Tugas Akhir Her Afriyandi (110404070)

8/17/2019 Tugas Akhir Her Afriyandi (110404070)

1/182

PERENCANAAN JEMBATAN KOMPOSIT METODE LRFD

(LOAD AND RESISTANCE FACTOR DESIGN)

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian

Pendidikan Sarjana Teknik Sipil

Disusun oleh

HER AFRI!ANDI""#$#$#%#

Pe&'i&'in

I* T ORANG SITORUS+ M* T

NIP* ",-%"##. ",/0#" " ##"

BIDANG STUDI STRUKTUR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNI1ERSITAS SUMATERA UTARA

.#"0


2/182

ABSTRAK

Jembatan adalah suatu struktur yang berfungsi sebagai lintasan untuk

memperpendek jarak dengan menyeberangi suatu rintangan tanpa menutup

rintangan itu sendiri. Perencanaan jembatan komposit mengasumsi bahwa baja

dan beton bekerja sama. Dalam perencanaan struktur baja dikenal dua macam

filosofi desain yang sering digunakan, yaitu desain tegangan kerja ( Allowable

Stress Design, ASD dan desain keadaan batas ( Load and Resitance Factor

Design, !"#D. $etode !"#D sebenarnya merupakan suatu metode yang baru,

namun di %ndonesia relatif masih jarang disentuh oleh kalangan akademisi

maupun praktisi di lapangan.

&eban'beban yang dipakai untuk merencanakan jembatan ini akan

mengacu pada peraturan "S% )'*+'+**. "S% )'*+'+** merupakan peraturan

pembaruan dari &$S -+ karena besar beban lalu lintas yang terjadi di lapangan

semakin lama semakin meningkat.

Dari hasil analisa dan perhitungan jembatan komposit ini akan diperoleh

beban ultimit yang dapat ditahan oleh balok komposit, momen ultimit yang terjadiakibat adanya beban ultimit, dan juga untuk mengetahui besarnya lendutan

sehingga jembatan aman digunakan.

/ata kunci0 Komposit baja beton,ASD, LRFD,RS! T"#$"$##%, &'S ())$*

1


3/182

DAFTAR ISI

ABSTRAK******************************************************************************************************* i

DAFTAR ISI**************************************************************************************************** ii

DAFTAR TABEL******************************************************************************************** 2i

DAFTAR GAMBAR************************************************************************************** 2iii

DAFTAR NOTASI****************************************************************************************** 3

KATA PENGANTAR*********************************************************************************** 3iii

BAB I PENDAHULUAN

%.- !atar &elakang................................................................................... -

%.+ Perumusan $asalah............................................................................ 1

%.1 )ujuan................................................................................................. 1

%.2 Pembatasan $asalah.......................................................................... 2

%. $etodologi Penelitian........................................................................ 2

%.3 Sistematika Penulisan......................................................................... 2

BAB II STUDI PUSTAKA

%%.- 4mum................................................................................................ 3

%%.+ /omponen Jembatan......................................................................... 3

%%.+.- /omponen struktur atas........................................................... 3

%%.+.+ /omponen struktur bawah....................................................... 5

%%.+.1 /omponen pelengkap.............................................................. 6

%%.1 Alternatif Pemilihan Jenis Struktur...................................................

%%.1.- Struktur atas jembatan..............................................................

%%.1.+ Struktur bawah jembatan.........................................................

%%.1.+.- Pangkal jembatan (abutment.......................................

%%.1.+.+ Pondasi......................................................................... -*

2


4/182

%%.2 Sifat &ahan &aja................................................................................ -*

%%. Sifat &ahan &eton............................................................................. -+

%%.3 Pembebanan Jembatan...................................................................... -1

%%.3.- Aksi tetap.................................................................................. -2

%%.3.+ Aksi transien............................................................................. -3

%%.3.1 Aksi lingkungan....................................................................... +2

%%.3.2 Aksi khusus (&eban gempa..................................................... 1+

%%.5 /ombinasi Pembebanan.................................................................... 13

%%.6 /omponen Struktur /omposit (&eton dan &aja.............................. 16

%%. !ebar 7fektif &alok /omposit.......................................................... 2*

%%.-* Desain !"#D Struktur /omposit................................................... 2-

%%.-*.- Pengertian............................................................................... 2-

%%.-*.+ #aktor tahanan ....................................................................... 2+

%%.-*.1 /uat lentur nominal .............................................................. 21

%%.-*.2 /omponen memikul geser .................................................... -

%%.-*. Penghubung geser.................................................................. 3

%%.-- !endutan.......................................................................................... 6

%%.-+ Sambungan************************************************************************************** 3*

%%.-1 )eori momen maksimum beban gandar ****************************************** 3+

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

%%%.- &agan Alir........................................................................................ 31

%%%.+ Studi literatur................................................................................... 31

%%%.1 Spesifikasi jembatan ....................................................................... 32

%%%.-.2 Desain........................................................................................... 32

BAB I1 HASIL DAN PEMBAHASAN

%8.- Data /onstruksi......................................................................................... 51

%8.+ Perencanaan Pelat !antai................................................................. 51

%8.+.- Perhitungan beban dan momen............................................... 52

%8.+.+ Penulangan.............................................................................. 5

%8.+.1 Pemeriksaan momen nominal pelat lantai.............................. 6*

3


5/182

%8.+.1.- )ulangan satu lapis...................................................... 6*

%8.+.1.+ )ulangan rangkap........................................................ 6-

%8.+.2 !endutan pelat lantai............................................................... 61%8.+. Pemeriksaan geser pons pelat lantai........................................ 6

%8.1 Perencanaan )rotoar......................................................................... 65

%8.1.- Perhitungan beban dan momen............................................... 65

%8.1.+ Penulangan.............................................................................. 66

%8.2 Perencanaan sandaran...................................................................... 6

%8.2.- Perhitungan beban dan momen............................................... *

%8.2.+ Penulangan.............................................................................. +

%8. Penampang /ompak........................................................................ 1

%8..- Pembebanan............................................................................ 1%8..-.- Aksi tetap..................................................................... 1

%8..-.+ Aksi transien................................................................

%8..-.1 Aksi lingkungan........................................................... -*

%8..-.2 Aksi khusus (beban gempa......................................... -*

%8..+ /ombinasi pembebanan.......................................................... ---

%8.3 Sebelum /omposit.......................................................................... --+

%8.3.- Penampang kompak................................................................ --+

%8.3.-.- Analisa tegangan lentur............................................... --+

%8.3.-.+ Analisa tegangan geser................................................ --1

%8.3.+ Penampang tidak kompak....................................................... --5

%8.3.+.- Analisa tegangan lentur............................................... --5

%8.3.+.+ Analisa tegangan geser................................................ --

%8.3.1 Penampang langsing............................................................... -+-

%8.3.1.- Analisa tegangan lentur............................................... -+-

%8.3.1.+ Analisa tegangan geser................................................ -+1

%8.5 Sesudah /omposit........................................................................... -+3

%8.5.- Analisa tegangan lentur........................................................... -+3

%8.5.+ Analisa tegangan geser............................................................ -1*

%8.5.1 Analisa lendutaan.................................................................... -1+

%8.6 Shear connector............................................................................... -12

%8. Sambungan...................................................................................... -13%8..- Sambungan jarak 2 meter........................................................ -15

%8..-.- Sambungan sayap ( +lens............................................. -15

%8..-.+ Sambungan badan (web............................................. -16

%8..+ Sambungan jarak -3 meter...................................................... -16

%8..+.- Sambungan sayap ( +lens............................................. -16

%8..+.+ Sambungan badan (web............................................. -1

%8..1 Sambungan jarak +6 meter...................................................... -2*

%8..1.- Sambungan sayap ( +lens............................................. -2*

%8..1.+ Sambungan badan (web............................................. -2*

BAB 1 KESIMPULAN DAN SARAN

4


6/182

8.- /esimpulan........................................................................................ -2+

8.- Saran.................................................................................................. -21

