21
BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka Baja Jembatan ini menggunakan rangka baja sebagai gelagar induk. Berdasarkan letak lantai kendaran Jembatan rangka baja dibagi menjadi Jembatan lantai bawah (seluruh rangka berada diatas lantai) dan Jembatan lantai atas dimana rangka baja berada dibawah deck Jembatan. Untuk jembatan lantai bawah struktur rangka dapat dibagi menjadi Jembatan rangka terbuka (tanpa rangka atas) dan rangka tertutup (dengan rangka atas). Secara umum akan dijelaskan sebgai berikut: 2.1.1. Jembatan rangka baja lantai atas Strukur baja pada jembatan ini keseluruhan berada dibawah deck jembatan. Batang rangka bagian bawah akan mengalami gaya tarik sehingga tidak memerlukan pengaku lateral untuk menahan tekuk. Lantai jembatan yang berada di atas struktur rangka dapat berguna sebagai pengaku untuk bagian atas yang mengalami gaya tekan. Jembatan jenis ini biasanya dibangun pada daerah pegunungan dan lembah-lembah yang curam serta pada jalan yang dilintasi kendaraan berat untuk kebutuhan ruang kendaraan yang memadai. Tipe gelagar yang sering digunakan untuk menahan deck lantai adalah profil I, karakteristik dan potongan memanjang jembatan rangka baja lantai atas adalah sebagai berikut : 1. Jembatan digunakan untuk bentang 60-100 m. 2. Konstruksi pemikul utama berupa rangka baja yang dipasang dibawah pelat lantai Jembatan. 3. Lantai kendaraan berada diatas. 4. Memiliki gelagar memanjang dan melintang sebagai pembagi beban Universitas Sumatera Utara

BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

  • Upload
    buinhi

  • View
    269

  • Download
    9

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

BAB II

PERATURAN PERENCANAAN

2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka Baja

Jembatan ini menggunakan rangka baja sebagai gelagar induk. Berdasarkan letak

lantai kendaran Jembatan rangka baja dibagi menjadi Jembatan lantai bawah (seluruh rangka

berada diatas lantai) dan Jembatan lantai atas dimana rangka baja berada dibawah deck

Jembatan. Untuk jembatan lantai bawah struktur rangka dapat dibagi menjadi Jembatan

rangka terbuka (tanpa rangka atas) dan rangka tertutup (dengan rangka atas). Secara umum

akan dijelaskan sebgai berikut:

2.1.1. Jembatan rangka baja lantai atas

Strukur baja pada jembatan ini keseluruhan berada dibawah deck jembatan. Batang

rangka bagian bawah akan mengalami gaya tarik sehingga tidak memerlukan pengaku lateral

untuk menahan tekuk. Lantai jembatan yang berada di atas struktur rangka dapat berguna

sebagai pengaku untuk bagian atas yang mengalami gaya tekan. Jembatan jenis ini biasanya

dibangun pada daerah pegunungan dan lembah-lembah yang curam serta pada jalan yang

dilintasi kendaraan berat untuk kebutuhan ruang kendaraan yang memadai. Tipe gelagar yang

sering digunakan untuk menahan deck lantai adalah profil I, karakteristik dan potongan

memanjang jembatan rangka baja lantai atas adalah sebagai berikut :

1. Jembatan digunakan untuk bentang 60-100 m.

2. Konstruksi pemikul utama berupa rangka baja yang dipasang dibawah pelat lantai

Jembatan.

