Perencanaan Jembatan Rangka Baja

i

MAKALAH TUGAS BESAR JEMBATAN RANGKA BAJA

KONSTRUKSI BAJA I

“BADAWANG TWINS BRIDGE”

Disusun Oleh :

Dhinahadi Vitriyana 4114010005

Mazaya Btari Gina 4114010017

Yasinta Agustina 4114010023

Jurusan Teknik Sipil

Program Studi S1 Terapan Perancangan Jalan dan Jembatan

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2015

ii

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT karena berkah dan rahmatnya yang

dilimpahkan, kami dapat mengikuti dan menyelesaikan makalah tugas besar

konstruksi baja I yang bertema jembatan rangka baja dengan judul “BADAWANG

TWINS BRIDGE”. Dalam kesempatan ini kami peneliti bermaksud mengucapkan

terima kasih kepada pihak-pihak yang mendukung dan membantu dalam

pembuatan tugas besar konstruksi baja ini, yaitu :

1. Anis Rosyidah, S. Pd., SST., MT. , selaku dosen konstruksi baja yang telah

memberikan arahan serta bimbingan dalam pembuatan tugas besar jembatan

rangka baja.

2. Teman-teman Teknik Sipil khususnya keluarga besar program studi

Perancangan Jalan dan Jembatan yang selalu memberikan motivasi dan

semangat kepada kami.

Dalam penelitian ini, kami menyadari bahwa makalah ini masih sangat jauh dari

kesempurnaan. Dengan rasa hormat kami mohon arahan, petunjuk, saran, dan kritik

terhadap penelitian kami. Sehingga diharapkan pada penelitian selanjutnya

dilakukan perbaikan serta dapat menambah wawasan dan pengetahuan bagi kami.

Depok, 4 Januari 2016

Penyusun

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................. i

PENGANTAR...........................................................................................ii DAFTAR ISI ............................................................................................. iii DAFTAR GRAFIK……………………………………………………….v

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………….vi

DAFTAR TABEL ................................................................................... vii

BAB 1 PENDAHULUAN.......................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ..................................................................................... 1 1.2. Pokok Pembahasan ............................................................................... 2 1.3. Tujuan Penulisan .................................................................................. 2 1.4. Rumusasn Penulisan ............................................................................. 2 BAB 2 MODEL DAN DATA TEKNIS JEMBATAN ............................ 3 2.1. Dasar Teori Perancangan ..................................................................... 3 2.2. Model Jembatan ................................................................................... 3 2.3. Data Teknis dan Spesifikasi Material Jembatan ............................... 4

BAB 3 ANALISA DIAFRAGMA ............................................................ 6 3.1. Perencanaan Diafragma Jembatan ....................................................... 6 3.2. Perencanaan Profil Diafragma ............................................................. 7 3.3. Periksa Lendutan ................................................................................ 10

BAB 4 ANALISA RANGKA UTAMA .................................................... 14 4.1. Analisa Struktur dengan Beban Statis ................................................. 14 4.2. Analisa Struktur dengan Beban Dinamis ............................................. 23 4.3. Pembebanan Rangka Utama .............................................................. 29

4.4. Perencanaan Rangka Utama ................................................................. 23

BAB 5 PERENCANAAN SAMBUNGAN BAUT .................................. 38 5.1. Desain Smbungan Baut ........................................................................ 38 5.2. Desain Block Shear .............................................................................. 60

iv

BAB 6 PENUTUP…………….……………………………………….....68

6.1. Kesimpulan ………………………………………………………......68

6.2. Saran ……..………………………………………………………......68

DAFTAR PUSTAKA………...…………………………………………..69

LAMPIRAN………...………...…………………………………………..70

v

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1. Garis Pengaruh Batang Atas dan Bawah ............................................28 Grafik 4.2. Garis Pengaruh Batang Diagonal.........................................................28 Grafik 4.3. Garis Pengaruh Batang Vertikal ..........................................................29

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Tampak Samping Jembatan ...............................................................4 Gambar 2.2. Tampak Bawah Jembatan ...................................................................4 Gambar 2.3. Potongan Melintang Jembatan ............................................................4 Gambar 3.1 Diafragma Pada Jembatan .................................................................10 Gambar 3.2. Lendutan Akibat Plat Beton ...............................................................11 Gambar 3.3. Lendutan Akibat Perkerasaan ................................................. …….. 11 Gambar 3.4. Lendutan Akibat Kendaraan ..............................................................12 Gambar 3.5. Lendutan Akibat Diafragma ..............................................................12 Gambar 4.1. Struktur Pembebanan .........................................................................14 Gambar 4.2. Potongan Perhitungan Gaya Batang ..................................................15

Gambar 5.1. Rencana Sambungan Baut .................................................................38

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Data Teknis dan Spesifikasi Material Jembatan .....................................5 Tabel 3.1. Spesifikasi Penampang Baja IWF ..........................................................8 Tabel 4.1. Hasil Perhitungan Gaya-gaya Batang ....................................................23 Tabel 4.2. Nilai Beban Berjalan dalam P Satu Satuan ...........................................25 Tabel 4.3. Nilai Gaya Batang Tarik dan Tekan Maksimal ....................................27 Tabel 4.4. Perhitungan Nilai Pu Akibat Beban Statis dan Beban Dinamis . ……..31 Tabel 4.5. Spesifikasi Penampang Baja IWF Aksial Tarik ....................................33 Tabel 4.6. Spesifikasi Penampang Baja IWF Aksial Tekan ...................................35 Tabel 5.1. Spesifikasi Baut dan Plat .......................................................................38

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Jembatan merupakan suatu struktur yang dibangun untuk menyeberangi

jurang atau rintangan seperti sungai, rel kereta ataupun jalan raya.

Sedangkan menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 34

Tahun 2006 tentang Jalan, yang dimaksud dengan “jembatan” adalah jalan

yang terletak di atas permukaan air dan/atau di atas permukaan

tanah.Dengan adanya jembatanmemungkinkan penyeberangnya berjalan di

atas rintangan tersebut.

Dalam perkembangannya pembangunan jembatan sangat berkaitan

dengan upaya pengembangan wilayah dalam mendukung kegiatan ekonomi

seperti pertanian, perkebunan, perikanan, peternakan, industri, pariwisata,

pertambangan serta pengembangan kegiatan sosial kemasyarakatan.

Teknologi mengenai jembatan sudah seharusnya dikuasai oleh bangsa

Indonesia untuk terciptanya peningkatan Sumber Daya Manusia (SDM)

dibidang teknik jembatan. Hal ini mendorong rasa semangat putra-putri

Indonesia untuk mampu merencanakan serta merealisasikan suatu

konstruksi jembatan yang memenuhi kriteria dengan material yang kuat,

stabil, ringan, dan ekonomis merupakan suatu keharusan khususnya bagi

setiap lulusan Teknik Sipil khususnya dengan prodi Perancangan Jalan dan

Jembatan.

Konfigurasi jembatan rangka baja telah banyak dikembangkan untuk

mendapatkan desain yang efisien dari penggunaan meterial yang memiliki

kekuatan optimal, serta indah dari segi estetika. Berdasarkan pemikiran

tersebut, kami merancang model jembatan yang mengacu pada teori-teori

yang telah diajarkan dalam mata kuliah Konstruksi Baja dan sumber-

sumber yang sesuai dengan ketentuan yang berlaku seperti SNI (Standar

Nasional Indonesia) yang digunakan dalam perencanaan konstruksi

jembatan di Indonesia dan LRFD (Load and Resistance Factor Design) tanpa

mengesampingkan nilai estetika.

2

1.2. Pokok Bahasan

Bahasan yang kami ambil dalam penyusunan makalah ini adalah

mendesain konstruksi struktur jembatan rangka baja dengan konstruksi

utama berada di atas lantai jembatan untuk kendaraan yang kuat, ekonomis

dan kreatif dilihat dari segi struktur, biaya, estetika, dan kemudahan

pelaksanaan.

1.3. Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan makalah ini adalah diharapkan mahasiswa mampu

mengolah, menganalisa, dan merencanakan suatu jembatan rangka baja

sesuai dengan ilmu yang telah diajarkan.

1.4. Rumusan Masalah

Permasalahan-permasalahan yang akan dibahas dalam makalah ini

adalah:

1. Bagaimana model rangka jembatan baja yang akan direncanakan

dan dianalisa?

2. Apa saja data teknis dan spek material yang dibutuhkan dalam

perancangan?