DAFTAR PUSTAKA********************************************************************************* 32

DAFTAR TABEL

T4'el Ju5ul H4l4&4n

)abel +.- Jenis tipe jembatan

)abel +.+ Jenis abutment jembatan

)abel +.1 Jenis'jenis pondasi -*

)abel +.2 Sifat mekanis baja struktural --

)abel +. &erat isi untuk beban mati -2

)abel +.3 #aktor beban untuk berat sendiri -

)abel +.5 #aktor beban mati tambahan -

)abel +.6 #aktor beban akibat beban lajur 9D: -3

5


7/182

)abel +. Jumlah lajur lalu lintas rencana -5

)abel +.-* #aktor beban akibat pembebanan truk 9): +*

)abel +.-- #aktor distribusi untuk pembebanan truk 9): ++

)abel +.-+ #aktor beban akibat gaya rem +1

)abel +.-1 #aktor beban akibat pejalan kaki +2

)abel +.-2 #aktor beban akibat pengaruh temperatur;suhu +2

)abel +.- )emperatur jembatan rata'rata nominal +

)abel +.-3 Sifat bahan rata'rata akibat pengaruh temperatur +

)abel +.-5 #aktor beban akibat beban angin +3

)abel +.-6 /oefisien seret +5)abel +.- /ecepatan angin rencana +5

)abel +.+* #aktor beban akibat gesekan pada perletakan +5

)abel +.+- /oefisien gesekan perletakan +6

)abel +.++ #aktor beban akibat aliran air, benda hanyutan +6

dan tumbukan dengan batang kayu

)abel +.+1 Periode ulang banjir untuk kecepatan air +

)abel +.+2 !endutan ekui


8/182

DAFTAR GAMBAR

T4'el Ju5ul H4l4&4n

=ambar +.- &eban lajur 9D: -6

=ambar +.+ &eban 9D: 0 beban terbagi rata


9/182

=ambar 2.1 /endaraan truk yang mempunyai beban roda ganda 53

=ambar 2.2 Penempatan beban truk 9): 55

=ambar 2. Dimensi floor deck 5

=ambar 2.3 Diagrama regangan dan tegangan tulangan satu lapis 6*

=ambar 2.5 Diagram regangan dan tegangan tulangan rangkap 6-

=ambar 2.6 &idang penyebaran tekanan roda 63

=ambar 2. trotoar 65

=ambar 2.-* Sandaran *

=ambar 2.-- Penampang pipa *

=ambar 2.-+ &eban pada pipa *

=ambar 2.-1 Pembebanan perbalok 1

=ambar 2.-2 Penyebaran gaya rem -*1

=ambar 2.- Penyebaran angin -*3

=ambar 2.-3 )egangan geser pada badan tampang gelagar --1

=ambar 2.-5 &alok komposit -+5

=ambar 2.-6 Pemasangan sear connector -13

=ambar 2.- Sambungan sayap pada titik -3 meter -2-

=ambar 2.+* Sambungan badan pada titik 2 meter -2-

8


10/182

DAFTAR NOTASI

A ? !uas penampang

Ac ? !uas pelat beton

As ? !uas profil baja

Aw ? !uas kotor pelat badan

Asc ? !uas stud connector

Atr ? !uas transformasi

@ ? =aya tekan pada beton

@ b ? #aktor pengali momen lentur nominal

@w ? $omen inersia pilin

7 ? $odulus elastisitas baja

7c ? $odulus elastisitas beton

= ? $odulus geser

%s ? %nersia profil baja

%o ? %nersia penampang

% ? %nersia arah sumbu

%tr ? %nersia transformasi

J ? /onstanta puntir torsi

$A ? momen pada B bentang tak terkekang

$& ? momen pada tengah bentang tak terkekang

9


11/182

$@ ? momen pada C bentang tak terkekang

$n ? $omen nominal

$ p ? $omen plastis

$u ? $omen ultimit

$ma ? $omen maksimum pada bentang yang ditinjau

? Jumlah penghubung geser

n ? /ekuatan stud connector

" n ? )ahanan nominal

S ? $odulus penampang elastis

) ? =aya tarik pada profil baja

8c ? /uat geser nominal yang disumbangkan oleh beton

8h ? =aya geser horiEontal

8n ? =eser nominal

8u ? =aya geser ultimit

F ? $odulus penampang plastis

a ? Sumbu netral plastis

b7 ? !ebar efektif balok komposit

bo ? Jarak antar balok

d ? )inggi profil baja

d- ? jarak dari pusat berat balok ke pusat berat plastis

f r ? )egangan sisa

10


12/182

f u ? )egangan putus baja

f y ? )egangan leleh baja

fGc ? /uat tekan beton

l ? Panjang bentang

n ? "asio modulus

pll ? &eban hidup terpusat

Hu ? &eban ultimit

Hdl ? &eban mati terbagi rata

Hll ? &eban hidup terbagi rata

r y ? Jari'jari girasi

ts ? )ebal slab

y ? !engan momen

ya ? Jarak dari pusat berat komposit ke atas balok

y b ? Jarak dari pusat berat komposit ke bawah balok

I ? /oefisien muai panjang

ϕ ? #aktor reduksi

? Angka poisson

Kijin ? !endutan ijin

K$S ? !endutan akibat berat sendiri

Kd ? !endutan akibat berat diafragma

K$A ? !endutan akibat beban mati tambahan

11


13/182

Kll ? !endutan akibat beban hidup

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SL) yang telah

memberikan rahmat dan hidayah'ya kepada penulis sehingga dapat

menyelesaikan )ugas Akhir ini. Penulisan )ugas Akhir yang berjudul

P-R-.AAA /-'&ATA K0'P0S!T '-T0D- LRFD 1Load and

Resistance Factor Design2 ini dimaksudkan untuk memenuhi syarat penyelesaian

Pendidikan Sarjana di bidang Sub Jurusan Struktur Departemen )eknik Sipil

#akultas )eknik 4ni


14/182

6 /edua orang tua saya, Ayahanda Merlan, Amd./ep. dan %bunda Dewita

$urni, yang tak pernah berhenti memberikan doa, dukungan, moti


15/182

BAB I

PENDAHULUAN

I*" L484 Bel494n

Jembatan adalah suatu struktur yang berfungsi sebagai lintasan untuk

memperpendek jarak dengan menyeberangi suatu rintangan tanpa menutup

rintangan itu sendiri. !intasan yang dimaksud disini adalah berupa suatu jalan

raya ; jalan rel, perjalan kaki, kanal atau pipa'pipa penyalur. "intangan yang

dimaksud adalah dapat berupa sungai, jalan raya atau lembah. (Dusmara, +**5

Di dunia konstruksi ada beberapa jenis jembatan baja yang dikenal,

misalnya jembatan gelagar ( girder bridge, jembatan rangka (truss bridge,

jembatan lengkung (arc bridge, cable stayed bridge, jembatan gantung

( suspension bridge, jembatan baskul (bascule bridge, atau jembatan angkat (li+t

bridge. Sementara jika dilihat dari cara penggunaaan bahan untuk gelagar baja

dan lantai betonnya, setidaknya ada dua macam yaitu jembatan komposit dan non'

komposit.

Jembatan komposit merupakan jembatan yang memanfaatkan kerjasama

antara dua jenis material dengan memanfaatkan masing'masing kelebihannya

untuk menahan beban yang direncanakan. /onstruksi komposit ini menjadi

populer pada masa kini karena berbagai keuntungan yang bisa diperoleh.

Perencanaan jembatan komposit mengasumsi bahwa baja dan beton

bekerja sama dalam memikul beban yang bekerja, sehingga akan menghasilkan

desain profil yang lebih ekonomis. Perilaku komposit hanya akan terjadi jika

1


16/182

potensi terjadinya slip antara kedua material beton dan baja dapat dicegah. $aka

dari itu seiring berkembangnya metode pengelasan yang baik serta ditemukannya

alat'alat penghubung geser yang menahan gaya geser horiEontal, maka lekatan

antara pelat beton dan balok baja dapat ditingkatkan.

$etode untuk desain struktur komposit berkembang terus sesuai

perkembangan analisa terhadap perencanaan struktur. Pada awalnya perencanaan

komposit menggunakan metode Allowable Stress Design (ASD dimana sampai

saat ini di indonesia masih menggunakan metode ini. /emudian pada tahun -63,

di Amerika, perencanaan komposit berkembang dengan menggunakan metode

!"#D ( Load and Resistance Factor Design.

Perencanaan komposit dengan metode ASD dimana baja dianggap sebagai

material elastis linear yang sempurna. 4ntuk itulah jika batas atas kondisi elastis

adalah tercapainya tegangan leleh (fy maka untuk memastikan bahwa elemen

struktur masih dalam kondisi elastis maka dibuatlah tegangan ijin, yaitu fy dibagi

dengan faktor aman sebesar -,, yang bertujuan untuk mengantisipasi

kemungkinan'kemungkinan beban tak terduga saat struktur bangunan telah

digunakan.

Perencanaan komposit metode !"#D yang jauh lebih rasional dengan

berdasarkan pada konsep probabilitas yang menggunakan karakteristik statistik

dari tahanan dan beban. $etode ini mengasumsikan bahwa beban dan tahanan

saling bebas secara statistik, sehingga dapat mengantisipasi segala ketidakpastian

dari material maupun beban. Dan perencanaan !"#D lebih komprehensif

2


17/182

dibanding ASD. Nleh karena itu metode !"#D ini dianggap cukup andal dalam

perencanaan struktur komposit.

$aka dari itu, melalui tugas akhir ini penulis akan melakukan penelitian

dengan judul 9Perencanaan Jembatan /omposit $etode !"#D (!oad and

"esistance #actor Design:.

I*. Peu&us4n M4s4l4h

Permasalahan yang akan ditinjau adalah sebagai berikut 0

-. &agaimana menentukan jenis pembebanan yang akan digunakan dalam desainO

+. &agaimana merencanakan profil yang akan dipakai pada struktur atas

Jembatan O

1. &agaimana syarat kestabilan profil menurut metode !"#D ( Load and

Resistance Factor Design .

I*: Tu;u4n

Adapun yang menjadi maksud dan tujuan dalam penulisan tugas akhir ini

adalah sebagai berikut 0

-. Dapat menentukan jenis pembebanan yang akan digunakan dalam desain.

+. Dapat merencanakan profil yang akan dipakai pada struktur atas jembatan.

1. Dapat menentukan syarat kestabilan profil menurut metode !"#D 1Load and

Resitance Factor Design2*

3


18/182

I*$ Pe&'484s4n M4s4l4h

Agar pembahasan dalam tugas akhir ini lebih terarah, penulis membatasi

masalah diantaranya 0

-. Panjang bentang jembatan 2* meter dengan


19/182

&A& % P7DAM4!4A

&erisikan tentang latar belakang pembuatan tugas akhir, tujuan penelitian,

masalah dan pembatasan masalah, metodologi penelitian yang digunakan serta

sistematika penulisan dalam tugas akhir yang digunakan.

&A& %% )%JA4A P4S)A/A

&erisikan tentang uraian dari berbagai literatur yang rele


20/182

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II*" U&u&

&alok merupakan komponen struktur jembatan yang penting. &alok pada

jembatan ini berfungsi untuk memikul sekaligus menyalurkan beban dari lantai

kendaraan ke kolom'kolom jembatan atau disebut dengan pier*

&alok jembatan yang sering kita jumpai dapat berupa baja ataupun beton

bertulang. &alok dengan bahan baja umumnya dijumpai pada jembatan komposit

yaitu balok baja yang digabungkan dengan slab beton di atasnya. Sedangkan

balok beton bertulang biasanya dijumpai pada jembatan dengan bentang pendek.

II*. Ko&


21/182

b. deck yaitu merupakan luasan fisik dari jalan raya yang melintasi rintangan

yang harus dijembatani. #ungsi utama dari deck adalah mendistribusikan

beban sepanjang potongan melintang jembatan dan merupakan bagian yang

menyatu pada sistem struktural.

c. gelagar induk ( primary member2, yang berfungsi mendistribusikan beban

secara longitudinal (menahan lendutan.

d. gelagar sekunder ( secondary member2, yang berfungsi sebagai pengikat

antar gelagar induk berupa diagfragma maupun bracing yang berfungsi

sebagai penahan deformasi lateral (lateral bracing2*

II*.*. Ko&


22/182

disebut e3pansion joint dan bearings yang menahan gerakan rotasi saja

disebut +i3ed bearings*

d. dudukan ; perletakan ( pedestals2 yaitu kolom pendek yang berada diatas

abutment atau pilar yang mendukung secara langsung gelagar utama

struktur atas.

e. dinding belakang (backwall2 yaitu komponen utama dari abutment yang

berfungsi sebagai struktur penahan tanah.

f. dinding sayap (wingwall2 yaitu dinding belakang abutment yang berfungsi

untuk menahan keruntuhan tanah disekitar abutment.

g. pondasi, yaitu struktur bagian bawah yang berfungsi sebagai penerus beban

diatasnya ke tanah dasar.

II*.*: Ko&


23/182

II*: Al8en48i6 Pe&ilih4n Jenis S8u98u

II*:*" S8u98u 484s ;e&'484n

Adapun alternatif bahan yang digunakan untuk struktur atas jembatan

dengan bentang yang diperlukan.

