BAB 6

70Perencanaan Jembatan Baja

BAB VI

PERENCANAAN SAMBUNGAN

6.1 Perencanaan Sambungan

Alat sambung yang dipergunakan pada perencanaan jembatan baja ini

adalah baut dengan tegangan izinσ = 1600 kg/cm2. Menurut Potma de Vries

(1984) perhitungan kekuatan baut atau paku keling harus dibedakan atas

sambungan tampang satu dan sambungan tampang dua.

6.1.1 Sambungan tampang satu

Kekuatan ditinjau terhadap geser jika tebal plat/flens minimum

dibandingkan dengan diameter (td = 0,393). Kekuatan baut tersebut dihitung

dengan rumus:

Pgs = ¼ x d2 x τ

Ptu = d x t x σ tu

6.1.2 Sambungan tampang dua

Kekuatan ditinjau terhadap geser jika tebal plat/flens minimum

dibandingkan dengan diameter (td = 0,785). Kekuatan baut tersebut dihitung

dengan rumus :

Pgs = 2 x ¼ x x d2 x τ = ½ x x d2 x 0,6 xσ

Ptu = d x t x σ tu = d x t x 1,2 x σ

Dengan : Pgs = kekuatan baut terhadap geser (kg)

Ptu = kekuatan baut terhadap tumpuan (kg)

t = tebal plat buhul (cm), tebal profil (cm)

d = diameter baut (cm)

σtu = tegangan tumpuan izin baut

Nurhasanah | 0604101010041


= 1,2σ = 1,2 x 1600 kg/cm2 = 1920 kg/cm2 ; untuk

1,5d≤s1<2d, dimana s1 adalah jarak dari paku keling yang

paling luar ke tepi bagian yang disambung (PPBBI 1984,

pasal 8.2, halaman 68).

= 1,5σ = 1,5x 1600 kg/cm2 = 2400 kg/cm2 ; untuk s1≥2d

τ = tegangan geser izin baut

= 0,6σ = 0,6 x 1600 kg/cm2 = 960 kg/cm2

n = bidang geser yang timbulKekuatan baut dapat dihitung

6.2 Hubungan Gelagar Memanjang dan Gelagar Melintang

Profil gelagar melintang = DIR – 80

Profil gelagar memanjang = DIR – 28

Dari daftar konstruksi baja (halaman 21), direncanakan plat penyambung

profil L 130.130.16 (d = 32 mm dan wf = 50/90 mm). Alat sambung yang

digunakan adalah baut 11/4 “ = 3,175 cm. Gaya yang bekerja pada bidang

sambungan adalah gaya lintang maksimum dari gelagar memanjang , yaitu :

Akibat beban mati = 5,641 ton (lihat Bab III hal 26)

Akibat beban hidup = 13,25 ton (lihat Bab III hal 28)

Akibat beban angin = 0,441 ton (lihat Bab III hal 30)

Akibat beban gempa = 1,69 ton (lihat Bab III hal 30)

Akibat beban rem = 0,595 ton+ (lihat Bab III hal 31)

P = Dmaks = 21,617 ton

Sambungan antara gelagar memanjang dan melintang pada jembatan ini

memiliki 2 kondisi, yaitu : untuk gelagar melintang yang berada pada ujung

jembatan dan untuk gelagar melintang yang berada pada tengah jembatan. Pada

tengah jembatan digunakan sambungan tampang dua, dan diujung digunakan

sambungan tampang satu dan tampang dua.

Nurhasanah | 0604101010041


Jarak antara baut ke baut (u) dan baut ke ujung plat (S1) adalah sebagai berikut :

2,5d ≤ u ≤ 7d atau 14t = 7,94 ≤ 8 ≤ 22,23 atau 22.40 → (aman)

1,5d ≤ S1 ≤ 3d atau 14t = 4,76 ≤ 5 ≤ 9,53 atau 9,60 → (aman)

6.2.1 Tinjauan baut A

Sambungan tampang dua :

Pgsr = ½ d2 . 0,6 . τ̄ baut = ½ (3,175)2 . 0,6 .1600 = 15201,26 kg

Ptu = (d.t) τ̄ tu = (3,175. 1,6) . 1,2 . 1600 = 9753,60 kg

P yang menentukan adalah Ptu = 9753,60 kg (karena minimum).