3. Bagaimana menentukan dan memperhitungkan pembebanan

serta dimensi penampang yang efisien pada diafragma?

4. Bagaimana cara mengetahui perhitungan dan menentukan gaya

tarik dan tekan yang bekerja pada struktur utama jembatan?

5. Bagaimana cara mengetahui lendutan pada diafragma?

6. Bagaimana pembebanan yang bekerja pada struktur utama

rangka jembatan?

7. Bagaimana merencanakan sambungan yang digunakan pada

struktur rangka jembatan?

Mengingat begitu kompleksnya dalam perencanaan struktur jembatan

maka untuk perencanaan pier head, abutment dan pondasi diabaikan dalam

perumusan masalah di atas.

3

BAB II

MODEL DAN DATA TEKNIS JEMBATAN

2.1. Dasar Teori Perancangan

Jembatan rangka adalah struktur konstruksi jembatan yang tersusun

dari rangka-rangka yang diletakakan pada suatu bidang dan dihubungkan

melalui sambungan sendi-rol pada ujungnya. Struktur rangka batang dapat

dikatakan stabil jika tidak terjadi pergerakkan titik pada struktur di luar

pengaruh deformasi elemen. Susunan struktur yang stabil khususnya pada

jembatan merupakan rangkaian segitiga.1 Dilengkapi dengan batang

diagonal dan/ atau vertikal, sehingga setiap batang hanya memikul batang

aksial murni.

Dalam melakukan perancangan struktur jembatan rangka batang

tentunya harus memenuhi persamaan kesetimbangan, sehingga struktur

rangka batang tersebut menjadi statis tertentu dan dapat diselesaikan

dengan persamaan kesetimbangan. Dalam hal perancangan struktur

jembatan rangka batang dua dimensi agar struktur tersebut dikatakan

struktur statis tertentu maka harus memenuhi persamaan:

Dimana:

J = Jumlah Joint

m = Jumlah Batang

Dalam desain jembatan kali ini, kami merancang jenis jembatan rangka

atas baja dan spesifikasinya adalah sebagai berikut:

a. Terdiri dari dua jalur

b. Panjang bentang 50 meter

c. Tinggi maksimum 6

d. Lebar jaluur 4 meter

1 Ir. Heinz Frick, mekanika teknik 1, cet 21 tahun 2006 : Kanisius, Yogyakarta. Sub – bab 4.2

2.2. Model Jembatan

2J = m + 3

4

Rangka jembatan yang kami rencanakan adalah sebagai berikut:

Gambar 2.1 Tampak samping jembatan

Gambar 2.2 Tampak bawah jembatan

Gambar 2.3 Potongan melintang jembatan

2.3. Data Teknis dan Spesifikasi Material Jembatan

5

Data teknis dan spesifikasi material jembatan yang kami rencanakan

adalah sebagai berikut:

Tabel 2.1 Data Teknis dan Spesifikasi Material Jembatan

Panjang Jembatan 50 m

Lebar Jembatan 8 m

Lebar Jalur 4 m

Panjang Segmen 5 m

Jumlah Segmen 10 segmen

Tebal Perkerasan 0,05 m

Tebal Pelat Lantai 0,2 m

Jenis Perletakan Sendi – Rol

Mutu Baja BJ – 50

Fy 290 MPa

Fu 500 MPa

E 200.000 Mpa

Beban Lajur 9 KN/m2

BI Beton 24 KN/m3

BJ Aspal 22 KN/m3

Tinggi Air Hujan 0,05 m

BJ Air 10 KN/m3

6

BAB III

ANALISA DIAFRAGMA

3.1. Perencanaan Diafragma Jembatan

Perhitungan Berat Beban Pada Difragma

Beban Mati (DL)

Plat Beton

qDL = b x h x BI beton

= 0,2 x 5 x 24

= 24 KN/m

MDL = 1/8 x qDL x L2

= 1/8 x 24 x 82

= 192 kNm

Beban Mati Tmbahan (SDL)

Perkerasan Jalan

qSDL = b x h x BJ Aspal

= 0,05 x 5 x 22

= 5,5 KN/m

MSDL = 1/8 x qSDL x L2

= 1/8 x 5,5 x 82

= 44 KNm

Beban Hidup (LL)

7

Air Hujan = b x h x BJ Air

= 0,05 x 5 x 10

= 2,5 KNm

Kendaraan = berat x tributary area

= 9 KN/m2 x 5 m

= 45 KN/m

qLL = 45 + 2,5

= 47,5 KN/m

MLL = 1/8 x qLL x L2

= 1/8 x (47,5) x 82

= 380 KNm

3.2 Perencanaan Profil Diafragma

Langkah I : Menghitung Momen Ultimite

Mu = 1,3 MDL + 1,8 MLL + 2 MSDL

= 1,3 (192) + 1,8 (380) + 2 (44)

= 1021,6 KNm

Langkah II : Preliminary Design

Mu ≤ ϕ Mn Dimana ϕ = 0,9

Mu = ϕ Fy . Zx

Zx =

= 0,00391417624 m3

= 3914,176 cm3

Langkah III : Profil Penampang Yang Dipilih

8

Berdasarkan nilai Zx yang diperoleh, maka dipilih penampang profil dengan

spesifikasi sebagai berikut:

Tabel 3.1 Spesifikasi Penampang Baja IWF

Langkah IV : Memperhitungkan Berat Sendiri Pada Mu

Nilai Mu setelah berat diafragma dimasukkan adalah sebagai berikut:

Beban Sendiri Struktur

Berat = 151 Kg/m

= 1,51 KN/m

MDL = 1/8 x qDL x L2 = 1/8 x 1,51 x 82

= 12,08 KNm

Mu akhir = 1,1 MDL + Mu

= 1,1 (12,08) + 1021,6

= 1034,888 KNm

Langkah V : Cek Local Buckling

Pelat Sayap

Berdasarkan hasil pengecekan pada pelat sayap, maka dapat

disimpulkan bahwa:

λ = B

2.tf

= 300

2.20

= 7,5

λp = 170

√f

= 170

√290

= 9.982

9

Pelat Badan

h = 588

Berdasarkan hasil pengecekan pada pelat sayap, maka dapat

disimpulkan bahwa:

Sehingga Mn = Mp = fy . Zx

= 29 KN/cm2 x 4488,84 cm3

= 130176,36 KNcm

= 1301,7636 KN

Langkah VI : Cek Lateral Buckling

Panjang batang tidak terkekang (Lb) dipengaruhi oleh letak ikatan angin

(bracing).

Gambar 3.1 Diafragma pada jembatan

Lb = 2 m

Lp = 1,76 . iy . √(

)

= 1,76 x 68,5 x √(290

2 10 )

λ = h

tw

= 588

12

= 41

λp = 1680

√f

= 1680

√290

= 98,684

10

= 3,17 m

Lr = 8,92 m (berdasarkan Tabel Baja)

Sehingga

Langkah VII : Kontrol Kekuatan

Mu ≤ ϕ Mn

Mu = 1034,888 KNm

ϕ Mn = 1176,08724 KNm

Berdasarkan hasil perhitungan tersebut maka dapat disimpulkan:

Ratio

0,879 < 1 (AMAN !!)

“Berdasarkan hasil cek ratio profil baja (IWF) yang digunakan untuk diafragma

sudah aman dan kuat untuk menahan beban jembatan yang gtelah ditentukan.

3.3 Cek Lendutan

Plat Beton

Gambar 3.2 Lendutan akibat Plat Beton

Lb < Lp Bentang Pendek (Mn = Mp)

Mu < ϕ Mn OK !

Dimensi profil yang direncanakan memenuhi syarat

q = 24 kN/m

11

Perkerasan

Gambar 3.3 Lendutan akibat Perkerasan

Kendaraan

Gambar 3.4 Lendutan akibat Kendaraan

Diafragma

q = 5,5 kN/m

q = 5,5 KN/m

q = 36 KN/m

q = 1,51 KN/m

12

Gambar 3.5 Lendutan akibat Diafragma

Lendutan Total

Berdasarkan hasil perhitungan tersebut maka dapat disimpulkan:

D total < D izin OK !

Lendutan yang terjadi memenuhi syarat sehingga profil aman!