3. Lantai kendaraan berada diatas.

4. Memiliki gelagar memanjang dan melintang sebagai pembagi beban

Universitas Sumatera Utara

Page 2: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

5. Ikatan angin ditempatkan dibawah lantai jembatan yang disatukan dengan gelagar

melintang jembatan

6. Bangunan bawah terdiri dari kepala Jembatan (abutment) dan pilar pier.

Gambar 2-1 : Jembatan rangka bawah

2.1.2. Jembatan rangka baja lantai bawah

Jembatan ini memiliki struktur rangka pemikul utama yang berada diatas lantai

jembatan, batang atas akan mengalamai gaya tekan sehingga akan diperlukan pengaku untuk

mengatasi bahaya tekuk pada batang atas. Biasanya pengaku lateral ini memiliki fungsi ganda

karena dapat juga untuk menyalurkan beban angin kepada struktur rangka utama (ikatan

angin). Jembatan jenis ini biasanya dibangun di sungai, di daerah perkotaan, dan dijalur lintas

kendaraan sedang dan ringan. Karena struktur rangka berada diatas lantai kendaraan jenis ini

sangat cocok digunakan untuk sungai yang uka airnya rendah sehingga tidak mengganggu

aliran sungai. Karakteristik dan potongan memanjang Jembatan rangka baja lantai bawah

adalah sebagai berikut :

1. Dapat digunakan untuk bentang sampai 60-100m.

2. Memiliki gelagar memanjang dan melintang sebagi pembagi beban

Universitas Sumatera Utara

Page 3: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

3. Lantai kendaraan berupa pelat beton biasanya komposit dengan gelagar melintang.

4. Ikatan angin dapat ditempatkan dibawah latai kendaraan dan pada rangka bagian atas

5. Untuk bentang jembtan lebih dari 100m dapat menggunakan penopang (pier) ditengah

bentang.

Gambar 2-2 : Jembatan Rangka atas

Salah satu jenis Jembatan rangka baja lantai bawah yaitu jenis warren truss dan jenis

pratt serta penampang melintang Jembatan rangka baja dapat dilihat dalam gambar 2-3:

Gambar 2-3 : Rangka modifikasi warren

Gambar 2-4 : rangka jenis warren truss dan pratt

Universitas Sumatera Utara

Page 4: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

2.1.3. Jembatan rangka baja terbuka

Jenis jembatan rangka baja ini berupa rangka baja lantai bawah dan tidak memiliki

ikatan angin atas. Jembatan ini cocok digunakan untuk lintas kendaraan berat, misalnya akses

ke pelabuhan dan kawasan industri yang dilalui kendaraan berat.

2.1.4. Jembatan rangka baja tertutup

Adanya ikatan angin pada struktur atas rangka menyebabkan geometri jembatan ini

berupa kotak (tertutup), Jembatan ini biasanya dibangun di daerah perkotaan dan lintas

kendaraan ringan. Jembatan rangka tetutup (through-truss) harus diberi portal ujung yang

berupa balok, yang sedapatnya merupakan tipe dua bidang atau kotak, yang diikat secara

kaku kebatang vertikal ujung dan sayap batang tepi atas. Tinggi rangka portal diusahakan

setinggi mungkin asal masih memenuhi persyaratan tinggi ruang bebas. Portal ujung harus

dapat memikul reaksi ujung dari ikatan angin atas dan meneruskannya ke tumpuan. Selain

portal ujung, disetiap titik ujung pada batang tepi atas dimana ada batang vertikal, harus

dipasang ikatan melintang (sway-bracing).

Dalam tugas akhir ini digunakan Jembatan rangka atas tertutup, hal ini disebabkan:

1. Kebutuhan ruang pada sungai relative kecil, dari hasil survey dilapangan dasar

jembtan berada sekitar 5m diatas muka air normal

2. Karena ruang dibawah jembatan kecil, apabila menggunakan jembatan rangka bawah

diperkirakan akan menggangu aliran sampah pada sungai.

3. Untuk menghindari bahaya banjir pada sungai.

Universitas Sumatera Utara

Page 5: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

4. Lalu lintas yang lewat pada akses jalan tersebut dipenuhi oleh kedaraan pribadi dan

angkutan umum karena merupakan jalur penghubung kota medan dengan kecamatan

tanjung anom yang berupakan wilayah pemukiman penduduk.