Jumlah baut :

n=Dmaks

P tu

=21 ,617×103

9753,60 =2 ,21

≈ 3 buah baut. → (3 Ø 11/4 “)

Gaya yang bekerja pada satu baut :

V=Dmaks

n=21 ,617×103

3=7205 ,67

kg/baut

Nurhasanah | 0604101010041


Kontrol tegangan :

σ ytb=Vd×t

=7205 ,673 ,175×1,6

=1418 ,44 kg/cm² ≤ 1920 kg/cm² (Aman)

τ ytb=V

14×π×d2

=7205,671

4×π×3 ,1752

=910 ,117

kg/cm²

τ ytb=910 ,117 kg/cm² ≤ 0,6 τ̄ baut = 960 kg/cm² (Aman)

6.2.2 Tinjauan baut B

Baut B terdapat pada sambungan gelagar melintang dengan plat

penyambung. Sambungan yang digunakan adalah sambungan tampang satu,

karena sambungan ini bukan sambungan simetris, maka harus diperhatikan

momen yang timbul akibat adanya eksentrisitas (khusus pada gelagar melintang

ujung).

Sambungan tampang satu :

Pgs = ¼ . d 2 . 0,6 . σ = ¼ x (3,175)2 x 0,6 x 1600 = 7596,8 kg

Ptu = d . t . σ = 3,175 x 1,6 x 1,2 x 1600= 9753,6 kg

Dari kedua gaya tersebut diambil yang minimum, yaitu Pgsr = 7596,8 kg

Jumlah baut yang digunakan :

n =

Dmaks

Pgs =

21 ,617×103

7596 ,8 = 2,8 3 buah → (3 Ø 11/4 “)

Tinjauan baut :

e2 = (e1)2 + (e2)2 + (e3)2

= (5)2 + (13)2 + (21)2

Nurhasanah | 0604101010041


= 635

Ni =

Dmaks .e . e3

∑ e2 =

21 ,617×103×75 ,5×5635 = 12851,05 kg

Kontrol tegangan tarik

Gaya tarik yang ditahan oleh satu baut:

N = ½ N1 = ½ x 12851,05 = 6425,5 kg

tr =

N1

4π d2

= 6425,5 1

4π (3,175)2

= 811,58 kg/cm2 ≤ σ =0,7.1600 =1120 kg/cm2...........................(Aman)

Kontrol tegangan geser

Gaya geser yang ditahan oleh satu baut:

Pgs =

Dmaks

n= 21,617×103

3 = 2401,89 kg

=

Pgs1

4π d2

= 2401,891

4π (3,175)2

= 303,37 kg/cm2 ≤ τ = 960 kg/cm2 (Aman)

Kombinasi tegangan tarik dan tegangan geser (tegangan ideal)

i = √σ tr2+ 2 τ2= √(811 ,58)2+2 (303 ,37 )2= 918 kg/cm2

i = 918 ≤ σ = 1600 kg/cm2..................................(Aman)

6.3 Hubungan Gelagar Melintang dengan Gelagar Utama (Vakwerk)

Sebagai plat penyambung digunakan profil siku sama kaki 100.100.20 (d =

40 mm dan wf = 55 mm) dan alat sambung baut 11/4 “ = 3,175 cm. diameter

baut yang digunakan harus ≤ dtabel = 40 m. sedangkan wf = 55 mm digunakan

untuk eksentrisitas pada tinjauan baut. Gaya yang bekerja pada bidang

sambungan adalah gaya lintang maksimum dari gelagar melintang , yaitu :

