ontoh cara perhitungan struktur perencanaan jembatan prategang / cable stayed (STRUKTUR ATAS) Oleh Anita Oleh Anita Rahma Rahma - November 14, 2014 PERENCANAAN JEMBATAN PRATEGANG Data Teknis erencanaan !embatan
a. Jembatan Kelas jalan
: kelas 1
Jumlah jalu
: ! jalu
Panjan" jembatan %eba jembatan
: #$ mete : & mete
%eba lantai ken'aaan Ti)e "ela"a
: ( mete
: bal*k +
Tebal Peke Pekeasan asan
: , m
"ambar #entang !embatan
b. T*t*i Jenis k*nstuksi Pi)a san'aan
: bet*n betulan" : Ciula *ll*/ 0eti*ns 2$., mm
imensi tian" san'aan Jaak anta tian" Mutu bet*n4 56
: !$31, m
:!m : 7$ M)a
Mutu baja tulan"an4 58
: !#$ M)a 9)*l*s
Mutu baja )i)a san'aan %eba t*t*i
: 1$$ m
Tebal t*t*i
: !, m
Bal*k keb
: !$3!, m
Jenis )lat t*t*i
: 12$$ M)a
: bet*n tumbuk
. Plat lantai ken'aaan Tebal )lat
: !$ m
Mutu bet*n4 56
: 7$ M)a
Mutu baja tulan"an4 58
: 7,$ M)a 9uli
'. Gela"a Jenis k*nstuksi Mutu bet*n4 56
: bet*n )ate"an" ti)e bal*k + : ,$ M)a
Mutu baja tulan"an4 58 Ti)e ten'*n ; an"ku
: 7,$ M)a 9uli : An"ke hi'u) <0% <0% ti)e 0
e. Abutment Tin""i Abutment
: 2 mete
%eba Abutment
: 11.2 mete
Ti)e Abutment
: T8)e Kantile=e
Mutu bet*n4 56
: 7$ M)a
Mutu baja tulan"an4 58
: !#$ M)a 9)*l*s
Mutu baja tulan"an4 58
: 7,$ M)a 9uli
imensi tian" san'aan Jaak anta tian" Mutu bet*n4 56
: !$31, m
:!m : 7$ M)a
Mutu baja tulan"an4 58
: !#$ M)a 9)*l*s
Mutu baja )i)a san'aan %eba t*t*i
: 1$$ m
Tebal t*t*i
: !, m
Bal*k keb
: !$3!, m
Jenis )lat t*t*i
: 12$$ M)a
: bet*n tumbuk
. Plat lantai ken'aaan Tebal )lat
: !$ m
Mutu bet*n4 56
: 7$ M)a
Mutu baja tulan"an4 58
: 7,$ M)a 9uli
'. Gela"a Jenis k*nstuksi Mutu bet*n4 56
: bet*n )ate"an" ti)e bal*k + : ,$ M)a
Mutu baja tulan"an4 58 Ti)e ten'*n ; an"ku
: 7,$ M)a 9uli : An"ke hi'u) <0% <0% ti)e 0
e. Abutment Tin""i Abutment
: 2 mete
%eba Abutment
: 11.2 mete
Ti)e Abutment
: T8)e Kantile=e
Mutu bet*n4 56
: 7$ M)a
Mutu baja tulan"an4 58
: !#$ M)a 9)*l*s
Mutu baja tulan"an4 58
: 7,$ M)a 9uli
"ambar Abutment
Tegangan $ang Diijinkan (S%& ' *+,- *''*) Tegangan &jin #eton rategang
Mutu bet*n )ate"an" 956 ,$ M)a. Te"an"an Te"an"an ijin sesuai 'en"an k*n'isi "a8a )atekan 'an te"an"an bet*n )a'a taha) beban keja4 ti'ak b*leh melam)aui nilai beikut: 1. Kea Kea'aa 'aan n a/a a/al4 l4 sesaat sesu'ah sesu'ah )en8alua )en8aluan n "a8 "a8a a )a )ate" te"an" an" 9sebelum 9sebelum teja'in teja'in8a 8a kehilan"an te"an"an 9)asal !$.#.1 !. Te"an e"an"an "an sea seatt tekan tekan tel telua ua >ntuk Gela"a
?>ntuk Plat
56b @ $.2 56 56b6 @ $.2 566 @ $.2 x ,$
@ $.2 x 7$ 7$
@ 7$ M)a
@ 1 M)a
?>ntuk Gela"a 1. 5 t @
?>ntuk Plat 5 t6t6 @
@
x @
x
@ 1.(2 M)a
@ 1.72& M)a
!. Kea'aa Kea'aan n akhi4 akhi4 setelah setelah kehilan"an kehilan"an "a8a "a8a )ate"an" )ate"an" 9)asal 9)asal !$.#.! !$.#.! 1. Te"a e"an"an n"an sea seatt tekan tekan tel telua ua ?>ntuk Gela"a
?>ntuk Plat
56b @ $.#, 56 56b6 @ $.#, 56 6 @ $.#, x ,$
@ $.#, x 7$ 7$
@ !!., M)a
@ 17., M)a
!. Te"an e"an"an "an seat seat ta taik ik tel telua ua
?>ntuk Gela"a
5 t @
?>ntuk Plat
5 t6t6 @
@
x @
x
@ 7.,72 M)a
@ !.(7& M)a
7. Mut Mutu u bet*n bet*n )a' )a'a a saat saat )ene )ene"an "an"an "an 56i @ $. 56 @ $. x ,$ ,$ @ #$ M)a M*'ulus elastisitas bet*n 1. Bet*n )ate"an" 56 @ ,$ M)a
E @ #($$ @
#($$ x
@ 77!7#.$! M)a !. Bet*n k*n=ensi*nal 566 @ 7$ M)a
E6 @ #($$ @
#($$ x
@ !,(#!.&2 M)a imana:
E @ m*'ulus elastisitas bet*n )ate"an" 9M)a
E6 @ m*'ulus elastisitas bet*n k*n=ensi*nal 9M)a 56 @ mutu bet*n )ate"an" 9M)a 566 @ mutu bet*n k*n=ensi*nal 9M)a
. Tegangan &jin Tendon rategang
i"unakan ten'*n <0% 'en"an si5at-si5at:
iamete n*minal
@ 1!., mm
%uas tam)an" n*minal
@ &.( mm!
