Struktur Jembatan Penyeberangan Orang (JPO) Untuk menghubungkan dua bangunan gedung, direncanakan dibuat Jembatan Penyeberangan Orang Orang (JPO), (JPO), seperti seperti pada pada Gambar Gambar 1. Panjan Panjang g jembat jembatan an penyeb penyeberan erangan gan 20 meter meter.. a!"k# a!"k#ba! ba!"k "k memanjang dari jembatan, direncanakan dari pr"$i! baja %&' yang ditumpu "!eh buah p"rta! bet"n dengan jarak antara p"rta! m dan *m. P"t"ngan P"t"ngan me!intang dari jembatan jembatan penyeberangan seperti pada Gambar 2.
Jembatan Penyeberangan
m
*m
*m
Gambar 1. +"n$igurasi jembatan penyeberangan
inding bata 1,2m Penutup antai Pe!at et"n 12cm Pr"$i! &'(/001010) 3 *m a!"k et"n (02)cm +"!"m et"n (0/)cm
3 0,0 #1 m m Gambar 2. P"t"ngan me!intang struktur jembatan penyeberangan
+u!iah -2 # Jembatan Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)
1
antai jembatan dari pe!at bet"n teba! 12 cm, dan diatasnya terdapat !apisan penutup !antai. erat penutup !antai diperhitungkan sebesar 0 kg4m2.
Gambar 3. Penempatan pr"$i! baja &', ba!"k 5 k"!"m bet"n (perhatikan p"sisi k"!"m)
-epanjang tepi dari jembatan dipasang dinding pasangan bata setinggi 1,2 m. eban hidup di atas jembatan penyeberangan diperhitungkan sebesar 00 kg4m2. tf
Pr"$i! baja &' mempunyai dimensi sbb. 6 7inggi badan (h) 8 /0 cm ebar sayap (b) 8 1 cm 7eba! badan (t9) 8 0, cm 7eba! sayap (t$ ) 8 1 cm
h
tw
b
Untuk keper!uan desain per!u di!akukan ana!isis struktur dengan menggunakan -P2000. -truktur akan didesain dengan met"de :', k"mbinasi pembebanan ( load combination) yang ditinjau pada desain struktur ada!ah 6 U 8 1,2. 3 1,*., dimana 8 beban mati, 8 beban hidup +arakteristik ahan et"n 6 2
/
;"du!us e!astisitas bet"n 8 2101<0 kg4cm , ngka P"iss"n 8 0,20, berat jenis bet"n 8 2, t"n4m 8 / 0,002 kg4cm . ;utu tu!angan p"k"k $y. 00 ;Pa (tu!angan u!ir4de$"rm), mutu tu!angan sengkang $y. 20 ;Pa (tu!angan p"!"s4p!ain), dan mutu bet"n $=c. 20 ;Pa (+.20). Untuk desain struktur bet"n digunakan $akt"r reduksi kekuatan bahan ( ) sesuai ->% et"n 2002 yaitu 6 ;"men 8 0.,, Geser 8 0,?, 7ekan (-pira!) 8 0.?, 7ekan (-engkang) 8 0.*. +arakteristik ahan aja 6 ;"du!us e!astisitas baja 8 2100000 kg4cm2, ngka P"iss"n 8 0,/0, berat jenis baja 8 ?, t"n4m / 8 0,00? kg4cm /. ;utu pr"$i! baja J./?, dengan tegangan !e!eh ('y) 8 200 kg4cm 2 dan tegangan u!timate ('u) 8 /?00 kg4cm 2. eban mati pada jembatan penyeberangan terdiri dari 6
erat sendiri pe!at, pr"$i! baja &', ba!"k dan k"!"m p"rta! bet"n (diinput secara "t"matis dengan masukan berupa ukuran penampang dan berat jenis bahan) Penutup !antai sebesar 0 kg4m2 8 0,00 kg4cm 2 (diinput sebagai beban merata persatuan !uas). eban dinding bata sebesar 6 1,220 kg4m 8 /12, kg4m 8 /,12 kg4cm (diiput sebagai beban merata persatuan panjang)
eban hidup pada jembatan penyeberangan terdiri dari 6
eban sebesar 00 kg4m 2 8 0,02 kg4cm 2 (diinput sebagai beban merata persatuan !uas)
+u!iah -2 # Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)
2
Data Masukan SAP2000 V.10 1. Memili Sistem Satuan Pada k"tak sistem satuan yang tersedia, pi!ih sistem satuan yang akan digunakan di da!am ana!isis struktur ( untuk perhitungan ini digunakan sistem satuan 6 kg#cm ).