13

BAB IV

ANALISA RANGKA UTAMA

4.1 Analisa Struktur Dengan Beban Statis

Gambar 4.1 Struktur Pembebanan

Data Rangka Utama

Panjang Bentang : 50 m

Panjang Tiap Segmen : 5 m

Tinggi Maksimum : 6 m

o

Tinggi Minimum : 5 m

Perhitungan Beban Statis (Gaya-Gaya Batang)

Perhitungan gaya gaya batang dilakukan dengan menggunakan metode Ritter dan

Buhul serta beban dibuat P satu satuan.

Gambar 4.2 Potongan Perhitungan Gaya Batang

14

POTONGAN 1

∑V = O

5P - 0.5P - a1 sin α = 0

4.5P – a1 sin 45ᵒ = 0

a1 = 6.363P (tekan)

∑H = 0

b1 – a1 cos α = 0

b1 = 6.363P cos 45ᵒ

b1 = 4.499P (tarik)

POTONGAN 2

∑V = O

v1 = -P (tarik)

∑H = 0

b1 = b2

b2 = 4.499P (tarik)

15

POTONGAN 3

∑V = O

a1 cos α - d1 cos α – a2 sin β - v1 = 0

6.363P cos 45ᵒ - d1 cos 45ᵒ - a2 sin 6ᵒ- P = 0

4.499P – 0.707 d1 – 0.1045 a2- P = 0

0.707 d1 + 0.1045 a2 = 3.499P……..(1)

∑H = 0

a1 sin α - a2 cos β + d1 sin α = 0

6.363P sin 45ᵒ - a2 cos 6ᵒ + d1 sin 45ᵒ = 0

4.499P – 0.994 a2+ 0.707 d1 = 0

0.707 d1 - 0.994 a2 = -4.499P……..(2)

Eliminasipersamaan (1) dan (2)

0.707 d1 + 0.1045 a2 = 3.499P

0.707d1 -0.994 a2 = -4.499P

1.0985 a2 = 7.998P

d2 = 7.28P (tekan)

0.707 d1 + 0.1045 a2 = 3.499P

0.707 d1 = 3.499P – (0.1045 x 7.28P)

d1 = 3.87P (tarik)

16

POTONGAN 4

∑V = O

d1 sin α – v2 – P = 0

3.87P sin 45ᵒ - v2 – P = 0

2.736P - v2 – P = 0

v2 = 1.736P (tekan)

∑H = 0

-d1 cos α – b2 – b3 = 0

-3.87P cos 45ᵒ - 4.499P - b3 = 0

-2.736P - 4.499P - b3 = 0

b3 = - 7.235P (tarik)

17

POTONGAN 5

∑V = O

a2 cos β + v2 – a3 sin θ – d2 cos α = 0

7.28P cos 84ᵒ + 1.736P - a3 sin 5ᵒ - d2 cos 42ᵒ = 0

0.76P + 1.736P – 0.087 a3– 0.743 d2 = 0

0.087 a3 + 0.743 d2 = 2.496P…….(1)

∑H = 0

a2sin β - a3cos θ + d2sin α = 0

7.28P sin84ᵒ - a3cos5ᵒ + d2sin 42ᵒ = 0

0.996a3– 0.669d2= 7.24P…….(2)

EliminasiPersamaan (1) dan (2)

0.087a3 + 0.743 d2 = 2.496P x 0.996 0.086 a3 + 0.74d2 = 2.486P

0.996a3– 0.669d2= 7.24P x 0.087 0.086 a3– 0.058d2 = 0.629P

0.798d2 = 1.857P

d2= 2.327P (tarik)

18

0.087a3 + 0.743 d2 = 2.496P

0.087a3 + (0.743 x 2.327P) = 2.496P

0.087a3= 2.496P – 1.728P

a3= 8.832P (tekan)

POTONGAN 6

∑MD = 0

5P . 15 –0,5P . 15 - P . 10 –P . 5 –a4cos α 6 = 0

52,5P = a4cos 6ᵒ.6

a4 = 8,798P (tekan)

∑V = 0

5P – 0,5P - P – P – P + a4 sin α + d3 sin β = 0

1,5P+ 8,789 sin 6ᵒ = - d3

d3 = - 3,254 P (tekan)

∑H = 0

a4cos α+ b4 + d3 cos β = 0

19

8,798P cos 6ᵒ+ b4 + 3,254P cos 48ᵒ = 0

b4 = - 10,927P (tarik)

POTONGAN 7

∑V = 0

a4cos α + a3cos β + v3 = 0

8,798 cos 85ᵒ + 8,832 cos 84ᵒ= - v3

v3= - 1,689P (tarik)

POTONGAN 8

∑V = 0

v4 + P = 0

v4 = -P (tarik)

20

∑H = 0

b4 – b5 = 0

b4 = b5

b5 = 10, 927 P (tarik)

POTONGAN 9

∑V = 0

d3cos β + d4 cos β – v4 + a5 sin θ - a4 sin α = 0

3,254 cos 42ᵒ + d4 cos 42ᵒ - P + a5 sin 6ᵒ - 8,798Psin 5ᵒ = 0

2,418P + 0,743 d4 – P + 0,104 a5 – 0,766P = 0

0,743 d4 + 0,104 a5 = -0,652 P…….(1)

21

∑H = 0

c3sin β + a4 cos α - a5 cos θ - d4 sin β = 0

3,254 P sin 42ᵒ + 8,798P cos 5ᵒ - d5 cos 6ᵒ - d4 sin 42ᵒ = 0

2,177P + 8,764P – 0,944a5 – 0,669 d4 = 0

0,944a5 + 0,669 d4 = 10,941P…….(2)

EleminasiPersamaan (1) dan (2)

0,743 d4 + 0,104 a5 = -0,652 P | x 0,669 | 0,497 d4 + 0,069 a5 = - 0,436P

0,944a5 + 0,669 d4 = 10,941P | x 0,743 | 0,497 d4 + 0,738a5 = 8,129P

–0,669a5 = –8,565P

a5 = 12,8P (tekan)

0,743 d4 + 0,104 a5 = -0,652 P

0,743 d4 + (0,104 x 12,8P) = -0,652 P

d4 = 2,669 P ( tarik)

POTONGAN 10

22

a5 = a6

∑V = 0

v5 - a5 sin α - a6 sin α = 0

v5 = 12,8P sin6ᵒ + 12,8 P sin 6ᵒ

v5 = 2,675 P (tekan)

Berdasarkan perhitungan gaya-gaya batang dengan metode titik buhul dan

beban dalam P satu satuan diperoleh sebagai berikut:

Tabel 4.1 Hasil perhitungan gaya-gaya batang

4.2 Analisa Struktur Dengan Beban Dinamis

Data Rangka Utama

Panjang Bentang : 50 m

No. Batang

Gaya Batang (KN)

Batang Statis

Tarik Tekan

a1 - 6,363 P

a2 - 7,28 P

a3 - 8,832 P

a4 - 8,798 P

a5 - 12,8 P

b1 4,499 P -

b2 4,499 P -

b3 7,235 P -

b4 10,927 P -

b5 10,927 P -

d1 3,87 P -

d2 2,327 P -

d3 - 3,254 P

d4 2,669 P -

v1 P -

v2 - 1,736 P

v3 1,689 P -

v4 P -

v5 2,675 P -

23

Panjang Tiap Segmen : 5 m

Tinggi Maksimum : 6 m

Tinggi Minimum : 5 m

Perhitungan Beban Dinamis (Beban Berjalan)

Perhitungan gaya gaya batang dilakukan dengan menggunakan metode Analisa

SAP2000 dan beban dibuat P satu satuan

24

Nilai Garis Pengaruh pada Gaya Batang

JARAK a1 a2 a3 a4 a5 b1 b2 b3 b4 b5 d1 d2 d3 d4 v1 v2 v3 v4 v5

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

1.250 -0.318 -0.183 -0.147 -0.147 -0.126 0.225 0.225 0.182 0.182 0.136 -0.061 -0.054 0.014 -0.017 0.250 0.043 0.029 0.000 -0.025

2.499 -0.636 -0.366 -0.293 -0.293 -0.251 0.450 0.450 0.364 0.364 0.273 -0.122 -0.107 0.028 -0.034 0.500 0.086 0.058 0.000 -0.050

3.749 -0.955 -0.548 -0.440 -0.440 -0.377 0.675 0.675 0.545 0.545 0.409 -0.183 -0.161 0.042 -0.051 0.750 0.130 0.088 0.000 -0.075

