176
1 SUB POKOK BAHASAN : 5.1. Jenis-jeins Jembatan 5.2. Bagian-bagian Struktur Jembatan 1. Tujuan Pembelajaran Umum : Mamapu mengenal jenis-jenis Jembatan Balok Komposit dan mengidentifikasi bagian-bagian struktur dari masing- masing Jenis Jembatan baja 2. Tujuan Pembelajaran Khusus : a. Menjelaskan jenis-jenis struktur Jembatan Balok Komposit b. Menjelaskan Bentuk Struktur dari masing-masing Jembatan Balok Komposit c. Mengindentifikasi Bagian-bagian Struktur Jembatan d. Mengidentifikasi perbedaan Bagian Struktur Atas dan Bawah I L U S T R A S I Struktur Baja Jembatan u Juruan Teknik Sipil Moeljono POLITEKNIK NEGERI BANDUNG PENGENALAN JENIS & BAGIAN STRUKTUR JEMBATAN BAB 1

Materi Diktat Jembatan Komposit

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Jembatan

Citation preview

PENGENALAN JEMBATAN BAJA

20

PENGENALAN JENIS & BAGIAN STRUKTUR JEMBATAN

BAB1SUB POKOK BAHASAN :5.1. Jenis-jeins Jembatan 5.2. Bagian-bagian Struktur Jembatan

1. Tujuan Pembelajaran Umum :Mamapu mengenal jenis-jenis Jembatan Balok Komposit dan mengidentifikasi bagian-bagian struktur dari masing-masing Jenis Jembatan baja

2. Tujuan Pembelajaran Khusus :a. Menjelaskan jenis-jenis struktur Jembatan Balok Kompositb. Menjelaskan Bentuk Struktur dari masing-masing Jembatan Balok Kompositc. Mengindentifikasi Bagian-bagian Struktur Jembatan d. Mengidentifikasi perbedaan Bagian Struktur Atas dan Bawah

I L U S T R A S I

1.1. Jenis-jenis Jembatan

1.1. Jenis-jenis Struktur Jembatan BajaJembatan merupakan suatu bangunan yang dipergunakan untuk melintasi lalulintas dari rintangan yang berupa; sungai ataupun saluran air, lembah, jurang, danau dan jalan raya ataupun jalan KA, harus direncanakan dengan menggunakan jenis struktur dan bahan konstruksi yang tepat sehingga dicapai optimalisasi perencanaan sesuai dengan fungsinya.Jenis jembatan bermacam-macam dilihat dari bentuk dan fungsi pemakaiannya, namun secara garis besar jenis jembatan dapat dibedakan atas :1.1.1. Klasifikasi Jembatan menurut Material Material yang digunakanKlasifikasi jembatan menurut material yang digunakan dibedakan atas bahan yang dominan dipergunakan, terutama bahan sebagai struktur utama Banguan Atas (Gelagar Induk), yaitu :a) Jembatan Kayu Jenis jembatan ini bangunan atasnya terbuat dari bahan balok kayu sebagai gelagar jembatan dan papan sebagai struktur lantai kendaraan. Bahan kayu yang digunakan diambil dari kayu jenis kelas awet (A) dan kelas kekuatan (I) yang biasanya dari jenis kayu Jati, kayu Bengkirai, kayu Ulin, dan kayu-kayu jenis lain yang tahan terhadap air dan cuaca. Bentuk struktur dari jembatan kayu biasanya berupa ; Jembatan Rangka Batang Kayu dan Jembatan Gelagar biasa yang biasanya digunakan pada jembatan bentang pendek. Alat sambung yang digunakan untuk sambungan antara elemen jembatan digunakan Baut Biasa dengan pelat simpul dari pelat baja .

Tampak potongan melintang bentang )Gambar. 1.1.a. (Jembatan Gelagar) Kayu

b). Jembatan Pasangan BatuJembatan jenis ini seluruh struktur baik struktur bawah (Sub structrure) dan struktur atas (Super structure) dibuat dari pasangan batu kali atau bata merah yang merupakan jenis jembatan dengan struktur sistim grafitasi yang kekuatannya mengandalkan dari berat struktur. Bentuk dari jembatan ini sebagian besar berbentuk struktur lengkung dibagian bentang yang harus menahan beban utama seperti pada gambar berikut

)))BBBBatu)Gambar. 1.1.b. (Jembatan Pasangan Batu)

c). Jembatan Baja Jembatan dengan material baja merupakan jembatan yang banyak digunakan disamping jembatan dengan material beton. Jembatan jenis ini bermacam-macam tipe dan bentuknya, seperti Jembatan Gelagar Biasa, Jembatan Gelagar Box, Jembatan Gelagar Plat Girder, Jembatan Rangka Batang, Jembatan Gantung yang sangat tergantung dari bentang jembatan, yang akan dijelaskan pada pasal berikut.

d). Jembatan BetonJembatan dengan material beton banyak digunakan dan perkembangan teknologi jembatan beton sangat pesat baik teknologi strukturnya maupun cara pelaksanaannya. Jembatan dengan material beton sering dilaksanakan dengan cara cor ditempat atau dengan beton pracetak. Tipe jembatan beton ini antara lain : Jembatan Monolit, jembatan Prategang, Jembatan Komposit, yang akan dijelaskan pada pasal berikut.

1.1.2. Klasifikasi Jembatan menurut kegunaan :a) Jembatan Jalan Raya :Jembatan yang digunakan untuk menghubungkan jalan raya yang melintasi rintangan seperti sungai, jalan lain dan sebagainya, untuk dilewati lalu-lintas kendaraan darat.

Gambar. 1.1.c. (Jembatan Jalan Raya)

b) Jembatan Kereta Api :Jembatan yang digunakan untuk menghubungkan jalan Rel yang melintasi rintangan seperti sungai, jalan lain dan sebagainya, untuk dilewati Kereta Api.

Gambar.1.1.d (Jembatan Kerata Api)

c) Jembatan Penyeberangan Orang (JPO) :Jembatan yang digunakan untuk penyeberangan orang / pelajan kaki yang melintasi rintangan jalan (seperti jalan raya, jalan KA dsb).

Gambar. 1.1.e. (Jembatan Penyebrangan Orang )d) Jembatan Lain-lain :Jembatan yang digunakan untuk menghubungkan Saluran Air, Pipa gas, Pipa minyak, Kabel Aliran Listrik dan sebagainya yang melintasi rintangan. Dan biasanya jembatan ini didekatkan dengan jembatan lintasan lalu-lintas agar mudah merawatanya dan inspeksi dari sarana yang dilintaskan. 1.1.3. Klasifikasi Jembatan menurut Bentuk Struktur :Didasarkan pada bentuk atau tipe stuktur jembatan, jembatan dibedakan dari bentuk struktur Gelagar induknya yaitu Gelagar yang menopang seluruh elemen struktur jembatan dan mentransfer seluruh beban struktur yang langsung berhubungan dengan bangunan bawah. Adapun bentuk struktur jembatan terdiri atas :a) Jembatan Balok Gelagar BiasaJembatan ini digunakan pada jembatan dengan bentang pendek sampai sedang dan beban hidup yang lewat relatif kecil (Jembatan Penyeberangan Orang dan sebagainya). Gelagar Induk jembatan ini merupakan struktur balok biasa yang menumpu pada kedua Abutment dengan susunan struktur ; Gelagar Induk-Pelat Lantai Kendaraan, dengan dilengkapi Tiang Sandaran (non struktur), seperti pada jembatan gelagar biasa dengan material kayu atau baja seperti pada gambar berikut.

Gambar. 1.1.f (Jembatan Balok Biasa)b) Jembatan Balok Pelat Girder. Jenis jembatan ini sering digunakan pada jembatan jalan KA dengan bentang sedang. Struktur Gelagar Induk jembatan merupakan Balok profil buatan dari pelat baja dengan tebal tertentu disusun sedemikian rupa sehinggga merupakan Balok yang profosional dan efektif untuk menahan beban yang bekerja yang menopang gelagar meintang dan memanjang yang dengan bentuk struktur seperti gambar berikut.

Gambar. 1.1.g. (Jembatan Gelagar Pelat Girder)

c) Jembatan Balok Monolit Beton BertulangMerupakan Jembatan Beton bertulang yang antara Gelagar Induk dan Pelat lantai Kendaraan dicor bersamaan dan menyatu sebagai Balok T. Seluruh struktur yang terdiri dari Balok dan pelat lantai, yang juga sering diantara balok dipasang balok diafragma menopang diatas Abutment, seperti gambar berikut.

Gambar. 1.1.h. (Jembatan Balok Beton Monolit))

d) Jembatan Gelagar Komposit Jembatan ini Gelagar Induknya merupakan paduan dari dua jenis material yaitu Balok profil baja dengan pelat lantai beton bertulang yang dihubungkan dengan penghubung geser (Shear Connector), Jenis jembatan ini sering digunakan ada jembatan dengan bentang relatif panjang, yang efektif adalah dari bentang 15 meter sampai dengan 30 meter dan biasanya digunakan pada struktur dengan balok diatas dua bentang (Simple Beam). Bentuk dan susunan dari Jembatan komposit seperti gambar berikut.

Gambar 1.1.i. (Jembatan Komposit Baja-Beton)

e) Jembatan Rangka BatangStruktur jembatan baja rangka batang mempunyai tipe rangka yang banyak jenisnya. Struktur jembatan rangka batang dengan material profil-profil baja digunakan pada jembatan dengan bentang yang relatif panjang. Susunan dari struktur jembatan rangka batang ini terdiri dari; Struktur rangka batang dipasang di bagian kiri-kanan yang merupakan Gelagar Induk, yang menopang Gelagar Melintang dan gelagar memanjang yang bekerja menahan beban kerja dari lantai kendaraan, seperti pada gambar berikut.

