujung lubang baut terdekat ke uiung pelat tertipis, dalam arah kerja gaya, ditambah setengah diameter baut!

4. Kekuatan )eser N#minal Baut ,alam Hubungan )esek Kekuatan ini hanya didapat dari sambungan yang menggunakan Baut Mutu (inggi yang dilaksanakan pengencangannya dengan menggunakan kunci (rsi! Kekuatan geser nminal baut dalam hubungan gesek, + af , harus dihitung sebagai berikut"

( a$ M W nei Nti K  NNN!!!NNNNNN!!!!!!NN!#:!!1& dengan" 

<

faktr geincir gesek ditentukan dalam ayat 9!1=!1!9!=! Buku !9

BMS nei < Jumlah permukaan antara efektip ?ti <

tarikan baut minimum pada pemasangan diberikan dalam (abel!!1!b

k h < faktr untuk berbagai jenis baut, seperti spesifikasi dalam pasal 9!1=!:!2; Buku!9 BMS < 1!4

untuk lubang standar;

< 4!C2

untuk lubang sela pendek dan kebesaran;

< 4!94

untuk lubang sela panjang!

1D


"#elj#n#


/.1./. (angkuman : 1! sambungan pada struktur baja dibedakan menjadi " a. Sambungan Kaku adalah sambungan yang memilki kekakuan yang cukup untuk mempertahankan sudut-sudut anara elemen yang disambung terhadap beban kerja! b. Sambungan Semi Kaku adalah sambungan yang tidak memilki kekakuan cukup untuk mempertahankan sudut-sudut anara elemen yang disambung terhadap beban kerja! (etapi memilki kapasitas yang cukup untuk memberikan kekangan yang dapat diukur terhadap besarnya perubahan sudut-sudut antara elemen struktur! +. Sambungan Se,erana adalah sambungan yang tidak memilki kekakuan untuk mempertahankan perubahan sudut-sudut elemen struktur! Sambungan yang demikian ini tidak bisa menerima mmen!

=! *ada dasarnya suatu struktur sambungan terdiri dari " a. K#m!#nen struktur 'ang ,isambung, berupa Balk, klm, ataupun Batang (ekan dan Batang (arik b. Alat Pen'ambung dapat berupa *engencang #fastener&, Baut Biasa #rdinary Blts&, Baut Mutu (inggi #high streength blts&, sambungan dengan las #wled& serta yang sudah jarang digunakan *aku keling #ri/et& +. 7lemen Pen'ambung berupa pelat buhul atau pelatprfil penyambung

3! Ada dua jenis Baut yang sering digunakan antara lain " a!Baut Biasa  Baut Gitam b!Baut Mutu (inggi

! Sambungan harus memenuhi syarat yaitu " 

cukup kuat!



cukup rapat dan



cukup tempat!

1


"#elj#n#


2! *enempatan susunan baut memperhatikan arah gaya yang ditahan leh kelmpk baut tersebut!

:! jumlah

baut sejajar dengan arah garis kerja beban harus mempunyai jumlah

minimum dua baut! .an maksimum lima Baut, dengan susunan sebagai berikut "

9! Jarak maksimum antara baut tepi dengan ujung pelat yang disambung harus sebesar 1= dikali tebal pelat lapis luar tertipis dalam sambungan atau 1,2 kali diameter baut, tetapi tidak bleh melebihi 124 mm! Jarak maksimum antara as baut tidak bleh lebih dari 9 kali diameter baut atau 12 kali tebal pelat tertipis yang disambung ! Jarak minimum antara as baut tidak bleh kurang dari 3 kali diameter baut atau 1= kali

tebal pelat tertipis yang disambung!

'

S

' ' < Jarak Baut ke tepi *elat yang disambung S < Jarak antara Asa baut

1G


"#elj#n#


9! Kekuatan ?minal Baut hars ditinjau terhadap tiga kemungkinan kerusakan sebagai berikut a! *ada Baut *utus, Kekuatan Sambungan dihitung terhadap kekuatan $eser *enampang Baut!# *ada kekuatan ini sambungan dibagi dua tipe geser, yaitu ; $eser (ungal dengan luas penampang bidang geser < Satu luas penampang baut dan $eser $anda dengan luas bidang geser #m& kali luas penampang baut! b! *ada *elat rusak, Kekuatan Baut dihitung terhadap kekuatan (umpu #.esak& bagian tertipis dari *elat yang disambung c! *ada *elat *utus, sudah diperhitungkan pada perencanaan dimensi batang, sehingga pada kekuatan sambungan tidak perlu ditinjau!

C! Sambungan Baut dinyatakan aman bila terpenuhi syarat " Besar Beban terfaktr (u harus lebih kecil dari Besar Kekuatan ?minal Baut (n tereduksi, yang dinyatakan dengan +umus " R u  R n.φ

D! Kekuatan ?minal Baut dihitung arga terke/cil dari " A. Kekuatan )eser N#minal Baut Kekuatan geser nminal, +n f , dari baut harus dihitung sebagai berikut"

( n$ M @.>2 $ u$ k r *nn A# E n A#&

B. Kekuatan Tarik N#minal Baut Kekuatan tarik nminal baut, (nt, harus dibitung sebagai berikut"

( nt M At $ u$

3. Kekuatan Tum!uan N#minal Pelat a!is Kekuatan tumpuan nminal pelat tertipis, + nb, harus dihitung sebagai berikut"

( nb M .2 ,$ t! $ u! 1/@


"#elj#n#


dengan syarat bahwa, untuk pelat tertipis yang memikul kmpnen gaya yang bekerja menuju suatu ujung, kekuatan tumpuan nminal dari nilai terkecil dari yang diberikan leh +umus berikut"

( nbQ M ae t! $ u! 4. Kekuatan )eser N#minal Baut ,alam Hubungan )esek Kekuatan ini hanya didapat dari sambungan yang menggunakan Baut Mutu (inggi yang dilaksanakan pengencangannya dengan menggunakan kunci (rsi! Kekuatan geser nminal baut dalam hubungan gesek, + af , harus dihitung sebagai berikut"