2. Menyusun !entuk Stuktur ari menu "ile, pi!ih New Model. Pada k"tak New Model , k!ik struktur p"rta! / dimensi ( / 'rames ). Pada k"tak 3D Frames masukkan data k"n$igurasi struktur 6 / 'rame 7ype >umber "$ -t"ries >umber "$ ays, @ >umber "$ ays, A -t"ry Beight ay &idth, @ ay &idth, A >umber "$ iCisi"ns @ >umber "$ iCisi"ns A +!ik O+.
8 !eam Slab !uil#ing 81 82 8/ 8 ?00 8 200 8 00 8 8*
engan memasukkan data#data ini, akan didapatkan m"de! k"n$igurasi dari struktur seperti pada Gambar .
Gambar $. ;"de! a9a! dari k"n$igurasi struktur sebe!um diedit.
Untuk mendapatkan k"n$igurasi struktur tanpa adanya k"!"m#k"!"m tengah seperti yang direncanakan, maka k"!"m#k"!"m tengah dari struktur pada m"de! a9a! struktur harus di hapus. Untuk menghapus di!akukan dengan cara, k!ik semua k"!"m tengah yang akan dihapus, pi!ih menu %#it, kemudian k!ik menu Cut . Pada m"de! a9a! dari struktur, jarak antara k"!"m pada arah sumbu y ada!ah 00 cm. Untuk mendapatkan jarak#jarak p"rta! 00 cm dan *00 cm seperti yang direncanakan, dapat di!akukan dengan cara menggeser p"rta!#p"rta! tepi pada arah sumbu y dengan menggunakan menu %#it dan menu Move. ;"de! k"n$igurasi struktur sete!ah di edit, diper!ihatkan pada Gambar .
+u!iah -2 # Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)
/
Gambar &. ;"de! k"n$igurasi struktur sete!ah diedit
3. Men#e'inisikan arakteristik Material Untuk me!akukan desain e!emen bet"n (ba!"k dan k"!"m) dan e!emen baja (pr"$i! %&') per!u dide$inisikan karakteristik dari materia! bet"n dan baja yang digunakan. Untuk mende$inisikan materia! bet"n, di!akukan sbb. 6 ari menu De'ine, pi!ih Material . Pada k"tak Define Materials pi!ih DO>D, dan k!ik Modify/Show Material. Pada k"tak Material Property Data masukkan data materia! 6 na!ysis Pr"perty ata 6 ;ass per unit E"!ume &eight per unit E"!ume ;"du!us "$ F!asticity P"iss"n :ati" D"e$$ "$ 7herma! Fpansi"n
80 8 0.002 8 2101<0 8 0.20 80
esign Pr"perty ata 6 -peci$ied D"nc D"mp -trength, $=c ending :ein$ Aie!d -tress, $y -hear :ein$ Aie!d -tress, $ys +!ik O+.
8 200 8 000 8 200
Gambar . ata materia! bet"n bertu!ang +u!iah -2 # Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)
Untuk mende$inisikan materia! baja, di!akukan sbb. 6 ari menu De'ine* pi!ih Material . Pada k"tak Define Material . pi!ih S+%%, dan k!ik Modify/Show Material . Pada k"tak Material Property Data masukkan data 6 na!ysis Pr"perty ata 6 ;ass per Unit E"!ume &eight per Unit E"!ume ;"du!us "$ F!asticity P"iss"n :ati" D"e$ "$ therma! epansi"n
80 8 0.00? 8 2100000 8 0./0 80
esign Pr"perty ata 6 ;inimum Aie!d -tress, 'y 8 200 ;inimum 7ensi!e -tress, 'u 8 /?00 +!ik O+.