2.2. Bagian-bagian Jembatan Rangka baja

Jembatan rangka baja memiliki 2 komponen utama yaitu bangunan

atas(superstructure) dan bangunan bawah (substructure). Dengan pembagian masing-masing

sebagai berikut:

Superstructure: Rangka jebamtan, lantai kendaraan, gelagar memanjang, gelagar

melintang, ikatan angin, dan perletakan Jembatan.

Substructure : abutment dan pondasi Jembatan.

2.2.1. Lantai jembatan

Lantai Jembatan adalah komponen Jembatan yang menerima beban langsung dari

kendaraan yang lewat pada Jembatan. Lantai kendaraan dapat direncanakan dari pelat beton

bertulang atau balok/papan kayu. Pelat berton bertulang direncanakan menerus diatas balok

memanjang. Jika pelat beton diikat pada balok memanjang dengan hubungan geser, maka

perhitungannya dapat dengan prinsip komposit. Salah satu jenis lantai kendaraan yang

digunakan pada Jembatan rangka ini yaitu tipe deck lantai bergelombang, seperti dalam

gambar 2-5

Untuk gelombang-gelombang dek yang arahnya tegak lurus terhadap balok baja

penumpu, tebal beton yang berada di bawah tepi atas dek baja harus diabaikan dalam

perhitungan karakteristik penampang komposit dan dalam penentuan luas penampang pelat

beton Ac, yang diperlukan untuk perhitungan kapasitas gaya geser horizontal balok komposit.

Universitas Sumatera Utara

Page 6: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

Jarak antara penghubung-penghubung geser jenis paku sepanjang balok penumpu tidak boleh

lebih dari 900 mm.

Untuk gelombang dek yang arahnya sejajar dengan balok baja, tebal beton yang

berada di bawah tepi atas dek baja dapat diperhitungkan dalam penentuan karakteristik

penampang komposit dan juga dalam luas penampang pelat beton Ac, yang diperlukan untuk

perhitungan kapasitas gaya geser horizontal balok komposit. Gelombang-gelombang dek baja

di atas balok penumpu dapat dipisahkan sepanjang arah longitudinal untuk membentuk voute

beton pada tumpuannya. Jika tinggi nominal dek baja lebih besar atau sama dengan 40 mm

maka lebar rata-rata dari gelombang yang ditumpu, wr, tidak boleh kurang dari 50 mm +

4(ns-1)ds untuk penampang dengan jumlah penghubung geser jenis paku sama dengan ns

pada arah melintang dengan ds adalah diameter penghubung geser jenis paku tersebut.

Jika digunakan dek gelombang metal sebagai acuan tetap yang membentang antara

balok melintang dan balok memanjang atau balok induk, maka acuan itu harus dirancang

dapat memikul berat sendiri beton bertulang (termasuk yang ada didalam gelombang), beban

konstruksi 2400 N/m2 dan berat sendiri dek gelombang. Acuan harus masih elastis akibat

beban-beban tersebut. Lendutan yang timbul akibat bebana mati tidak boleh melampaui

L/180 atau 13mm untuk bentang acuan L≤3,00 m. atau L/240 atau 19mm, untuk L>3,00 m.

Universitas Sumatera Utara

Page 7: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

Gambar 2-5 : jenis dek gelombang lantai Jembatan

Universitas Sumatera Utara

Page 8: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

Dalam perencanaan dek lantai gelombang, kuat lentur rencana dari suatu konstruksi

komposit yang terdiri dari pelat beton yang diletakkan di atas dek baja bergelombang yang

ditumpu pada balok baja dihitung dengan menggunakan prinsip-prinsip komposit dengan

memperhatikan hal-hal berikut.