Beban )utus minimum
@ 1.(, t*n
@ 1(,$ k" @ 91(,$ x &.1 N @ 17&7(., N
Beban leleh 9!$D
@ 1(,$ x $.
@ 1,$$$ k" @ 91,$$$ x &.1 N @ 1#(1,$ N Te"an"an )utus minimum 95 )u
@
@ 127.2 M)a Te"an"an leleh 95 )8
@
@ 1#&$. M)a M*'ulus elastisitas 9Es
@ !$$$$$ M)a
Te"an"an taik )a'a ten'*n )ate"an" ti'ak b*leh melam)aui: 1. Akibat "a8a )en"an"kuan ten'*n 5 ) @ $. 5 )8 @ $. x 1#&$.
@ 1#$1.#7 M)a Teta)i ti'ak lebih 'ai 5 ) @ $.$ 5 )u @ $.$ x 127.2 @ 1#&$. M)a !. 0esaat setelah )en8aluan "a8a )ate"an" 5 ) @ $.! 5 )8 @ $.! x 1#&$. @ 1!!!.,! M)a Teta)i ti'ak lebih 'ai 5 ) @ $.(# 5 )u @ $.(# x 127.2 @ 17(&.$2 M)a 7. Ten'*n )asa taik4 )a'a 'aeah an"ku 'an sambun"an4 se"ea setelah )en8aluan "a8a 5 ) @ $.($ 5 )u @ $.($ x 127.2 @ 17$#.,! M)a erencanaan Trotoir dan lat 0antai erencanaan Trotoir
"ambar Rencana Trotoir
endimensian Sandaran
0an'aan 'ienanakan menum)u )a'a tian" san'aan 'en"an bentan" ! m4 8an" 'i enanakan menahan beban meata =etikal sebesa $.(, kN3m. ienanakan 0an'aan 'en"an )enam)an" )i)a bulat4 'ata seba"ai beikut:
9'iamete
@ 2$., mm
t 9tebal
@ 7.! mm
G 9beat
@ #.,! k"3m
9m*men tahanan
@ (.# m7
F 9te"an"an ijin @ 12$$ k"3m
!
Pembebanan: ? beban mati 9' @ #.,! k"3m beban ultimate 'u @ #.,! x 1.1
@ , k"3m
? beban hi'u) 9l @ $.(, kN3m @ (, k"3m beban ultimate l u @ (, x ! ? beban ultimate 9u
@ 1,$ k"3m
@ 'u H lu
@ , H 1,$ Iu @ 1,, k"3m
"ambar embebanan 1 Statika ada sandaran
ai hasi analisa statika 'en"an men"unakan )*"am 0TAA PRO4 'i)e*leh m*men maksimum 4 8aitu sebesa $.2#! kNm.
Mma @ $.2#! kNm
@ 2#!$ k"m
F@
@ @ 1.( k"3m! F
@ 12$$ k"3m
!
Ja'i4 'i)akai )i)a baja 'iamete 2$., mm seba"ai san'aan. erencanaan Tiang Sandaran
Tian" san'aan 'ienanakan meneima beban te)usat 'ai san'aan sebesa / x %4 8an" bekeja h*is*ntal )a'a ketin""ian $.& m 'ai )emukaan t*t*i. ienanakan 'imensi tian" san'aan 'en"an leba 1, m4 'an tin""i !$ m4 'en"an asumsi tian" san'aan seba"ai bal*k kantile=e.
"aya $ang #ekerja ada Tiang Sandaran
Pembebanan ? beban mati 9)'
beat sen'ii tian" 9atas3)'1 @ $.1, x $.! x $.2, x !#
beban ultimate
@ $.2$# kN
beat sen'ii tian" 9ba/ah3)'! @ $.1, x $.! x $.7 x !# @ $.!(# kN
beban ultimate
)'1u @ #2. x 1.7
@ $.#2 kN
)'!u @ !(.# x 1.7
@ $.7,2! kN
beat 1 )i)a san'aan 9)' 7 @ $.$#,! x ! @ $.$&$# kN
beban ultimate
)'7u @ $.$&$# x 1.1
? beban hi'u) 9)l
@ $.(, kN
@ $.$&&, kN
beban ultimate )l u @ $.(, x ! @ 1., kN M*men 8an" teja'i
Mma @
)'1u
x L!
)'!u
x L1 H
)'7u
x L! H
)lu
x &$
H
)lu
x #,
@
$.2$# x ,
$.7,2! x 7.2
H
9! x $.$&&, x ,
H 1., x &$ H 1., x #, @ !$,.!,, kNm
@ ! x )lu
@ ! x 1., kN @ 7$$$ N Pehitun"an )enulan"an ata )eenanaan: b
@ 1,$ mm
h
@ !$$ mm
56
@ 7$ M)a
58
@ !#$ M)a
ienanakan tulan"an )*k*k 1$4 sen"kan" 2 '
@ h selimut bet*n
sen"kan" 9 x Tul. Taik @ !$$ !$ 2 9 x 1$ @ 12& mm A enulangan lentur
Mu
@ !$,.!,, kNm @ !$,.!,, x 1$# Nmm
Mn
@
Rn
@
m
@
@ !,2.,2& x 1$# Nmm
@ $.,& M)a
@ &.#1!
Rasi* )enulan"an keseimban"an 9b
b @
@ @ $.$2#,
ma @ $.(, x b
@ $.(, x $.$2#, @ $.$#7(,
min @
@
@ $.$$,7#
Rasi* )enulan"an )elu
@
@ @ $.$$!,!, min $.$$!,!, $.$$,7# 9'i"unakan min
As )elu @ min x b x '
@ $.$$,7# x 1,$ x 1,$ @ 171.!2, mm ! i"unakan tulan"an taik ! 1$
As a'a @ ! x 9 x Q x !