Gambar. 1.1.j. (Jembatan Gelagar Rangka Batang)f) Jembatan GantungJembatan Gantung merupakan struktur jembatan yang terdiri dari struktur penopang yang berupa Tiang (pilar atau Menara), struktur Jembatan berupa Gelagar Induk dan gelagar melintang, Lantai Kendaraan, Penjangkar Kabel dan Kabel Penggantung yang membentang sepanjang bentang sejajar dengan arah memanjang jembatan, dimana kabel sebagai struktur utama yang mentransfer seluruh beban ke bagian bawah jembatan yang berupa Abutmen, penjangkar kabel dan tiang Penopang. Seluruh kabel diikat dan ditopangkan pada penjangkar kabel dan tiang penopang utama, kabel sebagai penopang seluruh bangunan atas, seperti pada gambar berikut :

Gambar. 1.1.k. (Jembatan Gantung )

g) Jembatan Balok Beton Prategang (Pre Strees)Gelagar Induk dari jembatan ini merupakan balok beton bertulang yang diberi pra tegangan dari kabel yang dipasang sedemikian rupa sehingga seluruh beban hidup jembatan dapat di lawan dengan prategangan yang didapat dari penarikan kabel dalam tendon yang diletakkan di dalam tubuh balok tersebut. Jembatan ini sering digunakan pada jembatan dengan bentang yang relatif panjang, seperti yang terlihat pada gambar Jembatan Layang Mono rell

Gambar. 1.1.l (Jembatan Prategang)

h) Jembatan Tipe Lain Jembatan tipe dengan jenis struktur yang lain seperti Jembatan Pelengkung tiga sendi Jembatan Kombinasi dari Struktur yang ada, merupakan jembatan dengan struktur utama adalah merupakan jenis struktutr seperti yang dijelaskan pada pasal-pasal diatas.

1.1.4. Klasifikasi Jembatan menurut Kelas Muatan :Didasarkan pada prosentase muatan hidup yang dapat melewati jembatan dibandingkan dengan kendaraan standar, yaitu terdiri atas : Jembatan Kelas Standar (A/I) : Merupakan jembatan kelas standar dengan perencanaan 100 % muatan T dan 100 % muatan D. Dalam hal ini lebar jembatan adalah (1,00 + 7,00 + 1,00) meter Jembatan Kelas Sub Standar (B/II) : Merupakan jembatan kelas standar dengan perencanaan 70 % muatan T dan 70 % muatan D. Dalam hal ini lebar jembatan adalah ( 0,50 + 6,00 + 0,50 ) meter Jembatan Kelas Low Standar (C/III) : Merupakan jembatan kelas standar dengan perencanaan 50 % muatan T dan 50 % muatan D. Dalam hal ini lebar jembatan adalah (0,50 + 3,50 + 0,50) meter

1.2. Bagian-Bagian Struktur Jembatan

STRUKTUR JEMBATAN BAJA LANJUTMinggu 1:

Struktur jembatan terbagi atas Konstruksi Bangunan atas (Superstructure) dan Konstruksi Bangunan Bawah (Substructure), yang terdiri atas bagian-bagian struktur sebagai berikut. 1.2.1. Struktur Bangunan Atas (Superstructure) :Merupakan struktur yang langsung menerima semua beban termasuk beban hidup lalu-lintas dan berat sendiri struktur, bentuk struktur bangunan atas ini menggambarkan tipe atau jenis strukutur jembatan. Bangunan atas terdiri dari bagian-bagian :a) Pelat Lantai Kendaraan Merupakan bagian konstruksi jembatan yang langsung menerima beban lalu-lintas yang berjalan di atasnya, yang di dalam perencanaan diperhitungkan terhadap beban hidup/muatan T dari tekanan gandar roda kendaraan dan berat konstruksi yang dipikulnya (termasuk berat sendiri lantai). Lantai kendaraan biasanya digunakan balok papan kayu atau yang sering digunakan adalah lantai beton bertulang. Lantai kendaraan diletakkan langsung di atas Gelagar Induk atau gelagar memanjang pada jembatan Rangka Batang. b) Trotoar Merupakan bagian layanan jembatan yang digunakan untuk sarana pejalan kaki, yang berada dibagian pinggir kiri-kanan lantai kendaraan. Ketinggian permukaan lantai trotoar dibuat lebih tinggi dari pada ketinggian permukaan lapisan aus lantai kendaraan. c) Tiang Sandaran :

Pelat Lantai Kendaraan Lantai Trotoir Pipa Sandaran Tiang Sandaran (Jarak as ke as = 2 m) Tiang sandaran yang dilengkapi dengan pipa sandaran merupakan bagian struktur jembatan yang dipasang dibagian tepi luar lantai trotoar sepanjang bentang jembatan berfungsi sebagai pengaman untuk pejalan kaki yang lewat diatas trotoar, juga merupakan konstruksi pelindung bila terjadi kecelakaan lalu-lintas.

Gambar. 1.2.a. Konstruksi Trotoar dan Tiang Sandaran

d) Gelagar Memanjang (Balok Lantai)Merupakan bagian konstruksi jembatan yang berfungsi memikul lantai kendaraan yang kemudian meneruskan beban-beban tersebut kebagian konstruksi di bawahnya.e) Gelagar Melintang Adalah bagian konstruksi yang berada di bawah gelagar memanjang untuk memikul gelagar memanjang yang akan diteruskan ke gelagar induk. Gelagar ini akan menahan momen lentur dan momen punteir bila terjadi gaya-gaya arah melintang jembatan seperti angin dan gempa.f) Gelagar Induk Merupakan bagian utama konstruksi bangunan atas, yang berfungsi meneruskan seluruh beban yang diterima bangunan atas dan diteruskan ke bangunan bawah. Gelagar induk biasanya biasanya berupa Rangka Batang atau Balok Girder dan Balok Komposit.g. Tumpuan JembatanSebagai bagian struktur yang diletakkan diatas Abutmen dan Pilar sebagai landasan Gelagar Induk menumpu di bagian struktur bawah. Bahan yang sering digunakan sebagai Tumpan ini adalah Besi Cor (Berupa Roll dan Engsel), dan Lempengan Super Rubber Elasitic yang dilapisi pelat baja.h. Drainase Drainase pada Jembatan berfungsi untuk mengalirkan air yang ada di lantai kendaraan ke saluran pembuang sehingga tidak menggenangi lantai kendaraan jembatan, yang sangat mengganggu jalannya lalu-lintas yang melewatinya. Letak dan susunan dari drainase ini ditunjukkan pada gambar berikut:

Lantai KendaraanGambar. 1.2.b. Drainase Lantai KendaraanLantai Trotoir

Secara keseluruhan susunan dari struktur bangunan atas dari konstruksi jembatandicontohkan Jembatan Balok Komposit seperti berikut:

Gambar .2.1.c. (Bagianbagian Struktur Bangunan Atas dari Jembatan Jangka Batang)

Gambar. 2.1.d. (Pelaksanaan Bangunan Atas Jembatan Rangka Bantang Dengan Balok Strenger Komposit)

1.2.2. Struktur Bangunan Bawah (Sub Structure)Merupakan struktur yang berhubungan langsung dengan tanah pendukung atau pondasi jembatan, yang berfungsi meneruskan beban dari seluruh bangunan atas lewat tumpuan jembatan yang diteruskan ke tanah pendukung /pondasi. Bangunan bawah ini terdis atas :a) AbutmentBagian yang memikul kedua pangkal jembatan yang terletak di ujung bentang jembatan (di tepi-tepi lebar lintasan) yang berfungsi untuk meneruskan seluruh beban bangunan atas ke pondasi/tanah pendukung, bagian ini dibangun dari bahan beton bertulang atau pasangan batu kali yang dilengkapi dengan sayap Abutment.

Gambar. 2.1.e. (Abutment)

b. Pilar Merupakan bagian lain dari bangunan bawah yang terletak di bentang jembatan diantara pangkal jembatan, berfungsi seperti Abutment yang membagi beban dan memperpendek bentang jembatan. Biasanya dibangun dari Beton bertulang atau tiang panjang (beton atau Pipa baja) dan di atasnya terdapat kepala pilar.

Gambar. 2.1.f (Pilar Jembatan Rangka Batang)

Gambar Pelaksanaan Pilar Betonc) PondasiPondasi berfungsi menyalurkan dan meratakan beban dari abutment ke tanah pendukung. Penggunaan jenis pondasi tergantung dari kondisi tanah pendukung.

Gambar. 2.1.g. Struktur Bangunan Bawah (Pilar dan Pondasi Jembatan)

1.3. Rangkuman

A. Jenis Jembatan diklasifikasikan menurut :1. Material yang digunakan :a Jembatan Kayub Jembatan Pasangan Batu/Batac Jembatan Betond Jembatan Baja e Jembatan Komposit Baja dan Beton 2. Kegunaan Lalu-lintas yang dilewatkan :a Jembatan Kereta Apib Jembatan Lalu-lintas Jalan Rayac Jembatan Penyeberangan Orang (JPO)d Jembatan Pelintasan Instalasi (Pipa, Saluran Air, Kabel dll) 3. Bentuk Struktur :a . Jembatan dengan Balok Biasa

Terdiri dari : Gelagar Induk (Balok Kayu, beton , Baja )Pelat Lantai Kendaraan (Pelat Beton, Papan )Tiang Sandaran (Non Struktur)

b . Jembatan Beton Monolit

Bagian Gelagar Induk dari Balok beton bertulang menyatu dengan Pelat lantai kendaraan dan Tiang sandaran.

c . Jembatan Komposit

Gelagar Induk dari Profil Baja dengan diberi Penghubung Geser (Shear Connector) Pelat lantai dicor diatasnya, sehingga kekuatan balok dapat dihitung sebagai Balok T komposit baja beton.d . Jembatan Prategang

Pelat Lantai Kendaraan

Gelagar Induk Balok Beton

Setengah Bentang

Kabel Prategang

Terdiri dari : Gelagar Induk Balok Beton Bertulang dengan Kabel PrategangKabel Prategang (Kabel Inti dan Tendon)Blok Pengunci Kabel (End Block) Pelat Lantai Kendaraan (biasanya pracetak )

e . Jembatan Balok Pelat Girder (Jalan Kerata Api)

Balok Profil Girder (Bisa berbentuk BOX Lantai Kendaraan (Jalan KA) Gelagar Melintang

Pada Jembatan Jalan Raya . Balok Girder bisa berupa Box Girder (Contoh di Jembatan Layang Tomang Jakarta)

f . Jembatan Rangka Batang

Gelagar Induk merupakan struktur rangka batang yang menahan semua beban kerja melalui Gelagar Melintang (Cross Girder) dan memanjang .

g. Pilar UtamaKabel Utama Tali Penggantung Struktur Atas JembatanJembatan Gantung