Gambar -. ata materia! baja
$. Men#e'inisikan Dimensi %lemen ari menu De'ine, pi!ih Frame Sections. Pada k"tak Frame Properties k!ik dd !ectan"ular , k!ik dd New Property. Pada k"tak !ectan"ular Section, masukkan data ba!"k bet"n 6 -ecti"n >ame imensi"n ;ateria!
6 6 # epth 8 0 6 # &idth 8 2 6 DO>D
+!ik Concrete !einforcement . Pada k"tak !einforcement Data masukkan data 6 esign 7ype D"ncrete D"Cer t" :ebar Denter
6 !eam 6 7"p "tt"m
8 8
+!ik O+ Pada k"tak Frame Properties k!ik dd Copy of Property. Pada k"tak !ectan"ular Section masukkan data 6 -ecti"n >ame imensi"n ;ateria!
6 + 6 # epth 8 0 6 # &idth 8 / 6 DO>D
+u!iah -2 # Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)
+!ik Concrete !einforcement . Pada k"tak !einforcement Data masukkan data 6 esign 7ype D"n$igurati"n "$ :ein$"rcement atera! :ein$"rcement
6 /lumn 6 :ectangu!ar 6 7ies
D"Cer t" :ebar Denter >umber "$ ars in /#dir >umber "$ ars in 2#dir
6 60 60
Dheck4esign +!ik O+.
6 !einforcement to be Desi"ned
Pada k"tak Frame Properties k!ik dd #/$ide Flan"e, k!ik dd New Property. Pada k"tak #/$ide Flan"e Section, masukkan data pr"$i! %&' seperti pada gambar di ba9ah 6 -ecti"n >ame ;ateria!
6 %&' 6 -7FF
imensi"ns 6 Outside height ( t/ ) 7"p $!ange 9idth (t2 ) 7"p $!ange thickness ( t$ ) &eb thickness "tt"m $!ange 9idth ( t2b ) "tt"m $!ange thickness ( t$b )
6 /0 6 1 61 6 0. 6 1 61
+!ik O+.
Gambar . ata masukan untuk pr"$i! baja %&'
ari menu De'ine, pi!ih rea Sections. Pada k"tak rea Sections k!ik dd New Section. Pada k"tak Shell Section Data, masukkan pe!at 6 -ecti"n >ame 7ype ;ateria! >ame ;ateria! ng!e
6 PF7 6 -he!!#7hin 6 DO>D 60
7hickness 6 ;embrane ending +!ik O+.
6 12 6 12
+u!iah -2 # Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)
*
&. Penematan %lemen Pa#a Sistem Struktur Untuk menampi!kan j"int#j"int pada struktur, pi!ih menu Vie, k!ik Set Display %ptions. Pada k"tak Display %ptions For ctive $indow pi!ih &oint , kemudian k!ik #nvisible. Untuk menyusun e!emen ba!"k dan k"!"m pada struktur, di!akukan sbb. 6
+!ik semua ba!"k arah sumbu A dari struktur. Pi!ih menu Assign, Frame/Cable/'endon dan Frame Section. Pada k"tak Frame Property, pi!ih %&', k!ik O+ . +!ik semua ba!"k arah sumbu @ dari struktur. Pi!ih menu Assign, Frame/Cable/'endon dan Frame Section. Pada k"tak Frame Property, pi!ih O+, k!ik O+. +!ik semua k"!"m dari struktur. Pi!ih menu Assign, Frame/Cable/'endon dan Frame Section. Pada k"tak Frame Property, pi!ih +OO;, k!ik O+.
Untuk menyusun e!emen pe!at pada struktur, di!akukan sbb. 6
+!ik semua e!emen pe!at pada struktur. Pi!ih menu Assign, k!ik rea dan Section. Pada k"tak rea Sections, k!ik PF7, k!ik O+.
Untuk me!ihat k"n$igurasi perspekti$ dari struktur dan e!emen#e!emennya, gunakan menu Vie, Set Display %ptions. Pada k"tak Display %ptions For ctive $indow k!ik ()trude *iew pada k"tak +eneral . Untuk mengatur p"sisi dari k"!"m#k"!"m struktur seperti yang direncanakan, dapat di!akukan dengan menggunakan menu Assign, Frame/Cable/'endon, dan -ocal )es untuk memutar sumbu k"!"m.
