Upload
achsanganteng
View
332
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
1/18
KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN
ANALISIS STRUKTUR
A.
Perencanaan Pelat Lantai1. Pembebanan
a. Beban Mati (QD)
Beban mati lantai kendaraan terdiri atas berat masing-masing elemen
non-struktural. Masing-masing berat elemen ini harus dianggap
sebagai aksi yang terintegrasi pada waktu menerapkan faktor beban.
Berat sendiri pelat = 0,04 m x 0,2 m x 800 kg/m3
= 6,4 kg/m
Total beban mati (QD) = 6,4 kg/m
Gambar 4.1 Pemodelan beban mati pada pelat lantai
b. Beban Hidup
Pembebanan beban hidup untuk pelat lantai per pias adalah :Beban as motor = 140 kg
Total beban hidup (PL) = 140 kg
0,4 m
0,4 m
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
2/18
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
3/18
KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN
Tahan momen lentur terkoreksi (Mx)
Mx= SxFbx= 667,266666 x 15 = 4000 kNm
Momen lentur terfaktor
Mu bMx
0,2336 kNm 0,6 x 0,85 x 4000 = 2040 kNm........ OK
4.Analisis Geser (Vu)
Berdasarkan perhitungan program SAP2000 V.14 di dapatkan nilai geser
struktur sebesar 121,57 kg = 1,2157 kN
Kontrol tahan geser
Fv kayu E16 Fv=1,76(dari tabel 4.2.1 SNI 7973:2013)
Fv= Fv*CMCtCpt
Fv= 1,76 x 1,00 x 1,00 x 1,00 = 1,76 MPa
Tahan geser terkoreksi
kNxxbdvFV 386,92004076,13
2'
3
2'
Gaya geser terfaktor Vu
Vu vV
1,2157 kN 0,6 x 0,75 x 9,386 = 4,224 kN.................. OK
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
4/18
KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN
B. Perencanaan Balok Sekunder
1. Pembebanan
a.
Beban Mati(QD)
Beban mati balok sekunder terdiri dari :
Berat sendiri balok = 0,08 m x 0,06 m x 800 kg/m3
= 3,84 kg/m
Berat pelat = 0.4 m x 0.04 m x 800 kg/m3
= 12,8 kg/m
Total beban mati (QD) = 16,64 kg/m
b. Beban Hidup
Pembebanan beban hidup untuk balok sekunder per pias adalah :Beban as motor = 140 kg
Total beban hidup (PL) = 140 kg
d.
e.
c. Beban Kombinasi
Beban merata = 1,2QD+ 1,6QL
= 19,968 kg/m
2,10 m
2,10 m
2,0 m
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
5/18
KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN
Beban titik = 1,2PD+ 1,6PL
= 224 kg/m
2. Analisis Lendutan ()
Berdasarkan perhitungan program SAP2000 V.14 di dapatkan nilai
lendutan struktursebesar 0,00264 m = 26,4 mm
3.
Analisis Momen Lentur (Mu)
Berdasarkan perhitungan program SAP2000 V.14 di dapatkan nilai lentur
struktur sebesar 22,3 kgm = 0,0223 kNm
Kontrol tahanan lentur
Fbkayu E16 = 15 (dari tabel 4.2.1 SNI 7973:2013)
Fbx= Fb*CMCtCptCF
Fbx= 15 x 1,00 x 1,00 x 1,00 x 1,00 = 15 MPa
Modulus Penampang (Sx)
6
7050
6
22xbd
Sx
3
33,40833 mm
Tahan momen lentur terkoreksi (Mx)
Mx= SxFbx= 40833,33 x 15 = 612,5 kNm
Momen lentur terfaktor
Mu bMx
0,0223 kNm 0,6 x 0,85 x 612,5 = 312,375 kNm........... OK
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
6/18
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
7/18
KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN
C. Perencanaan Balok Melintang
1. Pembebanan
a. Beban Mati(QD)
Beban mati balok melintang dihitung sebagai berikut :
Berat sendiri balok = 0,10 m x 0,12 m x 800 kg/m3
= 9,6 kg/m
Berat balok sekunder = 1,25 m x ( 0,08 x 1/5 ) m x 800 kg/m3
= 16 kg/m
Barat pelat lantai = 1,25 m x 0,04 m x 800 kg/m3
= 40 kg/m
Total beban mati (QD) = 65,6 kg/m
b. Beban Hidup
Pembebanan beban hidup untuk balok melintang per pias adalah :
Beban as motor = 140 kg
Total beban hidup (PL) = 140 kg
4 m
4 m
0,9 m 0,9 m
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
8/18
KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN
c. Beban Kombinasi
Beban merata = 1,2QD+ 1,6QL
= 78,72 kg/m
Beban titik = 1,2PD+ 1,6PL
= 224 kg/m
2. Analisis Lendutan ()
Berdasarkan perhitungan program SAP V.2000 di dapatkan nilai