Penjangkar Kabel

4. Kelas Muatan Jembatan Kelas Standar (A/I) : Merupakan jembatan kelas standar dengan perencanaan 100 % muatan T dan 100 % muatan D. Dalam hal ini lebar jembatan adalah (1,00 + 7,00 + 1,00) meter Jembatan Kelas Sub Standar (B/II) : Merupakan jembatan kelas standar dengan perencanaan 70 % muatan T dan 70 % muatan D. Dalam hal ini lebar jembatan adalah ( 0,50 + 6,00 + 0,50 ) meter Jembatan Kelas Low Standar (C/III) : Merupakan jembatan kelas standar dengan perencanaan 50 % muatan T dan 50 % muatan D. Dalam hal ini lebar jembatan adalah (0,50 + 3,50 + 0,50) meter

B. Bagian Struktur Jembatan Terdiri dari1. Struktur Jembatan dibagi menjadi dua (2) bagian :a Struktur Bagian Atas (Super Structure)b Struktur Bagian Bawah (Sub Structure)2. Struktur Bagian Atas terdiri :a Pelat Lantai Kendaraanb Lantai Trotoarc Tiang Sandarand Gelagar Memanjange Gelagar Melintangf Gelagar Induk g Tumpuan Jembatanh Drainase3. Struktur Bagian Bawah terdiri dari :a Abutmentb Pilar Jembatan c Pondasi

1.4. Test Formatif1.4.1. Pre TestPertanyaan :1. Apa yang saudara ketahaui tentang jembatan?2. Gambarkan Bentuk Jembatan Balok Komposit yang pernah saudara lihat!3. Sebutkan beberapa bentuk jembatan Balok Komposit yang saudara ketahui?4. Sebutkan Bagian struktur Jembatan?Jawaban :1. ................................................................................................................2. ................................................................................................................3. ................................................................................................................4. .........................................................................................................................

1.4.2. Latihan Soal (Bentuk Tanya jawab langsung saat perkuliahan)

1.4.3. Post Test1. Ada berapa klasifikasikan Jembatan yang anda ketahui ?

2. Apa maksud dari Klasifikasi Jembatan menurut Kelas muatan ? Jelaskan ada berapa Kelas muatan ?

3. Ditinjau dari bentuk struktur jembatan, ada berapa bentuk struktur ?

4. Jelaskan fungsi masing-masing bagian struktur jembatan ?

5. Gambarkan sket dari struktur jembatan Balok Komposit, jelaskan elemen-elemen strukturnya ?

6. Ada berapa bagian struktur Jembatan ?

7. Sebutkan Bagian-bagian yang termasuk Struktur Atas jembatan ?

8. Sebutkan Bagian-bagian yang termasuk Struktur Bawah jembatan ?

10. Gambarkan Susunan elemen struktur dengan benar dari Struktur Atas jembatan !

11. Apa Fungsi dari Drainase yang ada di bagian Struktur Atas Jembatan ?

12. Apa fungsi dari Abutment Jembatan ?

PENGENALAN KOMPOSIT SEBAGAI BALOK GIRDER JEMBATAN JEMBATAN

BAB2SUB POKOK BAHASAN :2.1. Pemahaman Struktur Komposit 2.2. Balok Komposit Baja-Beton2.3. Teori Dasar Balok Komposit

2.1 Pemahaman Struktur Komposit2.1.1 Pembahasan Umum Struktur KompositAksi komposit atau konstruksi komposit dalam struktur adalah interaksi dari elemen struktur yang berbeda dan dapat terjadi dengan menggunakan material yang sama atau berlainan. Termasuk dalam konstruksi komposit adalah balok baja-beton, kolom baik terbungkus penuh atau sebagian, atau diikat dengan menggunakan shear connector dan balok beton. Konstruksi komposit yang paling umum dalam bangunan adalah komposit baja-beton dimana baja dan plat beton bertulang (cor ditempat atau prefab) dihubungkan dengan shear connector sehingga bekerja sebagai satu kesatuan. Balok baja dapat terbungkus penuh dalam beton, terbungkus sebagian, atau ditempatkan dibawah plat. Jika selimut beton atau beton pembungkus monolit mempunyai ketebalan minimum tertentu, ikatan dengan balok baja akan memberikan aksi komposit dan akan didapat tambahan kekakuan. Untuk menjamin terjadi aksi komposit maka harus disediakan shear connector berupa stud, tulangan baja, atau bentuk lain yang dilas pada flens atas dari balok baja dan tertanam dalam plat beton.

2.1.2 Tipe Konstruksi KompositBeberapa sistem komposit dari material konstruksi yang sama dan berlainan akan dibahas disini. Sistem komposit dari material yang sama adalah: 1. Struktur monolit, misalnya elemen struktur beton cor ditempat (pondasi, kolom, balok, portal, shear wall, pelat, panel). 2. Struktur komposit, yaitu antara elemen struktur precast dengan elemen beton cor ditempat. Contoh: balok beton cor ditempat dengan plat precast beton bertulang. 3. Struktur orthotropik, terjadi pada balok baja yang berinteraksi dengan plat baja.

2.1.3 Aksi Komposit Vs Non Komposit Hasil penelitian menunjukan bahwa konstruksi komposit akan kompetitif dibandingkan dengan struktur baja dan beton bertulang pada struktur dengan bentang medium dan panjang. Kelebihan konstruksi komposit dengan non komposit bervariasi tergantung jenis struktur, lokasi, harga material dan pekerja. Namun segara garis besar keuntukngan struktur komposit pada konstruksi jembatan dapat diresumekan sebagai berikut :1. Tinggi balok baja dapat dikurangi karena berkurangnya beban mati yang diterima oleh baja relatif kecil2. Kapasitas beban layan dapat ditingkatkan3. Berat struktur secara keseluruhan semakin ringan, jadi juga akan mengurangi biaya bangunan secara keseluruhan (termasuk Bangunan Bagian Bawah)

2.1.4 Peranan Penting dari Transfer Geser dalam Aksi Komposit (Shear Connector) Aksi komposit antara baja dan beton memperlihatkan adanya interaksi antara keduanya dan transfer geser pada sambungan. Balok baja yang terbungkus seluruhnya oleh beton terdapat luas transfer geser yang cukup besar. Pada balok baja yang terbungkus beton, terdapat transfer geser yang lebih kecil akibatnya adanya ikatan dan friksi pada pertemuan baja dan plat lantai. Hal ini tidak dapat diharapkan jika terjadi beban yang dapat menghilangkan ikatan, misalnya beban siklis. Shear connector diperlukan untuk memberikan aksi komposit dengan dua tujuan: 1. Mentransfer gaya geser antara baja dan beton, sehingga membatasi geseran pada sambungan. Hal ini untuk menjamin balok-pelat bekerja sebagai satu kesatuan untuk menahan lentur longitudinal dengan satu garis netral untuk penampang komposit. 2. Untuk mencegah lendutan keatas antara balok baja dengan pelat beton, yaitu untuk menghindari terjadinya pemisahan baja dan beton pada arah tegak lurus permukaan sambungan. 2.1.5 Konsep Perencanaan Elemen Struktur Komposit Prilaku dan desain elemen struktur komposit untuk berbagai beban dan kondisi lingkungan harus memperhatikan: 1. Kekuatan: lentur, aksial, vertikal, buckling geser dari flens. 2. Sifat layan: defleksi jangka pendek dan jangka panjang, kontrol retak, pergeseran longitudal, vibrasi, dan pengaruh fisik. 3. Ragam keruntuhan dan daktilitas: batas keamanan pada kondisi batas yang berbeda.

2.2 Struktur Komposit Baja dan Beton2.2.1 Material KompositCiri struktur komposit berdasarkan pada sifat interaksi antara struktur elemen baja dan beton yang dirancang untuk memanfaatkan kekuatan maksimum dari tiap material dalam menahan beban. Elemen dan sistem komposit yang dihasilkan secara umum menggambarkan tingkat efisiensi tinggi dalam menahan beban sehingga biaya menjadi efektif lebih ringan.Karakteristik terpenting dari struktur baja adalah kekuatan yang tinggi, modulus elastisitas tinggi, dan daktilitas yang tinggi, yang menghasilkan dimensi elemen berukuran kecil, bentang bersih yang panjang, dan sifat adaptif yang baik dalam pembuatan dan penggunaannya. Kelebihan utama lainnya, berhubungan dengan ringannya baja persatuan luas bangunan, stabilitas dimensional bangunan, kemudahan untuk dimodifikasi, dan kecepatan pembangunan yang dihasilkan dari prepabrikasi elemen dan sambungan. Konstruksi beton memiliki sifat tahan api, baik daya lekat massa yang tinggi dan biaya material yang relatif rendah. Konstruksi Beton ini dapat diubah kedalam bentuk apapun asal dapat menghasilkan konstruksi yang kompleks dan bentuk-bentuk arsitektural, termasuk bentuk pracetak yang dibuat memiliki bentuk struktural yang efisien. Pengguanaan beton dalam konstruksi komposit menguntungkan pada aplikasi berikut : Pelat lantai (Floor framing) yang mempunyai sifat isolasi pada beton. Pelat lantai beton membentuk diafragma horizontal yang kaku, memberikan stabilitas pada sistem bangunan ketika mendistribusikan kekuatan gempa pada beban lateral yang menahan elemen.