@ ! x 9 x Q x 1$! @ 1,(.$ mm ! As )elu @ 171.!2, mm! SSSS.9 O.K
b min @ ! x selimut bet*n H ! x sen"kan" H n x Tul. Taik H 9n 1 x !,
@ ! x #$ H ! x 2 H ! x 1$ H 9 ! 1 x !, @ 17( mm b @ 1,$ mm SSSS.9 O.K
As6 tekan @ !$ D x As )elu @ $.! x 171.!2, @ !2.!,7 mm!
i)akai tulan"an ! 1$ mm
As6 a'a @ ! x 9 x Q x !
@ ! x 9 x Q x 1$! @ 1,(.$ mm ! As6 tekan @ !2.!,7 mm! SSSS.9 O.K # enulangan geser
<
@ 132 x
x b x '
@ 132 x
x 1,$ x 1#&
@ !$#$!.2( N
ø <
@ x $.2 x !$#$!.2(
@ 21!$. N
"ambar enulangan Tiang Sandaran erencanaan Kerb
Keb 'ienanakan untuk menahan beban tumbukan aah men8ilan" sebesa 1$$ kN4 8an" bekeja seba"ai beban titik. ienanakan keb tebuat 'ai bet*n betulan"4 'en"an 'imensi leba !$ m 'an tin""i !, m4 men""unakan bet*n 'en"an mutu 56 7$ M)a4 tulan"an baja mutu 58 !#$ M)a4 8an" 'i)asan" ! 1$ )a'a masin"-masin" sisin8a4 'an sen"kan" 2 !$$ mm se)anjan" keb.
"ambar enulangan Kerb
erencanaan lat 0antai
Plat lantai 'ienanakan 'en"an tebal !$ m 8an" menum)u )a'a , tum)uan 8an" meneima beban mati 'an te)usat. embebanan
#eban mati
1. Beban )a'a )lat t*t*i Beban meata ?
beat )lat lantai @ $.!$ x 1 x !# @ #.
beban ultimate ?
x 1.7
@ 2.!#
kN3m
beat )lat lantai t*t*i @ $.!, x 1 x !7 @ ,.(, kN3m
beban ultimate ?
@ #.
kN3m
@ ,.(, x 1.7
beat ai hujan @ $.$, x 1 x 1$
Beban ultimate '1u @ 1#.71,
@ $.,
x 1.!
@ (.#(,
kN3m
@ $., kN3m @ $.2
kN3m H
kN3m
Beban te)usat )'u @ )'1u H )'!u H !.)'7u @
$.2$#
H
H 9! x $.$&&, @ 1.1272 kN 1. Beban )a'a )lat lantai ken'aaan ?
beat )lat lantai @ $.!$ x 1 x !# @ #.
beban ultimate ?
x 1.7
@ 2.!#
kN3m
beat as)al @ $.$, x 1 x !! @ 1.1 kN3m
beban ultimate ?
@ #.
kN3m
@ 1.1 x 1.!
beat ai hujan @ $.1 x 1 x 1$
@ 1.7! @ 1 kN3m
kN3m
$.7,2!
beban ultimate '!u @ .,2
@1
x 1.!
@1
kN3m H
kN3m
1. Beban mati tambahan Beban mati tambahan beu)a )ela)isan ulan" la)isan as)al 'en"an tebal ,$ mm ?
beat as)al @ $.$, x 1 x !! @ 1.1 kN3m
beban ultimate '7u @ 1.1 x ! @ !.!
#eban hidup
Beban )a'a )lat t*t*i
kN3m
Beban meata ?
beban )ejalan kaki @ , kPa x 1 m @ , kN3m
beban ultimate l 1u @ , x ! @ 1$
kN3m
Beban te)usat )lu @ 1., kN
Beban )a'a )lat lantai ken'aaan
Uakt* beban 'inamis 9%A
K @ 1 H %A 4 Uakt* beban 'inamis untuk tuk a'alah $.7 9BM0 6&!4 hal !-!$ maka K @ 1 H $.7 @ 1.7
Beban tuk VTW
Beban tuk VTW sebesa !$$ kN4 maka tekanan untuk satu *'a: Pu @ @
@ !2$ kN
Skema pembebanan
K*n'isi +
"ambar Skema embebanan Kondisi &
K*n'isi ++
"ambar Skema embebanan Kondisi &&
K*n'isi +++
"ambar Skema embebanan Kondisi &&&
K*n'isi +<
"ambar Skema embebanan Kondisi &2
K*n'isi <
"ambar Skema embebanan Kondisi 2
K*n'isi <+
"ambar Skema embebanan Kondisi 2&
enulangan lat 0antai Kendaraan
ai hasi analisa statika 'en"an men"unakan )*"am 0TAA PRO4 'i)e*leh m*men maksimum )a'a k*n'isi ++4 8aitu: o
Mma tum)uan
@ ((.&(2 kNm
o
Mma la)an"an
@ (1.#(1 kNm
ata )eenanaan: 56
@ 7$ M)a
58
@ 7,$ M)a
Tebal )lat 9h
@ !$$ mm
ienanakan tulan"an )*k*k 12 'an tulan"an ba"i 1$ 0elimut bet*n @ !$ mm '
@ h selimut bet*n 913!
@ !$$ !$ 913! x 12 @ 1(! mm >ntuk )ehitun"an )enulan"an4 'iambil m*men temaksimum
Mu
@ ((.&(2 kNm @ ((.&(2 x 1$2 Nmm
Mn
@
Rn
@
m
@
@ &(.#( x 1$2 Nmm
@ 7.!, M)a
@ 17.(!,,
Rasi* )enulan"an keseimban"an 9b
b @
@ @ $.$7&11!
ma @ $.(, x b @ $.(, x $.$7&11! @ $.$!&77#,&
min @
@
@ $.$$#
Rasi* )enulan"an )elu
@
@ @ $.$1$11, min $.$1$11, $.$$# 9'i"unakan
As )elu @ x b x ' @ $.$1$11, x 1$$$ x 1(! @ 1(7&.( mm! i"unakan tulan"an )*k*k 12 mm Pehitun"an jaak 90 'an As a'a o
As
@ x Q x !
@ x Q x 12! @ !$1.$2 mm!