lendutan struktur sebesar 0,045994 m = 2,634 mm
3. Analisis Momen Lentur (Mu)
Berdasarkan perhitungan program SAP2000 V.14 di dapatkan nilai
lentur struktur sebesar 650,88 kgm = 6,5088 kNm
Kontrol tahanan lentur
Fbkayu E16 = 15 (dari tabel 4.2.1 SNI 7973:2013)
Fbx= Fb*CMCtCptCF
Fbx= 15 x 1,00 x 1,00 x 1,00 x 1,00 = 15 MPa
Modulus Penampang (Sx)
3
22
2400006
120100
6mm
xbdSx
Tahan momen lentur terkoreksi (Mx)
Mx= SxFbx= 240000 x 15 = 3600 kNm
Momen lentur terfaktor
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
9/18
KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN
Mu bMx
6,5088 kNm 0,6 x 0,85 x 3600 = 1836 kNm........ OK
4. Analisis Geser (Vu)
Berdasarkan perhitungan program SAP2000 V.14 di dapatkan nilai
geser struktur sebesar 516,48 kgm = 5,1648kNm
Kontrol tahan geser
Fv kayu E16 Fv=1,76(dari tabel 4.2.1 SNI 7973:2013)
Fv= Fv*CMCtCpt
Fv= 1,76 x 1,00 x 1,00 x 1,00 = 1,76 MPa
Tahan geser terkoreksi
kNxxbdvFV 08,1412010076,13
2'
3
2'
Gaya geser terfaktor Vu
Vu vV
5,1648 kN 0,6 x 0,75 x 14,08 = 6,336 kN.................. OK
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
10/18
KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN
D. Perancangan Rangka Batang Jembatan
1. Pembebanan
a. Beban Mati(PD)
Beban mati rangka batangper pias digambarkan sebagai berikut :
Berdasarkan hasil reaksi pada balok melintang, di dapatkan reaksi beban
mati sebesar 131,2 kg.
Berat pagar
Pagar pengaman = 4 x (0,03m x 0,2m) x 800 kg/m3x 1,25 m = 24 kg
Tiang sandaran = (0,06 m x 0,08 m) x 800 kg/m3 x 1,6 m = 6,144 kg
= 30,144 kg
Total beban mati (PD) = 161,344 kg/m
b.
Beban Hidup(PL)
Beban hidup rangka batangper pias digambarkan sebagai berikut :
Berdasarkan hasil reaksi pada balok melintang, di dapatkan reaksi beban
hidup sebesar 225 kg.
Total beban hidup(PL) = 225 kg
c.
Beban Kombinasi(Pu)
Beban titik = 1,2 PD+ 1,6 PL
= 553,6128 kg/m
d. Modelisasi Struktur
4 m
4 m
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
11/18
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
12/18
KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN
Pemodelan struktur extrude display
Pemodelan beban mati
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
13/18
KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN
Pemodelan beban hidup pada lantai kendaraan
Axial Force untuk beban Comb 1
Tabel 4.1 Rekapitulasi gaya batang
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
14/18
KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN
No.
Batang
Beban COMB 1 (1,2D + 1,6L)
Gaya Aksial Sifat
A1 0
A2 0
A3 0
A4 0
A5 0
A6 0
A7 -100.4972 TEKAN
A8 -100.4972 TEKAN
A9 -100.4972 TEKAN
A10 -100.4972 TEKAN
A11 -100.4972 TEKAN
A12 -100.4972 TEKAN
A13 -100.4972 TEKAN
A14 -100.4972 TEKAN
A15 -100.4972 TEKAN
A16 -100.4972 TEKAN
A17 -100.4972 TEKAN
A18 -100.4972 TEKAN
A19 -95.8749 TEKAN
A20 -95.8749 TEKAN
A21 -95.8749 TEKAN
A22 -95.8749 TEKAN
A23 -95.8749 TEKAN
A24 -95.8749 TEKAN
A25 -95.8749 TEKAN
A26 -95.8749 TEKAN
A27 -95.8749 TEKAN
A28 -95.8749 TEKAN
A29 -95.8749 TEKAN
A30 -95.8749 TEKAN
A31 -95.8749 TEKAN
A32 -95.8749 TEKAN
A33 -95.8749 TEKAN
A34 -95.8749 TEKAN
A35 -95.8749 TEKAN
A36 -95.8749 TEKAN
A37 -95.8749 TEKAN
A38 -95.8749 TEKAN
A39 -95.8749 TEKAN
A40 -95.8749 TEKAN
No. Beban COMB 1 (1,2D + 1,6L) Batang Gaya Aksial Sifat
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
15/18
KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN
V1 -5.3616 TEKAN
V2 0.5368 TARIK
V3 0.5074 TEKAN
V4 0.4779 TEKAN
V5 -5.4199 TEKAN
V6 -5.463 TEKAN
V7 -5.5061 TEKAN
V8 -2.2149 TEKAN
V9 -2.2716 TARIK
V10 -2.3283 TEKAN
V11 -5.4199 TEKAN
V12 -5.488 TEKAN
V13 -5.556 TARIK
V14 0.3175 TEKAN
V15 0.2495 TEKAN
V16 0.1814 TEKAN
V17 -5.4199 TARIK
V18 -5.488 TEKAN
V19 -5.556 TEKAN
V20 -2.2149 TEKAN
V21 -2.2716 TARIK
V22 -2.3283 TEKAN
No.