4.998 -1.273 -0.731 -0.586 -0.586 -0.502 0.900 0.900 0.727 0.727 0.545 -0.244 -0.214 0.056 -0.068 1.000 0.173 0.117 0.000 -0.100

5.000 -1.273 -0.731 -0.586 -0.586 -0.503 0.900 0.900 0.727 0.727 0.546 -0.244 -0.214 0.056 -0.068 1.000 0.173 0.117 0.000 -0.100

6.250 -1.237 -0.914 -0.733 -0.733 -0.628 0.875 0.875 0.909 0.909 0.682 0.048 -0.268 0.070 -0.085 0.750 0.216 0.146 0.000 -0.125

7.499 -1.202 -1.096 -0.879 -0.879 -0.754 0.850 0.850 1.091 1.091 0.818 0.341 -0.321 0.085 -0.101 0.500 0.259 0.175 0.000 -0.150

8.749 -1.167 -1.279 -1.026 -1.026 -0.879 0.825 0.825 1.273 1.273 0.955 0.633 -0.374 0.099 -0.118 0.250 0.302 0.204 0.000 -0.175

9.998 -1.131 -1.462 -1.172 -1.172 -1.005 0.800 0.800 1.454 1.454 1.091 0.925 -0.428 0.113 -0.135 0.000 0.345 0.233 0.000 -0.200

10.000 -1.131 -1.462 -1.173 -1.173 -1.005 0.800 0.800 1.455 1.455 1.091 0.926 -0.428 0.113 -0.135 0.000 0.345 0.233 0.000 -0.200

11.250 -1.096 -1.416 -1.319 -1.319 -1.131 0.775 0.775 1.409 1.409 1.227 0.897 -0.144 0.127 -0.152 0.000 0.116 0.263 0.000 -0.225

12.499 -1.061 -1.370 -1.466 -1.466 -1.256 0.750 0.750 1.364 1.364 1.364 0.868 0.141 0.141 -0.169 0.000 -0.114 0.292 0.000 -0.250

13.749 -1.025 -1.325 -1.612 -1.612 -1.382 0.725 0.725 1.318 1.318 1.500 0.839 0.425 0.155 -0.186 0.000 -0.343 0.321 0.000 -0.275

14.998 -0.990 -1.279 -1.759 -1.759 -1.507 0.700 0.700 1.273 1.273 1.636 0.810 0.709 0.169 -0.203 0.000 -0.573 0.350 0.000 -0.300

15.000 -0.990 -1.279 -1.759 -1.759 -1.508 0.700 0.700 1.273 1.273 1.637 0.810 0.710 0.169 -0.203 0.000 -0.573 0.350 0.000 -0.300

16.250 -0.955 -1.233 -1.696 -1.696 -1.633 0.675 0.675 1.227 1.227 1.773 0.781 0.684 -0.127 -0.220 0.000 -0.552 0.338 0.250 -0.325

17.499 -0.919 -1.188 -1.633 -1.633 -1.759 0.650 0.650 1.182 1.182 1.909 0.752 0.659 -0.422 -0.237 0.000 -0.532 0.325 0.500 -0.350

18.749 -0.884 -1.142 -1.570 -1.570 -1.884 0.625 0.625 1.136 1.136 2.045 0.723 0.634 -0.718 -0.253 0.000 -0.511 0.313 0.750 -0.375

19.998 -0.849 -1.096 -1.508 -1.508 -2.010 0.600 0.600 1.091 1.091 2.182 0.694 0.608 -1.013 -0.270 0.000 -0.491 0.300 1.000 -0.400

20.000 -0.849 -1.096 -1.507 -1.507 -2.010 0.600 0.600 1.091 1.091 2.182 0.694 0.608 -1.014 -0.270 0.000 -0.491 0.300 1.000 -0.400

21.250 -0.813 -1.051 -1.445 -1.445 -2.136 0.575 0.575 1.045 1.045 2.091 0.665 0.583 -0.971 0.051 0.000 -0.470 0.288 0.750 -0.425

22.499 -0.778 -1.005 -1.382 -1.382 -2.261 0.550 0.550 1.000 1.000 2.000 0.636 0.558 -0.929 0.372 0.000 -0.450 0.275 0.500 -0.450

25

23.749 -0.743 -0.959 -1.319 -1.319 -2.387 0.525 0.525 0.955 0.955 1.909 0.608 0.532 -0.887 0.693 0.000 -0.430 0.263 0.250 -0.475

24.998 -0.707 -0.914 -1.256 -1.256 -2.512 0.500 0.500 0.909 0.909 1.818 0.579 0.507 -0.845 1.013 0.000 -0.409 0.250 0.000 -0.500

25.000 -0.707 -0.914 -1.256 -1.256 -2.512 0.500 0.500 0.909 0.909 1.818 0.579 0.507 -0.845 1.014 0.000 -0.409 0.250 0.000 -0.500

26.250 -0.672 -0.868 -1.193 -1.193 -2.387 0.475 0.475 0.864 0.864 1.727 0.550 0.481 -0.802 0.963 0.000 -0.389 0.238 0.000 -0.475

27.499 -0.636 -0.822 -1.131 -1.131 -2.261 0.450 0.450 0.818 0.818 1.636 0.521 0.456 -0.760 0.912 0.000 -0.368 0.225 0.000 -0.450

28.749 -0.601 -0.777 -1.068 -1.068 -2.136 0.425 0.425 0.773 0.773 1.546 0.492 0.431 -0.718 0.862 0.000 -0.348 0.213 0.000 -0.425

29.998 -0.566 -0.731 -1.005 -1.005 -2.010 0.400 0.400 0.727 0.727 1.455 0.463 0.406 -0.676 0.811 0.000 -0.327 0.200 0.000 -0.400

30.000 -0.566 -0.731 -1.005 -1.005 -2.010 0.400 0.400 0.727 0.727 1.455 0.463 0.405 -0.676 0.811 0.000 -0.327 0.200 0.000 -0.400

31.250 -0.530 -0.685 -0.942 -0.942 -1.884 0.375 0.375 0.682 0.682 1.364 0.434 0.380 -0.634 0.760 0.000 -0.307 0.188 0.000 -0.375

32.499 -0.495 -0.640 -0.879 -0.879 -1.759 0.350 0.350 0.636 0.636 1.273 0.405 0.355 -0.591 0.710 0.000 -0.286 0.175 0.000 -0.350

33.749 -0.460 -0.594 -0.817 -0.817 -1.633 0.325 0.325 0.591 0.591 1.182 0.376 0.329 -0.549 0.659 0.000 -0.266 0.163 0.000 -0.325

34.998 -0.424 -0.548 -0.754 -0.754 -1.508 0.300 0.300 0.546 0.546 1.091 0.347 0.304 -0.507 0.608 0.000 -0.246 0.150 0.000 -0.300

35.000 -0.424 -0.548 -0.754 -0.754 -1.507 0.300 0.300 0.545 0.545 1.091 0.347 0.304 -0.507 0.608 0.000 -0.245 0.150 0.000 -0.300

36.250 -0.389 -0.503 -0.691 -0.691 -1.382 0.275 0.275 0.500 0.500 1.000 0.318 0.279 -0.465 0.558 0.000 -0.225 0.138 0.000 -0.275

37.499 -0.354 -0.457 -0.628 -0.628 -1.256 0.250 0.250 0.455 0.455 0.909 0.289 0.253 -0.422 0.507 0.000 -0.205 0.125 0.000 -0.250

38.749 -0.318 -0.411 -0.565 -0.565 -1.131 0.225 0.225 0.409 0.409 0.818 0.260 0.228 -0.380 0.456 0.000 -0.184 0.113 0.000 -0.225

39.998 -0.283 -0.366 -0.503 -0.503 -1.005 0.200 0.200 0.364 0.364 0.727 0.231 0.203 -0.338 0.406 0.000 -0.164 0.100 0.000 -0.200

40.000 -0.283 -0.365 -0.502 -0.502 -1.005 0.200 0.200 0.364 0.364 0.727 0.231 0.203 -0.338 0.405 0.000 -0.164 0.100 0.000 -0.200

41.250 -0.248 -0.320 -0.440 -0.440 -0.879 0.175 0.175 0.318 0.318 0.636 0.203 0.177 -0.296 0.355 0.000 -0.143 0.088 0.000 -0.175

42.499 -0.212 -0.274 -0.377 -0.377 -0.754 0.150 0.150 0.273 0.273 0.546 0.174 0.152 -0.253 0.304 0.000 -0.123 0.075 0.000 -0.150