Nurhasanah | 0604101010041


50

80

50

DIR-80

Baut

114"812

303

100.100.20

DIR-80

WF 400 400

e=

65,5 PPlat Penyambung t = 20 mm

458

417

Plat Penyambungt =20 mm

80

80

80Baut

114"

100.100.20

21

N1

N2

N3

N4

80160

240320

Akibat beban mati = 21,856 ton (lihat bab III hal 37)

Akibat beban hidup = 35,664 ton (lihat bab III hal 39)

Akibat beban angin = 0,441 ton (lihat bab III hal 40)

Akibat beban rem = 4,79 ton (lihat bab III hal 41)

P = Dmaks = 62,751 ton

Sambungan antara gelagar melintang dan pelat buhul pada jembatan ini

memiliki 2 kondisi, yaitu : sambungan gelagar melintang dengan profil siku dan

sambungan antara profil siku dan vakwerk vertikal ( d plat penyambung = 20

mm). Pada sambungan gelagar melintang dengan profil siku digunakan

sambungan tampang dua, dan sambungan antara profil siku dan vakwerk vertikal

digunakan sambungan tampang dua.


2,5d ≤ u ≤ 7d atau 14t = 7,94 ≤ 8 ≤ 22,23 atau 22.40 → (aman)


Nurhasanah | 0604101010041


Sambungan tampang dua :

Pgsr = ½ d2 . 0,6 . τ̄ baut = ½ (3,175)2 . 0,6 .1600 = 15201,26 kg

Ptu = (d.t) τ̄ tu = (3,175. 1,6) . 1,2 . 1600 = 9753,60 kg

P yang menentukan adalah Ptu = 9753,60 kg (karena minimum).

Jumlah baut :

n=Dmaks

P tu

=62 ,751×103

9753,60 =5 ,15

≈ 10 buah baut. → (10 Ø 11/4 “)

Gaya yang bekerja pada satu baut :

V=Dmaks

n=62 ,751×103

10=6275 ,1

kg/baut

Kontrol tegangan :

σ ytb=Vd×t

=6275 ,13 ,175×2

=988 ,20 kg/cm² ≤ 1920 kg/cm² .....(Aman)

τ ytb=V

14×π×d2

=6275,11

4×π×3 ,1752

=792 ,58

≤ 960 kg/cm²......(Aman)

6.4 Sambungan Titik Buhul

Alat sambung digunakan baut dengan diameter 11/4 “ = 3,175 cm dan

pelat buhul dengan ketebalan t = 20 mm. Perhitungan jumlah baut yang

digunakan didasarkan pada tinjauan geser dan tumpuan. Sambungan yang

terjadi adalah sambungan tampang satu.

Sambungan tampang satu :

Pgsr = ¼ . d 2 .τ = ¼ x (3,175)2 x (0,6 x 1600) = 7600,63 kg

Ptu = d . t .σ = 3,175 x 2 x (1,2 x 1600) = 12192 kg

Dari kedua gaya tersebut diambil yang minimum, yaitu Pgs = 7600,63 kg.

Perhitungan jumlah baut yang digunakan pada titik buhul :

Nurhasanah | 0604101010041


458

417

B a ut

1

1/

4"

458

417

90 9090 90180 180 180 180

90

120

120

120

120

120

120

90

812

303

SAMBUNGAN TITIK BUHUL 18 = 19

SKALA 1:10

PLAT BUHULTEBAL 20 mm

GELAGAR MELINTANG (DIR-80)

Baut 1 14"

VAKWERK DIAGONAL KANAN (WF 400 x 400)

PENAMPANG VAKWERK DIAGONAL(WF 400 x 400)

BAUT Ø 1 14 "

50

80

80

80

80

50

900

PENAMPANG VAKWERK BAWAH(WF 400 x 400)

1204.9

20

20

20

2020

PLAT PENYAMBUNG100.100.20

1061.71

99.37

97

224

97

BAUT Ø 1 14 "