( a$ M W nei Nti K 

1/1


"#elj#n#


!1!2! Kunci (es Ermatif Er matif 1! .itinjau .itinjau dari dari *erilakuk *erilakuk Struktur Struktur ada ada berapa berapa jenis jenis sambungan sambungan ! =! *ada prinsipnya prinsipnya Struktur Struktur sambungan sambungan terdiri terdiri dari dari  3! Bagaim Bagaimana ana syarat syarat sambun sambungan gan yang yang baik baik  ! Ada berapa berapa jenis jenis Baut yang diguna digunakan kan pada pada sambungan sambungan struktur struktur baja 2! $ambarkan $ambarkan bentuk bentuk dari Baut Biasa Biasa dan Baut Baut Mutu (inggi (inggi,, Jelaskan bedany bedanyaa  :! Ada berap berapaa jenis jenis mutu mutu Baut Baut Mutu Mutu (ing (inggi gi  9! Ada berapa berapa macam macam besar besar kekuatan kekuatan nminal nminal baut baut yang yang ditetapk ditetapkan an C! Apa yang yang dima dimaksu ksud d kekuat kekuatan an ?min ?minal al Baut Baut  D! Bagaimana Bagaimana syarat syarat Sambun Sambungan gan Baut Baut dinyata dinyatakan kan kuat kuat dan aman  14! $ambarkan susunan sambungan Baut yang memenuhi syarat  (entukan (entukan jarak jarak antara Baut 

1/2


"#elj#n#


/.2. Analisa Kebutuan Baut Pa,a Sambungan

Sepeti yang dijelaskan pada ad&!!=!#'nit!14&, bahwa alat sambungan yang digunakan pada struktur baja terdapat dua jenis Baut, yaitu ; Baut Biasa dan Baut Mutu (inggi! (inggi! .imana pada kedua baut tersebut telah ditetapkan besar tegangan dan kekuatan nmina nminall baut! baut! Berdasa Berdasarka rkan n ketent ketentuan uan tersebu tersebut, t, maka maka analisa analisa kebutu kebutuhan han baut baut dan kekuat kekuatan an sambung sambungan an dapat dapat diteta ditetapka pkan n tergan tergantun tung g sifat sifat pembeb pembebana anan n yang yang bekerja bekerja terhadap penampang kelmpk baut pada sambungan!

/.2.1. Si$at Pembebanan Tera,a! Penam!ang Baut Analisa kebutuhan baut pada sambungan adalah, menentukan  merencanakan jumlah kebutuhan baut serta susunannya untuk dapat menahan beban kerja pada sambungan tersebut! .itinjau .itinjau dari leta!k $aris kerja gaya terhadap titik berat susunan susunan alat sambung, sambung, analisa kebutuhan alat sambung dibedakan menjadi A. Sambungan Sambungan Baut Baut ang ang "enaan "enaan Beban Sentris Sentris Sambungan Baut dimana garis kerja beban bekerja melalui titik berat susunan baut, sehingga susunan baut dapat diperhitungkan adanya beban yang diterima secara merata pada setiap baut!

)ambar. )ambar. /.2.a. Sambungan Baut 4engan Beban Sentris

B. Sambungan Baut ang "enaan Beban 7ksentris Sambun Sambungan gan Baut Baut dimana dimana garis garis kerja kerja beban beban tidak tidak melalu melaluii titik titik berat berat susuna susunan n baut, baut, sehingga susunan baut harus diperhitungkan adanya beban sekunder berupa Mmen sebesar #M < * ) e& ihat $ambar! Beberapa sambungan dalam knstruksi Jembatan Baja yang termasuk jenis sambungan

1/


"#elj#n#


5ksentris ini adalah

)ambar. )ambar. /.2.a. Sambungan Baut 4engan Beban 7ksentris 7ksentris

/.2.2. Analisa Analisa Kebutuan Baut ,an Kekuatan Sambungan : .alam Analisa kebutuhan baut dan kekuatan sambungan adalah menentukan jumlah baut yang diperlukan dan menyusunan letak baut pada sambungan agar 1//


"#elj#n#


didapatkan jumlah baut yang efisien dan susunan letak baut yang efektif berdasarkan besar dan sifat beben yang bekerja

/.2.2.1. Sambungan Baut ang "enaan Beban Sentris *ada sambungan ini merupakan analisa kekuatan sambungan yang peling sederhana, dengan sifat beban yang sentris pada sambungan ini, jumlah kebutuhan baut yang diperlukan dapat dihitung langsung dengan sumsi seluruh jumlah baut yang ada menerima beban yang bekerja sama rata, dengan rumus "

n



Nu ( n X.

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#1!!=!&

.imana " ?u < Beban kerja terfaktr +n < Kekuatan ?minal Minimal Baut

*

< Eaktr +eduksi kekuatan

n

< Jumlah Baut yang .ibutuhkan

Bila terdapat jumlah baut lebih dari lima, maka baut harus dipasang lebih dari satu baris arah garis kerja beban yang bekerja

/.2.2.2. Sambungan Baut ang 'ena)an Beban ksentris Bila garis kerja gaya yang bekerja tidak melalui titik berat penampang kelmpk alat sambung, atau bekerja beban mmen! *ada jenis sambungan ini dibedakan menjadi dua type sambungan sebagai yaitu " 1&! Sambungan 5ksentris Menahan $eser dan entur *ada Alat sambung #Baut& mengalami tegangan tarik lentur dengan titik putar didaerah bagian pelat yang disambung yang mengalami desakan dan $eser akibat lngsrnya sambungan! =&! Sambungan 5ksentris Menahan $eser murni *ada Alat sambung #Baut& mengalami tegangan $eser akibat lngsr dan berputarnya sambungan dengan titik putar di titik pusat penampang susunan Baut!

A. Sambungan 4engan Beban 7ksentris ang menaan )eser entur 1/=


"#elj#n#


)ambar. /.2.b Sambungan 7ksentris "enaan )eser ,an entur

Jenis sambungan ini sering disebut dengan sambungan knsl, * bekerja sejauh #e& dari bidang pisang sambungan, sehingga pada susunan penampang Baut timbul beban Mu < *! e! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#=!!=&

Akibat beban kerja * dan mmen M! *enampang Baut tergeser dan bekerja gaya tarik (! Besar tegangan geser dan $aya (arik ( dihitung sebagai berikut "



Akibat )a'a P *4itinjau Kekuatan )eser& Seluruh, penampang Baut yang ada terjadi tegangan geser sebesar "

fu 

.u

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#3!!=&

n! A Baut

fu  =egangan geser ter$adi .u  Besar beban terfa#tor

 ?umla& baut A Baut  Luas penampang Baut n

1/>


"#elj#n#


Besar tegangan tersebut dia atas adalah besar tegangan yang terjadi di setiap satu baut! (egangan ijin $eser baut adalah " fd fd

