Click here to load reader

Contoh Perhitungan Struktur Jembatan

  • View
    4.686

  • Download
    1.414

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Langkah-langkah menghitung kekuatan struktur jembatan

Text of Contoh Perhitungan Struktur Jembatan

Data Str.AtasANALISIS BEBAN PIERJEMBATAN SRANDAKAN KULON PROGO D.I. YOGYAKARTA[C]2008:MNI-ECURAIAN DIMENSINOTASIDIMENSISATUANLebar jalan (jalur lalu-lintas)b17mLebar trotoar (pejalan kaki)b21.5mLebar median (pemisah jalur)b32mLebar total jembatanb19mTebal slab lantai jembatants0.2mTebal lapisan aspal + overlayta0.1mTebal trotoar / mediantt0.3mTebal genangan air hujanth0.05mTinggi girder prateganghb2.1mTinggi bidang samping jembatanha2.75mJarak antara balok prategangs1.8mPanjang bentang jembatanL40mSpecific GravitykN/m3Berat beton bertulangwc =25Berat beton tidak bertulang (beton rabat)w'c =24Berat aspalwa =22Berat jenis airww =9.8

Data Str.BawahHEADSTOCKDATA SUNGAINOTASI(m)NOTASI(m)KEDALAMAN AIRNOTASI(m)b10.3h10.3Saat banjir rencanaHb3b21.9h20.4Rata-rata tahunanHr1.5b32.7h30.75Sudut arah aliran sungai terhadap Pierb41.2h40.75 =10Ba18a2.2PIER WALL (COLUMN)TANAH DASAR PILE CAPNOTASI(m)NOTASI(m)Berat volume, ws =18.4kN/m3B5Bc1.4Sudut gesek, =15h1.2Lc7Kohesi, C =5kPaBb2.8PILE-CAPBAHAN STRUKTURNOTASI(m)NOTASI(m)Mutu BetonK - 300hp1.2Bx8Mutu Baja TulanganU - 39ht2By20

ABK-1. MSI. ANALISIS BEBAN KERJA1. BERAT SENDIRI (MS)Berat sendiri ( self weight ) adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakanDataelemen struktural, ditambah dengan elemen non-struktural yang dipikulnya dan bersifatHeadstockData Sungaitetap. Berat sendiri dibedakan menjadi 2 macam, yaitu berat sendiri struktur atas, danNOTASI(m)NOTASI(m)berat sendiri struktur bawah.b10.3h10.3Saat banjir rencanaHb3b21.9h20.4Rata-rata tahunanHr1.5b32.7h30.75Sudut arah aliran sungai terhadap Pier1.1. BERAT SENDIRI STRUKTUR ATASb41.2h40.75 =10Ba18a2.2Pier Wall (Column)Dasar Tanah Pile CapNOTASI(m)NOTASI(m)Berat volume, ws =18.4kN/m3B5Bc1.4Sudut gesek, =15h1.2Lc7Kohesi, C =5kPaBb2.8Pile-CapBahan StrukturNOTASI(m)NOTASI(m)Mutu BetonK-300hp1.2Bx8Mutu baja TulanganU-39No.BebanParameter VolumeBeratSatuanBerat (kN)ht2By20b (m)t (m)L (m)n1Slab160.240125kN/m332002Deck Slab1.210.0740925kN/m3762.33Trotoar (slab, sandaran, dll)4020kN/m304Balok prategang401021.1kN/m384405Diafragma4093.88kN/m31396.8Total berat sendiri struktur atas,PMS =13799.1Letak titik berat struktur atas terhadap fondasi,za = ht + Lc + a + ha/2=12.575m1.2. BERAT SENDIRI STRUKTUR BAWAHBERAT HEADSTOCKNOPARAMETER BERAT BAGIANBERATLengan terhadap alasMom. Stat (kNm)b (m)h (m)L (m)Shape(kN)y(m)10.30.318140.5a-h1/22.0583.02521.90.4181342a-h1-h2/21.7581.432.70.75181911.25h4+h3/21.1251025.1562541.20.7515.21342h4/20.375128.2551.50.7515.21427.52/3*h40.5213.75Berat headstock,Wh=2063.25kNMh=2031.58125Letak titik berat terhadap alas,yh = Mh / Wh =0.984651036Letak titik berat terhadap dasar fondasi,zh = yh + Lc + ht =9.984651036Uraian dimensinotasidimensisatuandata pile capb17mhp1.2bx8b21.5mht2by20BERAT PIER WALL (COLUMN)b32mNOPARAMETER BERAT BAGIANJumlahBERAT (kN)Lengan y (m)Mom. Stat (kNm)b19mb (m)h (m)L (m)Shapets0.2m651.271221003.57350ta0.1m71.27/4*h22475.00880922283.51662.5308322797tt0.3mBerat Pier WallWc =2575.0088092228Mc=9012.5308322797th0.05mLetak titik berat terhadap alas,yc = Mc / Wc =3.5mhb2.1mLetak titik berat terhadap dasar fondasi,zc = yc + ht =5.5mha2.75mLuas penampang Pier WallA = 2* ( B * h + /4 * h2 ) =14.2619467106m2s1.8mLebar Pier WallBe = A / h =11.8849555922mL40mwc25Berat pile capw'c24no.parameter berat bagianBeratlengan terhadapmom statwa221bhLshapey(m)(knm)ww9.821.20.817.61422.4hp+(ht-hp)/21.6675.8436.80.817.60.51196.8hp+(ht-hp)/31.46666666671755.30666666674822018000hp/20.64800Wp9619.2Mp7231.1466666667Letak titik berat terhadap alas,yp = Mp / Wp0.7517409625Letak titik berat terhadap dasar fondasi,zp = yp0.7517409625REKAP BERAT SENDIRI STRUKTUR BAWAH (PIER)NoJenis KonstruksiBerat (kN)1Headstock (Pier Head) Wh=2063.252Pier Wall (Column) Wc=2575.00880922283Pilecap Wp=9619.2Total berat sendiri struktur bawah,Pms=14257.45880922281.3 BEBAN AKIBAT BERAT SENDIRI (MS)No.Berat sendiriPms (kN)1Struktur atas13799.12Struktur bawah14257.4588092228Beban berat sendiri pada Fondasi28056.5588092228Beban berat sendiri pada Pier Wall18437.3588092228