BAUT Ø 1 14 "

BAUT Ø 1 14 "

PLAT BUHUL ( t= 20 mm)

PLAT BUHUL( t= 20 mm)

97

22497

417

20

20

50

30

5020931.37

n =

Pmaks

Pgs =

Pmaks

7600,63


2,5d ≤ u ≤ 7d atau 14t = 7,94 ≤ 8 ≤ 22,23 atau 22,40 → (aman)


Titik Buhul 18 = 19Batang 1 = 77522,91 kg ()

Batang 18 = 197223,38 kg ()


Sambungan batang 1 :

n =

77522,91 7600,63 = 10,19 16 baut


n =

197223,38 7600,63 = 25,95 28 baut

Nurhasanah | 0604101010041


95

90

120

120

120

120

120

120

90

90

180

180

180

180

458

417

Baut 1 1/4"

458

417

Baut 11/4"

458

417

SAMBUNGAN TITIK BUHUL 1 = 8SKALA 1:10


303

812

774

Baut 1 14"

20




BAUT Ø 1 14 "

VAKWERK DIAGONAL KIRI (WF 400 x 400)

11271114.88

20

2020

PENAMPANG VAKWERK DIAGONAL KANAN(WF 400 x 400)

BAUT Ø 1 14 "


97

224

97 97

BAUT Ø 1 14 "BAUT Ø 1 14 "




PENAMPANG VAKWERK DIAGONAL KIRI (WF 400 x 400)

20

20458

417

Baut 1 14"



BAUT Ø 1 14 "2190

200200200200200 200 200200200 200 95

90

97

224

Titik Buhul 1 = 8

Batang 1 = 77522,91 kg ()

Batang 2 = 210119,76 kg ()

Batang 19 = 197223,38 kg ()

Batang 20 = 151225,54 kg ()


Sambungan batang 1 dan 2 (menerus):

n =

210119,76-77522,91 7600,63 = 18 44 baut


n =

197223,38 7600,63 = 25,95 28 baut


n =

151225,54 7600,63 = 19,89 20 baut

Nurhasanah | 0604101010041


WF 400 x 400

Baut 1 1/4"

458

417

Baut 11/4"

458

417

90

90

180

180

180

180

90

90

180

180

180

180


SKALA 1:10


774

303

812

50

80

80

80

80

50


1127.011127.01

20

20

20

20


BAUT Ø 1 14 "



BAUT Ø 1 14 "

97

224

97

BAUT Ø 1 14 "BAUT Ø 1 14 "




20

20

458

417

Baut 114"




BAUT Ø 1 14 "2190

95 200200200200200 200 200200200 200 95458

417

Baut 114"



97

224

97

Titik Buhul 2 = 7

Batang 2 = 210119,76 kg ()

Batang 3 = 303955,64 kg ()

Batang 21 = 151225,54 kg (+)

Batang 22 = 106685,69 kg ()



n =

303955,64 -210119,76 7600,63 = 12,3 44 baut

Sambungan batang 21:

n =

151225,54 7600,63 = 19,89 20 baut


n =

106685,69 7600,63 = 14,03 20 baut

Nurhasanah | 0604101010041


458

417

Baut 11/4"

458

417

Baut 11/4"

458

417

90

90

180

180

180

180

90

90

180

180

180

180

SAMBUNGAN TITIK BUHUL 3 = 6SKALA 1:10


303

812

774

Baut 114"

50

80

80

80

80

50



1127.011127.01

20

20

20

20


BAUT Ø 1 14 "



BAUT Ø 1 14 "

895


97

224

97

BAUT Ø 1 14 "BAUT Ø 1 1

4 "





20

20

BAUT Ø 1 14 "

2190

95 200200200200200 200 200200200 200 95

97

224

97

458

417

Baut 114"



Titik Buhul 3 = 6

Batang 3 = 303955,64 kg ()

Batang 4 = 138355,43 kg ()