2.2.2 Pembebanan Pada Struktur KompositDesain elemen struktur komposit harus memperhitungkan sambungan antara material baja dan beton, yang ditandai dengan interaksinya bergantung waktu, termasuk pengaruh daya tahan terhadap beban konstruksi sementara, pembagian beban, dan kesesuaian deformasi. Perubahan selanjutnya dalam pembagian beban dikarenakan adanya pemuaian dan penyusutan dari beton. Beban mati (Dead load) meliputi berat sendiri dari semua elemen tetap meliputi rangka baja, dinding dan kolom beton, selubung beton, plat lantai, lantai baja dan lain sebagainya. Beban hidup (Live load) meliputi semua beban yang diasumsikan berubah setelah digunakan pada struktur lengkap. Beban hidup pada bangunan jembatan meliputi beban Lalu-lintas yang terdiri dari Muatan T dan muatan jalur D. Ada atau tidak adanya penyokong pada saat pemasangan konstruksi mengakibatkan adanya hubungan langsung antara beban mati dan beban hidup dalam material komposit. Dulu sistem rangka lantai komposit sering didesain sebagai sokongan untuk mencegah tegangan lentur berlebihan akibat beban mati pada elemen konstruksi baja yang disebabkan oleh berat baja dan beton segar. Tetapi, tegangan tinggi seperti itu adalah kekhasan dari konstruksi tanpa sokongan unshored. Percobaan pada balok komposit menunjukkan bahwa redistribusi tegangan berlangsung dalam penampang komposit ketika mendekati batas maksimum. Kekuatan maksimum penampang komposit tidak tergantung pada ada atau tidaknya sokongan pada saat konstruksi. Sebagai hasilnya, seluruh beban yang awalnya diasumsikan, dapat bertindak berdasarkan penampang komposit keseluruhan, juga pada desain tegangan. Selain itu, perkiraan defleksi akibat beban mati dari konstruksi harus berdasarkan pada kekakuan penampang baja itu sendiri. 2.2.3 Sistem Struktur KompositYang termasuk kedalam sistem lantai komposit adalah penyokong balok baja struktural, balok melintang, gelagar, atau rangka yang dihubungkan oleh sambungan geser (shear connector) dengan pelat lantai beton untuk membentuk sebuah balok T efektif yang tahan terhadap beban terutama beban lentur akibat gravitasi. Kemampuan dari sistem ini diakibatkan oleh sifat kuat dari komponen lantai beton itu, kemampuan jarak bentang baja, dan kemampuan elemen baja. Keuntungan dari sistem lantai komposit yaitu efisien dalam biaya material, tenaga kerja dan waktu pekerjaan.

2.2.3.1 Pelat LantaiPelat lantai komposit adalah sistem pelat lantai yang terdiri dari lembaran tipis baja berprofil atau bergelombang yang dikombinasikan dengan campuran beton (Gambar 2.1). Lembaran baja tersebut berfungsi untuk bekisting tetap dan sebagai pengganti tulangan tarik.

pelat betonpenghubung geserbalok bajaLembaran bajatulangan

Embossments

Gambar 2.1 Pelat Komposit

Menurut SNI-LRFD 13.1, lebar effektif pelat lantai (bE) seperti pada Gambar 2.2 yang membentang pada masing-masing sisi dari sumbu balok adalah : bE dari bentang balok jarak antara tumpuan ; bE jarak bersih antara sumbu balok-balok yanh bersebelahan; bE jarak ke tepi pelat.

Gambar 2.2 Pelat Komposit

Aksi komposit antara pelat lantai baja gelombang dengan pelat beton dapat terbentuk melalui lekatan kimia dan friksi aktif antara kedua material, kekangan pasif, profil dek dan adanya bentuk geometris yang khas pada lembaran baja serta mampu pula menahan gaya geser yang terjadi.

2.2.3.2 Lembaran Baja Bergelombang (Deck)Untuk dek baja bergelombang yang menahan beban lentur, SNI 03-1729-2002 [2002:88] seperti yang terlihat pada Gambar 2.3 memberikan persyaratan sebagai berikut :1. Tinggi nominal gelombang hr 75 mm (3 in)2. Lebar rata-rata gelombang wr 50 mm (2 in)3. Pelat beton harus disatukan dengan balok baja melalui penghubung geser jenis paku yang dilas, diameter penghubung geser ds 20 mm4. Ketebalan pelat beton di atas dek baja 50 mm

Gambar 2.3 Persyaratan Untuk Dek Baja Bergelombang dan Penghubung Geser Jenis Paku

Umumnya pelat beton komposit bekerja sebagai pelat satu arah yang membentang di antara balok-balok penyangga. Pelat dalam konstruksi komposit tidak hanya sebagai pelat untuk menahan beban hidup melainkan juga sebagai bagian dari balok. Dalam hal ini pelat bekerja sebagai pelat penutup untuk flens atau balok baja yang akan menambah kekuatan balok.Fungsi dari lembaran baja bergelombang (deck) adalah : Sebagai Platform kerja konstruksi Sebagai perancah untuk pelat beton Sebagai perkuatan pada dasar pelatKetebalan lembaran bervariasi dari 0,75 1,5 mm (0,0295-0,0591in). Ketinggian deck bervariasi dari 38-80 mm (1,496-3,149 in).

Pelat Lantai Komposit United Steel Deck (USD)Perancangan pelat lantai menggunakan bantuan tabel perancangan pelat lantai komposit produksi United Steel Deck (USD) dari PT. Gunung Garuda, tabel tersebut telah memperhitungkan faktor-faktor sebagai berikut: 1. Menggunakan atau tidak menggunakan sokongan sementara (temporary shores) pada proses konstruksi.2. Digunakan tulangan susut dan suhu wire mesh dengan rasio sebesar 0,00075 x luas beton (0,00075 Ac) di atas dek baja, dipasang sejarak in hingga 1 in dari atas permukaan beton. 3. Lendutan dan beban terfaktor yang diperhitungkan:a. Pada saat proses konstruksi, lendutan diakibatkan oleh berat sendiri beton basah, dek baja, dan beban konstruksi 20 psf yang telah dikalikan dengan faktor pembebanan masing-masing sebesar 1,6; 1,2; dan 1,4. besarnya lendutan yang diperhitungkan adalah L/180 atau in (yang lebih menentukan). b. Setelah beton mengeras, aksi komposit terjadi, lendutan yang diperhitungkan adalah sebesar L/360. Beban terfaktor sebesar 1,2 untuk beban mati (dead load) dan 1,6 untuk beban hidup (superimposed live load) telah diperhitungkan. 4. Pelat diperlakukan sebagai pelat satu arah dengan tumpuan sederhana, tidak terdapat momen negatif pada tumpuannya, sehingga tidak diperlukan tulangan negatif. Prinsip Perencanaan Ketika merencanakan pelat komposit, dua keadaan struktur harus diperiksa: pertama, keadaan sementara saat pelaksanaan, ketika hanya lembaran yang menahan beban yang bekerja; kedua, keadaan permanen, setelah beton yang terikat pada baja memberikan aksi komposit. Keadaan batas dan pembebanan yang relevan harus dipertimbangkan untuk kedua kondisi perencanan tersebut. a. Lembaran berprofil sebagai acuanDiperlukan verifikasi pada keadaan batas (ultimate) dan keadaan beban layan dengan memperhatikan keamanan dan sifat layan dari lembaran berprofil sebagai perancah untuk beton basah. Efek dari semua sokongan pertama yang digunakan selama pelaksanaan, harus disertakan dalam perhitungan pada kondisi perancangan ini. b. Pelat KompositDiperlukan verifikasi pada keadaan batas dan keadaan beban layan dengan memperhatikan keamanan dan sifat layan dari pelat beton setelah perilaku komposit bekerja dan semua sokongan dilepaskan.

2.2.3.3 Sambungan Baja BetonIkatan antara pelat beton dan lembaran berprofil harus mampu menyebarkan geser longitudinal pada permukaan baja dengan beton. Pada Gambar 2.4, sambungan ini bisa dibuat dalam satu cara atau lebih seperti berikut : Dengan menyertakan bentuk rusuk yang menghasilkan ikatan melalui friksi (lihat Gambar 2.4 (a,b)). Dengan tarikan pada flens atau rusuk lembaran baja tersebut (Gambar 2.4 (c)). Dengan memberi angkur pada ujung pelat, yang terdiri dari sambungan stud yang dilas sepanjang lembaran (Gambar 2.4 (d)), sambungan geser shot-fired (Gambar 2.4 (e)), atau oleh deformasi rusuk (Gambar 2.4 (f)).

(f)(e)

Gambar 2.4 Bentuk Umum Kuncian Pada Pelat Komposit2.2.3.4 Pembebanan Pada Struktur Pelat KompositBeban dan gaya-gaya yang harus ditinjau untuk keadaan ultimate dan layan, diberikan dalam SNI 02 2003. Untuk keadaan dimana lembaran berprofil sebagai perancah, beban-beban berikut harus diperhitungkan dengan mempertimbangkan semua efek sokongan: Berat sendiri lembaran berprofil Berat beton basah Beban selama pelaksanaan Beban penyimpanan sementaraBeban pelaksanaan menunjukkan berat pekerja, semua beban yang terjadi pada saat pengecoran beton. Untuk keadaan dimana baja dan beton beraksi komposit, beban yang beraksi pada pelat harus mengikuti SNI 02 2003. Berat sendiri pelat (lembaran berprofil dan beton) Berat finishing lantai Beban hidup yang berupa beban D dan beban TUntuk keadaan beban layan, nilai beban dengan durasi yang panjang diperlukan untuk perhitungan deformasi yang menyertakan perhitungan rangkak dan susut beton.2.3 Teori Dasar Balok Komposit2.3.1 Sistem dan KomponenBalok komposit telah lama dikenal sebagai elemen struktur yang paling ekonomis untuk bangunan sistem lantai yang terbuat dari pelat beton dan profil baja pendukung. Konstruksinya yang aman, kekuatannya yang luar biasa dan perbandingan kekakuan dengan bebannya yang tidak ada duanya, serta karakteristik tahan terhadap api yang menguntungkan membuat balok komposit menjadi komponen sistem yang istimewa dalam penggunaannya Tiga balok komposit yang tradisional telah dikembangkan selama bertahun-tahun untuk menemukan batasan maksimum dan untuk memenuhi kompleksitas instalasi mekanikal, elektrikal dan komunikasi seperti balok komposit dengan web terbuka, komposit joists dan truss serta balok stub (Gambar 2.5). Sistem ini bertujuan untuk mendapatkan perbandingan tinggi dan lebar penampang yang besar pada saat menahan beban lentur yang diterima oleh struktur. Ketiga komponen pada sistem lantai komposit terdiri dari balok, pelat dan sambungan yang masing-masing mempunyai karakteristik material berbeda.