43.749 -0.177 -0.228 -0.314 -0.314 -0.628 0.125 0.125 0.227 0.227 0.455 0.145 0.127 -0.211 0.253 0.000 -0.102 0.063 0.000 -0.125

44.998 -0.141 -0.183 -0.251 -0.251 -0.503 0.100 0.100 0.182 0.182 0.364 0.116 0.101 -0.169 0.203 0.000 -0.082 0.050 0.000 -0.100

45.000 -0.141 -0.183 -0.251 -0.251 -0.502 0.100 0.100 0.182 0.182 0.364 0.116 0.101 -0.169 0.203 0.000 -0.082 0.050 0.000 -0.100

46.250 -0.106 -0.137 -0.188 -0.188 -0.377 0.075 0.075 0.136 0.136 0.273 0.087 0.076 -0.127 0.152 0.000 -0.061 0.038 0.000 -0.075

47.499 -0.071 -0.091 -0.126 -0.126 -0.251 0.050 0.050 0.091 0.091 0.182 0.058 0.051 -0.085 0.101 0.000 -0.041 0.025 0.000 -0.050

48.749 -0.035 -0.046 -0.063 -0.063 -0.126 0.025 0.025 0.046 0.046 0.091 0.029 0.025 -0.042 0.051 0.000 -0.021 0.013 0.000 -0.025

49.998 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

26

Tabel 4.2 Nilai Beban Berjalan dalam P Satu Satuan

Berdasarkan perhitungan gaya-gaya batang dengan Analisa SAP2000 beban dalam P satu satuan diperoleh sebagai berikut:

Tabel 4.3 Nilai Gaya Batang Tarik dan Tekan Maksimal

MIN -1.273 -1.462 -1.759 -1.759 -2.512 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 -0.244 -0.428 -1.014 -0.270 0.000 -0.573 0.000 0.000 -0.500

MAX 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.900 0.900 1.455 1.455 2.182 0.926 0.710 0.169 1.014 1.000 0.345 0.350 1.000 0.000

27

Grafik Beban Berjalan

(Kontrol Hitungan)

Tabel 4.1 Garis Pengaruh Batang Atas dan Bawah

Tabel 4.2 Garis Pengaruh Batang Diagonal

-3.0

-2.5

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Garis Pengaruh Batang Atas dan Bawah

a1

a2

a3=a4

a5

b1=b2

b3=b4

b5

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

0 10 20 30 40 50

Garis Pengaruh Batang Diagonal

d1

d2

d3

d4

28

Tabel 4.3 Garis Pengaruh Batang Vertikal

“Berdasarkan grafik analisa beban dinamis , maka dapat dipastikan

bahwa perhitungan beban dinamis pada rangka jembatan tersebut

sudah benar.”

4.3 Pembebanan Rangka Utama

1. Beban Mati (DL)

Plat Beton (qDL1) = 24 KN/m

Diafragma (qDL2) = 1,51 KN/m

qDL = (1,3 × 24) + (1,1 × 1,06) = 33,36 kN/m

PDL = qDL × ½ lebar jembatan = 33,36 kN/m × 4 m = 133,44 kN

2. Beban Mati Tambahan (SDL)

Perkerasan Jalan (qSDL) = 5,5 KN/m

qSDL = 2 × 5,5 = 11 kN/m

PSDL = qSDL × ½ lebar jembatan = 11 kN/m × 4 m = 44 kN

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

0 10 20 30 40 50

Garis Pengaruh Batang Vertikal

v1

v2

v3

v4

v5

29

3. Beban Hidup (LL)

Air Hujan (qLL1) = 2,5 KN/m

Kendaraan (qLL2) = 36 KN/m

qLL = 1,8 × (2,5 + 36) = 69,3 kN/m

PLL = qLL × ½ lebar jembatan = 69,3 kN/m × 4 m = 277.2 kN

4. Beban Garis

PKEL = KEL × ½ lebar jembatan × (DLA + 1) x 1,8

= 49 × 4 × (0,4 + 1) × 1,8

= 493,92 kN

Beban-beban yang diperoleh dimasukan/dikalikan dengan nilai-nilai beban

statis dan dinamis yang telah diperhitungkan sehingga diperoleh nilai Pu.Tabel

perhitungan nilai Pu karena beban statis (beban mati dan beban hidup) dan

beban dinamis disajikan didalam tabel berikut.

30

BATANG

GAYA BATANG

STATIS DINAMIS TOTAL

TARIK TEKAN BEBAN MATI BEBAN HIDUP TARIK TEKAN BEBAN GARIS TARIK TEKAN

a1 6.363

P 1129.051

1763.824

1.273 P

628.760

3521.634

a2 7.28 P

1291.763

2018.016

1.462 P

722.111

4031.890

a3 8.832

P 1567.150

2448.230

1.759 P

868.805

4884.186

a4 8.798

P 1561.117

2438.806

1.759 P

868.805

4868.728

a5 12.8 P

2271.232

3548.160

2.512 P

1240.727

7060.119

b1 4.499 P 798.303

1247.123

0.9 P

444.528

2489.953

b2 4.499 P 798.303

1247.123

0.9 P

444.528

2489.953

b3 7.235 P 1283.778

2005.542

1.455 P

718.654

4007.974

b4 10.927P 1938.887

3028.964

1.455 P

718.654

5686.505

b5 10.927P 1938.887

3028.964

2.182 P

1077.733

6045.585

d1 3.87 P

686.693

1072.764

0.926 P 0.244 P 457.370 120.516 2216.827 120.516

d2 2.327 P

412.903

645.044

0.71 P 0.428 P 350.683 211.398 1408.630 211.398

d3

3.254 P

577.390

902.009 0.169 P 1.014 P 83.472 500.835 83.472 1980.233

d4 2.669 P

473.587

739.847

1.014 P 0.27 P 500.835 133.358 1714.269 133.358

v1 P

177.440

277.200

P

493.920

948.560

31

Tabel 4.4 Perhitungan Nilai Pu akibat Beban Statis dan Beban Dinamis

v2

1.736 P

308.036

481.219 0.345 P 0.573 P 170.402 283.016 170.402 1072.271

v3 1.689 P

299.696

468.191

0.35 P

172.872

940.759

v4 P

177.440

277.200

P

493.920

948.560

v5 2.675 P

474.652

741.510

0.5 P 0.000 246.960 1216.162 246.960

Pu 6045.585 7060.119

32

4.4 Perencanaan Rangka Utama

a. Perhitungan Batang Tarik

Preliminary Design

Pu = 6045.585 kN = 6045585 N

Pu ≤ 𝜙 Pn

Pu = 𝜙 Ag. Fy

Ag =

=23163.16 mm2 = 231.6316 cm2

Dimensi Profil = 428 x 407 x 20 x 35

Tabel 4.5 Spesifikasi Penampang Baja IWF Aksial Tarik

Cek Kekuatan Penampang

Terhadap Kelelehan

Pu ≤ 𝜙 Pn

Pn = Ag . fy

33

= 36070 mm2 x 290 N/mm2

= 10460300 N

= 10460.3 kN

Pu ≤ 𝜙 Pn

6045.585 ≤ 0.9 X 10460.3

6045.585 ≤ 9414.27 OK !!

Terhadap Fraktur

Pu ≤ 𝜙 Pn

Pn = Ae . fu

Pn = (Ag . U) fu

= 360.7 cm2 x 0.85 x 50000 N/cm2

= 15329750 N

= 15329.75 kN

Pu ≤ 𝜙 Pn

6045.585 ≤ 0.75 x 15329.75

6045.585 ≤ 11497.3125 OK !!

b. Perhitungan Batang Tekan

a. Preliminary Design

Nu = 7060.119 kN

Nu ≤ 𝜙 Nn

34

Ag =

= 28641.45639 mm2 = 286.415 cm2

Dimensi Profil = 428 x 407 x 20 x 35

Tabel 4.6 Spesifikasi Penampang Baja IWF Aksial Tekan

Cek Kelangsingan Penampang

𝜆 < 140

43.27 < 140 OK !!

b. Cek Kekompakan Penampang

i. Plat Sayap

λ =

2

λ = 407

2 35

35

λ = 5.81

ii. Plat Badan

h = H – (2.tf ) – (2.r)

= 428- (2 x 35) – (2 x 22)

= 314 mm

λ =

λ = 314

20

λ = 15.7

Cek Flexural Buckling

Cek Kekuatan Penampang

Penampang kompak

Penampang kompak

36

= 9356261.18 N

= 9356.261 KN

Nu ≤ 𝜙 Nn

7066.119 kN ≤ 0.85 x 9356.261 kN

7066.119 kN ≤ 7952.822 kN

“Berdasarkan perhitungan ternyata diperoleh profil yang memenuhi syarat

dan kuat menahan gaya aksial dari beban yang telah ditentukan adalah profil

IWF 428 x 407 x 20 x 35.”