)abel +.- Jenis tipe jembatan

o

.)ipe jembatan &entang (m

-Jembatan komposit %

=elagar baja Q plat beton

3 R +2

+Jembatan beton bertulang

=elagar beton (kon


24/182

Penentuan jenis pondasi dilihat dari kedalaman lapisan tanah pendukung.

&entuk alternatif pondasi tertera pada tebel dibawah ini 0

)abel +.1 Jenis'jenis pondasi

Jenis pondasi /edalaman lap. Pendukung (m

Pondasi langsung * R 1

Pondasi sumuran 1 R -

Pondasi tiang beton - R 3*

Pondasi tiang baja 5 ' 1Sumber 4 &uku ajar teknik sipil 5D!P2

II*$ Si648 B4h4n B4;4

Sifat baja yang terpenting dalam penggunaanya sebagai bahan konstruksi

adalah kekuatannya yang tinggi, yaitu kemampuan untuk berdeformasi secara

nyata baik dalam tegangan maupun regangan serta sifat homogenitas yaitu

keseragaman yang tinggi.

Dalam perencanaan struktur baja, "S% )'*1'+** mengambil beberapa

siifat'sifat mekanik dari material baja yang sama yaitu 0

$odulus 7lastisitas, 7 ? +**.*** $Pa

$odulus =eser, = ? 6*.*** $Pa

Angka poisson, ? *,1*

/oefisien muai panjang, I ? -+ -*'3

pero

@

Sedangkan berdasarkan tegangan leleh dan tegangan putusnya, "S% )'

*1'+** mengklasifikasikan mutu dari materil baja menjadi kelas mutu dan sifat

mekanis baja struktural yang digunakan dalam perencanaan harus memenuhi

persyaratan minimum yang diberikan pada tabel +.-

)abel +.2 Sifat mekanis baja struktural

Jenis baja )egangan putus )egangan leleh Peregangan

10


25/182

$inimum, f u

($Pa

$inimum, f y

($Pa

minimum

(T

&J 12 12* +-* ++&J 15 15* +2* +*

&J 2- 2-* +* -6

&J * ** +* -3

&J * 2-* -1(Sumber 0 "S% )'*1'+**

$aterial baja sebagai bahan konstruksi telah digunakan sejak lama

mengingat beberapa keunggulannya dibandingkan material yang lain. &eberapa

keunggulan baja sebagai material konstruksi, antara lain adalah 0

-. $empunyai kekuatan yang tinggi, sehingga dapat menguruangi ukuran struktur

serta mengurangi pula berat sendiri dari struktur. Mal ini cukup menguntungkan

bagi struktur'struktur jembatan yang panjang, gedung yang tinggi atau

bangunan'bangunan yang berada pada kondisi tanah yang buruk.

+. /eseragaman dan keawetan yang tinggi, tidak seperti halnya material beton

bertulang yang terdiri dari berbagai macam bahan penyusun, material baja jauh

lebih seragam;homogen serta mempunyai tingkat keawetan yang jauh lebih

tinggi jika prosedur perawatan dilakukan secara semestinya.

1. Sifat elastis, baja mempunyai perilaku yang cukup dekat dengan asumsi'asumsi

yang digunakan untuk melakukan analisa, sebab baja dapat berperilaku elastis

hingga tegangan yang cukup tinggi mengikuti hukum hooke. $omen inersia

dari suatu profil baja juga dapat dihitung dengan pasti sehingga memudahkan

dalam melakuka proses analisa struktur.

11


26/182

2. Daktilitas baja cukup tinggi, karena suatu batang baja yang menerima tegangan

tarik yang tinggi akan mengalami regangan tarik cukup besar sebelum terjadi

keruntuhan.

. &eberapa keuntungan lain pemakaian baja sebagai material konstruksi adalah

kemudahan penyambungan antarelemen yang satu dengan lainnya

menggunakan alat sambung las atau baut.

Selain keuntungan'keuntungan yang disebutkan tersebut, material baja

juga memiliki beberapa kekurangan, terutama dari sisi pemiliharaan. /onstruksi

baja yang berhubungan langsung dengan udara atau air, secara periodik harus

dicat. Perlindungan terhadap bahaya kebakaran juga harus menjadi perhatian yang

serius, sebab material baja akan mengalami penurunan kekuatan secara drastis

akibat kenaikan temperatur yang cukup tinggi, disamping baja juga merupakan

konduktor panas yang baik, sehingga nyala api dalam suatu bangunan justru dapat

menyebar dengan lebih cepat. /elemahan lain dari struktur baja adalah masalah

tekuk yang merupakan fungsi dari kelangsingan suatu penampang.

II*- Si648 B4h4n Be8on

&eton dapat dipakai dengan mencampurkan bahan'bahan agregat halus

dan kasar yaitu pasir, batu, batu pecah atau bahan semacam lainnya, dengan

menambahkan secukupnya bahan perekat berupa semen dan air sebagai bahan

pembantu guna keperluan reaksi kimia selama proses pengerasan dan perawatan

beton berlangsung. Semen berfungsi sebagai pengikat, agregat sebagai bahan

pengisi, serta air sebagai bahan penyatu bahan'bahan tersebut.

12


27/182

/ekuatan tekan beton ditentukan oleh pengaturan perbandingan semen,

agregat kasar dan halus, air dan berbagai jenis bahan campur. /ekuatan beton

cukup tinggi, dengan pengolahan khusus dapat mencapai 5** kg;cm+. /uat tekan

beton relatif tinggi dibanding dengan kuat tariknya, yaitu kuat tarik beton antara

' - T kuat tekannya. Selain itu, beton merupakan bahan yang bersifat getas.

&erbeda dengan baja, modulus elastisitas beton adalah berubah'ubah

menurut kekuatan. $odulus elastisitas juga beragantung kepada umur beton, sifat'

sifat dari agregat dan semen, kecepatan pembebanan, jenis dan ukuran benda uji.

II*0 Pe&'e'4n4n Je&'484n

Sebelum melakukan analisis perhitungan struktur jembatan seorang

perencana harus mencermati beban'beban yang akan bekerja yang disesuaikan

dengan peraturan yang berlaku. Peraturan pembebanan yang tersedia sangatlah

banyak, sehingga menyulitkan perencana untuk menentukan peraturan mana yang

harus ia pakai. Peraturan'peraturan tersebut diantaranya AASM)N, PPPJJ" -6,

&$S -+, dan "S% +**. Pada tugas akhir ini peraturan pembebanan yang

digunakan sebagai acuan adalah peraturan "S% +**.

&eban yang bekerja pada jembatan merupakan kombinasi dari beberapa

macam aksi rencana pembebanan. Aksi rencana pembebanan digolongkan

kedalam aksi tetap dan transien.

13


28/182

)abel +. &erat isi untuk beban mati (k;m1

o

.&ahan

&erat;satuan isi

(k;m1

/erapatan masa

(kg;m1

- @ampuran aluminium +3.5 +5+*

+ !apisana permuakaan beraspal ++.* ++2*

1 &esi tuang 5-.* 5+**

2 )imbunan tanah dipadatkan -5.+ -53*

/erikil dipadatkan -6.6 ' ++.5 -+* R +1+*

3 Aspal beton ++.* ++2*

5 &eton ringan -+.+ R -.3 -+* R +***

6 &eton ++.* R +.* ++2* R +3* &eton prategang +.* R +3.* +3* R +32*

-* &eton bertulang +1. R +. +2** R +3**

-- )imbal --- --2**

-+ !empung lepas -+. -+6*

-1 &atu pasangan +1. +2**

-2 eoprin --.1 --*

- Pasir kering -.5 R -5.+ -3** R -53*

-3 Pasir basah -6.* R -6.6 -62* R -+*

-5 !umpur lunak -5.+ -53*

-6 &aja 55.* 56*

- /ayu (ringan 5.6 6**+* /ayu (keras --.* --+*

+- Air murni .6 -***

++ Air garam -*.* -*+

+1 &esi tempa 5. 536*1Sumber 4 Peraturan Pembebanan untuk /embatan, RS! T"#$"$##%2

II*0*" A9si 8e84<

$enurut "S% +**, aksi tetap adalah aksi yang bekerja sepanjang waktu

dan merupakan beban yang secara tetap dipikul oleh jembatan. Pembebanan

akibat aksi tetap terdiri dari 0

a. &erat sendiri

14


29/182

&erat sendiri adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan

elemen struktural, ditambah dengan elemen non struktural yang dianggap tetap,

seperti pada tabel +.3.

)abel +.3 #aktor beban untuk berat sendiri

Jangk

a

waktu

#aktor beban

/ SUU$SU/ 4UU$S

&iasa )erkurangi

)etap

&aja, aluminium -,*

&eton pracetak -,*

&eton dicor di tempat -,*/ayu -,*

-,-

-,+

-,1-,2

*,

*,6

*,5*,5

1Sumber 4 Peraturan Pembebanan untuk /embatan, RS! T"#$"$##%2

b. &eban mati tambahan

&eban mati tambahan adalah berat seluruh bahan yang membentuk suatu

beban pada jembatan yang merupakan elemen non struktural, dan mungkin

besarnya berubah selama umur jembatan. #aktor beban mati tambahan

ditunjukkan pada tabel +.5.

)abel +.5. #aktor beban mati tambahan

Jangka

waktu

#aktor beban

/SUU$A/4UU$AU

&iasa )erkurangi

)etap/eadaan umum -,* (-

/eadaan khusus -,*

+,*

-,2

*,5

*,6

@A)A)A (- #aktor beban daya layan -.1 digunakan untuk berat utilitas1Sumber 4 Peraturan Pembebanan untuk /embatan, RS! T"#$"$##%2

&eban mati tambahan berupa berat kerb, trotoar, tiang sandaran, dan lain'lain

yang dipasang setelah pelat dicor.

II*0*. A9si T4nsien

15


30/182

Aksi transien adalah aksi akibat pembebanan sementara dan bersifat

berulang ulang seperti beban lalu lintas (beban lajur 9D: atau beban 9):, beban

rem, aliran air (banjir, dan lain sebagainya.

Secara umum, yang menjadi penentu dalam perhitungan jembatan dengan

bentang sedang sampai panjang adalah beban 9D:, sedangkan beban 9):

digunakan untuk bentang pendek.

