Panjang Bentang Jembatan Lebar jalan (Jalur lalu-lintas) Lebar trotoar Lebar total jembatan Jarak antar Gerder Tebal lap. Aspal + Overlay Tinggi genangan Air hujan Tinggi bidang samping Tebal
L B1 B2 B1+(2*B2) s ta th ha ts =
= = = = = = = =
20,00 7,60 1,00 9 ,6 0 1,90 0,10 0,04 2,50 0,20
m m m m m m m m m
=(S*4)
Lokasi jembatan di Tangerang, dengan jenis tanah sedang
Jumlah balok diagfragma sepanjang L, Jarak anatara balok diafragma,
BJ Beton
BJ Aspal
BJ Air Hujan
(kN/m³) 25
(kN/m³) 22
(kN/m³) 9, 8
nd = sd = L/nd =
4 bh 5 m
B.
BAHAN STRUKTUR Mutu Beton, Kuat tekan beton, Modulus elastis, Angka Poisson Modulus Geser Koefisien muai panjang untuk beton,
Mutu baja untuk baja tulangan dengan Ø >12 mm tegangan leleh baja, untuk baja tulangan dengan Ø ≤12 mm tegangan leleh baja,
Speciffic Graity Berat beton bertulang, berat beton tidak bertulang (beton rabat) Berat aspal padat, berat jenis air
C. PENENTU DIMENSI PLAT DAN GELAGAR Tebal slab lantai jembatan
Dimansi girder
Tinggi girder
Dmensi diafragma :
lebar girder lebar diagragma tinggi diafragma
K- 271 fc' = 0,83*K/10 = 22,5 Ec = 4700*√fc' 22294,06 υ = 0,2 G = EC/*2(1υ)+ = 9289,191 1,E-05 α=
U- 39 fy = U*10 = U- 24 fy = U*10 =
MPa MPa MPa ˚C
390 MPa 240 MPa
wc = w'c = wa = ww =
25 24 22 9,8
ts = 100+40.s ≥ ts ≥ ambl ts = h = 165+0,06 L ≥ ambil h = ambil b = bd = hd =
0,18 0,20 0,20 1,66 1,70 0,70 0,30 0,70
kN/m³ kN/m³ kN/m³ kN/m³
m m m m m m m m
D.
ANALISIS DAN PERENCANAAN
1. BERAT SENDIRI (MS) Faktor beban ultimit ( tabel 3 SNI 1725 ; 2016 ) : ϒMS atau K ms = Berat sendiri (self weight) adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen struktur, ditambah dengan elemen non-struktural yang dipikulnya dan bersifat tetap. Beban berat sendiri balok diagfragma pada Girder dihitung sbb: Panjang bentang Girder Berat satu balok diafragma, Jumlah balok diafragma sepanjang bentang L, Beban diafragma pada Girder,
1,3
L = 20,00 m Wd = be*(hd+ts)*s*Wc = 7,125 kN nd = 4 bh Qd = nd*Wd/L = 1,425 kN/m
Beban berat sendri pada girder No.
Jenis
1 Platb Lantai 2 Girder (tebal = h-ts) 3 Diafragma
Lebar (m) 2 0,7
Tebal (m) 0,20 1,5
Berat (kN/m³) 25 25 Qd = Q ms =
Beban (kN/m) 10,00 26,25 1,43 37,68
Gaya geser dan momen pada T-Girder akibat berat sendiri (MS) : Vms = 1/2*Qms*L = 1/8*Qms*L² = Mms = 2.
376,750 1883,750
BEBAN MATI TAMBAHAN (MA) Faktor beban ultimit ( Tabel SNI 1725;2016): ϒMA atau K ma = Beban mati tambahan (seperimposed dead load), adalah berat seluruh bahan yang menimbulkan suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen nonstruktural, dan mungkin besarnya berubah selama umur jembatan. Jembatan dianalisis harus mampu memikul beban tambahan seperti:
kN kNm
2
1). Penambahan lapisan aspal (overlay) dikemudian hari, 2). Genangan air hujan jika sistem drainase tidak bekerja dengan baik, Panjang bentang girder, L
20,00 m
Beban mati tambahan pada girder No.