Batang
Beban COMB 1 (1,2D + 1,6L)
Gaya Aksial Sifat
D1 -83.7682 TEKAN
D2 -83.752 TEKAN
D3 -83.7358 TEKAN
D4 20.0252 TARIK
D5 19.9821 TEKAN
D6 19.939 TEKAN
D7 0.0001133 TEKAN
D8 0.0432 TARIK
D9 0.0863 TARIK
D10 -5.661 TEKAN
D11 -5.729 TEKAN
D12 -5.797 TARIK
D13 -5.0382 TARIK
D14 -4.9702 TEKAN
D15 -4.9022 TEKAN
D16 -4.9022 TEKAN
D17 -4.9702 TEKAN
D18 -5.0382 TARIK
D19 -5.797 TARIK
D20 -5.729 TEKAN
Cek Dimensi penampang Tarik
Digunakan kayu dengan dimensi 100 mm x180 mm.
Batang Tarik maksimum nilainya adalah 20,0252 KN
Menghitung kuat tarik sejajar serat acuan (Ft) :
Ft= 0,8 Ft(rasio tahanan kayu kelas mutu A =0,8, Ft = 13,2 dari tabel 4.2.1
SNI 7973:2013)
Ft= 0,8 x 13,2 = 10,56 MPa
Menghitung tahanan tarik terkoreksi (T)
T = F1 An
T = CmCtCptCFCnFtAn(diasumsikanfaktor koreksi = 1)
T= 1,0 x1,0 x 1,0 x 1,0 x 1,0 x 10,56 x An
Menghitung kebutuhan luas netto (An)
Tu tT
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
16/18
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
17/18
KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN
423
000.400.26030100.5,018010012
1001802 mmxx
xx
Ix =
122
3db
x=
43
000.200.9712
180100
2 mm
x
x
Jari jari girasi (r) = 9615,5136000
000.200.97
A
Ix
Kelangsingan = (KeL)/r = (1x1250)/51,9615 = 24,0563
Menghitung faktor kestabilan kolom (Cp)
Fc = FcCmCtCptCF (Fc= 13,2, dari tabel 4.2.1 SNI 7973:2013)
Fc = 13,2 x 1,00 x 1,00 x 1,00 x 1,00= 13,2 MPa
Po = A. Fc
Po = 36000 x 13,2 = 475200 N
E05= 0,69 Ew= 0,69 x 16000 = 11040 MPa
E05 = E05x CMCtCpt
= 11040 x 1,00 x 1,00 x 1,00 = 11040 Mpa
N
r
LK
AEP
e
e 67713170563,24
00x11040x3603,14
)(2
2
2
5.0'2
4296,224752009,06,0
677131785,0'
xx
x
P
P
oc
esc
cccC ccc
p
2
2
1
2
1
9908,08,0
4296,22
8,02
4296,221
8,02
4296,221 2
xxCp
Menghitung tahanan tekan terkoreksi (P)
P = CpPo
P = 0,9908 x 475200 = 470847,7435 N = 470,847 kN
Kontrol tahanan tekan terfaktor
Pu cP
Pu 0,8 x 0,9 x 470,847
100,4972 kN 339,0164 kN ...................................................................
OK
8/10/2019 PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN
18/18
KD 1 |PERANCANGAN STRUKTUR JEMBATAN
Dimensi kayu yang digunakan untuk perencanaan jembatan tersebut
mampu menahan beban yang direncanakan.
Tabel 3.1 Dimensi Kayu
No. Fungsi Kayu Dimensi (mm)
1 Balok Truss 100/180
2 Balok Melintang 100/120
3 Balok Sekunder 60/80
4 Papan Lantai 40/200