-. Aksi lalu lintas

!ajur lalu lintas rencana harus mempunyai lebar +,5 m. jumlah

maksimum lajur lalu lintas yang digunakan untuk berbagai lebar jembatan bisa

dilihat pada tabel berikut, lajur lalu lintas rencana harus disusun sejajar dengan

sumbu memanjang jembatan.

a. &eban lajur 9D:

&eban lajur 9D: bekerja pada seluruh lebar jalur kendaraan dan

menimbulkan pengaruh pada jembatan yang ekui


31/182

)abel +. Jumlah lajur lalu lintas rencana

)ipe jembatan

(-

!ebar jalur

kendaraan (m (+

Jumlah lajur lalu

lintas rencana (n-

Satu lajur 2,* R ,* -

Dua arah, tanpa median, ' 6,+

--,1 R -,*

+ (1

2

&anyak arah

6,+ R --,+

--,1 R -,*

-,- R -6,5

-6,6 R ++,

1

2

3

@A)A)A (- unruk jembatan tipe lain, jumlah lajur lalu lintas

rencana harus ditentukan oleh instansi yang berwenang

@A)A)A (+ lebar lajur kendaraan adalah jarak minimum antara

kerb atau rintangan untuk satu arah atau jarak

antara kerb ; rintangan ; median dengan median

untuk banyak arah

@A)A)A (1 lebar minimum yang aman untuk dua lajur

kendaraan adalah 3.* m. lebar jembatan antara .*

m sampai 3.* m harus dihindari oleh karena hal

ini akan memberikan kesan kepada pengemudi

seolah olah memungkinkan untuk menyiap.1Sumber 4Peraturan Pembebanan untuk /embatan, RS! T"#$"$##%2

&eban lajur 9D: terdiri dari beban tersebar merata (&)" yang

digabungkan dengan beban garis (&=) seperti terlihat dalam gambar +.-

=ambar +.- &eban lajur 9D:

1Sumber 4Peraturan Pembebanan untuk /embatan, RS! T"#$"$##%2

17


32/182

a.-. &eban terbagi rata

&eban ini dilambangkan H kPa dengan intensitas beban bergantung pada

panjang bentang total yang dibebani, besarnya beban yaitu sebagai berikut 0

! V 1* m U H ? ,* kPa

! W 1* m Uq=9,0(0,5+15 L ) kPa atau dapat dilihat pada grafik dibawah

Dengan 0

adalah intensitas beban terbagi rata dalam arah memanjang jembatan (kPa

! adalah panjang total jembatan yang dibebani (meter.

=ambar +.+ &eban 9D: 0 beban terbagi rata


33/182

=ambar +.1 #aktor beban dinamis untuk beban garis untuk pembebanan lajur 9D:


&eban 9D: harus disusun pada arah melintang sedemikian rupa sehingga

menimbulkan momen maksimum. Penyusunan komponen'komponen &)" dan

&=) dari beban 9D: pada arah melintang harus sama. Penempatan beban ini

dilakukan dengan ketentuan sebagai berikut 0

-. bila lebar jalur kendaraan jembatan kurang atau sama dengan , m, maka

beban 9D: harus ditempatkan pada seluruh jalur dengan intensitas -** T .

+. apabila lebar jalur lebih besar dari , m, beban 9D: harus ditempatkan pada

jumlah lajur lalu lintas rencana (n- yang berdekatan (tabel +.1, dengan

intensitas -** T. Masilnya adalah beban garis ekui


34/182

=ambar +.2 Penyebaran pembebanan pada arah melintang


b. &eban truk 9):

&eban truk 9): adalah satu kendaraan berat dengan 1 as yang ditempatkan

pada beberapa posisi dalam lajur lalu lintas rencana ("S% +**.

)abel +.-* #aktor beban akibat pembebanan truk 9):

Jangka

waktu

#aktor beban

/ SUU))U / 4UU))U

)ransien -,* -,61Sumber 4Peraturan Pembebanan untuk /embatan, RS! T"#$"$##%

Dalam perencanaan hanya diterapkan satu truk tiap lajur rencana. Jarak

antara + as truk tersebut bisa diubah'ubah antara 2,* m sampai ,* m agar

diperoleh pembebanan maksimum pada arah memanjang jembatan. &esar

pembebanan dapat dilihat pada gambar berikut 0

20


35/182

=ambar +. Pembebanan truk 9): (** k1Sumber 4Peraturan Pembebanan untuk /embatan, RS! T"#$"$##%2

Distribusi beban hidup dalam arah melintang digunakan untuk

memperoleh momen dan geser dalam arah longitudinal pada gelagar jembatan

dengan 0

-. menyebar beban truk tunggal 9): pada balok memanjang sesuai dengan faktor

yang diberikan dalam dibawah ini.

)abel +.-- #aktor distribusi untuk pembebanan truk 9):

Jenis bangunan atas Jembatan jalur tunggal Jembatan jalur majemuk

Pelat lantai beton

diatas 0

&alok baja % S;2,+ S;1,2

21


36/182

atau balok

pratekan

&alok beton

bertulang )

&alok kayu

(bila S W 1,* m

lihat catatan -

S;2,*

(bila S W -,6 m

lihat catatan -

S;2,6

(bila S W 1,5 m

lihat catatan -

(bila S W 2,1 m

lihat catatan -

S;1,3

(bila S W 1,* m

lihat catatan -

S;2,+

(bila S W 2, m

lihat catatan -

!antai papan kayu S;+,2 S;+,+

!antai baja

gelombang tebal *

mm atau lebih

S;1.1

S;+,5

/isi'kisi baja 0

/urang dari

tebal -**

mm

)ebal -**mm ataulebih

S;+,3

S;1,3

(bila S W 1,3 m

lihat catatan -

S;+,2

S;1,*

(bila S W 1,+ m

lihat catatan -

@A)A)A - dalam hal ini, beban pada tiap balok memanjang

adalah reaksi beban roda dengan menganggap lantai

antara gelagar sebagai balok sederhana

@A)A)A + geser balok dihitung untuk beban roda dengan reaksi

+S yang disebarkan oleh S ; faktor Y *,

@A)A)A 1 S adalah jarak rata'rata antara balok memanjang (m1Sumber 4Peraturan Pembebanan untuk /embatan, RS! T"#$"$##%2

+. momen lentur ultimit rencana akibat pembebanan truk 9): yang diberikan

dapat digunakan untuk pelat lantai yang membentangi gelagar atau balok

dalam arah melintang dengan bentang antara *,3 dan 5,2 m.

1. bentang efektif S diambil sebagai berikut 0

22


37/182

i. 4ntuk pelat lantai yang bersatu dengan balok atau dinding (tanpa

peninggian, S ? bentang bersih

ii. 4ntuk pelat lantai yang didukung pada gelagar dari bahan berbeda untuk

tidak dicor menjadi kesatuan, S ? bentang bersih Q setengah lebar dudukan

tumpuan.

#aktor beban dinamis (#&D merupakan hasil pengaruh antara beban

kendaraan yang bergerak dengan jembatan. 4ntuk pembebanan truk ditetapkan

sebesar 1* T. Marga ini dikhususkan untuk bangunan yang berada di atas

permukaan tanah.

+. =aya rem

Pengaruh gaya rem diperhitungkan senilai dengan T dari beban lajur D

yang dianggap ada pada semua jalur lalu lintas tanpa dikalikan dengan faktor

beban dinamis dan dalam satu jurusan. =aya rem tersebut dianggap bekerja

horiEontal dalam arah sumbu jembatan dengan titik tangkap setinggi -,6 m diatas

permukaaan lantai kendaraan.

)abel +.-+ #aktor beban akibat gaya rem

Jangka waktu#aktor beban

/ SUU)&U / 4UU)&U)ransien -,* -,6


Pembebaban lalu lintas 5*T dan faktor pembesaran diatas -**T &=) dan

&)" tidak berlaku untuk gaya rem.

1. &eban pejalan kaki

23


38/182

Semua elemen dari trotoar atau jembatan penyeberangan yang langsung

memikul pejalan kaki harus direncanakan untuk beban nominal kPa. Apabila

trotoar memungkinkan digunakan untuk kendaraan ringan atau ternak, maka

trotoar harus direncanakan untuk bisa memikul beban hidup terpusat sebesar

+* k.

)abel +.-1 #aktor beban akibat pejalan kaki

Jangka

waktu

#aktor beban

/ SUU)PU / 4UU)PU

)ransien -,* -,61Sumber 4Peraturan Pembebanan untuk /embatan, RS! T"#$"$##%2

II*0*: A9si Lin9un4n

-. Pengaruh temperatur;suhu

/ondisi temperatur;sahu sangat berpengaruh pada beban yang bekerja

pada jembatan karena akan berpengaruh pada kembang susut material jembatan.

#aktor akibat beban pengaruh temperatur;suhu dapat dilihat di tabel +.-2.

)abel +.-2 #aktor beban akibat pengaruh temperatur;suhu

Jangka waktu

#aktor beban

/ SUU7)U/ 4UU7)

&iasa )erkurangi

)ransien -,* -,+ *,61Sumber 4Peraturan Pembebanan untuk /embatan, RS! T"#$"$##%2

Secara umum temperatur jembatan berbeda sesuai dengan tipe bangunan

atas yang digunakan dan sifat bahannya.

)abel +.- )emperatur jembatan rata'rata nominal

)ipe bangunan atas)emperatur jembatan

rata'rata minimum (-

)emperatur jembatan

rata'rata maksimum

!antai beton diatas gelagar

atau boks beton-o@ 2*o@

!antai beton diatas -o@ 2*o@

24


39/182

gelagar, boks atau rangka

baja

!antai pelat baja diatas

gelagar, boks atau rangka

baja

-o@ 2*o@

@A)A)A (- temperatur jembatan rata'rata minimum bisa dikurangi o@

untuk lokasi yang terletak pada ketinggian lebih besar dari

** m diatas permukaan laut1Sumber 4Peraturan Pembebanan untuk /embatan, RS! T"#$"$##%2

)abel +.-3 Sifat bahan rata'rata akibat pengaruh temperatur

&ahan/oefisien perpanjangan akibat

suhu

$odulus

elastisitas

$Pa

&aja -+ -*'3 per o@ +**.***

&eton 0

/uat tekan Z1*

$Pa

/uat tekan W1*

$Pa

-* -*'3 per o@

-- -*'3 per o@

+.***

12.***

Aluminium +2 -*'3 per o@ 5*.***1Sumber 4Peraturan Pembebanan untuk /embatan, RS! T"#$"$##%2

$omen akibat temperatur ditunjukkan persamaan 0

M = Es I s α ∆ T

h

+.-

=aya lintang akibat temperatur ditunjukkan persamaan 0

V = E s α ∆ T A s +.+

+. &eban angin

25


40/182

/ondisi angin pada suatu tempat merupakan beban yang akan bekerja

pada struktut jembatan tertentu dan menjadi faktor yang diperhitungkan pada

rencana pembebanan. #aktor beban akibat beban angin terdapat ditabel +.-5.