. Men#e'inisikan Jenis +umuan +!ik semua j"int yang merupakan tumpuan struktur. Pi!ih menu Assign, kemudian &oint dan !estraints. i da!am k"tak &oint !estraints, pada Fast &oint !estraints, k!ik tumpuan jepit, k!ik O+ .
-. Men#e'inisikan asus !eban* asus Analisis* Dan /mbinasi Pembebanan eban yang ditinjau bekerja pada struktur ada!ah k"mbinasi antara beban mati dan beban hidup dengan $akt"r beban sebesar 1,2 dan 1,*. Untuk mende$inisikan kasus beban (load case), kasus ana!isis (analysis case), dan k"mbinasi pembebanan yang ditinjau bekerja pada struktur, di!akukan sbb. 6
ari menu De'ine, pi!ih -oad Cases. Pada k"tak Defines -oad masukkan data 6 "ad >ame 7ype -e!$ &eight ;u!tip!ier
8 F 8 F 81
"ad >ame 7ype -e!$ &eight ;u!tip!ier +!ik O+.
8 %EF 8 %EF 80
ari menu De'ine, pi!ih nalysis Cases. Pada k"tak nalysis Case masukkan data 6 Dase >ame Dase 7ype
8 F 8 inear -tatic
"ad >ame Dase 7ype
8 %EF 8 inear -tatic
+u!iah -2 # Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)
?
Bapus Case Name (;O) dengan menggunakan Delete Case.
ari menu De'ine, pi!ih Combinations. Pada k"tak Define !espons Combinations, k!ik dd New Combo. Pada k"tak !espons Combination Data masukkan data 6 :esp"ns D"mbinati"n >ame 6 DO; 1 D"mbinati"n 7ype Dase >ame Dase 7ype -ca!e 'act"r +!ik dd
6 inear dd 6 F 6 inear -tatic 6 1.2
D"mbinati"n 7ype Dase >ame Dase 7ype -ca!e 'act"r +!ik O+.
6 inear dd 6 %EF 6 inear -tatic 6 1.*
. Men#e'inisikan !eban Pa#a Struktur. A. !eban Mati
+!ik semua e!emen pe!at. Pi!ih menu Assign, kemudian rea -oads, dan niform (Shell ) Distributed . Pada k"tak rea niform -oads masukkan data beban penutup !antai 0.00 kg4cm 2 6 "ad Dase >ame Unit
6 F 6 +g, cm, D
Uni$"rm "ad "ad D""r -ystem irecti"n Opti"ns +!ik O+.
6 6 #0.00 6 G!"ba!s 6 6 :ep!ace Fisting "ads
Untuk memasukkan beban dinding pada struktur, di!akukan sbb. 6 +!ik pr"$i!#pr"$i! %&' yang ter!etak ditepi, pi!ih menu Assign, kemudian Frame/Cable/'endon -oads, k!ik Distributed. Pada k"tak Frame Distributed -oads masukkan data beban dinding sebesar /,12 kg4cm sbb. 6 "ad Dase >ame Unit
6 F 6 +g, cm, D
"ad 7ype and irecti"ns 6 '"rces D""rd -ys 6 GO irecti"n 6 Opti"ns 6 :ep!ace Fisting "ads Uni$"rm "ad 6 #/.12 +!ik O+. !. !eban i#u
+!ik semua e!emen pe!at. Pi!ih menu Assign, kemudian rea -oads, dan niform (Shell ) Distributed . Pada k"tak rea niform -oads masukkan data beban hidup merata 0.0 kg4cm 2 6 "ad Dase >ame
6 %EF
+u!iah -2 # Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)
Unit Uni$"rm "ad "ad D""r -ystem irecti"n Opti"ns +!ik O+.