Dek baja yang mempunyai tinggi nominal gelombang tidak lebih dari 75 mm. Lebar

rata-rata dari gelombang wr, tidak boleh kurang dari 50 mm, dan tidak boleh lebih besar dari

lebar bersih minimum pada tepi atas dek baja

1) Pelat beton harus disatukan dengan balok baja melalui penghubung geser jenis paku

yang dilas, yang mempunyai diameter tidak lebih dari 20 mm. Penghubung geser jenis

paku dapat dilas pada dek baja atau langsung pada balok baja. Setelah terpasang,

ketinggian penghubung geser jenis paku tidak boleh kurang dari 40 mm di atas sisi

dek baja yang paling atas

2) Ketebalan pelat beton di atas dek baja tidak boleh kurang dari 50mm.

Penghubung geser dapat dari jenis paku baja berkepala dengan panjang dalam kondisi

terpasang tidak kurang dari 4 kali diameternya atau berupa penampang baja kanal gilas.

Massa jenis pelat beton yang digunakan pada struktur balok komposit dengan penghubung

geser tidak boleh kurang dari 1500 kg/m3.

Gambar 2-6 : penghubung geser jenis kanal dan paku

Kuat nominal penhubung geser untuk jenis paku yang ditanam dalam pelat beton masif

adalah :

Universitas Sumatera Utara

Page 9: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

Qn = 0,5 Asc f’c Ec ≤ Asc fu Keterangan:

Asc adalah luas penampang penghubung geser jenis paku, mm2

fu adalah tegangan putus penghubung geser jenis paku, MPa

Qn adalah kuat nominal geser untuk penghubung geser, N

Untuk penghubung geser jenis paku yang ditanam di dalam pelat beton yang berada di

atas dek baja bergelombang, suku 0,5Asc fc 'Ec di atas harus dikalikan dengan faktor reduksi

rs dengan persamaan sebagai berikut:

rs= ≤1,0 untuk dek baja tegak lurus balok

rs=0,6 untuk dek baja searah balok

dimana:

rs adalah faktor reduksi

Nr adalah jumlah penghubung geser jenis paku pada setiap gelombang pelat berprofil

di perpotongannya dengan balok

Hs adalah tinggi penghubung geser jenis paku ≤ ( hr + 75 mm)

hr adalah tinggi nominal gelombang pelat baja berprofil

wr adalah lebar efektif gelombang pelat baja berprofil

Untuk menahan pengaruh ungkitan, dek baja harus diangker pada unsur-unsur

penumpu dengan jarak antar angker tidak lebih dari 450 mm. Jenis angker yang boleh

digunakan dapat berupa penghubung geser jenis paku, kombinasi penghubung geser jenis

paku dengan las titik, atau jenis lainnya

Sedangkan kuat nominal penghubung geser kanal yang ditanam di dalam pelat beton

masif adalah:

Qn=0,3(tf +0,5tw)Lc

dimana:

Universitas Sumatera Utara

Page 10: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

Lc adalah panjang penghubung geser kanal, mm

tf adalah tebal pelat sayap, mm

tw adalah tebal pelat badan, mm

Jumlah penghubung geser yang diperlukan pada daerah yang dibatasi oleh titik-titik

momen lentur maksimum, positif atau negatif, dan momen nol yang berdekatan adalah sama

dengan gaya geser horizontal total yang bekerja.

Kecuali ditentukan lain, penempatan penghubung geser yang diperlukan pada daerah

yang dibatasi oleh titik-titik momen lentur maksimum dan momen nol yang berdekatan harus

didistribusikan secara merata pada daerah tersebut. Namun, jumlah penghubung geser yang

diperlukan pada daerah yang dibatasi oleh lokasi beban terpusat dan momen nol yang

terdekat harus sesuai jumlahnya dengan yang dibutuhkan untuk mengembangkan momen

maksimum yang terjadi di lokasi beban terpusat tersebut. Penghubung geser harus

mempunyai selimut beton pada arah lateral setebal 25 mm, kecuali untuk penghubung geser

yang dipasang pada gelombang-gelombang dek baja bergelombang.