)abel +.-5 #aktor beban akibat beban angin

Jangka waktu#aktor beban

/ SUU7L / 4UU7L)ransien -,* -,+


=aya nominal ultimit dan daya layan jembatan akibat angin tergantung

kecepatan angin rencana seperti berikut 0

T EW =0,0006.C W .(V W )2 A b [ kN ] (+.-

Dengan pengertian 0

8 9 ? kecepatan angin rencana (m;s. unutk keadaan batas yang ditinjau

. 9 ? koefisien seret

Ab ? luas koefisien bagian samping jembatan (m+

Jika kendaraan melewati jembatan maka akan bekerja garis merata dengan

arah horiEontal dipermukaan lantai menururt "S% )'*+'+** besar kecepatan

angin rencana (8 9 pada kondisi tersebut ditentukan dengan persamaan sebagai

berikut 0

T EW =0,0012.C W . (V W )2 A b [ kN ] (+.+

Dengan pengertian 0

8 9 ? kecepatan angin rencana (m;s untuk keadaan batas yang ditinjau

. 9 ? koefisien seret

)abel +.-6 /oefisien seret

26


41/182

)ipe jembatan @L&angunan atas masif 0 (-, (+

b;d ? -,*

b;d ? +,*

b;d Y 3,*

+,- (1

-, (1

-,+ (1

&angunan atas rangka -,+

@A)A)A (- b ? lebar keseluruhan jembatan dihitung dari sisi luar sandaran

d ? tinggi bangunan atas, termasuk tinggi sandaran yang masif

@A)A)A (+ untuk harga antara dari b;d bisa di interpolasi linear

@A)A)A (1 apabila bangunan atas mempunyai superele


42/182

=aya akibat gesekan pada perletakan dihitung hanya menggunakan beban

tetap, dan harga rata'rata dari koefisien gesekan pada perletakan jembatan dapat

dilihat pada tabel +.+-.

)abel +.+- /oefisien gesekan perletakan

Jenis tumpuan/oefisien gesekan (

μ

A. )umpuan rol baja

-. dengan - atau + rol

+. dengan 1 atau lebih

*,*-

*,*&. )umpuan gesekan

-. antara baja dengan campuran tembaga keras dan baja

+. antara baja dengan baja atau besi tuang

1. antara karet dengan baja;beton

*,-

*,+

*,-'*,-6

1Sumber 4&ambang S* dan A*S* 'untoar, /embatan, al* :;2

2. &eban akibat aliran air, benda hanyutan dan tumbukan dengan batang kayu

/onstruksi jembatan sangat rentan terhadap beban aliran air khususnya

beban air saat banjir. Saat banjir beban akibat aliran air dapat bertambah besar

akibat adanya penumpukan sampah dan tumbukan batang kayu pada pilar

jembatan.

)abel +.++ #aktor beban akibat aliran air, benda hanyutan dan tumbukan dengan

batang kayu

Jangka waktu #aktor beban/ SUU7#U / 4UU7#U

)ransien -,* !ihat tabel +.+11Sumber 4Peraturan Pembebanan untuk /embatan, RS! T"#$"$##%2

28


43/182

)abel +.+1 Periode ulang banjir untuk kecepatan air /eadaan batas Periode ulang

banjir

#aktor beban

Daya layan untuk semua jembatan +* tahun -,*

4ltimit 0

Jembatan besar dan penting (-

Jembatan permanen

=orong'gorong (+

Jembatan sementara

-** tahun

* tahun

* tahun

+* tahun

+,*

-,

-,*

-,

@A)A)A (- Jembatan besar dan penting harus ditentukan oleh instansi yang

berwenang

@A)A)A (+ =orong'gorong tidak mencakup bangunan drainase1Sumber 4Peraturan Pembebanan untuk /embatan, RS! T"#$"$##%2

=aya seret nominal ultimit dan daya layan pada pilar akibat aliran air

tergantung kepada kecepatan sebagai berikut 0

T EF =0,5.C D . (V S )2 A d [ kN ] (+.1

Dengan pengertian 0

8 s ? kecepatan air rata'rata (m;s untuk keadaan batas yang ditinjau. ang

dimaksud dalam pasal ini, kecepatan batas harus dikaitakan dengan

periode ulang dalam tabel +.+1

. D ? koefisien seret R lihat gambar +.3

Ad ? !uas proyeksi pilar tegak lurus arah aliran (m+ dengan tinggi sama

dengan kedalaman aliran Rlihat gambar +.5

29


44/182

=ambar +.3 /oefisien seret dan angkat untuk bermacam'macam bentuk pilar


=ambar +.5 !uas proyeksi pilar untuk gaya'gaya aliran


$enururt "S% )'*+'+** besarnya gaya akibat benda hanyutan dihitung

dengan menggunakan persamaan 0

T EF =0,5.C D . (V S )2

. A L [ kN ] (+.2

30


45/182

Dengan pengertian 0

8 s ? kecepatan air rata'rata (m;s untuk keadaan batas yang ditinjau. ang

dimaksud dalam pasal ini, kecepatan batas harus dikaitakan dengan

periode ulang dalam tabel +.+1

. D ? koefisien angkat R lihat gambar +.3

Ad ? !uas proyeksi pilar tegak lurus arah aliran (m+ dengan tinggi sama

dengan kedalaman aliran Rlihat gambar +.5

$enurut "S% )'*+'+** besarnya gaya akibat tumbukan dengan batang

kayu dihitung dengan menganggap bahwa batang dengan massa minimum sebesar

+ ton hanyut pada kecepatan aliran rencana harus bisa ditahan dengan gaya

maksimum berdasarkan lendutan elastis ekui


46/182

)abel +.+2 !endutan ekui


47/182

9 T ? berat total nominal bangunan yang mempengaruhi percepatan

=empa, diambil sebagai beban mati ditambah beban mati

)ambahan (k.

Aksi khusus yang dianalisa sebagai beban yang bekerja pada struktur

jembatan adalah beban akibat gempa. Pemilihan prosedur perencanaan tergantung

pada tipe jembatan, besarnya koefisien akselerasi gempa dan tingkat kecermatan.

)erdapat empat prosedur analisis, dimana prosedur - dan + sesuai untuk

perhitungan tangan dan digunakan untuk jembatan beraturan yang terutama

bergetar dalam moda pertama (kategori kinerja seismik A dan &. prosedur 1 dapat

diterapkan pada jembatan yang tidak beraturan yang bergetar dalam beberapa

moda sehingga diperlukan program analisis rangka ruang dengan kemampuan

dinamis (kategori kinerja seismik @. prosedur 2 diperlukan untuk struktur utama

dengan geometrik yang rumit atau berdekatan dengan patahan gempa aktif.

(kateori kinerja seismik @ secara lengkap dapat dilihat pada tabel +.+ dan +.+3

=ambar +.6 Prosedur analisis tahan gempa

1Sumber 4Peraturan gempa untuk /embatan, RS! $##:2

33


48/182

)abel +.+ /ategori kinerja seismik

/oefisien

percepatan puncak

di batuan dasar

(A;g

/lasifikasi kepentingan %

(Jembatan utama dengan

faktor keutamaan -,+

/lasifikasi kepentingan %%

(Jembatan biasa dengan

faktor keutamaan -

Y*,1*

*,+*'*,+

*,--'*,-

V*,-*

D

@

&

A

@

&

&

A1Sumber 4Peraturan gempa untuk /embatan, RS! $##:2

)abel +.+3 Prosedur analisis berdasarkan kategori perilaku seismik (A'D

Jumlah bentang D @ & A

)unggal sederhana

+ atau lebih menerus

+ atau lebih dengan - sendi

+ atau lebih dengan + atau lebih sendi

Struktur rumit

-

+

1

1

2

-

-

+

1

1

-

-

-

-

+

'

'

'

'

-1Sumber 4Peraturan gempa untuk /embatan, RS! $##:2

)abel +.+5 #aktor tipe bangunan

)ipe

jembatan (-

jembatan dengan daerah

sendi beton bertulang atau

baja

Jembatan dengan daerah sendi

beton prategang

Prategang

parsial (+

Prategang

penuh (+

)ipe A (1 -,*# -,-# -,1#

)ipe & (1 -,*# -,- # -,1 #)ipe @ 1,* 1,* 1,*

@A)A)A (- jembatan mungkin mempunyai tipe bangunan yang berbeda

pada arah melintang dan memanjang, dan tipe bangunan yang

sesuai harus digunakan untuk masing'masing arah.

@A)A)A (+ yang dimaksud dalam tabel ini, beton prategang parsial

$empunyai prapenegangan yang cukup untuk kira'kira

$engimbangi pengaruh dari beban tetap rencana dan

selebihnya

Diimbangi oleh tulangan biasa. &eton prategang penuh

$empunyai prapenegangan yang cukup untuk mengimbangi

34


49/182

Pengaruh beban total rencana.

@A)A)A (1 # ? #aktor perangkaan

? -,+ R *,*+n U # Y -,**

n ? jumlah sendi plastis yang menahan deformasi arah lateral

pada masing'masing bagian monolit dan jembatan yang

berdiri sendiri'sendiri (misalnya 0 bagian'bagian yang

dipisahkan oleh sambungan siar muai yang memberikan

keleluasaan untuk bergerak dalam arah lateral secara

sendiri

@A)A)A (2 )ipe A ? jembatan daktail (bangunan atas bersatu dengan bangunan bawah

)ipe & ? jembatan daktail (bangunan atas terpisah dengan bangunan bawah

)ipe @ ? jembatan tidak daktail (tanpa sendi plastis


&esarnya beban akibat gempa ditentukan oleh percepatan batuan sesuai

dengan konfigurasi lapisan tanah dan periode getar alami dari gempa itu sendiri.

a. /oefisien geser dasar (@elastis

percepatan;akselerasi puncak ( P?A Eona gempa indonesia dapat dilihat

digambar +.. konfigurasi tanah terbagi dalam tiga jenis 0 tanah teguh dengan

kedalaman batuan *'1 m, tanah sedang dengan kedalaman batuan 1'+ m, tanah

lembek dengan kedalaman batuan melebihi + m secara rinci konfigurasi tanah

dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

)abel +.+6 /oefisien profil tanah

S

()anah teguh

S

()anah sedang

S

()anah lembek

S- ? -,* S+ ? -,+ S1 ? -,1Sumber 4Peraturan gempa untuk /embatan, RS! $##:2

/oefisien geser dasar @elastis juga dapat ditentukan dengan rumus berikut 0

35


50/182

C elastis=1,2. A . S

T 2/3 dengan syarat

C elastis≤2,5 A

(+.6

Dengan pengertian 0

A ? akselerasi puncak dibatuan dasar (s, )abel +.+6

T ? periode alami struktur (detik

S ? /oefisien profil tanah, )abel +.+5

)abel +.+ Akselerasi P=A di batuan dasar

Fona "entang akselerasi puncak P=A

Lilayah - *,1 R *,3*

Lilayah + *,23 R *,*

Lilayah 1 *,13 R *,2*

Lilayah 2 *,+3 R *,1*

Lilayah *,- R *,+*

Lilayah 3 *,* R *,-*

1Sumber 4Peraturan gempa untuk /embatan, RS! $##:2

b. Periode getar alami (9T :

Laktu dasar getaran jembatan yang digunakan untuk menghitung geser

dasar harus dihitung dari analisa yang meninjau seluruh elemen bangunan yang

memberikan kekakuan dan fleksibiliti dari sistem fondasi. 4ntuk bangunan yang

mempunyai satu derajat kebebasan yang sederhana, rumus yang digunakan 0

T =2 √ W T ! K " (+.