 4,2! r ! f ub !m NNNNNNNN!N!#!!=&

 =egangan i$in geser Baut

 r 
 =egangan ultimate Baut m  ?umla&bidang geser baut

f ub



Akibat Beban " *4itinjau Kekuatan Tarik& *ada penampang baut terjadi mmen lentur dengan titik netral yang terletak sejauh #a& dari ujung pelat tertekan, sehingga terjadi diagram tegangan sebagai berikut #pada kndisi 5lastis atau pada kndisi *lastis& , *ada baut menerima tegangan tarik #(i& sebesar " a. Pa,a K#n,isi 7lastis *ada baut menerima tegangan tarik tidak merata, yang paling kritis adalah baut yang paling atas Besar jarak #a& diasumsikan #missal 4  a  letak baut yang paling bawah < y&

(3

@3 @1 a

y=

@

.engan melakukan statis mmen terhadap serat atas , diperleh " a = !b = a

=

1

   a  yi !=! ! ! d b= i 1

%



0 # a  y1&  # a  y =&  # a  y 3& - !=! !d = / , b !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! b . +

#2!!=&

1/D


"#elj#n#


Bila " a  y Wmaka asumsi letak garis netral #a& K5X, bila a  y maka asumsi letak #a& dipindah ke antara baut paling bawah dengan baut diatasnya! .emikian seterusnya sampai didapat letak #a& yang benar! Setelah didapat psisi #a& yang benar , maka " Menghitung besar gaya tarik (3 "

= 3 

Mu!; 3

! Ab !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

4b

#:!!=& 3

4b 

a !b 3



  ni! Ab! yi= NNNNNNNNNNNNNNNNNN!! i=

#9!!=& Kuat %jin (arik satu baut dihitung " n  4,2! f ub !4,92!

1 

 !d b

=

Sambungan dikatakan kuat  aman terhadap beban kerja bila dipenuhi syarat " 3u9

3*9

*an

T :

Rn

Apabila terjadi kndisi sebaliknya, bila cukup tempat susunan baut diperbesar jarak antara baut! Atau diameter baut diperbesar! b. Pa,a K#n,isi Plastis *ada kndisi ini

kekuatan baut dihitung sampai pada kekuatan batas yaitu

seluruh bauat yang ada menerima tegangan tarik yang sama rata ditetapkan sebesar +n sepeeti pada gambar diagram tegangan tarik di bawah! Seperti pada kndisi elastis, untuk menentukan besar jarak #a& yang sebenarnya diasumsikan # missal 4  a  letak baut yang paling bawah < y&

+n @3 @1 @

a

1/


y=

"#elj#n#


b

$aya nminal tarik Baut dihitung " n  ni ! f t ! 4,92 ! Ab

!

.engan melakukan statis mmen terhadap serat atas , diperleh " fy ! a ! b  ni ! ft ! 4,92 !

a

1 ! ! d b= ! ni 

ni! ft !4,92!1 ; ! !d b= !ni fy ! b

NNNNNNNNNNNNNNNNN#9!!=&

Bila " a  y Wmaka asumsi letak garis netral #a& K5X, bila a  y maka asumsi letak #a& dipindah ke antara baut paling bawah dengan baut diatasnya! .emikian seterusnya sampai didapat letak #a& yang benar! Setelah didapat psisi #a& yang benar , maka "

Menghitung besarnya Mmen nminal sambungan # Mn& " Mn

a     r ! ft ! 4,92 ! Ab !  y1  y =  y 3  fy ! a ! b "  y   =  !

NNNNNNN#C!!=& Sambungan dikatakan kuat  aman terhadap beban kerja bila dipenuhi syarat " 3u9

3*9

*an

#u

#n

Seperti pada perhitungan dengan kndisi 5lastis! Apabila terjadi kndisi sebaliknya, bila cukup tempat susunan baut diperbesar jarak antara baut! Atau diameter baut diperbesar!

1/G


"#elj#n#


B. Sambungan 7ksentris ang "enaan )eser murni

)ambar. /.2.+ Sambungan 7ksentris 'ang menaan )eser "urni

Jenis sambungan ini sering disebut dengan sambungan knsl, * bekerja sejauh #e& dari titik berat susunan baut #(itik [&, sehingga pada penampang Baut timbul beban M < *! e yang bekerja sejajar dengan bidang pisang sambungan! Akibat beban kerja * dan mmen M! *enampang Baut tergeser lngsr ke bawah dan berputar dengan titik putar #titik netral & di titik [ ! Maka pada seluruh baut terjadi gaya geser, dengan titik baut yang paling kritis adalah baut yang paling jauh dari titik netral [ , yaitu bekerja $aya geser sebesar #seperti gambar di atas&! Besar K ( dihitung sebagai berikut" Y Akibat )a'a P: Akibat beban * sambungan akan lngsr ke bawah,s eluruh baut menerima gaya geser merata sebesar

Kp



#1 ; = . & n

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#D!!=&

1=@


"#elj#n#


Y. Akibat Beban ": Akibat beban M yang bekerja di titik [! maka pada titik-titik penampang baut terjadi kaya kpel #Ki&, seperti pada cnth gambar di atas, dapat diuraikan sebagai berikut" M < K 1 ! r 1 8 K = ! r = 8 K 3 ! r 3 8 K  ! r  8 N 8 K n ! r n .imana besar r 1, r =, r 3, r  adalah sama Maka" K"

K

K$

Kn

r "

r 

r $

r n

.idapat " K 1 < r 1 #K nr n&, K = < r = #K nr n&, K 3 < r 3 #K nr n&, K  < r  #K nr n& N dst! Jadi "

a M < #K nr n& #r 1= 8 r == 8 r 3= 8 r =& < #K nr n&  r i= %<1

Maka "

K n



M !r n

$adi " K n 

n

 r i

=

M !r n =

=

#r 1  r = 

M !r n

=



 r : &

=

r 1

NNNNNNN!!!!

i 1

#14!!=&

Bila :

&"  %" ,

r i <

didapat

r1= < 1= 8 @1=

Selanjutnya K n dapat diuraikan menjadi K n) dan K ny

K i 

M' %i 



!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#11!!=&

 ( & i  %i )

.an

K i% 

M' & i

 ( & i   %i  )

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!##1=!!=&

untuk mempermudah perhitungan mencari K i dan K iy dapat dilakukan dengan menggunakan tabel sebagai berikut"

1=1


"#elj#n#


(abel perhitungan $aya yang bekerja pada Baut akibat Beban Mmen Z * ?! Baut

i

@i

$aya yang bekerja pada baut Akibat Beban Mmen i= @ i= K )