0
@
As a'a @
@ 11,., mm X 1$$ mm @ !$1$.2 mm!
i)e*leh As a'a As )elu 4 maka 'i)akai tulan"an )*k*k 12 1$$
As tulan"an ba"i @ !$ D x As )elu
@ $.! x 1&$!.& @ 7$.,( mm! i)akai tulan"an 1$ mm
As ba"i @ x Q x ! @ x Q x 1$! @ (.,# mm!
0
@
@ !$2.7( mm X !$$ mm o
As a'a @
@ 7&!.( mm!
i)e*leh As a'a As )elu 4 maka 'i)akai tulan"an ba"i 1$ !$$
"ambar enulangan lat 0antai Kendaraan
erencanaan Struktur "elagar
"ambar #agian3bagian enampang !embatan
Desain enampang #alok
Peenanaan a/al 'ai 'imensi )enam)an" bal*k 'en"an suatu umus )en'ekatan4 8aitu tin""i bal*k 9h @
4 'imana % a'alah )anjan" bal*k
@ #$ m4 maka h @ 1.2 !.7, m. ienanakan bal*k 'en"an tin""i 1.2, m. Penam)an" bal*k se)eti )a'a "amba 'i ba/ah ini.
"ambar enampang #alok rategang
erhitungan Section Properties
enampang #alok Tengah o
Sebelum komposit
Tabel Pehitun"an Section Properties Balok Tengah Sebelum Komposit Bag.
A (cm2)
y (cm)
A x y (cm3)
I
30 x 80 = 2400
150
360000
II
105 x 40 = 4200
82.5
346500
III
30 x 80 = 2400
15
36000
I"
2(# x 20 x 5) = 100
133.3
13333.33
"
2(# x 20 x 5) = 100
31.!
3166.6!
$
A% = &200
!5&000
Momen Inersia ‘I’ (cm4) (1/12 x 80 x 303 2400 x 6!.52) = 11115000 1/12 x 40 x 1053 = 3858!50 (1/12 x 80 x 303 2400 x 6!.52) = 11115000 (1/36 x 20 x 53 50 x 50.82) x 2 = 258541.6! (1/36 x 20 x 53 50 x 50.82) x 2 = 258541.6! I% = 26605833.33
@
o
@ 12, !.,
o
@
o
o
o
o
@ !., m @ !., m
@ !&1. m !
@
@ 7,.$, m
@
@ 7,.$, m
Setelah komposit
Jaak e5ekti5 anta "ela"a sebesa 1(, m. Kaena mutu bet*n )lat 'an bal*k bebe'a4 maka leba e5ekti5 )lat k*m)*sit 'en"an bal*k )ate"an" a'alah: be55 x n 9n a'alah asi* )eban'in"an antaa mutu bet*n4 n @ $.((
1(, x $.(( @ 17#.(, m
Tabel Pehitun"an Section Properties Balok Tengah Setelah Komposit Bag. I
A (cm2) 30 x 80 = 2400
y (cm) 150
A x y (cm3)
Momen Inersia ‘I’ (cm4) (1/12 x 80 x 303 2400 x 46.542) 360000 = 53!8&2!.1&
II
105 x 40 = 4200
82.5
III
30 x 80 = 2400
15
I"
2(# x 20 x 5) = 100
133.3
"
2(# x 20 x 5) = 100
31.!
"I
20 x 134.!5 = 26&5
1!5
$
Ac = 118&5
(1/12 x 40 x 1053 4200 x 20.&62) = 5!03431.54 (1/12 x 80 x 303 2400 x 88.462) 36000 = 18&5&280.28 (1/36 x 20 x 53 50 x 2&.882) x 2 13333.33 = 8&3&6.42 (1/36 x 20 x 53 50 x !1.!&2) x 2 3166.6! = 515528.& (1/12 x 134.!5 x 203 26&5 x !1.542) 4!1625 = 13883!&4.43 346500
1230625
@
o
@ 1$7.#2 m
@ 12, 1$7.#2
o
@
o
o
o
Ic = 44530358.!6
@ 1.,# m
@ 7(#7.2! m!
@
@ 72.1& m
@
@ #,.&1 m
enampang #alok Ujung . Sebelum komposit
A) @ b x h
@ $ x 12,
@ 17!$$ m!
+) @ 131! x b x h7 @ 131! x $ x 12,7 @ !&(,$$ m#
@
@ !., m
@ 12, !.,
@ !., m
. Setelah komposit
Tabel Pehitun"an Section Properties Balok Ujung Setelah Komposit A (cm2)
Bag.
y (cm)
I
165 x 80 = 13200
82.5
II
20 x 134.!5 = 26&5
1!5
$
Ac = 22415
A x y (cm3)
Momen Inersia ‘I’ (cm4) (1/12 x 80 x 1653 13200 x 15.682) 108&000 = 331&428!.54 (1/12 x 134.!5 x 203 26&5 x !6.822) 4!1625 = 15&&2466.2 1560625
@
Ic = 4&186!53.!5
@ &.1 m
@ 12, &.1
@ 2.! m
embebanan #eban Tetap
Akibat beat sen'ii bal*k
Bj bet*n
@ !, kN3m7
%uas )enam)an" 9A) @ &!$$ m ! @ $.&! m ! '1 @ Bj x A) @ !, x $.&! @ !7 kN3m
Akibat beban mati 9)lat lantai4 la)isan as)al ; ai hujan
Bj bet*n
@ !# kN3m7
Bj as)al Bj ai
@ !! kN3m7
@ 1$ kN3m7
Jaak e5ekti5 anta "ela"a @ 1(, m @ 1.(, m Tebal )lat @ !$ m @ $.! m Tebal as)al @ , m @ $.$, m Tebal ai @ 1$ m @ $.1 m %uas )enam)an" )lat 9A1 @ 1.(, x $.! @ $.7, m ! %uas )enam)an" as)al 9A! @ 1.(, x $.$, @ $.$(, m ! %uas )enam)an" ai 9A7 @ 1.(, x $.1 @ $.1(, m ! '! @ Bj bet*n x A7 H Bj as)al x A! H Bj ai x A7 @ !# x $.7, H !! x $.$(, H 1$ x $.1(, @ 1!.$(, kN3m Akibat 'ia5a"ma
Bj bet*n
@ !, kN3m7
Tebal 'ia5a"ma 9t @ 1, m @ $.1, m
"ambar enampang Dia4ragma
%uas )enam)an" 9A
@ 917, x 1$, 9! x 9A+< H A<
@ 17&(, m! @ 1.7&(, m! P'
@ Bj x A x t
@ !, x 1.7&(, x $.1, @ ,.!# kN #eban 0alu 0intas
1. Beban laju VW !.
"ambar enyebaran #eban 0ajur
Beban laju VW te'ii 'ai beban teseba meata 9>%3 Uniformly Distributed Load 8an" 'i"abun" 'en"an beban "ais 9KE%3Knife Edge Load .
