Rini Isnanda (Teknik Sipil Politeknik Negeri LSM)

3.5Perhitungan Gelagar3.5.1Gelagar memanjangDirencanakan gelagar memanjang dari profil WF 450.200.9.14 dengan mutu baja Fu 370 yang mempunyai tegangan ijin 240 Mpa. Jarak antar buhul gelagar memanjang adalah 3 m.

3m1,5 m1,5 m1,5 mGelagar UtamaGelagar MemanjangGelagar MelintangPelimpahan beban terhadap gelagar memanjang diperlihatkan pada gambar dibawah ini:

1,5 m

Gambar G.3.5.1 Sketsa Penempatan Gelagar

3m1,5 m1,5 m1,5 m1,5 m

Gambar G.3.5.2 Pelimpahan beban terhadap gelagar memanjang dan melintang. Beban yang bekerja pada gelagar memanjang adalah beban mati, beban hidup, beban angin dan beban rem.1. Beban mati Beban mati pada gelagar memanjang terdiri dari :1) Berat lantai kendaraan = 0.2 m 2.4 t/m3= 0.50 t/m22) Berat aspal = 0.05 m 2.2 t/m3= 0.11 t/m23) Berat air hujan = 0.05 m 1 t/m3= 0.05 t/m2 q = 0.66 t/m24) Berat profil qp= 0.0967 t/m

Besarnya beban terbagi rata q ekuivalen adalah:

0,75 m0,687 m3m

Qekiv = q . x = 0,66 t/m2 0,687 m = 0,453 t/m

Jadi total besarnya beban terbagi rata adalah:q = 2 x (0,453 t/m ) + 0,0967 t/m = 0,98 t/mBeban mati yang bekerja pada gelagar memajang dapat dilihat pada gambar G.3.3 berikut ini :

0,98 t/m

3m

Gambar G.3.5.3 Beban mati bekerja pada gelagar memanjangReaksi yang timbul adalah : V = 0RA = RB = q L= 0,98 3= 1,47 tonMomen maksimum yang timbul pada gelagar memanjang akibat beban mati adalah :Mmaks = 1/8 q L2= 1/8 0,98 32= 1,10 t.m

2. Beban hidup Beban hidup ini terdiri dari beban terbagi rata (q) dan beban garis (P)a. Beban terbagi rata Jembatan yang direncanakan adalah dengan panjang bentang 36 m. Menurut PPJJR 1987 besarnya beban terbagi rata untuk panjang jembatan L > 30 m digunakan rumus : q = 2.2 t/mUntuk jembatan kelas B beban terbagi rata diambil sebesar 70 %, sehingga :q = 2.2 x 70%= 1,54 t/mBeban terbagi rata dalam jalur (diambil 100%) adalah :q1 = 1,54/2,75 = 0.84 t/mBeban terbagi rata akibat beban hidup pada gelagar memanjang diperlihatkan pada gambar G.3.4 berikut:

q = 0,84 t/ m

3 m

Gambar G.3.5.4 Beban hidup bekerja pada gelagar memanjangReaksi yang terjadi adalah : V = 0RA = RB = q L= 0,84 3 = 1,26 tonMomen maksimum yang timbul pada gelagar memanjang akibat beban hidup adalah :Mmaks = 1/8 q L2= 1/8 0,84 32= 0,945 t.m

b. Beban Garis (P)Berdasarkan PPPJJR 1987 beban garis (P) sebesar 12 ton, dan untuk jembatan kelas B diambil sebesar 70%, sehingga menjadi :P = 100 % x 12 t= 8,4 tDalam memperhitungkan beban garis harus dikalikan dengan koefisien kejut sesuai dengan PPPJJR 1987.