K y

Akibat * K p

1 = 3 n Jumlah .engan demikian maka besarnya $aya yang bekerja #K +& pada Baut paling kritis #Baut ?! & adalah merupakan +esultant dari gaya-gaya K , K @ dan K p, dapat dihitung sebesar "

KR

 K * &   K * %  K   

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#13!!=&

Sambungan ,in'atakan kuat menerima beban kerja bila K (  ( n Besar + n dihitung < Kutan geser nminal baut terkecil dari pasal!!1

1=2


"#elj#n#


/.2.. (angkuman 1! Secara garis besar terdapat dua jenis sifat pembebanan yang bekerja pada sambungan baut yaitu " A. Sambungan Baut ang "enaan Beban Sentris Sambungan Baut dimana garis kerja beban bekerja melalui titik berat susunan baut, sehingga susunan baut dapat diperhitungkan adanya beban yang diterima secara merata pada setiap baut!

jumlah kebutuhan baut yang diperlukan dapat dihitung langsung dengan sumsi seluruh jumlah baut yang ada menerima beban yang bekerja sama rata, dengan rumus "

n



Nu ( n X.

Bila terdapat jumlah baut lebih dari lima, maka baut harus dipasang lebih dari satu baris arah garis kerja beban yang bekerja

B. Sambungan Baut ang "enaan Beban 7ksentris Sambungan Baut dimana garis kerja beban tidak melalui titik berat susunan baut, sehingga susunan baut harus diperhitungkan adanya beban sekunder berupa Mmen sebesar #M < * ) e& ihat $ambar!

1=


"#elj#n#


Beberapa sambungan dalam knstruksi Jembatan Baja yang termasuk jenis sambungan 5ksentris ini adalah

=! Ada dua Jenis sambungan yang Menahan Beban eksentris, yaitu " a! Sambungan 5ksentris yang menahan $esesr Murni ; Seluruh Baut menerima $aya geser Murni! $aya yang bekerja #K + & pada Baut paling kritis #Baut ?! & adalah merupakan +esultant dari gaya-gaya K , K @ dan K p, dapat dihitung sebesar " KR

 K * &   K * %  K   

1=/


"#elj#n#


Sambungan ,in'atakan kuat menerima beban kerja bila K (  ( n

b! Sambungan 5ksentris yang menahan beban $eser entur ; Baut menahan $aya (arik lentur dan $aya $eser yang bersamaan ! *ada Sambungan jenis ini kekuatan sambungan dapat dihitung dengan dua kndisi, yaitu ; *ada Kndisi 5AS(%S,


3*9

*an

T :

Rn

*ada Kndisi *AS(%S,

Menghitung besarnya Mmen nminal sambungan # Mn& " Mn

a     r ! ft ! 4,92 ! Ab !  y1  y =  y 3  fy ! a ! b "  y   =  !


3*9

*an

#u

#n

1==


"#elj#n#


/.2./. Kun+i Tes 9#rmati$ 1! Apa yang dimaksud dengan analisa kebutuhan Baut pada struktur sambungan Baut  =! Ada berapa sifat *embebanan yang bekerja pada struktur sambungan baut  3! Apa yang dimaksud Sambungan Baut Menahan Beban Sentris  $ambarkan yang jelas ! (uliskan +umus untuk menentukan jumlah Baut yang diperlukan pada struktur sambungan Baut yang menahan Beban sentris  2! Ada berapa Macam Sambungan Baut @ang menahan Beban 5ksentris  Sebutkan *erbedaannya  :! $ambarkan Struktur sambungan Baut yang Akibat beban eksentris menahan $eser Murni 9! (ulis +umus Besar beban yang bekerja pada baut  C! $ambarkan Struktur sambungan Baut yang Akibat beban eksentris menahan $eser entur D! (ulis +umus Besar beban yang bekerja pada baut  14! *erhitungan Sambungan 5ksentris 

1=>


"#elj#n#


1=D


"#elj#n#


/.. Struktur Sambungan 4engan as /.3.1. Pr%ses Pengelasan Sambungan las yang dilakukan adalah pengelasan dengan las panas busur listrik dengan bahan tambahan las berupa 5lectrda, Arus listrik didapat dari alat $eneratr Khusus yang mempunyai daya amper dan /ltage yang bisa diatur disesuaikan dengan batang yang disambung dan jenis elektrda yang digunakan! as sebagai alat sambung yang digunakan pada struktur baja Sipil baik gedung maupun jembatan, terdapat dua prses pengelasan yang sering digunakan yaitu " a! *rses pengelasan SMA #Shielded Metal Arc elding& as lgam terlindung merupakan prses pengelasan yang paling sederhana dan paling muah, yang sering digunakan pada pengelasan di lapangan, yaitu penyambungan bagian bagian struktur menjadi struktur! @ang sering disebut *rses pengelasan Elektr1*a T1ngkat #anual7 *rses pengelasan ini juga sering digunakan pada

pengelasan pabrikasi di wrkshp! b! *rses pengelasan SA #Submegged Arc elding& as gam terbenam, yang sering digunakan pada pengelasan pabrikasi di krshp, yaitu pengelasan bagian-bagian struktur yang akan dirangkai di lapangan! Selanjutnya masih banyak jenis prses pengelasan yang ada, yang jarang dan hampir tidak pernah digunakan pada pengelasan Baja struktur sipil! .iantaranya " c! *rses pengelasan $MA #$as Metal Arc elding&, d! *rses pengelasan berinti Eluks E>A #Elu) >red Arc elding& e! *rses pengelasan 5S #5lectr Slag elding&

)enerat#

r 5lektrda Arus *sitif

*anas Busur istrik

Bahan .asar Struktur Baja JembatanArus ?eatif Juruan Teknik Si!il

1= "#elj#n#


)ambar. /..a Sketsa Pr#ses Pengelasan istrik

/..2. Jenis as ,an Ketebalan (en+ana (erdapat empat Jenis pengelasan yang dilakukan sebagai alat sambung as pada struktur baja yaitu " /..2.1.as Tum!ul *)r##e el,& : as tumpul biasanya dilakukan pada sambungan sebidang untuk penyambungan ujung-ujung pelat datar dengan ketebalan yang sama atau hampir sama! (erdapat dua macam las tumpul yaitu " 

as (umpul *enetrasi *enuh ; dimana pada sambungan terdapat penyatuan antara las dan bahan yang disambung sepanjang kedalaman penuh sambungan



as (umpul *enetrasi Sebagian ; dimana kedalaman penetrasi lebih kecil daripada kedalaman penuh sambungan!