PENAMPANG KUAT!

37

BAB V

PERENCANAAN SAMBUNGAN BAUT

Gambar 5.1 Rencana Sambungan Baut

5.1 Desain Sambungan Baut

Tabel 5.1 Spesifikasi Baut dan Pelat

a. Pada sambungan A

q = 36 kN/m

38

KEKUATAN BAUT Geser Nominal Baut Vf = 0,63 x Fuf x kr x nn x Ae x nB = 0,63 x 725 x 0,985 x 1 x 759 x 16 = 5463570,42 N = 5463,57042 KN Pu <Φ Vf 2489,953 KN < 0,75 x 5463,7042 KN 2489,953 KN < 4097,678 KN =>OK!! Kekuatan Tumpuan Plat Sambungan Vd = 3,2 x df x Tp x FuP x nB = 3,2 x 36 x 35 x 500 x 16 = 32256000 N = 32256 KN Pu <Φ Vd 2489,953 KN < 0,75 x 32256 KN 2489,953 KN < 24192 KN =>OK!! Kekuatan Geser Nominal Vsf = µ x nei x Fuf x Kh x nB = 0,35 x 1 x 725 x 1 x 16 = 4060000 N = 4060 KN Pu <Φ Vsf 2489,953 KN < 0,75 x 4060 KN

2489,953 KN < 3045 KN =>OK!!

KEKUATAN PELAT

Terhadap Kelelehan Pn = fy x Ag = 290 x 28490 = 8262100 N = 8262,1 KN Pu <Φ Pn 2489,953 KN < 0,9 x 8262,1 KN 2489,953 KN < 7435,89 KN=>OK!! Terhadap Fraktur Pn = fu x Ae = 500 x 28490 = 14245000 N

39

= 14245 KN Pu <Φ Pn 2489,953 KN < 0,75 x 14245 KN 2489,953 KN < 10683,75 KN=>OK!!

b. Pada sambungan B

KEKUATAN BAUT

Geser Nominal Baut

Vf = 0,63 x Fuf x kr x nn x Ae x nB

= 0,63 x 725 x 0,985 x 1 x 759 x 16

= 5463570,42 N

= 5463,7042 KN

Pu <Φ Vf

2489,953 KN < 0,75 x 5463,7042 KN

2489,953 KN < 4097,678 KN =>OK!!

Kekuatan Tumpuan Plat Sambungan

Vd = 3,2 x df x Tp x FuP x nB

= 3,2 x 36 x 35 x 500 x 16

= 32256000 N

= 32256 KN

40

Pu <Φ Vd

2489,953 KN < 0,75 x 32256 KN

2489,953 KN < 24192 KN =>OK!!

Kekuatan Geser Nominal

Vsf = µ x nei x Fuf x Kh x nB

= 0,35 x 1 x 725 x 1 x 16

= 4060000 N

= 4060 KN

Pu <Φ Vsf

2489,953 KN < 0,75 x 4060 KN

2489,953 KN < 3045 KN =>OK!!

KEKUATAN PELAT

Terhadap Kelelehan

Pn = fy x Ag

= 290 x 28490

= 8262100 N

= 8262,1 KN

Pu <Φ Pn

2489,953 KN < 0,9 x 8262,1 KN

2489,953 KN < 7435,89 KN=>OK!!

Terhadap Fraktur

Pn = fu x Ae

= 500 x 28490

= 14245000 N

= 14245 KN

Pu <Φ Pn

2489,953 KN < 0,75 x 14245 KN

2489,953 KN < 10683,75 KN=>OK!!

41

c. Pada sambungan C

KEKUATAN BAUT

Geser Nominal Baut


= 0,63 x 725 x 0,925 x 1 x 759 x 24

= 7696146,15 N

= 7696,146 KN

Pu <Φ Vf

4007,974 KN < 0,75 x 7696,146 KN

4007,974 KN< 5772,11 KN =>OK!!



= 3,2 x 36 x 35 x 500 x 24

= 48384000 N

= 48384 KN

Pu <Φ Vd

4007,974 KN < 0,75 x 48384 KN

4007,974 KN< 36288 KN =>OK!!

42



= 0,35 x 1 x 725 x 1 x 24

= 6090 KN

Pu <Φ Vsf

4007,974 KN < 0,75 x 6090 KN

4007,974 KN< 4567,5 KN =>OK!!

KEKUATAN PELAT

Terhadap Kelelehan

Pn = fy x Ag

= 290 x 28490

= 8262100 N

= 8262,1 KN

Pu <Φ Pn

4007,974 KN < 0,9 x 8262,1 KN

4007,974 KN < 7435,89 KN=>OK!!

Terhadap Fraktur

Pn = fu x Ae

= 500 x 28490

= 14245000 N

= 14245 KN

Pu <Φ Pn

4007,974 KN < 0,75 x 14245 KN

4007,974 KN < 10683,75 KN=>OK!!

43

d. Pada sambungan D

KEKUATAN BAUT

Geser Nominal Baut


= 0,63 x 725 x 0,865 x 1 x 759 x 32

= 9595915,56 N

= 9595,915 KN

Pu <Φ Vf

5686,505 KN < 0,75 x 9595,915 KN

5686,505 KN < 7196,937 KN =>OK!!



= 3,2 x 36 x 35 x 500 x 32

= 64512000 N

= 64512 KN

Pu <Φ Vd

5686,505 KN < 0,75 x 64512 KN

5686,505 KN< 48384 KN =>OK!!

44



= 0,35 x 1 x 725 x 1 x 32

= 8120 KN

Pu <Φ Vsf

5686,505 KN < 0,75 x 8120 KN

5686,505 KN< 6090 KN =>OK!!

KEKUATAN PELAT

Terhadap Kelelehan

Pn = fy x Ag

= 290 x 28490

= 8262100 N

= 8262,1 KN

Pu <Φ Pn

5686,505 KN < 0,9 x 8262,1 KN

5686,505 KN < 7435,89 KN=>OK!!

Terhadap Fraktur

Pn = fu x Ae

= 500 x 28490

= 14245000 N

= 14245 KN

Pu <Φ Pn

5686,505 KN < 0,75 x 14245 KN

5686,505 KN < 10683,75 KN=>OK!!

45

e. Pada sambungan E

KEKUATAN BAUT

Geser Nominal Baut


= 0,63 x 725 x 0,865 x 1 x 759 x 32

= 9595915,56 N

= 9595,915 KN

Pu <Φ Vf

6045,585 KN < 0,75 x 9595,915 KN

6045,585 KN < 7196,937 KN =>OK!!



= 3,2 x 36 x 35 x 500 x 32

= 64512000 N

= 64512 KN

Pu <Φ Vd

6045,585 KN < 0,75 x 64512 KN

6045,585 KN< 48384 KN =>OK!!



46

= 0,35 x 1 x 725 x 1 x 32

= 8120 KN

Pu <Φ Vsf

6045,585 KN < 0,75 x 8120 KN

6045,585 KN< 6090 KN =>OK!!

KEKUATAN PELAT

Terhadap Kelelehan

Pn = fy x Ag

= 290 x 28490

= 8262100 N

= 8262,1 KN

Pu <Φ Pn

6045,585 KN < 0,9 x 8262,1 KN

6045,585 KN < 7435,89 KN=>OK!!

Terhadap Fraktur

Pn = fu x Ae

= 500 x 28490

= 14245000 N

= 14245 KN

Pu <Φ Pn

6045,585 KN < 0,75 x 14245 KN

6045,585 KN < 10683,75 KN=>OK!!

47

f. Pada sambungan F

KEKUATAN BAUT

Geser Nominal Baut


= 0,63 x 725 x 0,865 x 1 x 759 x 32

= 9595915,56 N

= 9595,915 KN

Pu <Φ Vf

6045,585 KN < 0,75 x 9595,915 KN

6045,585 KN < 7196,937 KN =>OK!!