Diameter penghubung geser jenis paku tidak boleh lebih besar dari 2,5 kali ketebalan

pelat sayap penampang di mana penghubung geser jenis paku tersebut dilaskan, kecuali yang

terletak di atas pelat badan penampang. Jarak minimum antara penghubung-penghubung

geser tidak boleh kurang dari 6 kali diameter di sepanjang sumbu longitudinal balok

penumpu dan tidak boleh kurang dari 4 kali diameter di sepanjang sumbu tegak lurus

terhadap sumbu longitudinal balok penumpu. Untuk daerah di antara gelombang-gelombang

dek baja bergelombang, jarak minimum antar penghubung-penghubung geser tersebut dapat

diperkecil menjadi 4 kali diameter ke semua arah. Jarak maksimum antara penghubung geser

tidak boleh melebihi 8 kali ketebalan pelat total.

Universitas Sumatera Utara

Page 11: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

2.2.2. Rangka Jembatan

Dalam perencanaan rangka baja Jembatan rangka, panjang rangka dalam mengontrol

tekuk dan gaya tarik harus menggunakan panjang efektif. Panjang efektif Le dimuat dalam

tabel berikut :

Tabel-1 : Panjang tekuk rangka batang

2.2.3. Gelagar Jembatan

Pada jembatan rangka baja umumnya dipasang gelagar yang berada dibawah lantai

jembatan. Gelagar ini berfungsi untuk membagi beban dan membagi bentang lantai jembatan

sehingga dapat dihasilkan profil lantai jembatan yang minimum dan mengurangi pengaruh

lendutan pada lantai jembatan. Terdapat dua buah gelagar yang saling tegak lurus yaitu

gelagar memanjang (searah bentang jembatan) dan Gelagar melintang (tegak lurus arah

bentang jembatan)

Universitas Sumatera Utara

Page 12: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

2.2.4. Ikatan Angin

Ikatan angin merupakan struktur sekunder yang berguna meneruskan beban angin

kepada struktur induk rangka jembatan. Ikatan angin dapat ditempatklan di bagian atas

struktur jembatan (rangka tertutp) dan dibawah lantai jembatan.

2.2.5. Abutmen Jembatan

Abutment merupakan kepala jembatan dan tempat perletakan jembatan. Abutment

biasanya terbuat dari beton bertulang yang dicor di tempat pembuatan jembatan, abutment

juga berfungsi sebagai pile cap (poer) untuk menempatkan pondasi tiang pancang pada

jembatan.

2.2.6. Pondasi Jembatan

Pondasi merupakan struktur paling bawah dari jembatan yang berguna untuk

menyalurkan beban yang bekerja pada jembatan kepada tanah dan menjaga agar tidak terjadi

penurunan tanah. Pada umumnya pondasi jembatan rangka baja menggunakan tiang pancang

dan bore pile untuk pondasinya. Pada proyek Tugas akhir ini bore pile yang digunakan jenis

beton bertulang diameter 60 cm.

2.3. Beban Jembatan

Struktur Jembatan baja harus mampu memikul semua kombinasi pembebanan sebagai

berikut:

2.3.1. Beban mati (Berat sendiri)

Semua beban tetap yang berasal dari berat sendiri Jembatan atau bagian Jembatan

yang ditinjau termasuk semua unsur Jembatan yang dianggap merupakan satu kesatuan tetap

dengannya. Beban mati Jembatan terdiri dari berat masing-masing setiap struktur dan

Universitas Sumatera Utara

Page 13: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

elemen-elemen nonstruktural. Masing-masing berat elemen ini harus dianggap sebagai aksi

yang terintegrasi pada waktu menerapkan faktor beban biasa dan yang terkurangi. Perencana

Jembatan harus menggunakan kebijaksananya dalam menentukan elemen-elemen tersebut.