Sam bungan .atar sama tebal

Sambungan .atar tkd sama tebal

)ambar. /..b Penggunaan as Tum!ul !a,a Sambungan 4atar

'kuran as adalah jarak antara permukaan luar las terhadap kedalaman penetrasi yang terkecil! Ketebalan +encana as (umpul #tt& adalah tebal penampang retak las yang diperhitungkan untuk perhitungan kekuatan nminal las! ditetapkan sebagai berkut " 'ntuk as (umpul *enetrasi penuh, tebal rencana las adalah kuran las yang ada! 'ntuk as (umpul *enetrasi sebagian adalah " Bila Sudut antara bagian yang disambung  :44 " 

as satu sisi tt < #d - 3& mm



as dua sisi tt < #d3 8 d F :& mm 1=G


"#elj#n#


Bila Sudut antara bagian yang disambung  :44 " 

as satu sisi tt < d mm



as dua sisi tt < #d3 8 d& mm

.imana ; d , d3, d adalah kedalaman yang dipersiapkan untuk as! Seperti yang ditabelkan pada Buku 9 BMS, yang tergantung dari bentuk pengelsannya yaitu " (ebal efektif dari as (umpul *enetrasi Sebagian (ype f %ncmplete *enetratin Butt eld ?enis Las =umpul enetrasi Sebagian Single L

 tunggal

.uble L

 ganda

Angle f *reparatin 1 Sudut ersiapan 1

.esign (hrat (hickness #mm& =ebal Le&er encana mm"

1  :4 1  :4 1  :4 1  :4

d F 3 mm d d3 8 d F : mm d3 8 d

(abel! !3!a (ebal as (umpul *enetrasi sebagian >atatan " #1& d < kedalaman persiapan #d3 dan d adalah untuk tiap sisi las&

1 < sudut persiapan #=&

'ntuk las tumpul penetrasi sebagian yang dibuat dengan cara pengelasan tmatik dengan melalui pengujian makr dari hasil las, peningkatan tebal rencana sampai kedalaman persiapan dapat diijinkan!

uas 7$ekti! uas efektip las tumpul adalah perkalian panjang efektip dengan tebal retak rencana!

/..2.2. as Su,ut *9illet el,& : as sudut merupakan jenis las yang sering digunakan dibanding jenis las yang lain, merupakan las yang paling eknmis! as sudut digunakan pada sambungan lewatan, sambungan siku, sambungan ujung dan sisi batang, sambungan kpel dan sambungan knsl! Ada tiga tipe las sudut, yaitu ; as Sudut Knkaf, as Sudut Kn/eks dan las Sudut .atar

tw

tw

1>@


tw

"#elj#n#


as Sudut K/eks

as Sudut Knkaf

as Sudut .atar

)ambar. /.. + Tiga Ti!e as Su,ut

Ketebalan +encana as sudut #t w& adalah tebal penampang retak las yaitu daerah bagian las yang memungkinkan terjadinya kerusakan akibat beban kerja untuk perhitungan dalam menentukan kekuatan nminal las sudut! ditetapkan pada buku 9 BMS dalam #(abel 9!=& sebagai berkut " 'kuran minimum las sudut, selain dari las sudut yang digunakan untuk memperkuat las tumpul, harus sesuai (abel 9!= kecuali bahwa ukuran las tidak bleh melebihi tebal bagian lebih tipis dalam sambungan

(hickness f (hickest *art =ebal bagian paling =ebal t mm

Minimum SiYe f a Eillet weld U#uran Minimum Las Sudut tw mm

t9 t  14 t  12 t  =4 t  =4 t  :4 t  :4

3  2 : C 14 1=

9  14  12  =4  4  :4 

(abel! !3!b 'kuran Minimum as Sudut

/..2.. as Baji ,an as Pasak Kedua tipe las ini jarang digunakan di struktur baja jembatan! Kecuali unt sambungan sementara! #Selanjutnya syarat dan peraturan *engelasan serta batasan ukuran las dan besar tegangan ijin las diberlakukan seperti pada Buku S?%-(-43-=442 #pada bab tentang sambungan las&!

/... Kekuatan N#minal as

1>1


"#elj#n#


Berdasarkan (eri perencanaan dengan metda +E., tegangan ijin las # f uw& diambil berdasarkan jenis prses pengelasan serta 5lectrda yang digunakan #Jenis 5lektrda adalah 5!1, 5!C, 4, 24, dimana nila 4 dan seterusnya menunjukan besarnya # f uw& pada alas yang dihasilkan dalam satuan Mpa, seperti yang ditetapkan dalam #(abel!9!=2& Buku S?%-(-43-=442 berikut "

Manual Metal Arc 5lectrda Ele#troda Aliran Metal Biasa

Submerged Arc Aliran =erendam Elu) >red Arc Aliran 4nti
?minal (ensile Strenght f eld Metal Ke#uatan =ari# /ominal Metal Las #f uw& M*a

51

4

14

5C

24

C4

(abel! !3!b Kekuatan (arik ?minal Metal as f uw

(abel 9!=: faktr +eduksi untuk Gubungan ebih yang .ilas K r ength f eld an$ang Las w& m k r

w  1!9 1!44

1!9   w  C!4 1!14 F 4!4:  w

 w  C!4 4!:=

Kekuatan las dinyatakan dalam kekuatan las tiap satuan panjang as yang kekuatannya tergantung dari tebal las, mutu bahan yang dilas dan mutu bahan isian #5lektrda& yang digunakan! .engan Besarnya Kekuatan ?minal dihitung sebagai berikut " A. Kekuatan N#minal as Tum!ul Bila Sambungan as dibebani dengan $aya (arik atau (ekan aksial terhadap luas efektif bidang as " (n

M

. $ '. *tt&

*ada Bahan yang disambung !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#1!!3!&

.an (n

M

. f uw. *tt&

*ada Bahan las!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#=!!3!&

Bila Sambungan as dibebani dengan $aya $eser terhadap luas efektif bidang as " (n

M

. *@%>$ '&. *tt&

*ada Bahan yang disambung !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#3!!3!&

.an (n

M

. *@%>! f uw& *tt&

*ada Bahan las!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#!!3!& 1>2


"#elj#n#


.imana "



< Eaktr reduksi keuatan < 4,92 - 4,D #lihat BMS buku bagian !9&

f uw

< (egangan ijin las < 4,: ! Eu atau 4,92 ! Eu

tt

< (ebal las efektif #mm&

B. Kekuatan N#minal as Su,ut Bila Sambungan as dibebani dengan $aya terfaktr terhadap luas efektif bidang as " (n

M

. *@%>.$ '.& *tt&

*ada Bahan yang disambung !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#2!!3!&

