Upload
erwyn-kusuma
View
47
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
teknik sipil
Citation preview
JURNAL
PERHITUNGAN STRUKTUR BANGUNAN ATASJEMBATAN BATU AYAU 4 DESA LONG PAHANGAI
KABUPATEN KUTAI BARAT
Diajukan Oleh :
CINCIN PERTIWI10.11.1001.7311.047
UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 SAMARINDAFAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL2013/2014
INTISARI
518
Jembatan secara umum adalah suatu struktur konstruksi yang berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintanganrintangan seperti lembah yang dalam, alur sungai, danau, saluran irigasi, jalan kereta api, jalan raya yang melintang tidak sebidang, dan lain sebagainya.
Jembatan komposit adalah jembatan yang kekuatannya ditahan oleh interaksi antara dua atau lebih bahan yang digunakan sebagai penyusunnya. Pada jembatan komposit sering dipakai paduan dua bahan yaitu baja sebagai balok gelagarnya dan beton sebagai plat lantai kendaraannya. Namun demikian ada pula yang menggunanakan bahan selain itu, misalnya beton biasa dengan beton prategang. Agar kedua bahan yang berlainan tersebut dapat saling bekerja sama secara padu maka antara keduanya disambungkan dengan suatu penghubung geser atau yang sering disebut dengan shear connector. Shear connector memiliki fungsi utama memikul beban geser yang timbul pada bidang kontak (bidang pertemuan) kedua material tersebut sehingga pada keadaan komposit kedua material tersebut dapat bekerja sama sebagai satu kesatuan.
Sebelum melakukan analisis perhitungan struktur bangunan atas jembatan, perencana terlebih dahulu harus dapat mengetahui beban-beban yang bekerja pada jembatan yang akan direncanakan dan menyesuaikan dengan peraturan-peraturan yang berlaku. Dalam perhitungan struktur bangunan atas jembatan ini digunakan peraturan jembatan (RSNI T-02-2005).
Kata kunci : jembatan, jembatan komposit, baja, beton, shear connector.
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Peningkatan sarana dan prasarana transportasi sangat diperlukan
untuk menunjang pertumbuhan ekonomi dan pembangunan Nasional di
masa yang akan datang. Program Pembinaan Jaringan Jalan dan Jembatan
merupakan salah satu upaya Pemerintah dalam menunjang hal tersebut,
khususnya pada daerah yang mulai berkembang, salah satunya Kabupaten
Kutai Barat.
Kabupaten Kutai Barat merupakan salah satu Kabupaten yang
memiliki peranan penting bagi perkembangan perekonomian Provinsi
Kalimantan Timur terutama pada sektor pertanian, perkebunan, kehutanan,
serta industri. Melalui Kegiatan Perencanaan Jembatan Ruas Jalan Long
519
Bagun - Long Pahangai 2, Paket Pekerjaan Perencanaan Jembatan Batu
Ayau 4, diharapkan dapat memberikan akses kemudahan transportasi di
wilayah setempat, mengingat kondisi infrastruktur jalan dan jembatan yang
ada sangat tidak layak, yang masih berupa tanah dan jembatan yang
terbuat dari kayu.
Jembatan Batu Ayau 4 ini direncanakan memiliki konstruksi
komposit dimana tersusun dari dua jenis material yang berbeda sifat, yang
kombinasinya diharapkan dapat memberikan kekuatan yang maksimal
untuk memikul beban, sehingga jembatan dapat digunakan sampai umur
yang direncanakan.
Atas dasar pertimbangan tersebut, maka diperlukan perencanaan
perhitungan struktur bangunan atas jembatan yang akurat dan teliti sesuai
dengan standar yang diberikan oleh Pemerintah.
Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang tersebut di atas, maka dapat dirumuskan
masalah yang akan ditinjau, yaitu :
a. Bagaimana cara menganalisa perhitungan struktur trotoar dan tiang
sandaran?
b. Bagaimana cara menganalisa perhitungan struktur slab lantai
jembatan?
c. Bagaimana cara menganalisa perhitungan struktur plat injak?
d. Bagaimana cara menganalisa perhitungan struktur gelagar?
e. Bagaimana cara menganalisa perhitungan shear connector?
Maksud
Maksud dari penulisan tugas akhir ini adalah menghitung struktur
bangunan atas jembatan komposit sesuai dengan persyaratan yang
520
diijinkan, agar memenuhi ketentuan, kekuatan, serta keamanan bagi
penggunanya.
Tujuan
Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah :
a. Untuk mengetahui perhitungan struktur trotoar dan tiang sandaran.
b. Untuk mengetahui perhitungan struktur slab lantai jembatan.
c. Untuk mengetahui perhitungan struktur plat injak.
d. Untuk mengetahui perhitungan struktur gelagar.
e. Untuk mengetahui perhitungan shear connector.
Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penulisan Tugas Akhir adalah perhitungan
struktur bangunan atas jembatan komposit dengan menggunakan metode
RSNI T-02-2005 yang meliputi:
1. Perhitungan trotoar dan tiang sandaran jembatan.
2. Perhitungan plat lantai kendaraan.
3. Perhitungan plat injak.
4. Perhitungan gelagar.
5. Perhitungan shear connector.
BAB II
DASAR TEORI
521
BAB III
METODE PENELITIAN
522
Lokasi Penelitian
Lokasi jembatan yang akan dijadikan penelitian adalah di Sungai
Batu Ayau, Desa Long Pahangai, Kabupaten Kutai Barat, Provinsi
Kalimantan Timur.
Gambar 3.1. Peta Lokasi Titik Penelitian Sumber: Mapsource
Gambar 3.2. Peta Situasi Sungai di Lokasi PenelitianSumber: Mapsource
523
Long PahangaiKecamatan
LOKASI PENELITIAN
GPSKODE/SIMBOL
100
Y = 88729X = 223728
LOKASI PENELITIAN
Flow Chart Penelitian
524
Wawancara1.DATA PRIMER
Gambar Rencana1.DATA SEKUNDER
PENGUMPULAN DATA
SELESAI
RANKESIMPULAN & SA
shear connector5.PerhitunganPerhitungan gelagar4.
Perhitungan plat injak3.Perhitungan plat lantai kendaraan2.
tiang sandarantrotoar &Perhitungan1.ANALISA/PERHITUNGAN
2005-02-pembebanan RSNI T
PeraturanDASAR TEORI
.Perhitungan shear connector5Perhitungan gelagar4.
Perhitungan plat injak3.Perhitungan plat lantai kendaraan2.
tiang sandarantrotoar &Perhitungan1.PERMASALAHAN
NasionalpembangunanPencapaian
BELAKANGLATAR
MULAI
Flow Chart Perhitungan
BAB IV
525
CONNECTORPERHITUNGAN SHEAR
OK
TIDAK OK
TIDAK OK
OK
SELESAI
KONTROL
PERHITUNGAN GELAGAR
PERHITUNGAN PLAT INJAK
KONTROL
JEMBATANPERHITUNGAN SLAB LANTAI
TIANG SANDARANPERHITUNGAN TROTOAR &
DATA PERHITUNGAN
MULAI
PEMBAHASAN
Perhitungan Bangunan Atas Jembatan A. Data TeknisJenis jembatan : komposit
Tebal slab lantai : 0,25 m
Tebal lapisan aspal : 0,07 m
Tebal genangan air : 0,05 m
Jarak antar balok girder : 1,60 m
Lebar jalur lalu lintas : 7,00 m
Lebar trotoar : 1,00 m
Lebar median : 0,00 m
Lebar total jembatan : 9,00 m
Panjang bentang jembatan : 25,0 m
B. Bahan Sruktur Beton
Mutu beton : K-350
Kuat tekan beton : ƒ'c = 29,05 Mpa
Modulus elastisitas : Ec = 4700 x ƒ'c = 25332,08 Mpa
Angka poisson : 0,2
Modulus geser : G = Ec/2 x (1 ) = 10555 Mpa
Koefisien muai panjang beton : = 1,0 x 100,5/°C
C. Bahan Struktur Baja
Mutu baja tulangan utama : U-39
Mutu baja tulangan geser : U-24
Tegangan leleh baja tulangan utama : ƒy = 390 Mpa
Tegangan leleh baja tulangan geser : ƒy = 240 Mpa
D. Bahan Jenis Material
Berat jenis beton : 24,00 kN/m³
Berat jenis beton bertulang : 25,00 kN/m³
Berat jenis aspal : 22,00 kN/m³
526
Berat jenis air hujan : 9,80 kN/m³
Berat baja : 77,00 kN/m³
Perhitungan Trotoar & Tiang Sandaran
Jarak antara tiang sandaran : L = 2,00 meter
Berat sendiri trotoar per meter lebar (PMS) =20,151 kN
Momen trotoar per meter lebar (MMS) = 5,176 kN.m
Momen Ultimit, Mu = 30,939 kN.m
Mn = 38,674 kN.m
Faktor tahanan = 0,799
Rasio penulangan terpakai, ρperlu = 0,00208
Rmax = 7,697
Luas tulangan pokok, As = 458,282 mm²
Tulangan pokok yang digunakan adalah D 13 – 250 mm
Tulangan bagi yang digunakan adalah D 13 - 500 mm
Perhitungan Slab Lantai JembatanBerat sendiri Qмs = 6,25 kN/mBeban Mati Tambahan Qмᴀ = 2,03 kN/m
Beban truck T, Pᴛᴛ = 157,50 Kn
Beban angin, Tᴇԝ= 1,764 kN/m
Tabel 4.3. Rekapitulasi Momen
Jenis
Beban
Faktor
Beban
Daya Layan
Keadaan
Ultimit
Momen Tumpuan
Momem
Lapangan