Beban mati ditentukan dengan mengalikan luas/volume bahan dengan berat satuan

material tersebut. Berat beberapa material dimuat dalam tabel:

Tabel-2 : Berat isi untuk beban mati

No Bahan Berat/satuan isi

(KN/m3)

Kerapatan masa

(kg/m3)

1 Campuran aluminium 26.7 2720

2 Lapisan permukaan beraspal 22.0 2240

3 Besi tuang 71.0 7200

4 Timbunan tanah dipadatkan 17.2 1760

5 Kerikil dipadatkan 18.8-22.7 1920-2320

6 Aspal beton 22.0 2240

7 Beton ringan 12.25-19.6 1250-2000

8 Beton 22.0-25.0 2240-2560

9 Beton prategang 25.0-26.0 2560-2640

10 Beton bertulang 23.5-25.5 2400-2600

11 Baja 77.0 7850

12 Batu pasangan 23.5 2400

13 Besi tempa 75.5 7680

14 Pasir kering 15.7-17.2 1600-1760

15 Pasir basah 18.0-18.8 1840-1920

Universitas Sumatera Utara

Page 14: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

2.3.2. Beban Hidup (beban kendaraan)

Menurut Bridge Management System 1992 (BMS’92) Semua beban yang berasal

dari berat kendaraan-kendaraan lalu lintas atau pejalan kaki yang dianggap berkerja pada

Jembatan. Seluruh baban hidup, arah vertikal atau horizontal akibat aksi kendaran termasuk

hubungannya dengan pengaruh dinamis, tetapi tidak termasuk akibat tumbukan.

Beban lalu lintas untuk perencanaan Jembatan terdiri atas beban lajur ”D” dan

beban truk ”T”. Beban lajur ”D” bekerja pada seluruh lebar jalur kendaraan dan

menimbulkan pengaruh pada Jembatan yang ekivalen dengan satu iring-iringan kendaraan

yang sebenarnya. Jumlah beban lajur ”D” yang bekerja tergantung pada lebar jalur kendaraan

itu sendiri, Secara umum beban ”D” akan menjadi beban penentu dalam perhitungan

Jembatan yang mempunyai bentang sedang sampai panjang, sedangkan beban ”T” digunakan

untuk bentang pendek dan lantai Jembatan.

Dalam keadaan tertentu beban ”D” yang harganya telah diturunkan dan dinaikkan

dapat digunakan. Beban lajur ”D” terdiri dari beban tersebar merata garis dan terbagi rata

seperti terlihat dalam gambar 2-7

Gambar 2-7 : Intensitas beban D

Beban garis P = 12 ton (belum termasuk kejut), sedangkan beban terbagi rata

dengan intensitas ”p” ton per meter jalur memiliki nilai tergantung pada panjang Jembatan,

dimana besar ”p” ditentukan oleh sebagai berikut :

P=2,2 ton/m untuk l ≤ 30m

Universitas Sumatera Utara

Page 15: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

P=2,2 ton/m- (l-30m) untuk 30m<l<60m

P=1,1 ton/m untuk l>60m

Dimana l=panjang bentang dalam meter

Dalam perencanaan muatan D untuk suatu Jembatan berlaku ketentuan bahwa

apabila Jembatan tersebut mempunyai lebar lantai kenadaraan lebih dari 5,5m. Muatan D

sepenuhnya harus berlaku pada lebar jalur sebesar 5,5 m, sedangkan lebar selebihnya hanya

dibebani 5% dari muatan D tersebut, sebagaimana dijelaskan pada gambar berikut :

Gambar 2-8 : distribusi beban D untuk lebar penampang Jembatan

Beban truk ”T” adalah satu kendaraan berat dengan 3 as yang ditempatkan pada

beberapa posisi dalam lajur lalu lintas rencana. Tiap as terdiri dari 2 bidang kontak

pembebanan yang dimaksud sebagai simulasi roda kendaaran berat. Hanya satu truk ”T”

diterapkan per lajur lalu lintas.