"ambar #eban $ang #ekerja ada Arah 5elintang !embatan
a.
Besan8a beban teba"i ata 9>% te"antun" )a'a )anjan" t*tal 8an" 'ibebani 9%.
% @ #$ m 7$ m4 maka:
@
@ @ ( kPa Jaak e5ekti5 anta "ela"a @ 1(, m @ 1.(, m4 maka beban meata 8an" bekeja 'i se)anjan" "ela"a a'alah: l1 @ 1.(, x @ 1.(, x ( @ 1!.!, kNm b.
Beban te)usat P 8an" 'item)atkan te"ak luus aah lalu lintas )a'a jembatan a'alah
sebesan8a ##.$ kN3m. Uakt* Beban inamik untuk VKE%W laju VW4 untuk bentan" 9% E @ #$ m4 nilai %A @ $.#. Maka:
K @ 1 H %A
K @ 1 H $.# @ 1.#
Jaak e5ekti5 anta "ela"a @ 1(, m @ 1.(, m4 maka beban te)usat 8an" bekeja )a'a "ela"a a'alah: )l1 @ 1.(, x P x K @ 1.(, x ## x 1.# @ 1$(. kN 1. Beban Rem Pen"auh )ee)atan 'an )en"eeman 'ai lalu lintas 'i)ehitun"kan seba"ai "a8a 'alam aah memanjan"4 'an 'ian""a) bekeja )a'a )emukaan lantai jembatan. Besan8a "a8a em tesebut te"antun" 'ai )anjan" stuktu 9%4 8aitu untuk % @ #$ m Y $ m4 "a8a em @ !,$ kN.
"ambar #eban Rem $ang #ekerja ada Arah 5emanjang !embatan
Aksi 0ingkungan
Beban an"in Ken'aaan 8an" se'an" bea'a 'i atas jembatan4 beban "ais meata tambahan aah h*iZ*ntal 'itea)kan )a'a )emukaan lantai sebesa:
TE @ $.$$1!C9<! kN3m imana: C/
@ kee)atan an"in enana @ 7$ m3'et
@ k*e5isien 0eet @ 1.!
TE @ $.$$1! x 1.! x 7$! @ 1.!&2 kN3m Analisa Statika #eban Tetap
"ambar Diagram 5omen dan "aya 0intang Akibat #erat Sendiri
1. Akibat beat sen'ii
Reaksi tum)uan: R A @ RB @ x x % @ x !7 x #$ @ #2$ kN M*men ; Ga8a %intan" )a'a setia) titik: M*men )a'a titik L 'en"an jaak setia) !.$ m M @
9R A
x L 9 x x L!
Ga8a %intan" )a'a titik L 'en"an jaak setia) !.$ m < @ R A 9 x L Maka: Titik A4 L @ $ m < A @ #2$
kN
M A @ $
kNm
Titik 14 L @ ! m <1 @ #1#
M , @ 7#,$
kNm
M 2 @ !2#
kNm
M ( @ #12
kNm
M @ ##12
kNm
M & @ #,,#
kNm
kN
Titik &4 L @ 1 m <& @ #2
kNm
kN
Titik 4 L @ 12 m < @ &!
M # @ !#
kN
Titik (4 L @ 1# m <( @ 17
kNm
kN
Titik 24 L @ 1! m <2 @ 1#
M 7 @ !7#2
kN
Titik ,4 L @ 1$ m <, @ !7$
kNm
kN
Titik #4 L @ m <# @ !(2
M ! @ 12,2
kN
Titik 74 L @ 2 m <7 @ 7!!
kNm
kN
Titik !4 L @ # m
M 1 @ (#
kN
Titik 1$4 L @ !$ m
M 1$ @ #2$$
kNm
<1$ @ $
kN !. Akibat beban mati
"ambar Diagram 5omen dan "aya 0intang Akibat #eban 5ati
Reaksi tum)uan: R A @ RB @ x x % @ x 1!.$(, x #$ @ !#1., kN M*men ; Ga8a %intan" )a'a setia) titik: M*men )a'a titik L 'en"an jaak setia) !.$ m M @
9R A
x L 9 x x L!
Ga8a %intan" )a'a titik L 'en"an jaak setia) !.$ m < @ R A 9 x L Maka: Titik A4 L @ $ m < A @ !#1.,
M ! @ 2&.#
kNm
M 7 @ 1!71.2,
kNm
kN
Titik #4 L @ m <# @ 1##.&
kNm
kN
Titik 74 L @ 2 m <7 @ 12&.$,
M 1 @ #,.,
kN
Titik !4 L @ # m
kNm
kN
Titik 14 L @ ! m <1 @ !1(.7,
M A @ $
kN
M # @ 1,#,.2
kNm
Titik ,4 L @ 1$ m <, @ 1!$.(,
M 2 @ !$!.2
<( @ (!.#,
M ( @ !1&(.2,
kNm
kN
Titik 4 L @ 12 m
M @ !71.#
kNm
kN
Titik &4 L @ 1 m <& @ !#.1,
M & @ !7&$.,
kNm
kN
Titik 1$4 L @ !$ m <1$ @ $
kNm
kN
Titik (4 L @ 1# m
< @ #.7
kNm
kN
Titik 24 L @ 1! m <2 @ &2.2
M , @ 111.!,
M 1$ @ !#1,
kNm
kN
"ambar Diagram 5omen dan "aya 0intang Akibat Dia4ragma
1. Akibat 'ia5a"ma Reaksi tum)uan: R A @ RB @ x [ P @ x ,.!# x 11 @ !.!7 kN M*men ; Ga8a %intan" )a'a setia) titik: M*men )a'a titik L 'en"an jaak setia) !.$ m M @ x L 9) x L
Ga8a %intan" )a'a titik L 'en"an jaak setia) !.$ m < @ < A )
9R A
Maka: Titik A4 L @ $ m M A @ $
kNm
< A @ R A @ !.!7
kN
Titik 14 L @ ! m M1 @ 9!.!7 x ! 9,.!# x ! @ #(.122
kNm
<1 @ < A @ !.!7
kN
Titik !4 L @ # m M! @ 9!. !7 x # 9,.!# x # @ .771
kNm
kN
Titik 74 L @ 2 m M7 @ 9!. !7 x 2 9,.!# x 2 9,.!# x ! @ 171.$12
kNm
<7 @
kN
Titik #4 L @ m M# @ 9!. !7 x 9,.!# x 9,.!# x # @ 12(.(
kNm
<# @ !7.,7 ,.!# @ 1.7#!