Batang 23 = 106685,69 kg (+)

Batang 24 = 63053,84 kg ()



n =

303955,64 -138355,43 7600,63 = 21,8 44 baut


n =

106685,69 7600,63 = 14,03 20 baut


n =

63053,84 7600,63 = 8,29 20 baut

Nurhasanah | 0604101010041


Baut 1 14"

458

417

Baut 114"

458

417

90

90

180

180

180

180

90

90

180

180

180

180


812

774

50

80

80

80

80


1127.051127

20

20

20

20


BAUT Ø 1 14 "



BAUT Ø 1 14 "

97

224




20

417

Baut 114"




417

Baut 114"



97

224

Titik Buhul 4 = 5

Batang 4 = 138355,43 kg ()

Batang 5 = 374661,66 kg ()

Batang 25 = 63053,84 kg (+)

Batang 26 = 21397 kg (+)



n =

374661,66 -138355,43 7600,63 = 31,09 44 baut


n =

63053,84 7600,63 = 8,29 20 baut


n =

21397 7600,63 = 2,81 20 baut

Nurhasanah | 0604101010041


Baut 114"

458

417

WF 400 x 400

Baut 114"

458

417

WF 400 x 400

Baut 114 "

458

417

75 150 150 150 150 150 75

90

120

120

120

120

120

120

90

90

120

120

120

120

120

120

90



1128.3900

900

900

20

20

20

20


BAUT Ø 1 14 "VAKWERK DIAGONAL KIRI (WF 400 x 400)


BAUT Ø 1 14 "

774

PENAMPANG VAKWERK ATAS(WF 400 x 400)

97

224

97

BAUT Ø 1 14 "PLAT BUHUL ( t= 20 mm)

97

97

97224 224

97



1007.82

1546.32

VAKWERK ATAS (WF 400 x 400)

Titik Buhul 9 = 17

Batang 10 = 155049,82 kg (+)

Batang 18 = 197223,38 kg ()

Batang 19 = 197223,38 kg ()



n =

155049,82 7600,63 = 18,2 20 baut


n =

197223,38 7600,63 = 25,95 28 baut


n =

197223,38 7600,63 = 25,95 28 baut

Nurhasanah | 0604101010041


90

90

180

180

180

180

90

180

180

180

180

1140.781140.78

2290

2020


BAUT Ø 1 14 "


BAUT Ø 1 14 "

97

224

97

BAUT Ø 1 14 "

97

97

97224 224

97

20

20

458

417

Baut 114"




21021021021095 210210210210 95

97

224

97

458

417

Baut 114"



210210

20

Titik Buhul 10 dan 16

Batang 10 = 155049,82 kg (+)

Batang 11 = 271328,69 kg (+)

Batang 20 = 41772,26 kg (+)

Batang 21 = 41772,26 kg (+)



n =

271328,69 -155049,82 7600,63 = 15,3 44 baut


n =

151225,54 7600,63 = 19,89 20 baut


n =

151225,54 7600,63 = 19,89 20 baut

Nurhasanah | 0604101010041


"

458

417

Baut 1

458

417

90

90

180

180

180

180

90

90

180

180

180

180


1140.78

1140.78

20

2020

20


BAUT Ø 1 14 "



BAUT Ø 1 14 "

774

97

97

97224 224

97


2290

97

224

97

BAUT Ø 1 14 "

20

20

458

417

Baut 114"


PLAT BUHUL ( t= 20 mm)VAKWERK ATAS (WF 400 x 400)

21021021021095 210210210210 95

97

224

97

458

417

Baut 114"



210210

20

Titik Buhul 11 = 15

Batang 11 = 271328,69 kg (+)

Batang 12 = 343851,60 kg ()

Batang 22 = 106685,69 kg ()

Batang 23 = 106685,69 kg (+)



n =

343851,60 - 271328,69 7600,63 = 9,54 44 baut

Sambungan batang 22 dan 23:

n =

106685,69 7600,63 = 14,03 20 baut

Nurhasanah | 0604101010041


417417

90

90

240

240

240

90

90

240

240

240

20 20


BAUT Ø 1 14 "