.an (n

M

. *@%> !f uw& *t&

*ada Bahan las!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#:!!3!&

.imana "



< Eaktr reduksi keuatan < 4,92 - 4,D #lihat BMS buku bagian !9&

f uw

< (egangan ijin las < 4,: ! Eu atau 4,92 ! Eu

tw

< (ebal las efektif #mm&

(e bal efkt as

*anjang as

)ambar. /..,. Sambungan ,engan as Su,ut

1>


"#elj#n#


/../. (angkuman 1! Sambungan las yang dilakukan adalah pengelasan dengan las panas busur listrik dengan bahan tambahan las berupa 5lectrda, Arus listrik didapat dari alat $eneratr Khusus yang mempunyai daya amper dan /ltage yang bisa diatur disesuaikan dengan batang yang disambung dan jenis elektrda yang digunakan! =! terdapat dua prses pengelasan yang sering digunakan yaitu " a! *rses pengelasan SMA #Shielded Metal Arc elding& as lgam terlindung merupakan prses pengelasan yang paling sederhana dan paling muah, yang sering digunakan pada pengelasan di lapangan, yaitu penyambungan bagian bagian struktur menjadi struktur! @ang sering disebut *rses pengelasan Elektr1*a T1ngkat #anual7 *rses pengelasan ini juga sering digunakan pada

pengelasan pabrikasi di wrkshp! b! *rses pengelasan SA #Submegged Arc elding& as gam terbenam, yang sering digunakan pada pengelasan pabrikasi di krshp, yaitu pengelasan bagian-bagian struktur yang akan dirangkai di lapangan! 3! (erdapat empat Jenis as yang digunakan " a! as (umpul " as (umpul *enetrasi enuh as (umpul *enetrasi Sebagian b! as Sudut c! as *asak d! as Baji ! 'ntuk as (umpul *enetrasi penuh, tebal rencana las adalah kuran las yang ada!

2! 'ntuk as (umpul *enetrasi sebagian adalah " Bila Sudut antara bagian yang disambung  :44 " /./.

as satu sisi tt < #d - 3& mm

/.=.

as dua sisi tt < #d3 8 d F :& mm

Bila Sudut antara bagian yang disambung  :4 4 " 

as satu sisi tt < d mm



as dua sisi tt < #d3 8 d& mm 1>/


"#elj#n#


:! uas efektip las tumpul adalah perkalian panjang efektip dengan tebal retak rencana!

9! Ada tiga tipe las sudut, yaitu ; as Sudut Knkaf, as Sudut Kn/eks dan las Sudut .atar

tw

tw

as Sudut K/eks

tw

as Sudut Knkaf

as Sudut .atar

C! 'kuran minimum las sudut, selain dari las sudut yang digunakan untuk memperkuat las tumpul, harus sesuai (abel 9!= Buku!9 BMS, kecuali bahwa ukuran las tidak bleh melebihi tebal bagian lebih tipis dalam sambungan

(hickness f (hickest *art =ebal bagian paling =ebal t mm

Minimum SiYe f a Eillet weld U#uran Minimum Las Sudut tw mm

t9

3  2 : C 14 1=

9  t  14 14  t  12 12  t  =4 =4  t  =4 4  t  :4 :4  t  :4

14! Kekuatan las dinyatakan dalam kekuatan las tiap satuan

panjang as yang

kekuatannya tergantung dari tebal las, mutu bahan yang dilas dan mutu bahan isian #5lektrda& yang digunakan! .engan Besarnya Kekuatan ?minal dihitung sebagai berikut " A. Kekuatan N#minal as Tum!ul Bila Sambungan as dibebani dengan $aya (arik atau (ekan aksial terhadap luas efektif bidang as " (n

M

. $ '. *tt&

*ada Bahan yang disambung 1>=


"#elj#n#


(n

M

. f uw. *tt&

*ada Bahan las

Bila Sambungan as dibebani dengan $aya $eser terhadap luas efektif bidang (n

M

. *@%>$ '&. *tt&

(n

M

. *@%>! f uw& *tt&

*ada Bahan yang disambung *ada Bahan las

B. Kekuatan N#minal as Su,ut Bila Sambungan as dibebani dengan $aya terfaktr terhadap luas efektif bidang as " (n

M

. *@%>.$ '.& *t&

M

. *@%> !f uw& *t&

*ada Bahan yang disambung

.an (n

*ada Bahan las

1>>


"#elj#n#


/..=. Kun+i Tes 9#rmati$ 1! Ada berapa jenis *rses pengelasan as istrik  =! Ada berapa macam Kampuh as listrik yang digunakan pada struktur Baja  3! Sebutkan dua tipe as (umpul, Jelaskan perbedaannya  ! Apa *erbedaan dari as (umpul dengan as Sudut  2! Sebutkan tiga tipe as Sudut #$ambarkan perbedaannya & :! Apa yang dimaksud uas 5fektif *enampang as  9! Apa yang dinyatakan dengan Kekuatan ?minal as  C! Ada berapa peninjauan besar Kekuatan ?minal as  D! (ulis rumus Kekuatan ?minal as (umpul 14! (ulis rumus Besar Besar Kekuatan ?minal as Sudut!

1>D


"#elj#n#


/./. Analisa Kebutuan as Pa,a Sambungan Sepeti yang dijelaskan pada ad&!!3!#'nit!1=&, bahwa alat sambungan las yang digunakan pada struktur baja terdapat dua (ipe as, yaitu ; as (umpul dan as Sudut ! .imana pada kedua (ipe as

tersebut telah ditetapkan besar tegangan dan kekuatan

nminal Masing-masing as! Berdasarkan ketentuan tersebut, maka analisa kebutuhan as dan

kekuatan sambungan as dapat ditetapkan tergantung (ipe as yang

digunakan dan sifat pembebanan yang bekerja terhadap penampang kelmpk as pada sambungan!