Jenis
1 Lap. Aspal (Overlay) 2 Air hujan
Lebar (m) 2 2
Tebal (m) 0,10 0,04
Berat (kN/m³) 22,00 9,80 Q ma =
Beban (kN/m) 4,4 0,784 5,18
Gaya geser dan momen pada T-Girder akibat berat sendiri (MS) : Vms = 1/2*Qms*L = 18*Qms*L² = Mms =
3. 3.1.
51,840 259,200
BEBAN LALU LINTAS BEBAN JALUR "D" (TD) Faktor beban ultimit (Tabel 12 SNI 1725; 2016) ϒMA atau K td = Beban kendaraan yang berupa beban jalur "D" terdiri dari beban terbagi rata (BTR)/Uniformly Distributed Load (UDL) dan beban garis (BRT)/ Knie Edge Load (KEL) BTR dan UDL mempunyai intensitas q (kPa), besarnya tergantung pada panjang betang L yang di bebani lalu lintas atau dinyalakan sebagai berikut (hal 39 SNI 1725; 2016) q= q=
9,0 9,0 *(0,5+15/L)
kPa kPa
untuk panjang bentang, BGT atau KEL mempunyai intensitas,
1,8
untuk L ≤ 30 untuk L ≥ 30
L=
20,00 m
q= 9,0 kPa p = 49,00 kN/m
faktor beban dinamis (FBD)/ dinmic load Allowance (DLA) (hal 45 SNI 1725; 2016) untuk BGT atau KEL diambil: untuk L ≤ 50 m FDB = 0,40 FDB = 0,4 - 0,0025*(L-50) untuk 50 < L < 90 m untuk L ≥ 90 m FDB = 0,30
kN kNm
Jarak antara girder untuk panjang bentang, L = Beban Jalur pada girder,
20,00 m
s= maka FDB =
Q td = q*s = Ptd = (1+ F db)*p*s =
gaya geser dan momen pada T-Girder akibat jalur "D" : V td = 1/2 *(Qtd *L + Ptd) = Mtd = 1/8*Qtd*L² + 1/4 * P td * L =
3.2. BEBAN TRUK "T" (TT) Faktor beban ultimit (Tabel 13 SNI 1725; 2016) ϒtt atau K tt = Beban hidup pada lantai jembatan berupa beban roda ganda oleh Truk (beban T) yang besarnya (setengah gardan, beban roda) T= Faaktor dinamis untuk pembebanan truk diambil, Fdb = Beban truk "T" Ptt = (1+ Fdb) * T =
ambil a = ambil b =
Panjang bentang girder, L= Gaya geser dan moment pada T- Girder akibat beban truk "T" Vtt = [9/8*L - 1/4*a+b]/L*Ptt = Mtt = Vtt *L/2 - Ptt* b =
1,90 m 0,40 17,10 kN/m 130,34 kN
236,17 1.506,70 kNm
1,8 112,50 kNm 0,40 157,50 kN
5,00 m 5,00 m
20,00
m
206,72 kN 1.279,69 kNm
Gaya geser dan momen yang terjadi akibat pembebanan lalu lintas, diambil yang memberikan pengaruh terbesar terhadap T-Girder di antara beban "D" dan beban "T" Gaya geser maksimum akibat beban T, Momen maksimum akibat beban, D
Vtt = Mtd =
206,72 1.506,70
kN kNm
4.
GAYA REM (TB)
- 25% dari berat gandar truk desain Berat Gardan, T = 112,50 kN Tbb = 0,25*T = 28,13 kN - 5% dari berat truk rencana ditambah beban jalur terbagi rata BTR Berat truk total = ##### kN Beban BTR total = q*s*L = ##### kN 5% (berat truk + Berat BTR total) = 42,10 kN Diambil gaya rem (nilai terbesar),
5.