Dengan pengertian 0

T ? waktu getar dalam detik

36


51/182

g ? percepatan gra berat total nominal bangunan atas termasuk beban mati tambahan

K p ? kekakuan gabungan sebagai gaya horiEontal yang diperlukan untuk

menimbulkan satu satuan lendutan.

II*% Ko&'in4si Pe&'e'4n4n

/ombinasi beban pada umumnya didasarkan kepada beberapa

kemungkinan tipe yang berbeda dari aksi yang bekerja secara bersamaan. Aksi

rencana ditentukan dari aksi nominal, yaitu dengan mengalikan aksi nominal

dengan faktor beban. Seluruh pengaruh aksi rencana harus mengambil faktor

beban yang sama, apakah itu biasa atau terkurangi. Disini keadaan paling

berbahaya (maksimum harus dijadikan acuan dalam perencanaan pembebanan.

/ombinasi pembebanan didasarkan pada batas daya layan dan batas daya

ultimit. &atas daya layan adalah kemampuan material elemen struktur menahan

beban yang bekerja. &atas daya ultimit adalah kemampuan material elemen

struktur menahan beban dengan mengalikannya dengan faktor beban sehingga

tegangan pada material setara dengan tegangan leleh.

)abel +.1* /ombinasi beban umum untuk keadaan batas ultimit

Aksi4ltimit

!ihat catatan

dalam

peraturan

- + 1 2 3

Aksi tetap 0

&erat sendiri

&eban mati tambahan

[[ [ [ [ [ (-

Aksi transien 0

&eban lajur 9D: atau beban truk 9): [ N N N N

=aya rem atau gaya sentrifugal [ N N N (+

&eban pejalan kaki [

37


52/182

=esekan perletakan N N N N N (1(2

Pengaruh suhu N N N N N (1

Aliran;hanyutan;batang kayu danhidrostatik;apung

N [ N N (

&eban angin N N [ N

Aksi /husus 0

=empa [ (3

&eban pelaksanaan [

9[: berarti beban yang selalu aktif

9N: berarti beban yang boleh

dikombinasi dengan beban aktif,

tunggal atau seperti ditunjukkan

Aksi permanen 9[: /&4 Q

&eban aktif 9[: /&4 Q -

beban 9N: /&!

@A)A)A (- &eberapa aksi tetap bisa berubah menurut waktu secara perlahan'lahan.

/ombinasi beban untuk aksi demikian harus dihitung dengan harga rencana

$aksimum dan minimum untuk menentukan pengaruh yang paling berbahaya.

@A)A)A (+ )ingkat keaadaan batas dari gaya sentrifugal dan gaya rem tidak terjadi secara

&ersamaan. 4ntuk faktor beban ultimit terkurangi untuk beban lalu lintas

8ertikal dalam kombinasi dengan gaya rem.

@A)A)A (1 Pengaruh temperatur termasuk pengaruh perbedaan temperatur didalam

Jembatan, dan pengaruh perubahan temperatur pada seluruh jembatan. =esekan

Pada perletakkan sangat erat kaitannya dengan pengaruh temperatur akan tetapi

Arah aksi dari gesekan pada perletakkan akan berubah, tergantung pada arah

Pergerakan dari perletakkan atau dengan kata lain, apakah temperatur itu naik

Atau turun. Pengaruh temperatur tidak mungkin kritis pada keadaan batas ultimit /ecuali bersamaan dengan aksi lainnya. Dengan demikian temperatur hanya

Ditinjau sebagai kontribusi pada tingkat daya layan.

@A)A)A (2 =esekan pada perletakkan harus ditinjau bila sewaktu'waktu aksi lainnya

$emberikan pengaruh yang cenderung menyebabkan gerakan arah horisontal

Pada perletakkan tersebut.

@A)A)A ( Semua pengaruh dari air dapat dimasukkan bersama'sama

@A)A)A (3 Pengaruh gempa hanya ditinjau pada keadaan batas ultmit.


II*/ Ko&


53/182

yang berbeda itu disatukan oleh suatu penghubung geser yang disebut sebagai

sear connector*

Sejumlah penghubung geser diperlukan untuk membuat sebuah balok

dapat berfungsi komposit secara penuh. amun terkadang jumlah penghubung

geser dapat dipasang lebih sedikit daripada yang diperlukan untuk menimbulkan

perilaku komposit penuh, hal ini akan mengakibatkan terjadinya slip antara baja

dan beton. &alok seperti ini dikatakan mengalami aksi komposit parsial.

4ntuk memahami konsep perilaku komposit, pertama'tama ditinjau balok

yang tidak komposit seperti gambar berikut 0

=ambar +. Struktur balok tidak komposit

1Sumber 4Struktur &aja Desain dan Perilaku,.arles ? Salmon dan /on -* /onson2

Jika gesekan antara pelat baja dan beton diabaikan, maka pelat baja dan

beton masing'masing akan memikul momen secara terpisah. Permukaan bawah

beton mengalami perpanjangan akibat deformasi tarik, sedangkan permukaan atas

baja mengalami perpendekan akibat deformasi tekan.

Apabila struktur bekerja komposit sempurna, maka slip antara beton

dengan pelat baja tidak akan terjadi. /onsep analisis penampang komposit penuh

didasarkan pada dua kondisi, yaitu kondisi elastis dan non elastis. /ondisi elastis

adalah kondisi dimana baik beton maupun pelat baja masih berada dalam batas'

39


54/182

batas elastis. Pada kondisi inelastis, pembahasan dibatasi pada keadaan plastis.

&eberapa batasan dalam analisis struktur komposit ini diantaranya 0

a. Defleksi


55/182

II*, Le'4 E6e98i6 B4lo9 Ko&


56/182

II*"# Des4in LRFD S8u98u Ko&


57/182

mendapatkan jumlah beban terfaktor CBi*=i. untuk faktor pembebanan pada

struktur jembatan komposit ini dipakai pembebanan pada "S% )'*+'+** yang

diambil pembebanan ultimit.

II*"#*. F498o 84h4n4n

#aktor tahanan dalam perencanaan struktur berdasarkan metode !"#D,

ditentukan dalam tabel berikut 0

)abel +.1- #aktor reduksi (> untuk keadaan batas ultimit

Ku48 en>4n4 un8u9 F498o e5u9si

/omponen struktur yang memikul lentur 0

• &alok

• &alok pelat berdinding penuh

• Pelat badan yang memikul geser

• Pelat badan pada tumpuan

• pengaku

*,*

*,*

*,*

*,*

*,*

/omponen struktur yang memikul gaya tekan aksial 0• /uat penampang

• /uat komponen struktur

*,6

*,6

/omponen struktur yang memikul gaya tarik aksial 0

• )erhadap kuat tarik leleh

• )erhadap kuat tarik fraktur

*,*

*,5

/omponen struktur yang memikul aksi'aksi kombinasi 0

• /uat lentur atau geser

• /uat tarik

• /uat tekan

*,*

*,*

*,6

/omponen struktur komposit 0

• /uat tekan

• /uat tumpu beton

• /uat lentur dengan distribusi tegangan plastik

• /uat lentur dengan distribusi tegangan elastik

*,6

*,3*

*,6

*,*

Sambungan baut 0

• &aut yang memikul geser

• &aut yang memikul tarik

• &aut yang memikul kombinasi geser dan tarik

• !apis yang memikul tumpu

*,5

*,5

*,5

*,5

43


58/182

Sambungan las 0

• !as tumpul penetrasi penuh

• !as sudut dan las tumpul penetrasi sebagian

• !as pengisi

*,*

*,5

*,51Sumber 4Tata .ara Perencanaan Struktur &aja untuk &angunan gedung,

S! #"(E$)"$##$2

II*"#*: Ku48 len8u no&in4l

/uat lentur nominal balok baja, ' n untuk profil L# ditentukan oleh

kondisi batas kelangsingan suatu penampang. Dan bagaimanapun kondisi

penampang $n harus memenuhi persyaratan di bawah ini.

M &≤∅b . M (

(+.-

Dimana 0

b ? faktor reduksi momen lentur

' n ? kuat lentur nominal

&atasan kelangsingan penampang baja L# adalah sebagai berikut 0

Pelat sayap

,= b2. t - , "=170

√ -

-

√ (¿¿ − - %)/ K e

,%=420

¿

dimana k e=

4

√ h

t /

Pelat badan

,= h

t / , "=

1680

√ - ,%=

2550

√ -

Dimana 0

44


59/182

Penampang kompak 0 ( , ≤ , 0 )

Penampang tidak kompak 0

,¿

(¿ 02550

√ - , maka dalam perencanaannya harus

dikategorikan sebagai balok pelat berdinding penuh.

-. balok biasa

)ahanan momen nominal untuk balok terkekang lateral dengan

penampang kompak 0

M (= M "=1 . - (+.-3

Dengan 0 ' p ? tahanan momen plastis

45


60/182

F ? modulus plastis

+ y ? kuat leleh

Sedangkan kondisi batas untuk tekuk torsi lateral ditentukan berdasarkan 0

M (=C b. [ M %+( M "− M %) L%− L L%− L " ]≤ M " (+.-5 M %=S 2 (- −- %) (+.-6

Dimana + r adalah tegangan residu (5* $Pa untuk penampang di rol dan -- $Pa

untuk penampang dilas.