/./.1. Si$at Pembebanan Tera,a! Penam!ang as Analisa kebutuhan as pada sambungan adalah, menentukan  merencanakan *anjang

kebutuhan as serta susunannya untuk dapat menahan beban kerja pada

sambungan tersebut! .isini ketebalan as sudah ditetapkan berdasarkan ketebalan pelat yang disambung! .itinjau dari letak $aris kerja gaya terhadap *enampang as dan titik berat kelmpk penampang retak las , analisa kebutuhan alat sambung dibedakan menjadi

A. Sambungan as ang "enaan Beban Sentris Sambungan as dimana garis kerja beban bekerja melalui titik berat susunan *enampang retak las, sehingga uas *enampang retak as

dapat diperhitungkan

adanya beban yang diterima secara merata pada setiap *enampang as

*anjang as

)ambar. /..a. Sambungan as 4engan Beban Sentris

1>


"#elj#n#


*ada sambungan ini analisa kebutuhan las adalah menghitung panjang las yang diperlukan dengan syarat kekuatan sambun

B. Sambungan Baut ang "enaan Beban 7ksentris Seperti pada Sambungan Baut yang menahan beban eksentris adalah bila garis kerja beban tidak melalui titik berat susunan penampang retak as, sehingga susunan penampang retak as harus diperhitungkan adanya beban sekunder berupa Mmen sebesar #M < * ) e& ihat $ambar!

/./.2. Analisa Kebutuan as ,an Kekuatan Sambungan :

)ambar. /..b. Bebera!a sambungan ,alam k#nstruksi Jembatan Baja 'ang termasuk jenis sambungan 7ksentris

1>G


"#elj#n#


.alam Analisa kebutuhan as dan kekuatan sambungan adalah menentukan *anjang as efektif yang diperlukan dan menyusunan etak *enampang +etak as pada sambungan agar didapatkan panjang as yang efisien dan susunan letak baut yang efektif berdasarkan besar dan sifat beben yang bekerja

/./.2.1. Sambungan as ang "enaan Beban Sentris *ada sambungan ini merupakan analisa kekuatan sambungan yang peling sederhana, dengan sifat beban yang sentris pada sambungan ini, *anjang as yang diperlukan dapat dihitung langsung dengan asumsi seluruh penampang letak las yang ada menerima beban yang bekerja sama rata, dengan rumus "

- las



Nu (n  .

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#1!!!&

.imana " ?u < Beban kerja terfaktr

Rn+ < Kekuatan ?minal Minimal Baut

*

< Eaktr +eduksi kekuatan

las < *anjang as yang .ibutuhkan

*anjang as yang didapat harus memenuhi ketentuan dan peraturan yang ditetapkan dalam Buku! S?% (-43-=442

/./.2.2. Sambungan Baut ang 'ena)an Beban ksentris Bila garis kerja gaya yang bekerja tidak melalui titik berat penampang kelmpk alat sambung, atau bekerja beban mmen! *ada jenis sambungan ini dibedakan menjadi dua type sambungan sebagai yaitu " 1&! Sambungan 5ksentris Menahan $eser dan entur *ada Alat sambung #as& mengalami tegangan tarik lentur dengan titik putar didaerah bagian pelat yang disambung yang mengalami desakan dan $eser akibat lngsrnya sambungan!

1D@


"#elj#n#


=&! Sambungan 5ksentris Menahan $eser murni *ada Alat sambung #as& mengalami tegangan $eser akibat lngsr dan berputarnya sambungan dengan titik putar di titik pusat penampang susunan as!

A. Sambungan as ang "enaan )eser entur Jenis sambungan ini ditinjau dari arah beban terhadap bidang pisah sambungan dimana mmen Bekerja (egak urus Bidang *isah

Titik !utar sambungan

*ada sambungan di atas, akibat beban * kerja sejauh #e& dari bidang pisah sambungan, penampang as akan lngsr dan berputar dengan titik netral #titik putar sambungan& di titik las paling bawah! Maka pada penampang as yang paling kritis #titik 2&, terjadi tegangan "

- Akibat "#men A#ibat be#er$a momen M 2 e 0 "% pada penampang Las a#an tertari# berputar" dengan titi# netral dianggap" ter$adi pada Las yang paling ba'a&% se&ingga ter$adi tegangan tari# pada las yang paling atas sebesar:

f'



 M 0 40las

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#=!!&

1D1


"#elj#n#


.i mana" %)las < =#11= ! h3 ! a&

- Akibat beban P *enampang as lngsr ke bawah, sehingga tedadi tegangan geser sebesar"

4

!

 -la !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#3!!&

Kedua tegangan tersebut bekerja bersamaan pada *enampang las, maka as dikatakan kuat menahan beban bila dipenuhi syarat " Akibat Beban Mmen "

f'



 M 0 & 

=1 ; 1= ! & 3 ! t ' 



fu'

NNNNNNNNNNN#!!&

.idapat harga h Akibat Beban Knsl * " 4



. = t ' !&  NNNNNNNNNNNNNNNNNNN!!#2!!&

.idapat harga

h

.ari harga h yang di dapat di atas, diambil harga h yang paling besar kemudian dikntrl kekuatannya!

B. Sambungan as ang "enaan )eser "urni 1&! *ada Kndisi 5lastis!

* 1D2


"#elj#n#


*



y h1

 te h=

)

Y `

Kekuatan las *ada sambungan las ini, dicari tegangan yang paling kritis # 4& akibat beban * yang bekerja sejauh #& dari titik berat penampang pengelasan yaitu berada pada tititk las yang paling jauh dari (itik berat penampang pengelasan #  &! Besar tegangan kritis #4& dihitung denagn tahapan perhitungan sebagai berikut " b. Menetukan etak titik berat penampang pengelasan " R



 A .P A 

i

% R ,iukur ,ari te!ilas yangtegak NNNNNNNN!#:!!&



+. Menentukan besar mmen %nersia penampang pengelasan " 



  

i

 A

i

.'i

2

!

'









  '

i

 A

i

. i

2

NNNN!#9!!&

'

,. Menantukan besar tegangan kritis pada as " - Akibat beban langsung P "

Z!



P

 A

NNNNNNNNNN!!#C!!&

- Akibat Mmen < *!  ZP



". '

Z'

!



". P !

NNNNNNNNNNN!#D!!&

e. Besar tegangan Kritis as " Z

  Z    Z  Z  NNNNNNNNNNNNNNNNN!!#14!!& 2

P

2

!

'

Sambungan as dikatakan aman terhadap beban bila dipenuhi syarat "

1D


"#elj#n#


. $  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#11!!&

/./.. (angkuman

1D/


"#elj#n#


1! Analisa kebutuhan as pada sambungan adalah, menentukan  merencanakan *anjang kebutuhan as serta susunannya untuk dapat menahan beban kerja pada sambungan tersebut =! .itinjau dari letak $aris kerja gaya terhadap *enampang as dan titik berat kelmpk penampang retak las , analisa kebutuhan alat sambung dibedakan menjadi A. Sambungan as ang "enaan Beban Sentris Sambungan as dimana garis kerja beban bekerja melalui titik berat susunan *enampang

retak

las, sehingga

uas *enampang

retak

as

dapat

diperhitungkan adanya beban yang diterima secara merata pada setiap *enampang as

*anjang as

*ada sambungan ini analisa kebutuhan las adalah menghitung panjang las yang diperlukan dengan syarat kekuatan sambun

B. Sambungan as ang "enaan Beban 7ksentris Seperti pada Sambungan ast yang menahan beban eksentris adalah bila garis kerja beban tidak melalui titik berat susunan penampang retak as, sehingga susunan penampang retak as harus diperhitungkan adanya beban sekunder berupa Mmen sebesar #M < * ) e& ihat $ambar!