Pembebanan truk ”T” terdiri dari kendaraan truk semi–trailer yang memiliki

susunan dan berat seperti terlihat terlihat dalam gambar 2-9. Berat dari masing-masing as

disebarkan menjadi beban yang sama besar yang merupakan bidang kontak antara permukaan

ban dengan bidang lantai. Jarak antar 2 as tersebut dapat diubah-ubah antara 4,0m sampai

9,0m untuk mencapai pengaruh terbesar pada arah memanjang Jembatan.

Universitas Sumatera Utara

Page 16: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

Muatan ”T” umumnya digunakan untuk Jembatan bentang pendek atau sistem lantai

kendaraan Jembatan, penyebaran muatan terlihat dalam gambra berikut:

Gambar 2-9 : distribusi beban T

2.3.3. Beban Angin

Pada Jembatan, angin menimbulkan tekanan pada pihak sisi angin(windward) dan

hisapan pada sisis dibelakang angin(leeward). Bridge Management System 1992 (BMS’92)

menetapkan tekanan angin sebesar 100kg/m2 pada Jembatan ditinjau berdasarkan bekerjanya

muatan angin horizontal terbagi rata pada bidang vertikal Jembatan, dalam arah tegak lurus

dalam arah sumbu memanjang Jembatan.

Jumlah luas bidang vertikal Jembatan yang dianggap terkena oleh angin ditetapkan

sebesar satu setengah kali jumlah luas bagian sisi Jembatan. Apabila ada muatan hidup

Jembatan, maka luas tersebut ditambah dengan luas bidang verikal muatan hidup yang tidak

terlindung oleh bagian sisi Jembatan. Bidang vertikal muatan hidup ditetapkan sebagai suatu

Universitas Sumatera Utara

Page 17: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

bidang yang mempunyai tinggi menerus sebesar 2 meter diatas lantai kendaraan,. Dalam

memperhitungkan jumlah luas bagian Jembatan setap sisi dapat digunakan sebagai berikut:

a. untuk Jembatan berdinding penuh diambil sebesar 100% terhadap luas bidang

Jembatan yang bersangkutan.

b. Untuk Jembatan rangka diambil sebesar 30% terhadap luas bidang sisi Jembatan.

2.3.4. Kejut

Istilah kejut seperti biasa yang digunakan dalam perencanaan Jembatan menyatakan

pengaruh dinamis dari beban-beban yang bekerja secara tiba-tiba. Dalam pembangunan suatu

Jembatan, bahan-bahan ditambahkan secara perlahan-lahan. Orang yang memasuki suatu

Jembatan juga dianggap beban bertahap, beban mati merupakan beban statis, dan tidak

mempunyai pengaruh lain disamping beratnya sendiri, sehingga tidak mempunyai pengaruh

terhadap kejut, namun beban hidup bisa statis atau dinamis.

American association of state highway and transportatipn officials (AASHTO)

menyatakan secara empiris bahwa kejut yang dinyatakan sebagai bagian dari beban hidup

adalah :

I = ≤ 0.30

Dimana : l dalam ft adalah panjang bagian bentangan yang dibebani untuk

mendapatkan pegaruh maksimum pada Jembatan. Karena kendaraan berjalan langsung pada

bagian atas(upperstructure), semua bagian Jembatan mengalami getaran dan harus

direncanakan dengan memperhitungkan kejut.

2.3.5. Gaya rem

Deselerasi rem dapat menjadi sebesar 1 g dalam keadaaan berat modern dan

demikian beban rem minimum telah dipilih sebagai perkiraaan ekivalen untuk kendaraan

Universitas Sumatera Utara

Page 18: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

berat tunggal yang mengerem pada deselerasi tersebut. Gaya rem untuk pembebanan lajur

majemuk dipengaruhi oleh dua pertimbangan:

1. Kemungkinan menurun bahwa beban lalu lntas kritik terjadi dalam lebih satu lajur

pada saat yang sama.

2. Kemungkinan menurun bahwa kendaraan dalam semua lajur terbebani mengerem

bersama.