kN
Titik ,4 L @ 1$ m M, @ 9!. !7 x 1$ 9,.!# x 1$ 9,.!# x 2 9,.!# x ! @ 1&7.&$7
kNm
<, @ <# @ 1.7#!
kN
Titik 24 L @ 1! m M2 @ 9!. !7 x 1! 9,.!# x 1! 9,.!# x 9,.!# x # @ !!$.1$2
kNm
<2 @ 1.7#! ,.!# @ 17.1$!
kN
Titik (4 L @ 1# m M( @ 9!. !7 x 1# 9,.!# x 1# 9,.!# x 1$ 9,.!# x 2 9,.!# x !
@ !7,.!
kNm
<( @ <2 @ 17.1$!
kN
Titik 4 L @ 12 m M @ 9!. !7 x 12 9,.!# x 12 9,.!# x 1! 9,.!# x 9,.!# x # @ !,1.,,
kNm
< @ 17.1$! ,.!# @ (.21
kN
Titik &4 L @ 1 m M& @ 9!. !7 x 1 9,.!# x 1 9,.!# x 1# 9,.!# x 1$ 9,.!# x 2 9,.!1 x ! @ !,2.(&1
kNm
<& @ < @ (.21
kN
Titik 1$4 L @ !$ m M1$ @ 9!. !7 x !$ 9,.!# x !$ 9,.!# x 12 9,.!# x 1! 9,.!# x 9,.!1 x # @ !2!.$71
kNm
<1$ @ (.21 ,.!# @ !.2!
kN
#eban 0alu 0intas
Akibat beban laju
"ambar Diagram "aris engaruh 5omen dan "aya 0intang Akibat #eban 0ajur
Reaksi tum)uan: Reaksi tum)uan tebesa teja'i )a'a saat beban ) bea'a 'i atas tum)uan.
R A @ RB @ 9 x x % H P @ 9 x 1!.!, x #$ H 1$(. @ 7,!. kN Menai *'inat ma 9\ ; luas "ais )en"auh 9A: Titik A4 L @ $ m A A @ $
\ A @ $
m
m!
Titik 14 L @ ! m A1 @ x 1.& x #$
@ 7
Titik !4 L @ # m A! @ x 7.2 x #$
A# @ x 2.# x #$
A2 @ x .# x #$
A @ x &.2 x #$
A& @ x &.& x #$
m
m
@ .#
m
@ &.1
m
@ &.2
m
@ &.&
m
m!
m!
\& @
@ !$$
@ (.,
m!
\ @
@ 1&
m
m!
\( @
Titik 1$4 L @ !$ m A1$ @ x 1$ x #$
@ ,.1
m!
\2 @
@ 1&!
Titik &4 L @ 1 m
m
@ 2.#
\, @
@ 1!
Titik 4 L @ 12 m
@ 7.2
m!
\# @
@ 12
Titik (4 L @ 1# m A( @ x &.1 x #$
\7 @
@ 1,$
Titik 24 L @ 1! m
m
m!
@ 1!
Titik ,4 L @ 1$ m A, @ x (., x #$
\! @
@ 1$!
Titik #4 L @ m
@ 1.&
m!
@ (!
Titik 74 L @ 2 m A7 @ x ,.1 x #$
\1 @
m! \ 1$ @ m!
@ 1$
m
M*men ; Ga8a %intan" )a'a setia) titik: M*men )a'a titik L 'en"an jaak setia) !.$ m M @
9\
x P
H
x
Ga8a %intan" )a'a titik L 'en"an jaak setia) !.$ m < @ R A 9 x L Maka: Titik A4 L @ $ m < A @ 7,!.
M , @ !2#2
kNm
M 2 @ !&27.,!
kNm
M ( @ 7!1$.#
kNm
M @ 772.
kNm
M & @ 7#&!.(!
kNm
kN
Titik 1$4 L @ !$ m <1$ @ 1$(.
kNm
kN
Titik &4 L @ 1 m <& @ 17!.7
M # @ !!,(.&!
kN
Titik 4 L @ 12 m < @ 1,2.
kNm
kN
Titik (4 L @ 1# m <( @ 11.7
M 7 @ 1(&&.!
kN
Titik 24 L @ 1! m <2 @ !$,.
kNm
kN
Titik ,4 L @ 1$ m <, @ !7$.7
M ! @ 1!($.$
kN
Titik #4 L @ m <# @ !,#.
kNm
kN
Titik 74 L @ 2 m <7 @ !(&.7
M 1 @ 2($.7!
kN
Titik !4 L @ # m
kNm
kN
Titik 14 L @ ! m <1 @ 7!.7
M A @ $
kN
Beban Rem
M 1$ @ 7,!
kNm
9A
"ambar Diagram 5omen Akibat #eban Rem
Titik tan"ka) "a8a em 'ai )emukaan lantai a'alah 1. m. Reaksi tum)uan: Reaksi 9"a8a lintan" )a'a semua titik a'alah sama se)anjan" jalu R A @ RB @ @ @ 12., kN M*men )a'a setia) titik: M*men )a'a semua titik a'alah sama se)anjan" jalu M @ Ga8a Rem x 9titik tan"ka) H 8a] @ !,$ x 91. H $.1,# @ 2,7.,( kNm Aksi 0ingkungan
1.