ABK-2. MABEBAN MATI TAMBAHAN (MA)Beban mati tambahan ( superimposed dead load ), adalah berat seluruh bahan yangmenimbulkan suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen non-struktural, danmungkin besarnya berubah selama umur jembatan. Jembatan dianalisis harus mampumemikul beban tambahan seperti :1) Penambahan lapisan aspal (overlay) di kemudian hari,2) Genangan air hujan jika sistim drainase tidak bekerja dengan baik,3) Pemasangan tiang listrik dan instalasi ME.NoJenis beban mati tambahanTebal (m)Lebar (m)Panjang (m)Jumlahw (kN/m3)Berat (kN)1Lap. Aspal + overlay0.174022212322Railing, lightsw =0.5402403Instalasi MEw =0.140284Air hujan0.05194019.8372.4Beban mati tambahan pada pier,PMA =1652.4Letak titik berat beban mati tambahan terhadap fondasi,za = ht + Lc + a + ha/2 =12.575m

ABK-3. TDBEBAN LAJUR (TD)Beban lajur "D" terdiri dari beban terbagi merata (Uniformly Distributed Load), UDL danbeban garis (Knife Edge Load), KEL seperti terlihat pada Gambar 1.UDL mempunyai intensitas q (kPa) yang besarnya tergantung pada panjang total L yangdibebani lalu-lintas seperti Gambar 2 atau dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :q =8kPauntuk L 30 mq =8.0*(0.5+15/L)kPauntuk L > 30 muntuk panjang bentang,L =40mq =8.0*(0.5+15/L) =7kPaKEL mempunyai intensitas,p =44kN/mGambar 2. Intensitas Uniformly Distributed Load (UDL)Faktor beban dinamis (Dinamic Load Allowance) untuk KEL diambil sebagai berikut :DLA = 0.4untuk L 50 mDLA = 0.4 - 0.0025*(L - 50)untuk 50 < L < 90 mDLA = 0.3untuk L 90 mGambar 3. Faktor beban dinamis (DLA)untuk hargaL =40mbt =7mDLA =0.4Besar beban lajur "D" pada pier :PTD = 2 * [ q * L * (5.5 + b) / 2 + p * DLA * (5.5 + b) / 2 ] =3720kN

ABK-4. TPJembatan jalan raya direncanakan mampu memikul beban hidup merata pada trotoaryang besarnya tergantung pada luas bidang trotoar yang didukungnya. Hubungan antarabeban merata dan luasan yang dibebani pada trotoar, dilukiskan seperti Gambar 4 ataudapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :Untuk A 10 mq =5kPaUntuk 10 m < A 100 mq =5-0,0033 * (A - 10)kPaUntuk A > 100 mq =2kPaA = luas bidang trotoar yang dibebani pejalan kaki (m)q = beban hidup merata pada trotoar (kPa)Gambar 4.Pembebanan untuk pejalan kakiPanjang bentangL =40mLebar trotoarb2 =1.5mJumlah trotoarn =2Luas bidang trotoar yang didukung PierA = b2*L*n =120mBeban merata pada pedestrianq =2kPaBeban pada Pier akibat pejalan kakiPTP = A * q =240KN