Balok komposit dengan web terbuka

Balok komposit dengan web terbuka

Balok komposit joist dan truss

Balok komposit dengan stub girder system

Gambar 2.5 Balok KompositBeton yang digunakan untuk lantai sangat bervariasi dari beton ringan sampai beton normal. Karakteristik dari struktur beton normal sudah banyak dikenal dan tidak dibahas disini. Karena membutuhkan batasan berat sendiri, beton ringan memenuhi spesifikasi untuk dapat digunakan pada lantai komposit. Beton ringan mempunyai batas kekuatan yang sama yaitu 21-35 MPa (3-5 ksi) dan mempunyai karakteristik tegangan tekan yang sama dengan beton normal. Meskipun beberapa beton ringan mempunyai kapasitas tahanan geser yang lebih rendah, batas kapasitas lentur pada elemen ini mempunyai kesamaan dengan kekuatan beton normal. Walaupun tulangan rapat dan pelat tipis, pada pelat harus diperiksa gaya geser longitudinal, ketika retak terjadi sepanjang tulangan atas. Karakteristik daya layan pada beton ringan dan beton normal sangat dipengaruhi oleh rangkak dan susut, perkembangan terakhir dibuat berpori, agregat kasar yang mempunyai daya serap tinggi dan modulus elastisitas yang rendah, keduanya dapat mempunyai pengaruh yang penting terhadap daya layan dalam jangka panjang. Elemen baja dan pelat beton secara mekanis sering kali dihubungkan dengan menggunakan stud baja yang di las pada bagian atas flens pada balok baja (Gambar 2.6)

Sambungan Stud

Sambungan Canal

Gambar 2.6 Tipe Sambungan Geser

Tipe lain dari sambungan geser antara lain baja kanal, tulangan yang dibengkokan dan pelat yang dilas langsung pada bagian atas balok baja. Kebanyakan lantai komposit dibuat dengan pelat beton yang di cor pada lembaran baja yang digunakan sebagai acuan dan perancah.

2.3.2 Aksi KompositPada balok komposit, penampang IWF dihubungkan dengan pelat beton. Pada umumnya, diasumsikan bahwa balok komposit mendapatkan beban lentur dimana balok baja menahan gaya tarik dan pelat beton menahan gaya tekan. Untuk menyalurkan geser horizontal pada permukaan (interface) antara balok baja dan pelat beton dapat melalui adhesi, gesekan dan tahanan. Kecuali untuk penampang baja yang diselimuti oleh beton, adhesi dan gesekan pada umumnya diabaikan dikarenakan kurang tahan uji. Diasumsikan bahwa untuk kebanyakan balok komposit, sambungan gesernya diperoleh dari elemen baja yang dilas pada balok baja dan tertanam dalam beton gambar 2.7. Elemen ini mentransfer gaya antara balok baja dengan sambungan geser dan antara sambungan tersebut dengan pelat beton melalui daya dukung.

Tulangan bajaShear connectorBalok komposit

Gambar 2.7 Aksi Komposit

Tingkatan sambungan yang diberikan pada permukaan (interface) pelat beton dengan balok baja menghasilkan serangkaian peningkatan perilaku.1 Pada suatu kondisi ekstrim dapat diasumsikan bahwa tidak ada sambungan sama sekali. Respon pelat beton dan balok baja terhadap pembebanan secara independen dan kekuatan luar biasa yang dapat diandalkan diberikan oleh kapasitas plastis dari balok itu sendiri (Gambar 2.8). Hal ini juga terjadi pada struktur baja yang tidak mendapatkan sambungan mekanis antara balok dan pelatnya. Pada kenyataannya kebanyakan struktur ini cenderung menerima beban sebagai komposit pada tingkat layan karena gaya friksi dan adhesi. Tipe konstruksi ini jarang digunakan saat ini karena biaya untuk pemasangan sambungan mekanis biasanya lebih rendah daripada biaya pemasangan penampang balok baja yang lebih besar yang mampu menerima berat sendiri.

Bebas bergerak secara vertikalBebas untuk bergeserBentuk deformasiDistribusi tegangan

Gambar 2.8 Balok Tanpa Aksi Komposit

2. Pada kondisi ekstrim yang lain kita dapat mengasumsikan terjadi aksi komposit penuh (Gambar 2.9). Balok baja dan pelat beton merespon sebagai satu kesatuan karena tidak adanya pemutusan tegangan pada permukaan (interface). Aksi komposit penuh memerlukan sambungan yang mempunyai gaya geser, lentur dan kekakuan axial yang tak terbatas. Karena tidak ada sambungan geser mekanis yang mampu memberikan tingkat kekakuan sambungan sempurna ini menjadi tidak praktis. Tetapi, sebagian kecil pergeseran (slip) pada permukaan (interface) dan pelat beton tidak akan memberikan pengaruh yang berarti pada kapasitas penampang sehingga sambungan dapat mentransfer geser maksimum yang diperlukan. Desain paling ekonomis untuk sistem ini adalah satu-satunya yang mampu mentransfer sambungan sebagai gaya geser yang lebih kecil daripada kapasitas tarik pada balok baja AsFy atau kapasitas tekan pada beton 0,85 AcFc.

Bentuk deformasiDistribusi teganganTidak bergeser

Gambar 2.9 Balok Dengan Aksi Komposit Penuh

3. Pada Gambar 2.10, kondisi antara tanpa aksi komposit dengan aksi komposit penuh terdapat kondisi aksi komposit parsial.

Bentuk deformasiDistribusi teganganBergeser sebagian

Gambar 2.10 Balok Dengan Aksi Komposit Parsial

Pada kasus ini jumlah sambungan yang diberikan lebih kecil dari AsFy dan 0.85 AcFc. Kekuatan yang diberikan oleh interaksi parsial dapat diambil sebagai interpolasi linear antara tanpa aksi komposit dengan aksi komposit penuh.

Minimum Interaksi (25%)EksakInterpolasi linierTingkatan Interaksi (%)M kompositM bajaMomen

Gambar 2.11 Kapasitas vs Tingkatan Interaksi

Aksi komposit parsial banyak digunakan karena pada beberapa kasus penampang balok baja lebih besar daripada batas minimum yang diperlukan untuk aksi komposit penuh sedangkan untuk jumlah sambungan geser dapat disesuaikan dengan batas keperluan minimum yang diperlukan. Karena tingkatan daktilitas diperlukan setelah penampang mencapai kapasitas desainnya seperti pada gambar 2.11, maka peraturan membatasi jumlah minimum interaksi sampai dengan antara 25 - 50 % sebagai aksi komposit penuh dan merupakan persentasi interaksi yang sangat rendah untuk bisa menghasilkan kegagalan geser tiba-tiba pada sambungan.

2.3.3 Sambungan Geser (Shear Connection) Sambungan geser pada permukaan baja-beton merupakan elemen yang sangat penting untuk terjadinya aksi komposit pada struktur. Analisis yang akurat menjelaskan bahwa kekuatan sambungan geser diperlukan untuk perhitungan kekuatan yang presisi pada balok komposit. Berbagai macam sambungan geser telah banyak digunakan, tetapi jenis sambungan dengan stud paling banyak digunakan pada dunia konstruksi saat ini. Pada dasarnya semua sambungan geser dirancang untuk dapat menahan gaya geser horizontal yang terjadi pada permukaan antara balok baja dengan plat beton. Beberapa tipe shear connector telah digunakan untuk menahan gaya geser longitudinal dan pergeseran vertikal, diantaranya adalah jenis penghubung geser yang kaku, fleksibel, tipe pengikat, dan baut friksi kekuatan tinggi. Secara garis besar, connector dapat dibagi dua yaitu: kaku dan fleksibel. Tipe penghubung kaku dan kanal (Gambar 2.12 a,b) terbatas pada transfer geser satu arah, sedangkan connector jenis las stud (Gambar 2.12 c) dapat menahan dan mentransfer gaya geser dalam kedua arah tegak lurusnya.

d. penghubung geser dengan baut friksic.. penghubung geser flexible dengan studb. penghubung geser flexibel dengan profil Channela. penghubung geser kaku dengan tulangan bajaGambar 2.12 Tipe tipe Penghubung Geser

Gaya geser horizontal yang terjadi diantara pelat beton dan balok baja selama pembebanan harus ditahan sedemikian rupa sehingga gelincir dapat dikekang. Penampang yang sepenuhnya komposit tidak akan mengalami gelincir pada permukaan antara beton dan bajanya. Meskipun lekatan dapat terjadi antara baja dan betonnya, namun tidak dapat diperkirakan dengan pasti kekuatan geser pada bidang pertemuan tersebut. Demikian pula gesekan diantara pelat beton dan balok baja juga tidak menghasilkan kekuatan yang sedemikian. (Salmon, Charles G.,1996:593).Seluruh gaya geser horizontal pada bidang kontak antara balok baja dan pelat beton harus disalurkan oleh penghubung-penghubung geser. Untuk aksi komposit dimana beton mengalami gaya tekan akibat lentur, gaya geser horisontal total yang bekerja pada daerah yang dibatasi oleh titik-titik momen positif maksimum dan momen nol yang berdekatan harus diambil sebagai nilai terkecil dari: (SNI 03-1729-2002:91)1. 0.85 fc Ac2. AsFy3. QnKekuatan nominal sambungan geser dengan stud (Gambar 2.12.c) yang ditanam di dalam pelat beton masif adalah :

Qn = 0.5 Asc Asc fusc (Pers 2.1)Dengan:Asc : Luas penampang sambungan geser jenis paku (mm2)fusc : Tegangan putus penghubung geser jenis paku (Mpa)Qn : Kekuatan nominal sambungan geser (N)

Untuk penghubung geser jenis paku yang ditanam didalam pelat beton yang berada diatas dek baja bergelombang, nilai Qn = 0.5 Asc harus dikalikan dengan faktor reduksi Rs sebesar (SNI 03-1729-2002:92)a. Gelombang dek yang arahnya tegak lurus terhadap balok baja penumpu

Rs = (Pers 2.2)b. Gelombang dek yang arahnya sejajar terhadap balok baja penumpu

Rs = (Pers 2.3)Dengan:Rs : Faktor reduksiNr : Jumlah sambungan geser pada setiap gelombang pelat berprofil di perpotongan dengan balokHs :Tinggi sambungan geser (hr + 75 mm)hr :Tinggi nominal gelombang pelat baja berprofilwr :Lebar efektif gelombang pelat baja berprofilJumlah penghubung geser yang diperlukan pada daerah yang dibatasi oleh titik momen lentur maksimum, positif atau negatif dan momen nol yang berdekatan adalah sama dengan gaya geser horizontal total Vh yang bekerja dibagi dengan kuat nominal satu sambungan geser Qn.