Beban An"in
"ambar Diagram 5omen dan "aya 0intang Akibat #eban Angin
Reaksi tum)uan: R A @ RB @ x x % @ x 1.!&2 x #$
@ !,.&! kN M*men ; Ga8a %intan" )a'a setia) titik: M*men )a'a titik L 'en"an jaak setia) !.$ m M @
9R A
x L 9 x x L!
Ga8a %intan" )a'a titik L 'en"an jaak setia) !.$ m < @ R A 9 x L Maka: Titik A4 L @ $ m < A @ !,.&!
kNm
M , @ 1.#
kNm
M 2 @ !1(.(!
kNm
M ( @ !7,.(!
kNm
M @ !#.7!
kNm
M & @ !,2.2$
kNm
kN
Titik &4 L @ 1 m <& @ !.,&!
M # @ 12,.
kN
Titik 4 L @ 12 m < @ ,.1#
kNm
kN
Titik (4 L @ 1# m <( @ (.((2
M 7 @ 17!.1&!
kN
Titik 24 L @ 1! m <2 @ 1$.72
kNm
kN
Titik ,4 L @ 1$ m <, @ 1!.&2
M ! @ &7.71!
kN
Titik #4 L @ m <# @ 1,.,,!
kNm
kN
Titik 74 L @ 2 m <7 @ 1.1##
M 1 @ #&.!#
kN
Titik !4 L @ # m
kNm
kN
Titik 14 L @ ! m <1 @ !7.7!
M A @ $
kN
Titik 1$4 L @ !$ m
M 1$ @ !,&.!
kNm
<1$ = 0 kN Tabel 'aar *om+inasi ,aya -inang Be+an Bera Be+an Be+an
Be+an
Be+an
Be+an
enir i
Mai
'iaragma
-ar
em
Angin
()
()
()
()
()
()
"A
460
241.50
28.823
352.8
16.5
25.&20
"1
414
21!.35
28.823
328.3
16.5
23.328
"2
368
1&3.20
23.583
303.8
16.5
20.!36
"3
322
16&.05
23.583
2!&.3
16.5
18.144
"4
2!6
144.&0
18.342
254.8
16.5
15.552
"5
230
120.!5
18.342
230.3
16.5
12.&60
"6
184
&6.60
13.102
205.8
16.5
10.368
"!
138
!2.45
13.102
181.3
16.5
!.!!6
"8
&2
48.30
!.861
156.8
16.5
5.184
"&
46
24.15
!.861
132.3
16.5
2.5&2
"10
0
0
2.620
10!.8
16.5
0
Tabel 'aar *om+inasi Momen
Momen
1
MA M1 M2 M3 M4 M5
Bera
Be+an
eniri
Mai
Be+an Be+an 'iaragm a -ar
2
3
4
5
(m)
(m)
(m)
(m)
0
0
0
0
8!4.000 458.850 1656.00 0 2346.00 0 2&44.00 0 3450.00 0
4!.166 &4.331
em
6
*om+inasi Momen e+m Angin om. omosi
!
Mo
M,
8
&
(m) (m) (m) 653.85!
0
0
6!0.320 653.85! 4&.248 8!4.000
12!0.08 0 1231.65 1!&&.28 131.016 0 0 1545.60 225!.&2 16!.!00 0 0 1811.25 2646.00 1&3.&03 0 0 86&.400
Be+an Be+an
1656.00 0 132.1& 2346.00 653.85! 2 0 165.88 2&44.00 653.85! 8 0 1&4.40 3450.00 653.85! 0 0 653.85! &3.312
M7
10 (56! (234) &) (m)
(m)
0
653.85!
1380.01 6 261&.!3 1 3!08.66 6 465!.30 0 5455.15 3
2!53.440 4636.&80 62&3.&&4 !!34.&65 8&4&.410
M6 M! M8 M& M10
3864.00 0 4186.00 0 4416.00 0 4554.00 0 4600.00 0
2028.60 0 21&!.65 0 2318.40 0 23&0.85 0 2415.00 0
220.106 235.828 251.550 256.!&1 262.031
2&63.52 0 3210.48 0 3386.88 0 34&2.!2 0 3528.00 0
653.85! 653.85! 653.85! 653.85! 653.85!
21!.!2 8 235.8! 2 248.83 2 256.60 8 25&.20 0
3864.00 0 4186.00 0 4416.00 0 4554.00 0 4600.00 0
6112.!0 6 661&.4! 8 6&85.&5 0 !201.64 1 !2!!.03 1
&&4!.811 10!1&.68 ! 112!5.51 & 11604.82 5 11!18.08 8
erencanaan erletakan 6lastomer
en"an men""unakan tabel )ekiaan be'asakan )en"alaman4 8an" tetea )a'a BM0 1&&! ba"ian (4 'ienanakan )eletakan elest*me 'en"an bentuk )ese"i 'an ukuan 'enah 1$ 1$ mm4 kaena leba "ela"a 9b @ $$ mm. Kaakteistik 'ai Elast*me a'alah seba"ai beikut:
Gambar Bentuk Denah Perletakan
>kuan 'enah 1$ mm
Tebal selimut atas 'an ba/ah @ & mm
Tebal )elat baja @ , mm
Tebal kaet 'alam @ 1 mm
Tin""i keseluuhan @ &! mm
Beban tenilai )a'a )e)utaan n*l4 )a'a "ese maksimum @ (7,7 kN
Beban tenilai )a'a )e)utaan maksimum4 )a'a "ese maksimum @ 77(( kN
Ga8a lintan" maksimum 8an" teja'i )a'a satu "ela"a <> @ 1(1.!# kN < )eletakan @ 77(( kN SSSSSSS9O.K erencanaan Abutment
Gambar Tampak Melintang Jembatan
Perhitungan Pembebanan erhitungan "aya3gaya Akibat Struktur Atas
Beban mati
1. Beban san'aan Panjan" bentan" jembatan Beat )i)a san'aan Beat 1 tian" san'aan ?
@ #$ m
@ #.,! k"3m @ $.!#! kN
beat )i)a san'aan @ # x 9#$ x #.,! @ (!7.! k"
@ (.!7!
kN
?
beat tian" san'aan @ #! x 9$.!#!