= 3,2 x 36 x 35 x 500 x 32

= 64512000 N

= 64512 KN

48

Pu <Φ Vd

6045,585 KN < 0,75 x 64512 KN

6045,585 KN< 48384 KN =>OK!!



= 0,35 x 1 x 725 x 1 x 32

= 8120 KN

Pu <Φ Vsf

6045,585 KN < 0,75 x 8120 KN

6045,585 KN< 6090 KN =>OK!!

KEKUATAN PELAT

Terhadap Kelelehan

Pn = fy x Ag

= 290 x 28490

= 8262100 N

= 8262,1 KN

Pu <Φ Pn

6045,585 KN < 0,9 x 8262,1 KN

6045,585 KN < 7435,89 KN=>OK!!

Terhadap Fraktur

Pn = fu x Ae

= 500 x 28490

= 14245000 N

= 14245 KN

49

Pu <Φ Pn

6045,585 KN < 0,75 x 14245 KN

6045,585 KN < 10683,75 KN=>OK!!

g. Pada sambungan G

KEKUATAN BAUT

Geser Nominal Baut


= 0,63 x 725 x 1,045 x 1 x 759 x 8

= 2898188,37 N

= 2898,188 KN

Pu <Φ Vf

1216,162 KN < 0,75 x 2898,188 KN

1216,162 KN < 2173,641 KN =>OK!!



= 3,2 x 36 x 35 x 500 x 8

= 16128000 N

= 16128 KN

50

Pu <Φ Vd

1216,162 KN < 0,75 x 16128 KN

1216,162 KN < 12096 KN =>OK!!


Vsf = µ x nei x Fuf x Kh x Nb

= 0,35 x 1 x 725 x 1 x 8

= 2030 KN

Pu <Φ Vsf

1216,162 KN < 0,75 x 2030 KN

1216,162 KN< 1522,5 KN =>OK!!

KEKUATAN PELAT

Terhadap Kelelehan

Pn = fy x Ag

= 290 x 28490

= 8262100 N

= 8262,1 KN

Pu <Φ Pn

1216,162 KN < 0,9 x 8262,1 KN

1216,162 KN < 7435,89 KN=>OK!!

Terhadap Fraktur

Pn = fu x Ae

= 500 x 28490

= 14245000 N

= 14245 KN

Pu <Φ Pn

1216,162 KN < 0,75 x 14245 KN

1216,162 KN < 10683,75 KN=>OK!!

51

h. Pada sambungan H

KEKUATAN BAUT

Geser Nominal Baut


= 0,63 x 725 x 1,015 x 1 x 759 x 12

= 4222480,185 N

= 4222,48 KN

Pu <Φ Vf

1714,269 KN < 0,75 x 4222,48 KN

1714,269 KN < 3166,86 KN =>OK!!



= 3,2 x 36 x 35 x 500 x 12

= 24192000 N

= 24192 KN

Pu <Φ Vd

1714,269 KN < 0,75 x 24192 KN

52

1714,269 KN < 18144 KN =>OK!!



= 0,35 x 1 x 725 x 1 x 12

= 3045 KN

Pu <Φ Vsf

1714,269 KN < 0,75 x 3045 KN

1714,269 KN < 2283,75 KN =>OK!!

KEKUATAN PELAT

Terhadap Kelelehan

Pn = fy x Ag

= 290 x 28490

= 8262100 N

= 8262,1 KN

Pu <Φ Pn

1714,269 KN < 0,9 x 8262,1 KN

1714,269 KN < 7435,89 KN=>OK!!

Terhadap Fraktur

Pn = fu x Ae

= 500 x 28490

= 14245000 N

= 14245 KN

Pu <Φ Pn

53

1714,269 KN < 0,75 x 14245 KN

1714,269 KN < 10683,75 KN=>OK!!

i. Pada sambungan I

KEKUATAN BAUT

Geser Nominal Baut


= 0,63 x 725 x 1,045 x 1 x 759 x 8

= 2898188,37 N

= 2898,188 KN

Pu <Φ Vf

940,759 KN < 0,75 x 2898,188 KN

940,759 KN < 2173,641 KN =>OK!!



54

= 3,2 x 36 x 35 x 500 x 8

= 16128000 N

= 16128 KN

Pu <Φ Vd

940,759 KN < 0,75 x 16128 KN

940,759 KN < 12096 KN =>OK!!



= 0,35 x 1 x 725 x 1 x 8

= 2030 KN

Pu <Φ Vsf

940,759 KN < 0,75 x 2030 KN

940,759 KN< 1522,5 KN =>OK!!

KEKUATAN PELAT

Terhadap Kelelehan

Pn = fy x Ag

= 290 x 28490

= 8262100 N

= 8262,1 KN

Pu <Φ Pn

940,759 KN < 0,9 x 8262,1 KN

940,759 KN < 7435,89 KN=>OK!!

Terhadap Fraktur

Pn = fu x Ae

55

= 500 x 28490

= 14245000 N

= 14245 KN

Pu <Φ Pn

940,759 KN < 0,75 x 14245 KN

940,759 KN < 10683,75 KN=>OK!!

j. Pada sambungan J

KEKUATAN BAUT

Geser Nominal Baut


= 0,63 x 725 x 1,045 x 1 x 759 x 8

= 2898188,37 N

= 2898,188 KN

Pu <Φ Vf

56

1408,630 KN < 0,75 x 2898,188 KN

1408,630 KN < 2173,641 KN =>OK!!



= 3,2 x 36 x 35 x 500 x 8

= 16128000 N

= 16128 KN

Pu <Φ Vd

1408,630 KN < 0,75 x 16128 KN

1408,630 KN < 12096 KN =>OK!!



= 0,35 x 1 x 725 x 1 x 8

= 2030 KN

Pu <Φ Vsf

1408,630 KN < 0,75 x 2030 KN

1408,630 KN< 1522,5 KN =>OK!!

KEKUATAN PELAT

Terhadap Kelelehan

Pn = fy x Ag

= 290 x 28490

57

= 8262100 N

= 8262,1 KN

Pu <Φ Pn

1408,630 KN < 0,9 x 8262,1 KN

1408,630 KN < 7435,89 KN=>OK!!

Terhadap Fraktur

Pn = fu x Ae

= 500 x 28490

= 14245000 N

= 14245 KN

Pu <Φ Pn

1408,630 KN < 0,75 x 14245 KN

1408,630 KN < 10683,75 KN=>OK!!

k. Pada sambungan K

58

KEKUATAN BAUT

Geser Nominal Baut


= 0,63 x 725 x 1,015 x 1 x 759 x 12

= 4222480,185 N

= 4222,48 KN

Pu <Φ Vf

1408,630 KN < 0,75 x 4222,48 KN

1408,630 KN < 3166,86 KN =>OK!!



= 3,2 x 36 x 35 x 500 x 12

= 24192000 N

= 24192 KN

Pu <Φ Vd

1408,630 KN < 0,75 x 24192 KN

1408,630 KN < 18144 KN =>OK!!



= 0,35 x 1 x 725 x 1 x 12

= 3045 KN

59

Pu <Φ Vsf

1408,630 KN < 0,75 x 3045 KN

1408,630 KN < 2283,75 KN =>OK!!

KEKUATAN PELAT

Terhadap Kelelehan

Pn = fy x Ag

= 290 x 28490

= 8262100 N

= 8262,1 KN

Pu <Φ Pn

1408,630 KN < 0,9 x 8262,1 KN

1408,630 KN < 7435,89 KN=>OK!!

Terhadap Fraktur

Pn = fu x Ae

= 500 x 28490

= 14245000 N

= 14245 KN

Pu <Φ Pn

1408,630 KN < 0,75 x 14245 KN

1408,630 KN < 10683,75 KN=>OK!!