6 +g, cm, D 6 6 #0.0 6 G!"ba!s 6 6 :ep!ace Fisting "ads
4. Men#e'inisikan "akt/r 5e#uksi ekuatan Dan +ie 5angka6P/rtal !et/n Untuk me!akukan desain struktur bet"n, per!u dide$inisikan 'akt"r :eduksi +ekuatan ahan ( Stren"th !eduction Factors) yang akan digunakan di da!am pr"ses desain sbb. 6 ari menu Oti/ns, k!ik Preferences, kemudian Concrete Frame Desi"n. Pada k"tak Concrete Frame Desi"n Preferences, masukkan data 6 esign D"de Phi (ending 7ensi"n) Phi (D"mpressi"n 7ied) Phi (D"mpressi"n -pira!) Phi (-hear) +!ik O+.
6 D% /1#<< 8 0, 8 0,* 8 0,? 8 0,?
Gambar 4. ata masukan untuk desain struktur bet"n
+arena struktur p"rta! bet"n direncanakan sebagai p"rta! e!astis (tidak daktai!), maka untuk me!akukan desain struktur, di!akukan sbb. 6 +!ik semua e!emen dari struktur bet"n. Pi!ih menu Design, k!ik Concrete Frame Desi"n, k!ik *iew/!evise %verwrite. Pada k"tak Concrete Frame Desi"n %verwrites for C# 30122 , masukkan data 6 'raming 7ype 6 Say Or#inary +!ik O+.
10. Menentukan Met/#e Desain Struktur !a7a -ebe!um me!akukan desain struktur baja, ter!ebih dahu!u harus ditentukan met"de desain yang akan digunakan. esain struktur baja dapat di!akukan dengan met"de ,5"D ( Load Resistance Factor Design) atau met"de ASD ( Allowable Stress Design). Untuk stuktur jembatan penyeberangan ini akan didesain dengan met"de :'. +!ik semua e!emen dari struktur baja. ari menu Oti/ns, pi!ih Preferences, kemudian Steel Frame Desi"n. Pada k"tak Steel Frame Desi"n Preference, masukkan data 6 +u!iah -2 # Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)
<
esign D"de 'raming 7ype Phi (ending) Phi (D"mpressi"n) Phi (7ensi"n) Phi (-hear) D"nsider e$!ecti"n -tress :ati" imit +!ik O+.
6 %-D#,5"D
Gambar 10. ata masukan untuk desain struktur baja
11. Men#e'inisikan /mbinasi Pembebanan 8ang Ditin7au Pa#a Desain Struktur -ebe!um me!akukan ana!isis dan desain struktur, per!u ter!ebih dahu!u ditentukan k"mbinasi pembebanan (load combination) yang akan ditinjau di da!am desain, sbb. 6 Pi!ih menu Design, k!ik Concrete Frame Desi"n, k!ik Select Desi"n Combos. Pada Desi"n -oad Combination Selections, dari k"tak -ist of Combo pi!ih k"mbinasi pembebanan yang akan diana!isis yaitu DO;1, kemudian k!ik dd . engan cara ini k"mbinasi pembebanan yang dipi!ih akan berpindah ke k"tak Desi"n Combos. +"mbinasi pembebanan !ainnya yang tidak diana!isis harus dihi!angkan dari k"tak Desi"n Combos. Pi!ih k"mbinasi pembebanan yang tidak diana!isis, k!ik !emove. +!ik O+. Pi!ih menu Design, k!ik Steel Frame Desi"n, k!ik Select Desi"n Combos. Pada Desi"n -oad Combination Selections, dari k"tak -ist of Combo pi!ih k"mbinasi pembebanan yang akan diana!isis yaitu DO;1, kemudian k!ik dd . engan cara ini k"mbinasi pembebanan yang dipi!ih akan berpindah ke k"tak Desi"n Combos. +"mbinasi pembebanan !ainnya yang tidak diana!isis harus dihi!angkan dari k"tak Desi"n Combos. Pi!ih k"mbinasi pembebanan yang tidak diana!isis, k!ik !emove. +!ik O+.