TTB =
42,10 kN
Lengan tdh. Titik berat balok y = 1,80 +ta + h/2 = 2,75 beban momen akibat gaya rem, M = TTB*y = 115,78 Gaya geser dan momen max pada balok akibat gaya rem: VTB = M/L = 5,79 MTB = 1/2*M = 57,89 Beban angin (Ewl) Tekanan angin yang bekerja berupa tekanan angin horizontal pada struktur & kendaraan serta tekanan angin vertikal. Gaya Angin tambahan arah horizontal pda permukaan lantai jembatan akibat beban angin yang meniup kendaraan di atas lantai jembatan dihitung dg rumus Tew = 0,0012*Cw*(Vw) ² kN/m² dengan, CW = 1,20 Kecepatan angin rencana, Vw = 35,00 Beban angin tambahan yang meniup bidang samping kendaraan: Tew = 0,0012*Cw*(Vw)² = 1,76
m kNm kN kNm
m/det kN/m²
Bidang vertikal yg ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dg tinggi 2,00 m diatas lantai jembatan. h= 2,00 m jarak antara roda kendaraan x. x= 1,75 m beban akibat transfer beban angin ke lantai jembatan, Qew = 1/2*h/x*Tew = Qew menurut SNI 1725;2016 diambil =
1,01 kN/m 1,46 kN/m
Panjang bentng girder, L= gaya geser dan momen pada girder akibat beban angin (EW): Vew = 1/2*Qew*L = Mew = 1/8*Qew*L ² = 6.
14,60 kN 73,00 kNm
PENGATURAN TEMPERATUR SERAGAM (ET atau Eun) Gaya geser dan momen pada girder akibat pengaruh teperatur seragam, diperhitungkan thd gaya yang timbul akibat pergerakan simpangan oleh temperatur (temp. Movement) pada tumpuan (elastomeric bearing) dengan perbebanan temperatur sebesar: Suhu max suhu min koefisien muai panjang untuk beton (fc' < 30 MPa) Panjang bentang girder, Shear stiffness of elastomeric bearing Simpangan ( temp. Movemnt) Gya akibat simpangan oleh temperatur
T max = T min = α = L= ambil K = ΔT = δ = αL (T max - Tmin) = Fet = k * ΔT =
Tinggi girder, h = 1,20 m Eksentrisitas, e = h/2 = 0,60 Momen akibat pengaruh temp. Gaya geser dan momen pada girder akibat pengaruh Temp. (ET) :
40 15 1,E-05 20,00 20000 0,005 100
˚C ˚C ˚C M kN/m M kN
h= e = h/2 = M = Fet* e =
1,7 m 0,85 m 85 kNm
Vet = M/L = Met = M =
4,25 kN 85 kNm
g = Percepatan gravitasi bumi,
g=
9,81 m/det²
Berat total yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan : Wt = Qms + Qma Berat sendiri, Beban mati tambahan, Panjang bentang, Berat Total,
Qms = Qma =
37,68 kN/m 5,18 kN/m
L = 20,00 m Wt = (Qms + Qma)*L = 857,18 kN
Ukuran girder, momen inersia panjang girder, modulud elastis beton
b=
0,8 m
kekakuan lentur girder, waktu getar/periode getar, parameter PGA dari peta Gempa 1 nilai FPGA, Tabel 3 untuk tnah sedang (PGA=0,25) parameter Ss dari peta Gempa 2 nilai Fa, Tabel 3 untuk tnah sedang (Ss=0,5) parameter S1 dari peta Gempa 3 nilai Fv, Tabel 4 untuk tnah sedang (S1=0,3)
Nilai Periode Ts Nilai Periode T0 Karena T0 ≤ T≤ Ts maka nilai koefisien respon elastis Nilai faktor modifikasi respon Rd, Tabel 7 (Lihat di SNI Gempa) Gaya gempa Horizontal, Gaya gempa Vertikal,
h= 1,7 m I = 1/12*b*h³ = 0,31115667 m⁴ Ec = 22294,0575 MPa Ec = 22294057,5 kPa Kp = 48*Ec*I/L³ = 41622 kN/m T = 2*π√*Wt/(gKp)+= 0,29 detik PGA = FPGA= Ss = Fa = S1 = Fv = SDS = Fa*Ss = SD1 = Fv* S1 = Ts = SD1/SDS = T0 = 0,2*Ts = Csm = Sds = Rd =
Padang
Eqh= (Csm/Rd)*Wt = Eqv = 50% x Eqh =
Beban Gempa vertikal, Qeq = Eqv/L = Gaya geser dan momen pada Girder akibat gempa vertikal (EQ): VeQ = 1/2*Qeq*L = Meq = 1/8*Qeq*L ² =
0,515 1,000 1,398 1,000 0,600 1,500 1,398 0,900 0,644 0,129 1,398 1,000
g g g g g
1198,34 599,17 kN
29,958 kN/m 299,584 kN 1497,922 kNm