1D=


"#elj#n#


)ambar. /..b. Bebera!a sambungan ,alam k#nstruksi Jembatan Baja 'ang termasuk jenis sambungan 7ksentris

$' *ada sambungan as @ang menahan Beban Sentris merupakan analisa kekuatan sambungan yang peling

sederhana, dengan sifat beban yang sentris pada

sambungan ini, *anjang as yang diperlukan dapat dihitung langsung dengan asumsi seluruh penampang letak las yang ada menerima beban yang bekerja sama rata, dengan rumus "

- las



Nu (n  .

1D>


"#elj#n#


*' Sambungan as @ang Menahan Beban 5ksentris Bila garis kerja gaya yang bekerja tidak melalui titik berat penampang kelmpk alat sambung, atau bekerja beban mmen! *ada jenis sambungan ini dibedakan menjadi dua type sambungan sebagai yaitu " A. Sambungan as ang "enaan )eser entur Jenis sambungan ini ditinjau dari arah beban terhadap bidang pisah sambungan dimana mmen Bekerja (egak urus Bidang *isah

- Akibat "#men A#ibat be#er$a momen M 2 e 0 "% pada penampang Las a#an tertari# berputar" dengan titi# netral dianggap" ter$adi pada Las yang paling ba'a&% se&ingga ter$adi tegangan tari# pada las yang paling atas sebesar: f'



 M 0 &  40las

- Akibat beban P *enampang as lngsr ke bawah, sehingga tedadi tegangan geser sebesar"

4 

!

 -la

1DD


"#elj#n#


as dikatakan kuat menahan beban bila dipenuhi syarat " Akibat Beban Mmen "

f'



 M 0 & 

=1 ; 1= ! & 3 ! t ' 



fu'

.idapat harga h

Akibat Beban Knsl * " 4



.

.idapat harga

= t ' !& 

h

.ari harga h yang di dapat di atas, diambil harga h yang paling besar kemudian dikntrl kekuatannya! B. Sambungan as ang "enaan )eser "urni *ada sambungan ini panjang as dan susunan letak *engelasan direncakan terlebih dahulu, baru dari *enampang susunan as yang direncanakan dihitung besar $aya $eser lngsr

yang terjadi akibat beban kerja dihitung dengan

kndisi 5AS(%S sebagai berikut " * *



y h1

 te h=

Y

)

` a! Menetukan etak titik berat penampang pengelasan " R



 A .P A 

i

% R ,iukur ,ari te!ilas yangtegak



Menentukan besar mmen %nersia penampang pengelasan "

1D


"#elj#n#


Ix 

 Ixi  Awi .yi

2





Iy   Iyi  Awi .xi

2

 % Ip  Ix  Iy

Menantukan besar tegangan kritis pada as " Z!

- Akibat beban langsung P "



P

 A

Akibat Mmen < *!  ZP



". '

Z'

!



". P !

Besar tegangan Kritis as " Z

 Z   Z  Z  2

P

!

2

'

Sambungan as dikatakan aman terhadap beban bila dipenuhi syarat "

. $ 

/././. Kun+i Tes 9#rmalitas 1! >ba hitung kebutuhan as sudut pada sambungan yang menahan beban sentris pada $ambar berikut " *anjang as

*u < =44 K?

=! >ba Kntrl kekuatan as sudut pada sambungan yang menahan beban eksentris pada $ambar berikut "

34 >M 1DG


"#elj#n#


*

*u < 144K? 

y h1

 te h=

)

Y

/.$. 0plikasi Perencanaan Sambungan /.=.1. Analisa Kebutuan Baut !a,a Batang (angka *Beban Sentris&

1@


"#elj#n#


/.=.2. Analisa Kebutuan Baut Pa,a Sambungan )elagar "emanjang *Beban 7ksentris&

11


"#elj#n#


12


"#elj#n#


/.=.. Analisa Kebutuan Baut Pa,a Sambungan )elagar "elintang *Beban Sentris&

Sambungan $esesr entur 1


"#elj#n#


1/


"#elj#n#


Sambungan )eser "urni

1=


"#elj#n#


/.4. 0plikasi Perencanaan Jembatan Rangka Batang

P#liteknik Negeri Ban,ung Pr#gram 4i!l#ma  K#nstruksi Si!il T/G(S SE-ESTE) +0

ST(UKTU( J7"BATAN (AN)KA BAJA ?AMA MAGAS%SA

" NNNNNNNNNNNNN

?%M

" NNNNNNNNNNNNN!

K5AS

" NNNNNNNNNNNNN!

($ *5?'$ASA?

"

(! (angan .sen

A. 4ATA P7(7N3ANAAN : a! (ype +angka b! Bentang Jembatan #& c! ebar Jembatan #B& d! e! f! g! h!

(ebal *elat antai Kendaraan Kelas Muatan Mutu Baja Sambungan Fsambungan ain-lain

" #a&, # b&, #c&, #d& " 4,44m! 2,44m ! 24,44m ! 22,44m ! :4,44m " Menyesuaikan dengan kelas muatan ! #lebar jembatan termasuk lebar (rtir& " ==,44 >m " A% , B%% , >%%% " BJ39 , BJ!1 , BJ!24 " .engan Baut Mutu (inggi Z as sudut " (entukan sendiri

B. B7NTUK (AN)KA :

a

b

+

,

3. 4"NTA : a! *erhitungan *erencanaan .imensi Batang rangka Z $elagar Balk b! *erhitungan Sambungan-sambungan c! $ambar +encana Z $ambar Kerja d! $ambar .etail-.etail Sambungan e! $unakan (eri pembebanan Z Syarat *erencanaan dari buku S?% Bina Marga P7TUNJUK P7N77SAAN TU)AS P7(7N3ANA J7"BATAN (AN)KA : 1>


"#elj#n#


BAB.1, Bab.2, Bab.3, Bab.4 Struktur Baja Jembatan.doc

Recommend Documents