Mati Mмs 1,0 1,30 1,067 0,533
Tambahan Mмᴀ 1,0 2,00 0,541 0,271
Truk Mᴛᴛ 1,0 1,80 39,362 35,456
Angin Mᴇԝ 1,0 1,20 0,252 0,226
Temperatur Mᴇᴛ 1,0 1,20 7,289x10-6 3,645x10-5
Sumber : Hasil Analisa, 2014
527
A. Tulangan Lentur NegativeMn = 91,651 kN.mFaktor tahanan = 1,894
Rasio penulangan terpakai, ρperlu = 0,00506Rmax = 7,697
Luas tulangan pokok, As = 1112,633 mm²Tulangan pokok yang digunakan adalah D 16 – 150 mm
Tulangan bagi yang digunakan adalah D 13 - 150 mm
B. Tulangan Lentur PositifMn = 81,321
Faktor tahanan = 1,680
Rasio penulangan terpakai, ρperlu = 0,00447
Rmax = 7,697
Luas tulangan pokok, As = 982,438 mm²
Tulangan pokok yang digunakan adalah D 16 – 200 mm
Tulangan bagi yang digunakan adalah D 13 – 200 mm
Perhitungan Plat Injak A. Plat Injak Arah Melintang Jembatan
Beban truck, Tᴛᴛ = 157,50 kN
Momen Ultimit, Mu = 54,076 kN.m
Momen Nominal, Mn = 67,594 kN.m
Faktor tahanan, Rn = 1,397
Rasio penulangan terpakai, ρperlu = 0,00369
Rmax = 7,697
Luas tulangan pokok, As = 811,45 mm²
Tulangan pokok yang digunakan adalah D 16 – 250 mm
Luas tulangan bagi, As' = 405,725 mm²
Tulangan bagi yang digunakan adalah D 13 – 500 mm
B. Plat Injak Arah Memanjang Jembatan
Beban truck, Tᴛᴛ = 157,50 kN
528
Momen Ultimit, Mu = 74,1 kN.mMomen Nominal, Mn = 92,625 kN.m
Faktor tahanan, Rn = 1,914
Rasio penulangan terpakai, ρperlu = 0,00511Rmax = 7,697
Luas tulangan pokok, As = 1124,971 mm²
Tulangan pokok yang digunakan adalah D 16 – 150 mm
Tulangan bagi yang digunakan adalah D 13 – 150 mm
Perhitungan Gelagar
Profil Baja : WF 900.300.16.28
Berat profil baja : wprofil = 2,0594 kN/m
Tinggi : d = 900 mm
Lebar : b = 300 mm
Tebal badan : tw = 16 mm
Tebal sayap : tf = 28 mm
Luas penampang : A = 30980 mm²
Tahanan momen : Wx = 9140000 mm³
Momen inersia : lx = 4110000000 mm4
Panjang bentang girder : L = 25000 mm
Tebal slab beton : h = 250 mm
Jarak antara girder : s = 1600 mm
Perhitungan Shear Connector
Gunakan minimal 70 buah untuk setengah bentang, atau 140 buah
untuk satu bentang, dengan jarak antar stud 1,785 cm
BAB V
PENUTUP
529
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pembahasan maka dapat disimpulkan sebagai
berikut :
a. Trotoar dan tiang Sandaran Tebal trotoar : 25 cm
Tulangan pokok : D 13 – 250 mm
Tulangan bagi : D 13 – 500 mm
Jarak antar tiang ralling : 2 m
b. Slab lantai jembatan
• Tebal slab
• Tulangan lentur negatif
: 25 cm
Tulangan pokok : D 16 – 150 mm
Tulangan bagi
Tulangan lentur positif
: D 13 – 150 mm
Tulangan pokok : D 16 – 200 mm
Tulangan bagi : D 13 – 200 mm
c. Plat Injak
Plat injak arah melintangTulangan pokok : D 16 – 250 mm
Tulangan bagi : D 13 – 250 mm Plat injak arah memanjang
Tulangan pokok : D 16 – 150 mm
Tulangan bagi : D 13 – 150 mmd. Gelagar
Profil baja : WF 900.300.16.28e. Shear Connector
Digunakan Stud Connector 3/4"x5" dengan jumlah 70 buah untuk
setengah bentang dengan jarak antar stud 17,857 mm.
530
DAFTAR PUSTAKA
Diponegoro, Universitas. 2010. Jembatan Komposit. http://eprints.undip.ac.id.
Diakses pada bulan Maret 2013.
Nasution, Thamrin. 2012. Struktur Jembatan Komposit.
http://thamrinnst.files.wordpress.com. Diakses pada bulan Maret 2013.
RSNI T-02-2005. Standar Pembebanan Untuk Jembatan. Jakarta. Badan
Standarisasi Nasional.
Supryadi, Bambang dan Agus Setyo Muntohar. 2007. Jembatan. Jogjakarta. Beta
Offset.
531