PENGENALAN KONSTRUKSI JEMBATAN DISAIN BALOK UTAMA / GELAGAR MEMANJANG

BAJA COVER PLATE UNTUK LANTAI KENDARAAN

2. PEMBEBANAN UNTUK BALOK MEMANAJANG UTAMA (GIRDER)

Periksalah apakah balok memanjang cukup kuat untuk menerima beban kerja.

S S S S S S S

ha

b

b2 b2 b1

aspal [tebal: ta]

slab [tebal: ts]

b3

Balok Utama Memanjang Balok Melintang Penghubung

Balok Utama

Data Perencanaan

Balok Memanjang WF = 488 x 300 x 11 x 18

Balok Melintang WF = 346 x 174 x 6 x 9

Tebal lantai jembatan ts = 0,20 m

Tebal lapisan aspal ta = 0,05 m

Jarak antar girder baja S = 1,2 m

Lebar jalur lalu lintas b1 = 7 m

Lebar trotoar b2 = 1 m

Tebal sandaran b3 = 0,3 m

Lebar total jembatan B = 9,6 m

Panajang bentang jembatan L = 18 m

Mutu baja [Bj-41]

Tegangan leleh baja fy = 250 MPa

Modulus Elastisitas Es = 200000 MPa

DENAH 6 x @ 3 m = 18 m

7x

@ 1

,2 m

= 8

,4 m

PEMBEBANAN BALOK UTAMA MEMANJANG

0,6 M

0,6 M

A

A

18 m

Shear connector aspal beton

WF 488.300.11.18

WF 346.1746.9

5 cm

20 cm

48.8 cm 34,6 cm

Potongan A-A

120 cm

Data Profil

Balok Utama Memanjang WF 488 x 300 x 11 x 18

Balok Melintang WF 346 x 174 x 6 x 9

r = 26 mm Zx = 3100 cm3 r = 14 mm Zx = 689 cm3

A = 163,50 cm2 Zy = 824 cm3 A = 52,68 cm2 Zy = 139 cm3

W = 128,35 Kg/m Bf/2tf = 8,33 W = 41,35 Kg/m Bf/2tf = 9,67

Ix = 71000 cm4 h/tw = 36,36 Ix = 11100 cm4 h/tw = 50,00

Iy = 8110 cm4 170/(fy)0,5 = 10,97 Iy = 792 cm4 170/(fy)0,5 = 10,97

ix = 20,84 cm 1680/(fy)0,5 = 106,25 ix = 14,52 cm 1680/(fy)0,5 = 106,25

iy = 7,04 cm Penampang Kompak iy = 3,88 cm Penampang Kompak

Sx = 2910 cm3 Sx = 642 cm3

Sy = 541 cm3 Sy = 91 cm3

No Jenis beban

Luas Berat jenis Beban Merata Beban merata

(m2) (Kn/m3) (kN/m) (kg/m)

1 Baja WF 488.300.11.18 128,35

2 Cover Plate t =18 mm 0,00475 78,5 0,373 37,3

3 Aspal (1,2 m x 0,05 m) 0,06 22 1,32 132

4 Slab Beton (1,2 m x0,2 m) 0,24 24 5,76 576

5 Air hujan (1,2 m x 0,0625 m) 0,075 9,8 0,73 73

Total : 946,65

a. Beban Mati Merata

b. Beban Mati terpusat

merupakan beban yang berasal dari baja diafragma yang menyatukan satu girder dengan yang lainya, adapun total bebanya adalah sebagai berikut: Baja diafragma : WF 346.174.6.9 Total beban terpusat P = 41,35 Kg/m x 1,2 m = 49,62 Kg

q= 946,65 Kg/m

49,62 Kg

18,00

3.00 3.00 3,00 3.00 3.00 3.00

8693,52 Kg

49,62 Kg 49,62 Kg 49,62 Kg 49,62 Kg 49,62 Kg 49,62 Kg

gaya geser maksimum = gaya pada tumpuan dan momen maksimum ½ bentang Vumax = ½ . qu . L + 3,5 . Pu = ½ . 946,65 . 18 + 3,5 . 49,62 = 8693,52 kg Mumax = Ra . 9 – Pu . 9 – Pu.6 – Pu . 3 – qu . 9 .9/2 = 8693,52 . 9 – 49,62 . 9 – 49,62 . 6 – 49,62 . 3 - ½ . 946,65. 92 = 39009,195 kg-m