(Pers 2.4)

2.3.4 Preliminary Design BalokPerencanaan awal balok (preliminary design balok) dihitung dengan suatu ukuran dan syarat sehingga didapatkan suatu dimensi awal sebagai acuan. Ukuran atau syarat tersebut adalah :1. Menghitung beban yang bekerja pada balok, wu 2. Menghitung momen yang terjadi pada balok akibat beban

(Pers 2.5)3. Menghitung modulus plastis balok Zx ada

(Pers 2.6)4. Dengan menggunakan grafik momen dan panjang bentang balok (Lb) pada SNI-LRFD, maka akan didapat profil balok. Syarat yang harus ditentukan pada profil tersebut adalah modulus plastis profil Zx lebih besar dari modulus plastis yang ada Zx > Zx ada(Pers 2.7)

2.3.5 Perancangan Balok KompositPada perancangan struktur balok komposit, terlebih dahulu mengetahui ketentuan umum untuk perancangan balok komposit dan batang lentur, menentukan balok kompak atau tidak kompak, momen nominal balok, kuat lentur balok, dan kuat geser balok.

2.3.6 Ketentuan Umum Balok KompositKetentuan balok komposit adalah sebagai berikut :1. Pada balok tanpa penyokong sementara, beban yang bekerja sebelum beton mengeras hanya ditahan oleh balok baja saja sehingga baja harus memiliki kekuatan yang cukup. Setelah beton mengeras, beban ditahan oleh penampang komposit. Beton dianggap mampu menahan beban bila telah mengeras dan mencapai 75% dari kuat tekannya (fc).2. Balok yang disokong selama proses konstruksi, beban yang bekerja ditahan oleh penyokong, setelah penyokong dibongkar maka penampang bekerja secara komposit dalam menahan beban.3. Pada analisis plastis, semua beban yang bekerja ditahan oleh penampang komposit, dimulai ketika kekuatan plastis tercapai sampai terjadi kelelehan pada lokasi sendi plastis.4. Balok komposit dengan shear connectors, analisis plastis dapat digunakan apabila penampang baja pada daerah momen positif adalah kompak. Ketika penampang baja pada lokasi momen negatif, beban ditahan oleh baja saja, kekuatan penampang komposit tidak bekerja.5. Untuk balok komposit penuh, jumlah penghubung geser (shear connector) harus memadai agar balok mencapai kuat lentur maksimum.6. Balok komposit parsial, kuat lentur yang ditahan oleh balok komposit tidak mencapai kekuatan penuh sebab tergantung dari jumlah shear connector yang terpasang.

2.3.7 Ketentuan Batang LenturKetentuan batang lentur adalah sebagai berikut :1. Lebar efektif pelat beton, lebar efektif yang membentang pada kedua sisi dari sumbu balok tidak boleh lebih dari:a. Seperdelapan dari bentang balok (jarak antar tumpuan)b. Setengah jarak bersih antara sumbu balok yang bersebelahanc. Jarak ke tepi pelat2. Kuat lentur positif rencana balok (bMn), ditentukan sebagai berikut:Kuat lentur positif rencana Mn balok komposit dengan penghubung geser ditentukan sebagai berikut Charles G. Salmon, John E. Johnson [1996, hal. 588]:a. Untuk h/tw < (1680/)(2.8)Maka Mn berdasarkan distribusi tegangan plastis pada penampang komposit dan b = 0,85b. Untuk h/tw > (1680/)(2.9)Mn berdasarkan superposisi tegangan-tegangan elastis yang memperhitungkan pengaruh tumpuan sementara (perancah) dan b = 0,90dengan :h = tinggi bersih badan profil baja (mm)tw = tebal pelat badan profil baja (mm)fyf = tegangan leleh bagian pelat sayap profil baja (MPa)3. Kuat lentur negatif rencana balok (bMn), dihitung untuk penampang baja saja, dengan ketentuan seperti dalam perencanaan balok baja secara plastis (LRFD).4. Lendutan pada balok terjadi pada saat proses konstruksi dan setelah aksi komposit terjadi beton mengeras.a. Pada saat proses konstruksi, beton belum mengeras, beban-beban yang diperhitungkan untuk menghitung lendutan pada balok adalah berat sendiri balok baja, berat beton basah, dan beban hidup konstruksi. b. Sedangkan pada saat setelah beton mengeras, beban-beban yang diperhitungkan adalah beban mati (berat sendiri pelat, balok, dan beban superimposed dead load seperti: partisi, utilitas, plafon, finishing lantai, dan sebagainya) dan beban hidup (sesuai dengan fungsi bangunannya).

2.3.8 Menentukan Apakah Balok Kompak atau Tidak KompakDefinisi balok kompak dan tidak kompak adalah:1. Penampang kompak

Penampang kompak adalah penampang yang mampu mengembangkan distribusi tegangan plastis secara penuh sebelum terjadi tekuk. Yang dimaksud plastis disini adalah tegangan yang terjadi seluruhnya sebesar tegangan leleh. Supaya batang tekan dapat dikelompokkan sebagai kompak maka flens harus tersambung secara menerus pada salah satu atau kedua webnya dan rasio lebar dan tebal dari elemen tekan tidak boleh lebih besar dari nilai rasio batas (Tabel 2.2)2. Penampang non kompak

Penampang non kompak adalah penampang yang dapat mencapai tegangan leleh pada sebagian penampangnya tetapi tidak pada semua elemen tekannya sebelum terjadi tekuk. Artinya, pada penampang non-kompak tidak terjadi distribusi tegangan secara penuh. Penampang non kompak mempunyai rasio lebar-tebal lebih besar dari tetapi lebih kecil dari (Tabel 2.2)Tabel 2.2 Rasio Penampang Batang Tekan pada Profil I

Uraian Rasio()Batas rasio lebar terhadap ketebalan

p (kompak)r (tidak kompak)

Pelat sayap profil I dan kanal dalam lentur

Pelat sayap profil I hybrid atau tersusun dengan las akibat lentur

Bagian pelat badan dalam kombinasi tekan dan lentur

Sumber AISC - LRFDketerangan: bf = lebar flensFy = kuat leleh profilFyf = kuat leleh pelat sayaph = tinggi web

kc = Pu = gaya aksial yang bekerjatf = tebal flenstw = tebal webbPy = gaya aksial desain2.3.9 Kekuatan Lentur PositifKuat lentur positif berdasarkan distribusi tegangan plastis dapat dibagi menjadi dua kategori umum, yaitu :1. Sumbu netral plastis (PNA) terjadi pada beton (slab) dengan asumsi nilai ats.1. Sumbu Netral Plastis (PNA) di Daerah BetonSumbu netral plastis terletak di daerah beton ditunjukkan pada Gambar 2.13 sebagai berikut:

Gambar 2.13 Garis Netral Plastis di Daerah Beton

Untuk kuat lentur positif dihitung berdasarkan distribusi tegangan plastis, gaya tekan beton C dihitung berdasarkan nilai terkecil dari (SNI-LRFD)C = As fy = T (Pers 2.10)C = 0,85fcAc (Pers 2.11)C = Qn (Pers 2.12)dengan :As = luas penampang profil bajafy = tegangan leleh profil bajafc = kuat tekan karakteristik betonAc = luas penampang betonQn = jumlah kekuatan penghubung-penghubung geser yang dibatasi oleh momen maksimum dan momen nolPada balok komposit penuh, besarnya gaya tekan beton C ditentukan oleh nilai terkecil dari Asfy dan 0,85fcAc. [Charles G salmon (hal.589 )] Hal ini menyatakan bahwa nilai C seringkali dibatasi oleh kekuatan dari balok bajanya sendiri. Karena itu, nilai C hanya ditentukan oleh besarnya Asfy. Sehingga nilai gaya tekan beton dapat dirumuskan sebagai berikut :C = Asfy = 0,85fcbE a (Pers 2.13)Dari rumus kuat lentur tersebut dapat ditentukan nilai a, dengan rumus sebagai berikut:

(Pers 2.14)Pada balok komposit parsial, nilai Qn membatasi besarnya gaya tekan beton C. Sehingga nilai gaya tekan beton dapat dirumuskan sebagai berikut:C = Qn = 0,85fcbEa (Pers 2.15)

(Pers 2.16)Sehingga, perhitungan kuat lentur nominalnya yaitu :

Mn = Mp = C d1 = T d 1= As fy (Pers 2.17)Kuat lentur (positif) rencana : b Mn (Pers 2.18)

2. Sumbu Netral Plastis Terletak di Bagian Sayap Atas Profil Baja Sumbu netral plastis terletak di bagian sayap atas profil baja ditunjukkan pada Gambar 2.14 sebagai berikut:

Gambar 2.14 Garis Netral Plastis Terletak Dibagian Sayap Atas ProfilKasus ini terjadi bila : Co > Todengan:Co = 0,85 fc. bE .a + Af .fy (Pers 2.19) To = fy ( As Af ) (Pers 2.20)Af = luas pelat sayap atasJarak dari garis netral plastis ke serat atas pelat sayap atas baja, y, dapat dihitung melalui persamaan keseimbangan gaya C dan T :C = T = Cc + Cs (Pers 2.21)= 0,85 fc. bE. a + bf. .y. fy

Maka, y = (Pers 2.22)Kuat lentur nominal dihitung sebagai momen lentur yang dihitung terhadap garis netral plastis :Mn = Mp =Cc.d2+Cs.d2dengan:

(Pers 2.23)

(Pers 2.24)

(Pers 2.25)Kuat lentur (positif) rencana : b Mn (Pers 2.26)3. Garis Netral Plastis Terletak di Bagian Badan Profil BajaSumbu netral plastis terletak di bagian badan profil baja ditunjukkan pada Gambar 2.15 sebagai berikut:

Gambar 2.15 Garis Netral Plastis Terletak Di Bagian Badan Profil BajaPada gambar bekerja gaya tekan Cc (pada slab beton) dan Cs (pada profil baja), dengan rumus sebagai berikut :Cc = 0,85 fc beff a (Pers 2.27) Cs = Asc fy = ( As Ast ) fy (Pers 2.28) dengan :Asc = luas profil baja yang tertekanAst = luas profil baja yang tertarik.Dengan prinsip keseimbangan, diperoleh rumus: T = T Cs = As fy Asc fy (Pers 2.29) atauT = Cc + Cs (Pers 2.30) Maka gaya tekan pada baja Cs dirumuskan sebagai berikut :Cs = As fy T = As fy Cc Cs (Pers 2.31)

Cs = = (Pers 2.32)Kuat tarik nominal dapat dihitung sebagai momen terhadap garis kerja gaya tarik, T :Mn = Mp= Cc d2 + Cs d2 (Pers 2.33)dengan :

(Pers 2.34)

(Pers 2.35)

(Pers 2.36)

(Pers 2.37)

(Pers 2.38)Kuat lentur (positif) rencana : b Mn (Pers 2.39)

2.3.10 Kekuatan Lentur NegatifPada balok komposit tumpuan sederhana, nilai titik momen nol terletak pada tumpuannya. Sedangkan pada daerah tumpuan interior balok komposit menerus terjadi momen negatif yang mengakibatkan pelat beton dalam kondisi tarik. Dengan asumsi pelat beton tidak dapat menahan tarik, maka pada daerah momen negatif ditahan oleh balok baja dan tulangan longitudinal yang dipasang di sepanjang daerah lebar efektif pelat beton bE. Kuat lentur negatif dapat dihitung dengan dua cara sebagai berikut :1. Kuat lentur sepenuhnya disumbangkan dari kuat lentur penampang baja saja dengan mengabaikan aksi komposit (beton tidak diperhitungkan). Cara ini adalah konservatif. Kuat lentur ditentukan dengan prosedur perhitungan kuat lentur balok baja, dengan nilai = 0,90.2.