P'1 @ #1.##
@ 7#.212#
kN H
kN
1. Beban t*t*i Panjan" bentan" jembatan Bj bet*n
@ #$ m
@ !# kN3m7
Bj bet*n tumbuk
@ !7 kN3m7
Tebal )lat t*t*i
@ $.!, m
%eba )lat t*t*i
@ $. m
>kuan bal*k keb
@ !$3!, m
?
beat )lat t*t*i @ ! x 9#$ x $.!, x $. x !7
?
beat keb @ ! x 9#$ x $.!, x $.! x !#
P'! @ #2#
@ &2
@ 72
kN
kN H
kN 1. Beban )lat ken'aaan
Panjan" bentan" jembatan Bj bet*n
@ !# kN3m7
Bj As)al
@ !! kN3m7
@ #$ m
Tebal )lat ken'aaan
@ !$ m @ $.! m
%eba )lat ken'aaan
@(m
Tebal la)isan as)al
@ , m @ $.$, m
?
beat la)isan as)al @ #$ x ( x $.$, x !!
@ 7$
?
beat )lat ken'aaan @ #$ x ( x $.! x !#
@ 17##
kN kN H
P'7 @ 12,!
kN !. Beban "ela"a
Panjan" bentan" jembatan Bj bet*n )ate"an"
@ #$ m
@ !, kN3m7
A) @ &!$$ m! @ $.&! m! ?
beat "ela"a @ , x 9#$ x $.&! x !, P'# @ #2$$
kN 7. Beban 'ia5a"ma
Panjan" bentan" jembatan Jaak anta 'ia5a"ma Bj bet*n )ate"an"
@ #$ m
@#m
@ !, kN3m7
A @ 1.7&(, m! t @ $.1, m ?
beat 'ia5a"ma @ ## x 91.7&(, x $.1, x !, P', @ !7$.,(,kN #. Beban
mati
tambahan Beban mati tambahan beu)a )ela)isan ulan" la)isan as)al 'en"an tebal ,$ mm ?
beat la)isan as)al @ #$ x ( x $.$, x !! P'2 @ 7$
Beban mati t*tal 8an" bekeja )a'a abutment
kN
R'
@
@ @ 72#.!1 kN
Beban hi'u)
Beban san'aan Panjan" bentan" jembatan Beban hi'u) ?
@ $.(, kN3m
beban hi'u) )i)a san'aan @ ! x 9#$ x $.(, Pl1 @ 2$
kN
Beban t*t*i Panjan" bentan" jembatan %eba t*t*i
@1m
Beban hi'u)
@ , kPa
?
@ #$ m
@ #$ m
beban hi'u) t*t*i @ ! x 9#$ x 1 x , Pl ! @ #$$
kN
Beban )lat ken'aaan 9beban lalu lintas Panjan" bentan" jembatan
@ #$ m
%eba )lat ken'aaan
"ambar ,7* enyebaran #eban 0ajur
@(m
"ambar #eban $ang #ekerja ada Arah 5elintang !embatan
a.
Besan8a beban teba"i ata 9>% te"antun" )a'a )anjan" t*tal 8an" 'ibebani 9%.
% @ #$ m 7$ m4 maka:
@
@ @ ( kPa ?
beban hi'u) 9>% @ 9#$ x ,., x ( x 1$$D H 9#$ x 1., x ( x ,$D
Pl7 @ 1(,$ b.
kN
Beban te)usat P 8an" 'item)atkan te"ak luus aah lalu lintas )a'a jembatan a'alah
sebesan8a ##.$ kN3m. Uakt* Beban inamik untuk VKE%W laju VW4 untuk bentan" 9% E @ #$ m4 nilai %A @ $.#. Maka:
K @ 1 H %A
K @ 1 H $.# @ 1.# ?
beban hi'u) 9KE% @ ( x ## x 1.# Pl# @ #71.!
kN
Beban ai hujan Panjan" bentan" jembatan Bj ai
@ #$ m
@ 1$ kN3m7
%eba )lat ken'aaan %eba )lat t*t*i
@(m
@ ! x 1 m
Tebal ai )a'a )lat ken'aaan Tebal ai )a'a t*t*i
@ 1$ m @ $.1 m
@ , m @ $.$, m
?
beat ai hujan @ 9#$ x ( x $.1 x 1$ H 9#$ x ! x $.$, x 1$
Pl, @ 7!$
kN
Beban an"in Panjan" bentan" jembatan
@ #$ m
Ken'aaan 8an" se'an" bea'a 'i atas jembatan4 beban "ais meata tambahan aah h*iZ*ntal 'itea)kan )a'a )emukaan lantai sebesa: TE @ $.$$1!C9<! kN3m imana: C/
@ kee)atan an"in enana @ 7$ m3'et
@ k*e5isien 0eet @ 1.!
TE @ $.$$1! x 1.! x 7$! @ 1.!&2 kN3m ?
beat an"in @ #$ x 1.!&2 Pl2 @ ,1.#
kN
Beban em Pen"auh )ee)atan 'an )en"eeman 'ai lalu lintas 'i)ehitun"kan seba"ai "a8a 'alam aah memanjan". Besan8a "a8a em tesebut te"antun" 'ai )anjan" stuktu 9%4 8aitu untuk % @ #$ m Y $ m4 "a8a em 9 @ !,$ kN.
"ambar #eban Rem $ang #ekerja ada Arah 5emanjang !embatan
Beban "esekan
Ga8a "esekan antaa bet*n 'en"an kaet elast*me 9 5 @ $.1, PPPJJR 1&( "
@ 5 x R'
@ $.1, x 72#.!1 @ ,#(.!7!( kN Beban lalu lintas )a'a )lat injak
"ambar #eban 0alu 0intas ada lat &njak
%eba )lat ken'aaan Panjan" )lat injak ?
@(m
@!m
@ 1 t3m! @ 1$$ kN3m ! beban lalu lintas @ ( x ! x 1$$
Beban mati t*tal 8an" bekeja )a'a abutment Rl
@
@ @ 1(!!.1! kN s
@ H "
@ !,$ H ,#(.!7!( @ (&(.!7!( kN
ilanjutkan ke sei ke !
Pl( @ 1#$$
kN