1. Momen Akibat Beban Mati

8693,52 Kg

2. Momen Akibat Beban Hidup Lajur D

Beban garis perlu dikalikan koefisien kejut

Ptd = 58,8 x 1,29 = 75,852 kN

kN

q=10,8 kN/m

75,852 kN

18.00

13512,6 kg

gaya geser maksimum = gaya pada tumpuan dan momen maksimum ½ bentang Vumax = ½ . qu . L + 1/2. Pu = ½ . 10,8 . 18 + 1/2 . 75,852 = 135,126 kN = 13512,6 kg Mumax = Ra . 9 – qu . 9 .9/2 = 13512,6 . 9 - ½ . 1080 . 92 = 77873,4 kg-m

13512,6 kg

3. Momen Akibat Beban Rem

Pengaruh gaya-gaya dalam arah memanjang jembatan akibat gaya rem diperhitungkan sebesar 5 % dari beban “D” tanpa koefisien kejut. Gaya ini bekerja dengan titik tangkap 1,8 meter di atas permukaan lantai jembatan.

0,488 m

Zrt = 1,8 + 0,25 + 0,244 = 2,294 m

Dari perhitungan Muatan D didapat :

P = Qtd x L + Ptd = 10,8 x 18 + 58,8 = 253,2 kN

Hzt = 5 % X P = 253,2 x 5 % = 12,66 Kn

Momen akibat beban rem

Mrt = Hzt x y = 12,66 x 2,294 = 29,04204 kNm = 2904,204 Kgm

4. Momen Akibat Beban Angin

Beban garis merata tambahan arah horizontal pada permukaan lantai jembatan akbat angin yang meniup kendaraan diatas jembatan dihitung dengan rumus:

mknVCT WWEW /35,13025,10012,00012,0 22

Dimana: Cw : Koefesien seret = 1,25 …… b/d >6 Vw : Kecepatan angin rencana = 30 m/det

Bidang vertical yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan tinggi 2 meter diatas lantai jembatan (h = 2 meter) dengan jarak antar roda kendaraan adalah x = 1,75 meter, sehingga transfer beban angin ke jembatan adalah:

kN/m771,035,175,1

2/22/ EWEW T

x

hP

Pew

No Jenis Pembebanan Besar Gaya Momen (Kg.m)

1 MDL = Beban Mati 39009,195

2 MTD = Beban Lajur 77873,4

3 MTB = Gaya Rem 2904,204

4 MEW = Beban Angin 3122,55

Mmax = 122990,349 Kg.m

5. Perhitungan kombinasi momen maksimum

6. Kapasitas Lentur Penampang Baja WF 488. 300 . 11. 18 (Penampang Kompak)

Panjang bentang Lx : 18 m Jarak antar pengaku lateral Lb : 3 m

7. Menghitung Momen Plastis Penampang

Untuk penampang kompak perhitungan momen plastis adalah sebagai berikut:

775000025003100 KgcmfZM yxp

8. Pengaruh Tekuk Torsi Lateral

Karena jarak pengaku lateral (Ly) adalah sebesar 300 Cm, sedangkan batas plastis sempurna (Lp) adalah 350,45 cm dan batas tekuk inelastis (Lr) adalah 1050,18 cm maka Ly < Lp < Lr sehingga kondisi yang berlaku adalah kasus 1 dimana Mn`= Mp.

nu MM Mu = 122.990,349 Kg m Mn= 7750000 Kg cm = 77.500 Kg m Mu > ø Mn

9. Periksa Apakah Balok Kuat

Balok Tidak Kuat……..…… Gunakan konstruksi Balok Komposit.