Sedangkan penampang tak kompak, maka besarnya tahanan momen

nominal dari balok tersebut adalah 0

M (= M "−( M "− M %) ,− , " ,%− , " (+.-

Dengan 0 \ ? kelangsingan penampang balok

Sedangkan kondisi batas untuk tekuk torsi lateral ditentukan berdasarkan 0

M (=C b. [ M %+( M "− M %) L%− L L%− L " ]≤ M " (+.+*Dengan faktor pengali momen, . b, ditentukan dengan persamaan berikut 0

C b= 12,5. M 3a2

2,5. M 3a2+3. M A+4. M 4+3. M C ≤2,3

(+.+-

Dengan 0

' ma3 ? momen maksimum pada bentang yang ditinjanu

' A ? momen pada B bentang tak terkekang

46


61/182

' & ? momen pada tengah bentang tak terkekang

' . ? momen pada C bentang tak terkekang

+. &alok berdinding penuh

/uat dari momen nominal dari komponen struktur balok pelat berdinding

penuh adalah 0

M (= K ! . S . - 5% (+.++

Dengan 0

+ cr ? tegangan kritis yang besarnya akan ditentukan kemudian

S ? modulus penampang

K g ? koefisien balok pelat berdinding penuh

/oefisien balok pelat berdinding penuh, K g , diambil sebesar 0

K !=1−[ a%1200+300.a% ][ ht /−2550√ - 5% ]≤1 (+.+1

Dimana 0a%=

A /

A -

/uat momen nominal dari balok pelat berdinding penuh diambil dari nilai terkecil

dari keruntuhan tekuk torsi lateral (yang tergantung panjang bentang dan tekuk

lokal flens (yang tergantung pada tebal flens tekan.

)ipe keruntuhan tekuk torsi lateral

/elangsingan yang diperhitungkan adalah kelangsingan dari bagian balok

pelat berdinding penuh yang mengalami tekan.

47


62/182

,6= L

%T (+.+2

, "=1,76√ E- (+.+

,%=4,40√ E- (+.+3

Dengan ! adalah panjang bentang tak terkekang, r T adalah jari'jari girasi daerah

pelat sayap ditambah sepertiga bagian web yang mengalami tekan.

Jika ,6 ≤ , " keruntuhan yang terjadi akibat leleh, sehingga 0

- 5%=- (+.+5

Jika , " ,% keruntuhan yang terjadi adalah tekuk torsi lateral elastis 0

- 5%=- 5 .( , % ,6 )2

(+.+

Dengan 0

48


63/182

- 5=C b . -

2≤ -

(+.1*

)ipe keruntuhan tekuk lokal flens tekan

#aktor kelangsingan yang diperhitungkan adalah berdasarkan

perbandingan lebar dengan tebal flens tekan.

,6=

b-

2.t - (+.1-

, "=0,38√ E- (+.1+

, "=1,35

√k e . E

- (+.11

Dengan 0

k e= 4

√ ht /70,35≤k e ≤0,763

Jika ,6 ≤ , " keruntuhan yang terjadi akibat leleh, sehingga 0

- 5%=- (+.12

Jika , " ,% keruntuhan yang terjadi adalah tekuk torsi lateral elastis 0

49


64/182

- 5%=- 5 .( , % ,6 )2

(+.13

Dengan 0

- 5=-

2

(+.15

&alok pelat berdinding penuh dengan kuat leleh yang berbeda antara flens

dengan web, sering dinamakan sebagai balok hibrida. Pada umumnya kuat leleh

bagian flens lebih tinggi dari pada bagaian web, sehingga bagian web akan

mengalami leleh terlebih dahulu sebelum kuat maksimum flens tercapai. /uat

momen nominal dari balok hibrida adalah 0

M (= K !. S . - 5% . 'e (+.16

Dengan 0

'e=12+a% (33−3

3 )12+2.a%

≤1,0

(+.1

Dan3=

- /

- -

b. Sesudah komposit

/uat lentur nominal dari suatu komponen struktur komposit (untuk

momen positif

50


65/182

4ntukh

t/ ≤ 1680

√ -- (+.2*

' n /uat momen nominal yang dihitung berdasarkan distribusi

tegangan plastis b ? *,6

(a (b (c

=ambar +.-+ /uat lentur nominal berdasarkan distribusi tegangan plastis

1Sumber 4Perencanaan Struktur &aja dengan 'etode LRFD, Agus Setiwan2

/uat lentur nominal yang dihitung berdasarkan distribusi tegangan plastis,

dapat dikategorikan menjadi dua kasus sebagai berikut 0

-. Sumbu netral plastis jatuh pada pelat beton

Dengan mengacu pada gambar +., maka besar gaya tekan . adalah 0

C =0,85. - 8 5 . α . b E (+.2-

=aya tarik T pada profil baja adalah sebesar 0

T = As . - (+.2+

Dari keseimbangan gaya . > T , maka diperoleh 0

51


66/182

α = A s. -

0,85 . - 8 5 . b E

(+.21

/uat lentur nominal dapat dihitung dari gambar +..a 0

M (=C . d1 (+.22

Atau,¿T . d1= A s . - .

d

2+ts−

a

2 (+.2

Jika dari hasil perhitungan persamaan +. ternyata a t s, maka asumsi harus

diubah. Masil ini menyatakan bahwa pelat beton tidak cukup kuat untuk

mengimbangi gaya tarik yang timbul pada profil baja.

+. Sumbu netral plastis jatuh pada profil baja

Apabila ke dalam balok tegangan beton, G, ternyata melebihi tebal pelat

beton, maka distribusi tegangan dapat ditunjukkan seperti pada gambar +..c. gaya

tekan, . c, yang bekerja pada beton adalah sebesar 0

C 5=0,85. - 8 5 . b E . t s

(+.23

Dari keseimbangan gaya, diperoleh hubungan 0

T 8 =C 5+C s

(+.25

&esar TH sekarang lebih kecil daripada A s*+ y, yaitu 0

T 8 = A s . - −C s

(+.26

52


67/182

Dengan menyamakan persamaan +.-1 dan +.-2 diperoleh

C s= As . -−C52 (+.2

Atau dengan mensubtitusikan persamaan +.-+, diperoleh bentuk 0

C s= As . -−0,85 . - 8 5.bE.ts

2

(+.*

/uat lentur nominal diperoleh dengan memperhatikan gambar +..c 0

M (=C 5 . d 8 2+C s. d 8 8 2 (+.-

4ntukh

t/ ) 1680

√ -- (+.+

' n, /uat momen nominal yang dihitung berdasarkan distribusi tegangan

elastsis, b ? *,*

S t%5= I t%

a (+.1

S t%t = I t%

b (+.2

/apasitas momen penampang adalah nilai terkecil dari 0

M (1=0,85. - 8 5 . ( . St%5 (+.

53


68/182

Dimana 0(=

Es

E5 ? rasio modulus

M (2=- . S t%t (+.3

II*"#*$ Ko&


69/182

ilai . I ditentukan dalam persamaan +.1 untuk tekuk elastis (. I Z *,6 dan untuk

tekuk inelastis nilai . I ditentukan dalam persamaan +.13 (. I W *,6.

a. 4ntuk nilai . I ? -, maka persamaan +.13 dapat dituliskan dalam bentuk 0

h

t/ ≤ 1,10√ k (. E- (+.3-

Jika nilai @t w tidak melebihi batas tersebut maka kuat geser nominal balok

pelat berdinding penuh adalah 0

V (=0,6. - / . A / (+.3+

Dengan 0

k n ?

5+ 5

( ah )2

a ? Jarak antar pengaku lateral pada penampang

+ y ? tegangan leleh pelat badan

Aw ? luas kotor pelat badan

b. &atas antara tekuk inelastis dengan tekuk elastis dicapai untuk nilai . I ?*,6,

sehingga persamaan +.13 dapat dituliskan dalam bentuk 0

1,10√k ( . E

- /< h

t /


70/182

V (=0,6. - / . A /

[1,10

√

k ( . E

- /

]

1

( ht / )

(+.32

c. 4ntukh

t t >1,37√ k (. E- / , maka kuat geser nominal balok pelat berdinding

penuh adalah 0

V (=0,9. E .k ( . A/

( ht / )2

(+.3

+. /uat geser nominal dengan pengaruh aksi medan tarik

=aya geser yang bekerja pada balok pelat berdinding penuh dapat

menimbulkan tekuk (elastis dan inelastis. )ahanan pasca tekuk yang timbul dari

mekanisme rangka batang yang bekerja pada panel balok pelat berdinding penuh

yang dibatasi oleh pengaku'pengaku


71/182

DenganV 5%=C 9 . (0,6. - / ) . A / , sesuai persamaan +.12. ilai . I ditentukan

dalam persamaan +.1 dan +.13 untuk tekuk elastis dan inelastsis. 8 t+ merupakan

sumbangan dari aksi medan tarik.

V t- =h . t / .(1−C 9 )

2 [ 1

√1+( ah )2 ]

(+.35

/uat geser nominal balok pelat berdinding penuh dengan

mempertimbangkan adanya aksi medan tarik adalah 0

V (=V 5%+V t-

¿C 9 . (0,6. - / ). A /+h . t / .(1−C 9 )

2

[

1

√1+(

a

h )2

]

V (=0,6. - / . A / .[C 9+ 1−C 9

1,15√1+( ah )2 ]

(+.36

Pengaku


72/182

V (≤ C 9 .0,6 . - / . A /

(+.3

Persamaan +.2 tidak berlaku jika rasio @t w melebihi +3*, sebab pengaku


73/182

Pelat web untuk sepasang pengaku


74/182

akan menyebabkan terjadinya keruntuhan akibat leleh dan keruntuhan getas.

)anpa adanya pengelasan antara pengaku


75/182

berupa jenis paku berkepala (stud dengan panjang dalam kondisi terpasang tidak

kurang dari 2 kali diameternya, atau berupa profil baja kanal hasil gilas panas.

/uat nominal penghubung geser jenis paku yang ditanam di dalam pelat

beton masif, ditentukan sesuai pasal -+.3.1, yaitu 0

Q(=0,5. A s5 .√ - 8 5 .E5 ≤ As5 . - & (+.5

Dengan 0

A sc adalah luas penampang penghubung geser jenis paku, mm$

+ u adalah tegangan putus penghubung geser jenis paku, 'Pa

=n adalah kuat geser nominal untuk penghubung geser,

Persamaan +.* memberikan jumlah penghubung geser antara titik dengan

momen nol dan momen maksimum, sehingga untuk sebuah balok yang tertumpu

sederhana, diperlukan penghubung geser sejumlah $* ( yang harus diletakkan

dengan jarak ; spasi yang sama.