ABK-5. TBGAYA REM (TB)Pengaruh pengereman dari lalu-lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjangdan dianggap bekerja pada permukaan lantai jembatan. Besarnya gaya rem arah memanjangjembatan tergantung panjang total jembatan (L t). Hubungan antara besarnya gaya remdan panjang total jembatan dilukiskan seperti pada Gambar 5, atau dapat dinyatakan denganpersamaan sebagai berikut :Gaya rem,TTB =250KNuntuk Lt 80 mGaya rem,TTB =250 + 2.5 * (Lt - 80)KNuntuk 80 Lt < 180 mGaya rem,TTB =500KNuntuk Lt 180 mGambar 5. Gaya remuntuk,Lt = L =40mGaya rem =500kNGaya rem pada pier (untuk 2 jalur lalu lintas),TTB = 2 * 250 =1000kNLengan terhadap fondasiYTB = ht + Lc + a + hb =13.3mMomen pada fondasi akibat gaya remMTB = PTB * YTB =13300kNmLengan terhadap dasar pier wallY'TB = Lc + a + hb =11.3mMomen pada pier wall akibat gaya remMTB = PTB * Y'TB =11300kNm

ABK-6. EW6. BEBAN ANGIN6.1. BEBAN ANGIN ARAH Y (MELINTANG JEMBATAN)Beban angin dihitung dengan rumus sebagai berikut :Cw =1.25Vw =35m/detpanjang bentang, L =40mTinggi bidang samping atas, ha =2.75mTinggi bidang samping kendaraan, hk=2mAb1 = L * (ha+ hk) =190m2Beban angin pada struktur atas :T-EW1=174.5625kNlengan terhadap fondasi : Y-EW1= ht+Lc+a+ha/2=12.575mmomen pada fondasi akibat angin atas : M-EW1= T-EW1*Y-EW1 =2195.1234375kNmlengan terhadap dasar pier wall: Y'EW1= Lc+a+ha/2 =10.575mmomen pada pier wall akibat angin atas : M'-EW1= T-EW1 * Y'-EW1=1845.9984375kNmtinggi bidang samping struktur bawah : Lc+a =9.2mAb2 = 2* h* (Lc+a) =22.08m2Beban angin pada struktur bawah :T-EW2 =20.286kNlengan terhadap fondasi : Y-EW2 = ht+(Lc+a)/2 =6.6mmomen pada fondasi akibat angin bawah : M-EW2= T-EW2*Y-EW2 =133.8876kNmlengan terhadap dasar pier wall : Y'-EW2= (Lc+a)/2 =4.6mmomen pada pier wall akibat angin bawah,M'-EW2 = T-EW2*Y'-EW2 =93.3156kNmTotal gaya akibat beban angin = T-EW= T-EW1 + T-EW2 =194.8485kNTotal momen pada fondasi akibat beban angin = M-EW1+M-EW2=2329.0110375kNmTotal momen pada pier wall akibat beban angin = M'-EW1+M'-EW2=1939.3140375kNmT-EW =1.764kNmbidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan tinggi 2mdi atas lantai jembatanh=2mjarak antar roda kendaraanx=1.75mgaya pada abutment akibat transfer beban angin ke lantai jembatan,P-EW= 2* (1/2*h/x * T-EW) * L =80.64kN6.2 BEBAN ANGIN ARAH X (MEMANJANG JEMBATAN) :ukuran bidang pier yang ditiup angin :Tinggi: Lc+a =9.2mLebar: 2*(B+h) =12.4mluas bidang pier yang ditiup angin, Ab= 2*(B+h) * (Lc+a) =114.08m2Beban angin pada struktur atas :T-EW = 0.0006*Cw*Vw^2*Ab =104.811kNlengan terhadap fondasi : Y-EW = ht + (Lc+a)/2 =6.6mmomen pada fondasi akibat beban angin, M-EW= T-EW*Y-EW=691.7526kNmlengan terhadap pier wall : Y'-EW= (Lc+a)/2 =4.6mmomen pada pier wall akibat beban angin, M'-EW= T-EW*Y'-EW =482.1306kNm

ABK-7. DEBRIS7. ALIRAN AIR, BENDA HANYUTAN, DAN TUMBUKAN7.1 ALIRAN AIR7.1.1 GAYA SERET ARAH Y (MELINTANG JEMBATAN)CD =0.7Va =3m/detsudut arah aliran terhadap pier, u =10'kedalaman air banjir, Hb=3mLebar pier tegak lurus aliran, h=1.2mlebar proyeksi pier tegak lurus aliran, AD=Hb*2*h/cosu =7.3110716056m2gaya pada pier akibat aliran air, T-EF=0.5* CD* Va^2*AD =23.0298755576kNlengan terhadap fondasi, Y-EF = Hb/2 +ht =3.5mmomen pada fondasi akibat aliran air: M-EF= T-EF* Y-EF =80.6045644515kNmlengan terhadap pier wall, Y'-EW= Hb/2 =1.5mmomen pada pier wall akibat aliran air, M'-EF= T-EF* Y'-EF=34.5448133364kNm7.2 GAYA ANGKAT ARAH X (MEMANJANG JEMBATAN)CL=0.9

Search related