BAUT Ø 1 14 "

1144.82Baut

4

0 4PENAMPANG VAKWERK ATAS(

mm

Titik Buhul 12 = 14

Batang 12 = 343851,60 kg (+)

Batang 13 = 387613,55 kg (+)

Batang 24 = 63053,84 kg ()

Batang 25 = 63053,84 kg (+)



n =

387613,55 -343851,60 7600,63 = 5,76 44 baut


n =

63053,84 7600,63 = 8,29 20 baut

Nurhasanah | 0604101010041


90

90

180

180

180

180

90

180

180

180

18020 20


BAUT Ø 1 14 "


BAUT Ø 1 14 "

1140.78

900

97

1140.78

97

97224 224

97

2290

97

224

97

BAUT Ø 1 14 "

20

20458

417

Baut 1 14"




21021021021095 210210210210 95

97

224

97

458

417

Baut 1 14"



210210

20

Titik Buhul 13

Batang 13 = 387613,55 kg (+)

Batang 14 = 387613,55 kg (+)

Batang 26 = 21397 kg (+)

Batang 27 = 21397 kg (+)


Sambungan batang 13 dan 14 :

n =

387613,55 -387613,55 7600,63 = 0 44 baut


n =

21397 7600,63 = 2,81 20 baut

Nurhasanah | 0604101010041


90 9790 907180 180 180 1809090 9090 180180180180

6.5 Sambungan Perpanjangan Batang

Sambungan perpanjangan batang dilakukan pada batang-batang menerus

yaitu batang atas dan batang bawah. Berdasarkan daftar profil baja, diketahui

bahwa profil Wide Flange memiliki panjang 3 – 15 m.

6.5.1 Sambungan Perpanjangan Batang Bawah

Pada sambungan perpanjangan batang atas penyambungan terdapat 3

kali sambungan dengan panjang batang atas adalah 46,30 m. Sambungan

dilakukan pada batang 3=6=9, dengan gaya batang 374661,55. Direncanakan

menggunakan baut dengan diameter 2 ’’= 5,08 cm dan pelat penyambung

dengan ketebalan t = 20 mm.

Nurhasanah | 0604101010041


90 9090 90180 180 180 1809090 9090 180180180180

Sambungan perpanjangan batang adalah sambungan tampang satu :

Pgsr = ¼ . d 2 .τ = ¼ x (5,08)2 x (0,6 x 1600) = 19447,70 kg

Ptu = d . t .σ = 5,08 x 2 x (1,2 x 2400) = 24384 kg

Dari kedua gaya tersebut diambil yang minimum, yaitu Pgs = 19447,70kg.


n =

Pbatang

Pgsr =

374661,5519447,70 = 19,26 40 baut

6.5.2 Sambungan Perpanjangan Batang Atas

Pada sambungan perpanjangan batang atas penyambungan terdapat 2

kali sambungan dengan panjang batang bawah adalah 36 m Sambungan

dilakukan pada batang 12=15, dengan gaya batang 387613,55 kg. Direncanakan

menggunakan baut dengan diameter 2 ’’= 5,08 cm dan pelat penyambung

dengan ketebalan t = 20 mm.

Sambungan perpanjangan batang adalah sambungan tampang satu :

Pgsr = ¼ . d 2 .τ = ¼ x (5,08)2 x (0,6 x 1600) = 19447,70 kg

Nurhasanah | 0604101010041


Ptu = d . t .σ = 5,08 x 2 x (1,2 x 2400) = 24384 kg

Dari kedua gaya tersebut diambil yang minimum, yaitu Pgs = 19447,70 kg.


n =

Pbatang

Pgsr =

387613,55 19447,70 = 19,93 40 baut

Nurhasanah | 0604101010041

Documents

BAB 6