Persyaratan dek baja gelombang dan penghubung gesernya untuk

digunakan dalam komponen struktur komposit disyaratkan 0

-. tinggi maksimum dek baja, r V 5 mm

+. lebar rata'rata minimum dari gelombang dek, wr W * mm, lebar ini tidak boleh

lebih besar dari lebar bersih minimum pada tepi atas dek baja.

1. tebal pelat minimum diukur dari tepi atas dek baja ? * mm

2. diameter maksimum stud yang dipakai ? +*mm, dan dilas langsung pada flens

balok baja.

. tinggi minumum stud diukur dari sisi dek baja paling atas ? 2* mm

61


76/182

=ambar +.-1 penampang melintang dek baja gelombang

Jika gelobang pada dek baja dipasang tegak lurus terhadap balok

penopangnya, maka kuat nominal penghubung geser jenis paku harus direduksi

dengan suatu faktor, r s yang besarnya ditetapkan sebagai berikut 0

%s=0,85

√ N % (/ %h% )[(

: sh%

−1,0)]≤1,0 (+.6*Dengan 0

r s ? faktor reduksi

r ? jumlah penghubung geser jenis paku pada setiap gelombang pada

potongan melintang balok baja.

s ? tinggi penghubung geser jenis paku V (r Q 5 mm

r ? tinggi nominal gelombang dek baja

wr ? lebar efektif gelombang dek baja

jarak antar penghubung geser tersebut dalam arah longitudinal tidak boleh lebih

dari ** mm.

II*"" Len5u84n

/omponen struktur komposit memiliki momen inersia yang lebih besar

dari pada komponen struktur non komposit, akibatnya lendutan pada komponen

struktur komposit akan lebih kecil. $omen inersia dari komponen struktur

62


77/182

komposit hanya dapat tercapai setelah beton mengeras, sehingga lendutan yang

diakibatkan oleh beban'beban yang bekerja sebelum beton mengeras, dihitung

berdasarkan momen inersia dari profil baja saja.

Pada konstruksi tanpa perancah 15nsored2, diperlukan sebanyak tiga

buah momen inersia yang berbeda untuk menentukan lendutan jangka panjang,

yaitu 0

-. ! s, momen inersia dari profil baja, yang digunakan untuk menghitung

lendutan yang ditimbulkan oleh beban'beban yang bekerja sebelum beton

mengeras.

+. ! tr , momen inersia dari penampang komposit yang dihitung berdasarkan lebar

efektif b@n, digunakan untuk menghitung lendutan yang ditimbulkan oleh

beban hidup dan beban mati yang bekerja setelah beton mengeras.

1. ! tr , yang dihitung berdasarkan lebar efektif b@$n, untuk menentukan besar

lendutan jangka panjang yang disebabkan oleh beban mati yang bekerja

setelah beton mengeras.

!endutan yang terjadi akibat bekerjanya beban'beban harus dikontrol. !endutan

yang terjadi tidak boleh melebihi lendutan iEin yang disyaratkan pada

*+-;&$;+*-- sebagai berikut 0

)abel +.1+ &atasan defleksi berdasarkan &$S (l?panjang bentang

Jenis elemen Defleksi yang ditinjau

Defleksi umum yang diEinkan

&eban

kendaraan

&eban kendaraan

Q pejalan kaki

&entang sederhana

atau menerus Defleksi akibat beban

hidup layan dan kejut

l

800

l

1000

kantile


78/182

(Sumber 0 &ridge $anagement System

!endutan akibat pengaruh tetap (lawan lendut atau lendutan adalah dalam

batas yang wajar. &atas lendutannya tidak boleh melebihi daril

300 .

II*". S4&'un4n

Setiap struktur baja merupakan gabungan dari beberapa komponen batang

yang disatukan dengan alat pengencang. Salah satu alat pengencang disamping las

yang cukup populer adalah baut mutu tinggi.

&aut mutu normal dipasang kencang tangan. &aut mutu tinggi mula'mula

dipasang kencang tangan, dan kemudian diikuti ] putaran lagi.

)abel +.11 )ipe'tipe baut

)ipe baut Diameter (mm Proo+ stress ($Pa /uat tarik min. ($Pa

A1*5

A1+

+6,3 R 16,-

A2*

3,1 ' -*2

-+,5 R +,2

-*

-+,5 R 16,-

'

6

5+

6+

3*

6+

-*1

&aut mutu tinggi dapat didesain sebagai sambungan tipe friksi (jika dikehendaki

tak ada slip atau juga sebagai sambungan sebagai tumpu.

)ahanan nominal baut

Suatu baut yang memikul beban terfaktor, Ru, sesuai persyaratan !"#D

harus memenuhi 0

'& ≤∅ . '( (+.6-

64


79/182

Dengan Rn adalah tahanan nominal baut sedangkan adalah faktor reduksi yang

diambil sebesar *,5. &esarnya Rn berbeda'beda untuk masing'masing tipe

sambungan.

a. )ahanan geser baut

'(=3 . %1. - &b

. Ab (+.6+

Dengan 0

r ( ? *,* untuk baut tanpa ulir pada bidang geser

r ( ? *,2* untuk baut dengan ulir pada bidang geser

+ bu ? kuat tarik baut

Ab ? luas bruto penampang baut pada daerah tak berulir

m ? jumlah bidang geser

b. )ahanan tarik baut

'(=0,75. - &b

. A b (+,61

c. )ahanan tumpu baut

'(=2,4.db . t " . - & (+.62

Dengan 0

d b ? diameter baut pada daerah tak berulir

t p ? tebal pelat

+ u ? kuat putus terendah dari baut atau pelat.

)ata letak baut diatur dalam S% pasal -1.2. yaitu sebagai berikut 0

3db


80/182

1,5db


81/182

b. !etakkan titik tengah antara resultan gaya dan gaya terbesar pada posisi garis

pengaruh yang maksimum.

@arilah besar

17

2

dengan

Perbandingan segitiga.

Selanjut hitung besar momen

dengan cara mengalikan

besar gaya dengan nilai garis

=ambar +.-3 Penempatan beban gandar pengaruh dibawahnya.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

III*" B44n Ali

67

$ulai

Studi !iteratur

' Pembebanan jembatan

' Data'data fisik jembatan

' Data'data struktur jembatan

Spesifikasi jembatan

Desain

)idak

N/

Syarat kestabilan profil menurut

!"#D

N/

Masil desain


82/182

III*. S8u5i li8e48u

Studi literatur dimulai dari pengumpulan ; penyusunan data'data (teori

tentang jembatan. Data'data (teori yang dikumpulkan pada tahap ini adalah data'

data tentang peraturan pembebanan jembatan, struktur baja dan beton (komposit,

dan metode load and resistance factor design (!"#D.

III*: S


83/182

III*$ Des4in

Dibawah akan dilampirkan langkah'langkah dan rumus yang dipakai dalam

perencanaan jembatan komposit.

%%%.-.2.- Perencanaan lantai kendaraan

a. Pembebanan

? &erat faktor beban

4ntuk perhitungan kekuatan lantai kendaraan atau sistem lantai kendaraan

jembatan harus digunakan beban 9):, yaitu beban yang merupakan kendaraan

truk yang mempunyai beban roda ganda (dual well load2.

b. $omen akibat pembebanan

Dalam perencanaan lantai kendaraan ini, untuk mencari momennya

dipakai metode dalil 1 momen dari clapeyron.

%%%.-.2.+ Penulangan

!angkah'langkah perencanaan tulangan lentur.

-. Mitung M (=

M &

;

(1.-

+. )ahanan momen nominal, '(=

M(

b d2 (1.+

1. "asio tulangan yang diperlukan,


84/182

Dimana 03=

-

0,85 - 8 5

(1.2

2. "asio tulangan minimum,


85/182

c.V C =

1

3√ - 8 5 . b

8 . d

(1.-+

%%%.-.2.2 Perencanaan gelagar baja

-. 8ariasi penampang

&atasan kelangsingan penampang baja L# adalah sebagai berikut 0

Pelat sayap

,= b

2. t - , "=

170

√ -

-

√ (¿¿ − - %)/ K e

,%=420

¿

dimana

k e= 4

√ ht /

Pelat badan

,= ht /

, "=1680√ -

,%=2550√ -

Dimana 0

Penampang kompak 0 ( , ≤ , 0 )

Penampang tidak kompak 0

,¿

(¿ 0


86/182

+. Pembebanan, momen dan geser

a. Pembebanan

&eban terbagi rata

? lebar tebal berat isi faktor beban

&eban terpusat

? beban terpusat faktor beban

b. $omen

&eban terbagi rata

¿( 18 2 Q 2 L2) (1.-1

&eban terpusat di tengah bentang

¿( 14 2 0 2 L) (1.-2

c. =aya geser

&eban terbagi rata

¿( 12 2 Q 2 L) (1.-

&eban terpusat ditengah bentang

¿( 12 2 0) (1.-3

1. Analisa tegangan lentur

72


87/182

a. !ebar efektif

Diambil nilai terkecil dari 0

' b E ≤

L

4 ' b E=b#

b. $encari dimensi komposit

$odulus elatisitas slab ¿4700√ - 8 5

$odulus elastisitas gelagar ? +***** $Pa

Angka eki ? *,6

73


88/182

h

t /) 1680

√ - (1.+*

$n dihitung berdasarkan distribusi tegangan elastis pada penampang komposit,

> ? *,

)egangan plastis

$enentukan jarak'jarak dari centroid gaya'gaya yang bekerja

a=

As 2 -

0,85 2 - 8 5 2 b E >t s (1.+-

C 5=0,85. - 8 5 . b E . t s

(1.++

C s= A s 2 - −0,85 2 - 8 5 2 b E 2 t s

2

(1.+1

)inggi blok tekan pada sayap profil baja dihitung sebagai berikut 0

d - = C s

b- 2 - (1.+2

!okasi titik berat dari bagian tarik profil baja adalah0

=

A s 2 d

2−t - 2 b 2 (d− t - 2 ) > (( d - −t - ) 2 t / 2 (( d−t - )−

( d - −t - )2 ))

A s−( t - 2 b )−(( d - −t - ) 2 t /)

(1.+

$encari nilai lengan momen gaya tekan batas beton dan baja

74


89/182

d 8 2=d+

t s

2− (1.+3

d 8 8 2=d− −

d -

2 (1.+5

/uat lentur nominal dari komponen struktur kom

Tugas Akhir Her Afriyandi (110404070)

Documents