Karena alasan tersebut, rencana untuk struktur lajur majemuk telah dipilih sama

untuk struktur lajur satu jalur. Untuk Jembatan panjang, kemungkinan bahwa semua

kendaraan dalam lajur mengerem bersama adalah tidak wajar dan suatu batas atas sebesar

500kn untuk gaya rem memanjang pada struktur telah dipilih.

2.4. Persamaan Perecanaan

2.4.1. Batang Tarik

Tegangan rata-rata pada suatu penampang yang melalui lubang dari suatu batang

tarik, tidak boleh lebih besar dari 0,75 kali tegangan dasar. Tegangan rata-rata tersebut

dihitung dengan persamaan :

σr =

dimana :

N = gaya normal tarik pada batang tersebut

An = Luas penampang bersih terkecil antara potongan 1-3 atau 1-2-3

σr = tegangan rata-rata.

Universitas Sumatera Utara

Page 19: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

Gambar 2-10 : contoh potongan lubang pada pelat

Potongan 1-3: Ant =Ag- ndt

Potongan 1-2-3: Ant =Ag- ndt + Σ

Keterangan:

Ag adalah luas penampang bruto, mm2

t adalah tebal penampang, mm

d adalah diameter lubang, mm

n adalah banyaknya lubang dalam garis potongan

s adalah jarak antara sumbu lubang pada arah sejajar sumbu komponen struktur, mm

u adalah jarak antara sumbu lubang pada arah tegak lurus sumbu komponen struktur

Dalam suatu potongan jumlah luas lubang tidak boleh melebihi 15% luas penampang

utuh. Bila gaya tarik hanya disalurkan oleh pengelasan memanjang kekomponen struktur

yang bukan pelat, atau oleh kombinasi pengelasan memanjang dan melintang maka tidak ada

pengurangan pada komponen struktur akibat lubang maka: Ag = A , adalah luas penampang

bruto komponen struktur.

Tegangan-tegangan pada batang tarik didapat dari gaya tarik yang bekerja dibagi

dengan luas penampang bersih. Tegangan tersebut harus tidak boleh lebih besar dari tegangan

dasar untuk penampang tidak berlubang, dan tidak boleh leboih besar dari 0,75 kali tegangan

dasar untuk penampang berlubang. Sedangkan kelangsingan baja tarik baja profil untuk

Universitas Sumatera Utara

Page 20: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

konstruksi utama harus lebih kecil dari 240, untuk konstruksi sekunder harus lebih kecil dari

300. Ketentuan di atas tidak berlaku untuk batang bulat dalam tarik.

2.4.2. Batang Tekan

Batang-batang tekan harus direncanakan sedemikian rupa sehingga terjamin

stabilitasnya(tidak ada bahaya tekuk). Hal ini diperlihatkan dengan persamaan :

= σdasar

Dimana : N = gaya tekan pada batang tersebut A = Luas penampang batang σizin = tegangan izin profil

= faktor tekuk yang bergantung pada kelangsingan (λ) dan macam bajanya. Harga dapat ditentukan dengan persamaan :

λg = π = π = 91.28

λs =

untuk λs ≤ 0,183 = 1

untuk 0,183 < λs < 1 =

untuk λs ≥ 1 = 2,381 λs2

kelangsingan pada batang dicari dengan persamaan : λ =

dimana :

Lk = panjang tekuk batang tersebut

i = jari-jari kelembaman batang tersebut

Universitas Sumatera Utara

Page 21: BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi …repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20619/4/Chapter II.pdf · BAB II . PERATURAN PERENCANAAN . 2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka

Untuk batang-batang yang direncanakan terhadap tekan, angka perbandingan

kelangsingan λ=Lk/i dibatasi sebesar 200. Batang-batang yang ditentukan oleh gaya tarik,

namun dapat berubah menjadi tekan yang tidak dominan pada kombinasi pembebanan yang

lain, tidak perlu memenuhi batas kelangsingan batang tekan.

Universitas Sumatera Utara