60

5.2 Desain Block Shear

a. Sambungan N1, N2 Pu tarik

N1, N2 = 2489,953 KN

S = 96,75 mm

nB = 8 buah

Kuat Geser Rumptur Nominal

- Agv = 4 (S1 + 3 . S2) . tf

= 4 (70 + 3 . 120) . 35

= 60200 mm2

- Aev = 4 (S1 + 3 . S2) . tf – 4 (3,5 x dB x tf) = 4 (70 + 3 . 120) . 35 – 4 (3,5 x 35 x 35)

= 42560 mm2

- Nn = 0,6 x Aev x fu = 0,6 x 42560 x 500

= 12768000 N

= 12768 KN

Kuat Tarik Ruptur Nominal

- Agt = 4 x S x tf

= 4 x 96,75 x 35

= 13545 mm2

- Aet = 4 . S . tf – (4 x

2 x tf)

= 4 x 96,75 x 35 – (4 x 35

2 x 35)

= 11025 mm2

- Nn = Aet x fu

= 11025 x 500

=5512500 N

= 5512.5 KN

Kuat Tarik dan Geser Ruptur Nominal Karena, Aet x fu ≤ 0,6 x Aev x fu , maka :

61

Nn = 0,6 . Anv . fu + Agt . fy

= 0,6 . 42560 . 500 + 13545 . 290

= 16696050 N

= 16696,05 KN

N1 dan N2

Pu <Φ Nn

2489,953 KN < 0,75 x 16696,05 KN

2489,953 KN < 12522,04 KN=>OK AMAN!!

b. Sambungan N3

Pu tarik = 4007,974 KN

S = 96,75 mm

nB = 12 buah


- Agv = 4 (S1 + 5 . S2) . tf

= 4 (70 + 5 . 120) . 35

= 93800 mm2

- Aev = 4 (S1 + 5 . S2) . tf – 4 (5,5 x dB x tf)

= 4 (70 + 5 . 120) . 35 – 4 (5,5 x 35 x 35)

= 66080 mm2

- Nn = 0,6 x Aev x fu

= 0,6 x 66080 x 500

= 19824000 N

= 19824 KN


- Agt = 4 x S x tf

= 4 x 96,75 x 35

62

= 13545 mm2

- Aet = 4 . S . tf – (4 x

2 x tf)

= 4 x 96,75 x 35 – (4 x 35

2 x 35)

= 11025 mm2

- Nn = Aet x fu = 11025 x 500

= 5512500 N

= 5512,5 KN

Kuat Tarik dan Geser Ruptur Nominal Karena, Aet x fu ≤ 0,6 x Aev x fu , maka :

Nn = 0,6 . Aev . fu + Agt . fy

= 0,6 . 66080 . 500 + 13545 . 290

= 23752050 N

= 23752,05 KN

N3

Pu <Φ Nn

4007,974 KN < 0,75 x 23752,05 KN

4007,974 KN < 17814,04 KN=>OK AMAN!!

c. Sambungan N4, N5, N6

Pu tarik

N4 = 5686,505 KN

N5 dan N6 = 6045,585 KN

S = 96,75 mm

nB = 16 buah


- Agv = 4 (S1 + 7 . S2) . tf

= 4 (70 + 7 . 120) . 35

63

= 127400 mm2

- Aev = 4 (S1 + 7 . S2) . tf – 4 (7,5 x dB x tf)

= 4 (70 + 7 . 120) . 35 – 4(7,5 x 35 x 35)

= 89600 mm2

- Nn = 0,6 x Aev x fu = 0,6 x 89600 x 500

= 26880000 N

= 26880 KN


- Agt = 4 x S x tf = 4 x 96,75 x 35

= 13545 mm2

- Aet = 4 . S . tf – (4 x

2 x tf)

= 4 x 96,75 x 35 – (4 x 35

2 x 35)

= 11025 mm2

- Nn = Aet x fu

= 11025 x 500

=5512500 N

= 5512,5 KN

Kuat Tarik dan Geser Ruptur Nominal Karena, Aet x fu ≤ 0,6 x Anv x fu , maka :


= 0,6 . 89600 . 500 + 13545 . 290

= 30808050 N

= 30808,05 KN

N4

Pu <Φ Nn

5686,505 KN < 0,75 x 30808,05 KN

5686,505 KN < 23106,04 KN =>OK AMAN!!

N5 dan N6

64

Pu <Φ Nn

6045,585 KN < 0,75 x 30808,05KN

6045,585 KN < 23106,04 KN =>OK AMAN!!

d. Sambungan N7, N9, N10

Pu tarik

N7 = 1216,162 KN

N9 = 940,759 KN

N10 = 1408,63 KN

S = 96,75 mm

nB = 4 buah


- Agv = 4 (S1 + 1 . S2) . tf

= 4 (70 + 1 . 120) . 35

= 26600 mm2

- Aev = 4 (S1 + 1 . S2) . tf – 4 (1,5 x dB x tf) = 4 (70 + 1 . 120) . 35 – 4(1,5 x 35 x 35)

= 19040 mm2

- Nn = 0,6 x Aev x fu

= 0,6 x 19040 x 500

=5712000

= 5712 KN


- Agt = 4 x S x tf = 4 x 96,75 x 35

= 13545 mm2

- Aet = 4 . S . tf – (4 x

2 x tf)

= 4 x 96,75 x 35 – (4 x 35

2 x 35)

= 11025 mm2

65

- Nn = Aet x fu = 11025 x 500

=5512500 N

= 5512,5 KN

Kuat Tarik dan Geser Ruptur Nominal Karena, Aet x fu ≤ 0,6 x An v x fu , maka :


= 0,6 . 19040 . 500 + 13545 . 290

= 9640050 N

= 9640,05 KN

N7

Pu <Φ Nn

1216,162 KN < 0,75 x 9640,05 KN

1216,162 KN < 7230,038 KN=>OK AMAN!!

N9

Pu <Φ Nn

940,759 KN < 0,75 x 9640,05 KN

940,759 KN < 7230,038 KN=>OK AMAN!

N10

Pu <Φ Nn

1408,63 KN < 0,75 x 9640,05 KN

1408,63 KN < 7230,038 KN=>OK AMAN!!

e. Sambungan N8, N11

Pu tarik

N8 = 1714,269 KN

N11 = 2216,827 KN

S = 96,75 mm

66

nB = 6 buah


- Agv = 4 (S1 + 2 . S2) . tf

= 4 (70 + 2 . 120) . 35

= 43400 mm2

- Aev = 4 (S1 + 2 . S2) . tf – 4 (2,5 x dB x tf)

= 4 (70 + 2 . 120) . 35 – 4(2,5 x 35 x 35)

= 30800 mm2

- Nn = 0,6 x Aev x fu = 0,6 x 30800 x 500

= 9240000 N

= 9240 KN


- Agt = 4 x S x tf

= 4 x 96,75 x 35

= 13545 mm2

- Aet = 4 . S . tf – (4 x

2 x tf)

= 4 x 96,75 x 35 – (4 x 35

2 x 35)

= 11025 mm2

- Nn = Aet x fu

= 11025 x 500

= 5512500 N

= 5512,5 KN

Kuat Tarik dan Geser Ruptur Nominal Karena, Aet x fu ≤ 0,6 x An v x fu , maka :

Nn = 0,6 . Anv . fu + Agt . fy

= 0,6 . 30800 . 500 + 13545 . 290

= 13168050 N

= 13168,05 KN

67

N8

Pu <Φ Nn

1714,269 KN < 0,75 x 13168,05 KN

1714,269 KN < 9876,038 KN=>OK AMAN!!

N11

Pu <Φ Nn

2216,827 KN < 0,75 x 13168,05 KN

2216,827 KN < 9876,038 KN=>OK AMAN!!

68

BAB VI

PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Pada perencanaan Badawang Twins Bridge ini, dapat disimpulkan bahwa

jembatan ini kuat dan dapat berdiri tegak dengan kokoh. Dari perhitungan yang

telah dipaparkan di atas, jembatan rangka baja ini memenuhi syarat dan aman dari

berbagai aspek, seperti perencanaan pada batang diafragma, lendutan, beban

berjalan, perencanaan batang aksial tarik dan tekan, sambungan baut serta balok

geser.

6.2 Saran

Dalam merencanakan suatu jembatan harus mempunyai imajinasi dalam

mendesain pemodelan rangka yang menonjolkan nilai estetika, serta harus lebih

teliti dalam menghitung pembebanan dari berbagai macam aspek.

69

DAFTAR PUSTAKA

Supriatna, Nandan. 2010. Macam-Macam Profil Baja. http://www.file.upi.ed/…/ -

Macam_macam_profil_baja.pdf. Diakses: 12 November 2015.

Sutarman, E. 2013. Konsep dan Aplikasi Pengantar Teknik Sipil. Yogyakarta:

Penberbit ANDI.

Tanpa nama. 2015. Jembatan . https://id.wikipedia.org/wiki/Jembatan. Diakses:

12 November 2015.

https://id.wikipedia.org/wiki/Jembatan

70

LAMPIRAN

Documents

Perencanaan Jembatan Rangka Baja