+u!iah -2 # Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)
10
Gambar 11. +"mbinasi pembebanan yang di desain (DO;1)
-ebe!um me!akukan ana!isis, $i!e data masukan per!u ter!ebih dahu!u disimpan. Penyimpanan data masukan di!akukan sbb. 6 Pi!ih menu "ile, kemudian k!ik Save s. Pada k"tak Save Model File s, ketikan nama $i!e misa! JF;7>, k!ik Save. engan cara ini $i!e akan disimpan dengan nama JF;7>.-. Untuk me!akukan ana!isis struktur, pi!ih menu Analy9e, kemudian k!ik !un nalye.
12. Desain Struktur !et/n Untuk desain dari struktur bet"n di!akukan sbb. 6 Pi!ih menu Design, k!ik Concrete Desi"n Frame, kemudian k!ik Start Desi"n/Chec4 of Structure. Untuk menampi!kan tu!angan !entur (lon"itudinal reinforcin" ) , jum!ah tu!angan geser ( shear reinforcin" ), atau tu!angan t"rsi (torsion reinforcin" ), di!akukan sbb. 6 Pi!ih menu Design, k!ik Concrete Desi"n Frame, kemudian k!ik Display Desi"n #nfo. Pada k"tak Display Concrete Desi"n !esults (D% /1#0), pi!ih Desi"n %utput , kemudian pi!ih Longitudinal Reinforcing , Shear Reinforcing , atau Torsion Reinforcing , k!ik O+.
13. Desain Struktur !a7a Untuk desain dari struktur baja di!akukan sbb. 6 Pi!ih menu Design, pi!ih Steel Desi"n, kemudian Start Desi"n/Chec4 of Structure. Basi! desain dari struktur baja akan ditampi!kan da!am bentuk gra$is berupa ni!ai rasi" tegangan ( stress ratio) dari masing#masing e!emen struktur. Untuk menampi!kan ni!ai rasi/ tegangan (stress ratio) dari e!emen struktur baja, di!akukan sbb. 6 Pi!ih menu Design, k!ik Steel Desi"n Frame, kemudian k!ik Display Desi"n #nfo. Pada k"tak Display Steel Desi"n !esults (%-D#:'
+u!iah -2 # Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)
11
Gambar 12. >i!ai rasi" tegangan (stress rati") P#; pada pr"$i! baja
1$. Menamilkan Gaya Dalam %lemen ( Local Element Forces) a. %lemen "rame
Untuk menampi!kan gaya#gaya da!am ( m"men !entur, gaya geser, gaya aksia!, dan t"rsi ), dari e!emen 'rame, di!akukan sbb. 6
Pi!ih menu Dislay, kemudian Show Force Stresses, kemudian k!ik Frames/Cables.
Pada k"tak Member Forces Dia"ram for Frames, pi!ih kasus atau k"mbinasi pembebanan yang akan ditampi!kan.
Pada k"tak Component , pi!ih sa!ah satu gaya da!am e!emen yang akan ditampi!kan yaitu 6 Moment /#/, Moment 2#2, Shear /#/, Shear 2#2, )ial Force, atau 'orsion, kemudian k!ik O+.
b. %lemen Sell
Untuk menampi!kan m"men !entur pada pe!at, per!u ditampi!kan ter!ebih dahu!u sumbu !"ka! dari pe!at, sbb. 6 pi!ih menu Vie* kemudian k!ik Set Display %ptions, Pada k"tak Display %ptions For ctive $indow pi!ih reas, k!ik -ocal )es, k!ik O+. Untuk menampi!kan m"men !entur pada pe!at, di!akukan sbb. 6
Pi!ih menu Dislay, kemudian Show Force/ Stresses, kemudian k!ik Shells. Pada k"tak Member Forces Dia"rams, masukkan data 6 Dase4D"mb" >ame D"mp"nent 7ype
6 DO;1 6 :esu!tant '"rces
Pada k"tak Component , bisa dipi!ih m"men ;11 atau m"men ;22. ;11 ada!ah m"men !entur pada pe!at pada arah sumbu !"ka! pe!at 1 (arah panah 9arna merah), ;22 ada!ah m"men !entur pada pe!at pada arah sumbu !"ka! pe!at 2 (arah panah 9arna putih).
+u!iah -2 # Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)
12
Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)
+u!iah -2 # Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)
1/