Kuat lentur negatif rencana dapat dihitung dengan mengambil = 0,85 dan Mn yang besarnya ditentukan berdasarkan distribusi tegangan plastis pada penampang komposit, (Gambar 2.16) selama hal-hal berikut dipenuhi (LRFD-SNI) :a. Balok baja mempunyai penampang kompak dan diberi pengaku yang memadaib. Pelat beton dan balok baja di daerah momen negatif harus disatukan dengan shear connector (penghubung geser).c. Tulangan pelat yang sejajar dengan balok baja di sepanjang daerah lebar efektif pelat beton harus diangkur dengan baik.

Gambar 2.16 Penampang Yang Mengalami Kuat Lentur (Momen) NegatifDengan menggunakan prinsip kesetimbangan :Tsr (tarik-tulangan) + Ts (tarik-profil baja) = Cs (tekan-profil baja)Nilai Tsr diambil sebagai nilai yang terkecil diantara : Ar fyr, dan (Pers 2.40) Qn (Pers 2.41)Gaya tekan nominal maksimum dalam penampang balok baja

(Pers 2.42)Dari persamaan kesetimbangan:

, dan (Pers 2.43)

(Pers 2.44)

Maka diperoleh:

(Pers 2.45)

dimana (Pers 2.46)Letak garis netral penampang (PNA) ditentukan dengan asumsi bila nilai Cmax lebih besar dari Tsr, maka PNA terletak di dalam baja.Diasumsikan PNA berada di flens atas penampang baja, maka dapat ditentukan :

Jarak serat atas pelat sayap ke PNA = Y3 = (Pers 2.47)

(Pers 2.48)Kuat lentur nominal negatif ditentukan dengan rumus sebagai berikut :b Mn = Mn1 + Mn2 (Pers 2.49)dimana:

Mn1 = Tsr.d3 = (Pers 2.50)

Mn2 = Ts.d3 = (Pers 2.51)

2.3.11 Balok Komposit Tanpa Sokongan SementaraBalok komposit tanpa sokongan sementara terlihat pada Gambar 2.17 berikut ini :

Gambar 2.17 Balok Komposit Tanpa Sokongan Sementara

Pada Gambar 2.17 dapat dijelaskan bahwa selama pekerjaan berlangsung penampang baja dibebani oleh berat sendiri beton, sehingga penampang baja tertekan dan berdeformasi. Sebagian dari tekanan berkurang dan ditahan bersama setelah beton mengeras. Permukaan atas dan bawah beton berdeformasi membentuk defleksi pada penampang baja. Beban mati karena berat beton basah merupakan proporsi terbesar dari beban total, dan tekanan yang terjadi pada penampang seringkali besar.Beban hidup tambahan ditahan oleh penampang komposit yang memiliki kekakuan hampir sama seperti pada balok dengan sokongan. Tekanan yang diberikan pada penampang tanpa sokongan dapat dijumlahkan pada tekanan beton dan tekanan komposit. Perhitungan ini mengakibatkan perbedaan penyebaran tekanan jika dibandingkan dengan penampang balok komposit dengan sokongan. Bagimanapun juga tekanan leleh yang terjadi pada baja dan beton pada kedua kasus tersebut sama, dan balok komposit dengan atau tanpa sokongan menahan beban ultimite yang sama.Penampang baja pada balok komposit tanpa sokongan harus kokoh, sehingga berat beton dapat ditahan. Penampang ini pada kenyataannya seringkali lebih kokoh dari yang diperlukan jika balok telah disokong terlebih dahulu.

PEMBEBANAN PADA JEMBATAN

BAB3 SUB POKOK BAHASAN (UNIT) :3.1. Jenis & Sifat Pembebanan3.2. Beban Rencana 3.3. Aplikasi Pembebanan Pada Jembatan Komposit

1. Tujuan Pembelajaran Umum :Mampu mengaplikasikan jenis-jenis pembeban pada perhitungan beban rencana dalam perencanaan Jembatan Rangka Batang2. Tujuan Pemeblajara Khusus :a. Menjelaskan Jenis dan Sifat-sifat Pembebanan Pada Jembatanb. Menjelaskan teori dan Persyaratan pembebanan pada perencanaan jembatanc. Menjelaskan Konvigurasi pembebanan pada masing-masing elemen struktur jembatan d. Menghitung Besarnya Beban rencana pada masing-masing elemen struktur jembatan akibat beban kerja ILUSTRASI

3.1. Jenis dan Sifat Pembebanan3.1.1. Pendahuluan Analisis pembebanan dalam perencanaan struktur jembatan, guna mendapatkan besarnya beban bekerja yang optimum dalam perencanaan seluruh penampang elemen struktur jembatan, seluruh ketentuan dan besaran pembebanan harus disesuaikan dengan Peraturan Pembebanan Jembatan SNI. T.02 2005. Peraturan ini membahas masalah beban dan aksi-aksi lainnya yang akan digunakan dalam perencanaan pembebanan jembatan jalan raya yang termasuk juga pelajan kaki. Dengan jenis-jenis aksi-aksi sebagai berikut :

Dimana seluruh aksi aksi pembebanan yang digunakan untuk menghitung aksi rencana, harus dikalikan dengan FAKTOR BEBAN seperti yang sudah ditetapkan dalam SNI, dikarenakan : Adanya perbedaan yang tidak diinginkan Ketidak tepatan dalam memperkirakan pengaruh pembebanan Adanya perbedaan ketepatan dimensi yang dicapai dalam pelaksanaanDalam analisis pembebanan aksi-aksi beban perpindahan dan pengaruh lain dikelompokkan dalam : a Beban Matib Beban Hidup c Beban Angind Beban Gempae Beban Lainnya.

3.1.2. Beban Mati Merupakan Aksi dan beban Tetap dari berat sendiri semua bagian struktur dihitung sebesar masa dikalikan dengan percepatan grafitasi (g) sebesar g = 9,8 m/dt2. Besar masa dan kerapatan isi ditabelkan dalam Tabel.21.a. Beban mati jembatan terdiri dari berat masing-masing bagian struktur dan elemen-elemen non struktur yang harus dikalikan dengan nilai Faktor beban yang ditetapkan dalam Tabel.21.a. sebagai berikut :

Tabel. 3.1.a: Besar Faktor Beban Mati

Berat sendiri dari tiap bagian struktur adalah berat dari elemen struktur tersebut dan elemen-elemen struktur yang dipikulnya. Berikut adalah berat isi dan Kerapatan masa untuk berat sendiri :

Tabel. 3.1.b : Besar Berat Isi dan Kerapatan masa Beban Mati

Beban mati tambahan Jangka WaktuFaktor Beban

TetapKSMAKUMA

BiasaTerkurangi

Keadaan Umum 1,02,00,70

Keadaan Khusus 1,01,40,80

Tabel. 3.1.c: Besar Faktor Beban Mati Tambahan3.1.3. Beban Lalu-lintasBeban 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 ekuivalen dengan suatu iring-iringan kendaraan yang sebenarnya. Jumlah total beban lajur "D" yang bekerja tergantung pada lebar jalur kendaraan itu sendiri. Beban truk "T" adalah satu kendaraan berat dengan 3 as yang ditempatkan pada beberapa posisi dalam lajur lalu lintas rencana. Tiap as terdiri dari dua bidang kontak pembebanan yang dimaksud sebagai simulasi pengaruh roda kendaraan berat. Hanya satu truk "T" diterapkan per lajur lalu lintas rencana.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 kendaraan. Lebar Lajur Lalu Lintas Rencana harus mempunyai lebar 2,75 m. Jumlah maksimum lajur lalu lintas yang digunakan untuk berbagai lebar jembatan bisa dilihat dalam Tabel. 2.1.d. Lajur lalu lintas rencana harus disusun sejajar dengan sumbu memanjang jembatan.

Tabel. 3.1.d. Jumlah Lajur Lalu-Lintas Rencana

a. Beban jalur D terdiri dari beban jalur Terbagi merata (BRT) Uniformly Distributed Load (UDL) yang digabungkan dengan beban jalur Garis (BGT) Knife-edge Load (KEL) dengan posisi pembebanan melintang dengan bentang jembatan seperti pada gambar berikut

BebanGaris (KEL) kN/m

Beban merata (UDL) kpa

Gambar. 3.1.a (Susunan Beban D)

Besar Beban Jalur Merata (BRT) dengan intensitas q kpa yang besarnya ditentukan dari bentang elemen Jembatan yang ditinjau, yaitu : L 30 m q = 8,0 kpa L > 30m q = 8,0 (0,5 + 15/L) kpaSedangkan besar beban jalur Garis (KEL) dengan intensitas P KN/m adalah sebesar P = 44,0 KN/mBesarnya beban merata jalue UDL untuk berbagai bentang dapat ditetapkan dari Grafik beban UDL sebagai berikut :

Besar UDL (kN/m2)Gambar. 3.1.b Grafik Besar UDL dengan Bentang Struktur10

8

6

4

2

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Bentang bagian struktur yang ditinjau (m)

b. Beban Tekanan Roda Truk T adalah suatu beban suatu kendaraan berat dengan 3 as roda yang ditempatkan pada beberapa posisi dalam jalur lalu lintas rencana seperti gambar berikut :