K = 1 +

= 1 + = 1,28Besarnya muatan garis dalam jalur (diambil 100 %) adalah :

P= = 5,86 ton

P = 5,86 tonJadi muatan garis yang bekerja pada gelagar melintang diperlihatkan pada gambar G.3.5 dibawah ini :

3mGambar G.3.5.5 Beban garis yang bekerja pada gelagar memanjang

Reaksi yang terjadi adalah :RA = RB = 1/2 P= 1/2 5,86 = 2,93 tonMomen maksimum yang timbul pada gelagar memanjang akibat beban garis adalah :Mmaks= P L = 5,86 3 = 4,395 t.mDengan demikian momen maksimum yang bekerja pada gelagar memanjang akibat beban hidup (beban terbagi rata dan beban garis) adalah :Mmaks= Mmaks1 + Mmaks 2= 0,945 t.m + 4,395 t.m = 5,148 t.m

3. Beban anginTekanan angin yang bekerja pada kendaraan adalah 150 kg/m pada ketinggian 2 m dari lantai kendaraan pada jarak 3 m, maka luas bidang yang mengalami tekanan angin = 2 m x 1,5 m = 3 m. Jarak as roda kendaraan = 1,75 m seperti yang dapat diperlihatkan pada gambar berikut ini:

1,75 m1 m2 m150 kg/m2Gambar G.3.5.6 Beban angin yang bekerja pada kendaraanMaka gaya angin yang menekan lantai kendaraan adalah :1,75 P = A q 1 m

P= = 514,28 kg= 0,514 ton

3 mP = 0,514 tonBeban angin yang bekerja pada gelagar memanjang diperlihatkan pada gambar dibawah ini :

Gambar G.3.5.7 Beban angin yang bekerja pada gelagar memanjang

Reaksi yang terjadi adalah :

RA = RB = 1/2 = 1/2 0,514 = 0,257 tMomen maksimum yang timbul pada gelagar memanjang akibat beban angin adalah :Mmaks= P L = 0,514 3 = 0,385 t.m

4. Beban akibat gaya remBerdasarkan PPPJJR 1987 besarnya beban rem yang diperhitungkan adalah 5% dari beban D tanpa koefisien kejut, dan gaya rem tersebut dianggap bekerja horizontal dalam arah sumbu jembatan dengan titik tangkap setinggi 1,8 m diatas permukaan lantai kendaraan. Beban yang terjadi akibat gaya rem adalah : Beban garis tanpa koefesien kejut :

P = = 4,58 t Beban terbagi rata :

R=

== 0,355 ton Mrem= 1.8 meter R= 1.8 m 0.355 ton= 0,639 t.mMaka momen momen yang bekerja pada gelagar memanjang adalah :a.Beban mati (M)= 1,10 t.m b. Beban hidup (H + K)= 5,34 t.mc.Beban angin (W)= 0,385 t.md.Beban rem (Rm) = 0,639 t.mGaya lintang yang bekerja pada gelagar memanjang adalah :a.Beban mati (M)= 1,47 ton b. Beban hidup (H + K)= 2,93 tonc.Beban angin (W)= 0,257 tond.Beban rem (Rm)= 0,355 ton5. Kombinasi bebanNoKombinasiMomen (t.m)Vu geser (t)

11,4DL1,542,058

21,2DL + 1,6LL9,8646,452

30,75(1,2DL + 1,6LL + 1,6W)7,685,14

41,2DL + 1,6LL + 0,5(W+Rm)10,3766,758

Dari beberapa kombinasi beban yang telah diperhitungkan, maka beban yang akan dipakai adalah beban yang memiliki nilai yang paling besar yaitu dengan momen sebesar 10,376 t.m dan gaya lintang sebesar 6,758 t.

Pengecekan terhadap kondisi momen dominanDari data kombinasi didapat :Mumax= 10,376 t.mVumax= 6,758 t.mFy= 240 MpaE= 200000 Pilih penampang balok yang dapat memikul momen sebesar Mu, dengan mengasumsikan profil kompak :Dari data profil tabel profil konstruksi baja didapat 450. 200. 9. 14 dengan properties sbb: B = 200 mmIx = 33500 cm4tf = 14 mmIy = 1870 cm4F = 96,76 cm2ix = 18,61 cmSx = 1489 cm3iy = 4,40 cmSy = 187 cm3r = 18 mmTw = 9 mmbf = 0,5 x B = 0,5 x 450 = 225 mmA = 320 mm

Cek kelangsingan pelat badan dan pelat sayapMenurut buku Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD yang berdasarkan SNI 03-1729-2002 untuk mengecek kelangsingan pelat badan dan sayap adalah :a. Sayap

= = = 7,14

p = = =16,14 .(ok)

Karena