Beban satu truk harus ditempatkan dalam tiap lajur lalu-lintas rencana untuk panjang penuh dari jembatan. Beban T harus ditempatkan di tengah lajur lalu-lintas dan ditempatkan dimana saja diantara Kerb. Jumlah maksimum lajur lalu-lintas rencana diberikan pada tabel berikut :Jenis JembatanLebar Jalan Kendaraan Jembatan (m)Jumlah Lajur Lalu-lintas Rencana

Lajur Tunggal4,0 5,01

Dua Arah, tanpa median5,5 8,252

11,25 15,04

Jalan Kendaraan Majemuk10,0 12,93

11,25 15,04

15,1 18,755

18,8 22,56

Tabel. 3.1.d Jumlah Lajur maksimum pada Lebar Lantai Kendraan (BMS6 M.21 Panduan Perencanaan Teknik Jembatan hal 2-20)

c. Gaya Rem Pengaruh Rem dan percepatan lalu lintas harus dipertimbangkan sebagai gaya memanjang. Gaya ini tidak tergantung pada gaya jembatan tetapi tergantung dari panjang struktur yang tertahan seperti yang diberikan pada Tabel berikut : Panjang Struktur (m)Gaya Rem (KN)

L 80250

80 < L 1802,2 L 50

L > 180500

Catatan :Gaya Rem kendaraan U.L.S adalah 2,0 kali Gaya Rem Kendaraan S.LS

Tabel. 3.1.e : Besar Gaya Pengaruh Rem Terhadap Panjang Struktur

3.1.4. Beban AnginGaya angin yang diperhitungkan pada struktur jembatan adalah tekanan angin dari arah tegak lurus bentang jembatan yang bekerja pada bidang kendaraan sepanjang bentang jembatan dan bidang struktur atas yang tergantung pada :a. Luas ekuivalen diambil sebagai luas pada bidang pengaruh dari pada jembatan dalam elevasi proyeksi tegak lurus. Untuk jembatan rangka batang diambil 30% dari luas yang dibatasi unsur rangka terluar.b. Tekanan angin rencana (kpa) diberikan dalam Tabel berikut :Perbandingan Lebar/TinggiJenis Keadaan BatasBesar Tekanan Angin (kpa)

Bangunan Atas Padat5 Km dari PantaiLebih dari 5 Km dari pantai

b/d 1,0S.L.S1,130,79

U.L.S1,851,36

1,0 < b/d 2S.L.S1,46 - 1,32.b/d1,01 0,23.b/d

U.L.S2,38 0,53.b/d1,75 0,39.b/d

2,0 < b/d 6S.L.S0,88 0,038.b/d0,61 0,02.b/d

U.L.S1,43 0,06. b/d1.,05 0,4. b/d

b/d > 6S.L.S0,680,47

U.L.S1,10,81

Bangunan Atas Rangka (Seluruh b/d)S.L.S0,650,45

U.L.S1,060,78

b = Lebar bangunan atas antar permukaan luar dinding pengaman

d = Tinggi bangunan atas (Termasuk dinding pengaman)

Tabel. 3.1.f : Besar Tekanan Gaya Angin Pada Struktur Jembatan

3.1.5. Beban Gempa Pengaruh gempa pada struktur sedehana masih dapat disumulasi oleh suatu beban statik ekivalen. Untuk struktur jembatan besar dengan tingkat kerumitan yang tinggi, penentuan besar beban pengaruh gempa harus dilakukan dengan analisa yang lengkap seperti yang ditetapkan dalam Standar Perencanaan Ketahanan Gempa, SNI 03-1725, dengan Grafik Respons Spektra Gempa (Sebagai contoh diambil Grafik Respons Spektra untuk wilayah IV) seperti pada gambar 2.1.b berikut :

Gambar . 3.1.b. Grafik Respons Spektra Wilayah Gempa 4

Selanjutnya analisis pembebanan dari seluruh aksi pembebanan yang bekerja pada jembatan dapat mengikuti bagian alir pembebanan pada jembatan seperti berikut :

Gambar 1 Bagan alir untuk perencanaan beban jembatan

3.1.6. Rangkuman 1. Jenis Beban yang diperhitungkan pada jembatan adalah :a. Beban Matib. Beban Hidup c. Beban Angind. Beban Gempae. Beban Lain-lain

2. Beban Mati adalah beban tetap yang dihitung dari seluruh berat elemen struktur dan non struktur yang ditahan oleh bagian struktur jembatan yang ditinjau. Sebagai contoh adalah Beban mati pada Gelagar Komposit sebagai berikut : b

b

Berat Aspal = 0,05 x b x qaspal = kN/mBerat genangan Air = 0,50 x b x qAir = ...kN/mBerat Pelat lantai = d x b x qaspal = ..kN/m Berat Balok profil = qprofil = .. kN/m Total Beban mati (q DL ) = kN

3. Beban Hidup adalah beban bergerak yang diperhitungkan besar beban dari pengaruh lalu-lintas yang melewati jembatan, termasuk pejalan kaki yang melintas jembatan tersebut. 4. Beban Lalu-lintas Terbagi atas :a. Beban T adalah besarnya tekanan gandar mobil yang bekerja langsung diatas pelat lantai kendaraan.b. Beban D adalah beban jalur lalu-lintas, yang dikerjakan pada elemen struktur pendukung (Gelagar induk,gelagar melintang dan gelagar memanjang. Baban yang diperhitungkan terdiri dari Beban Jalur Merata (UDL) dan Beban Jalur Garis (KEL) yang bekerja bersamaan dengan arah sejajar bentang jembatan5. Beban Angin adalah beban yang diperhitungkan pada Gelagar Induk, merupakan tekanan dari tiupan angin yang bekerja tegaklurus bidang struktur dan bidang lalu-lintas sepanjang bentang jembatan.6. Beban Lain-lain terdiri Beban Rem, beban Salju, beban pengaruh suhu udara dll yang dianggap mempengaruhi struktur, yang diatur dalam BMS buku 2.

3.1.1. 3.1.2. 3.1.3. 3.1.4. 3.1.5. 3.1.6. 3.1.7. Kunci Tes Formatif 1. Jelaskan jenis beban yang harus diperhitungkan terhadap perencanaan jembatan ?2. Apa yang termasuk beban tetap dari pembebanan jembatan ?3. Ada berapa macam beban hidup lalu-lintas ?4. Pada beban jalur lalu-lintas ada yang disebut Beban D, jelaskan macamnya dan dimana beban itu bekerja pada struktur jembatan ? 5. Bagaimana arah beban angin bekerja pada struktur jembatan.

3.2. Beban Rencana Oleh Team Pengajar SJJSTRUKTUR JEMBATAN BAJA LANJUTMinggu ke 2

Beban rencana dihitung berdasarkan kondisi dan susunan elemen struktur jembatan yang direncanakan dengan memperhatikan jarak-jarak dan lebar pias atau bagian struktur yang menerima beban, baik beban mati, baban hidup lalu-lintas, beban angin dan dll yang ada. Sehingga dalam menentukan beban rencana tidak terjadi over load atau sebaliknya.3.2.1. Beban Mati Beban mati yang diperhitungkan dalam perencanaan jembatan adalah merupakan beban dengan jangka waktu tetap dari semua berat bagian-bagian struktur jambatan dan elemen non struktur yang membebani masing-masing bagian struktur yang dihitung.Berat masing-masing bagian struktur dan elemen non struktur dihitung sebesar berat per satuan volume bagian struktur dan elemen non struktur yang ditetapkan dalam SNI T-02 2005 dikalikan dengan besar volume yang membebaninya, semua beban mati harus dikalikan dengan factor beban (Ri) masing-masing seperti yang terdapat dalam ketetapan SNI T-02-2005Sebagai contoh seperti besar beban mati yang dipikul oleh Gelagar memanjang dihitung dengan cara sebagai berikut :Sebagai contoh di perlihatkan perhitungan beban mati pada Gelagar Memanjang dari jembatan rangka batang b

Gambar. 2.2.a Beban mati pada Gelagar memanjang b

Berat Aspal = 0,05 x b x qaspal = kN/mBerat genangan Air = 0,50 x b x qAir = kN/mBerat Pelat lantai = d x b x qaspal = kN/m Berat Balok profil = qprofil = .. kN/m Total Beban mati (q DL ) = kN/m

3.2.2. Beban Lalu-lintas Beban lalu-lintas yang terdiri dari Muatan Jalur D dan Muatan tekan roda Truk T dikerjakan di seluruh lebar jalur yang ada pada lebar jembatan, dimana lebar jembatan dan lebar jalur serta bentang dari bagian struktur jembatan akan menentukan besarnya beban lalu-lintas tersebut.Secara umum beban D akan menentukan dalam perencanaan bila bentang jembatan merupakan bentang sedang sampai bentang panjang, sedangkan Beban T diperhitung untuk jembatan dengan bentang pendek dan perencanaan lantai kendaraan.Beban lajur D terdiri dari beban merata (UDL) Uniformly Distributed Load yang digabung dengan beban garis (KEL) Knife Edge Load . Dimana beban merata jalur (UDL) mempunyai intensitas q = kpa, dengan besar q yang tergantung dari bentang bagian struktur yang dibebani seperti berikut : Untuk L 30 m q = 9,0 kpa Untuk L > 30 m q = 9 [ 0,5 + 15/L] kpaDengan besar Beban Garis PKEL = 49 kN/mBesarnya beban merata jalue UDL untuk berbagai bentang dapat ditetapkan dari Grafik beban UDL sebagai berikut :

Besar UDL (kN/m2)Gambar. 3.2.b Grafik Besar UDL dengan Bentang Struktur 10

8

6

4

2

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Bentang bagian struktur yang ditinjau (m)

Besar Faktor beban Lalu-lintas ditetapkan dalam table sebagai berikut :Jangka WaktuFaktor Beban

Transient

KSTDKUTD

1,02,0

Tabel. 3.2.a. Besar Faktor Beban

3.2.3. Lajur Lalu-lintas Rencana Lajur lalu-lintas rencana harus mempunyai lebar 2,75 m, jumlah maksimum lajur lalu-lintas yang digunakan untuk berbagai lebar jembatan ditabel dalam Tabel II-2 BMS sebagai berikut :

Tipe JembatanLebar Lajur Kendaraan (m)Jumlah Lajur rencana

(1)(2)(3)

Satu arah4,00 - 5,001

Dua arah tanpa median5,50 - 8,25 5,5m b 5,5m

100% 50% 50%

Gambar. 3.2.c Penyebaran Beban Hidup pada jalur > 5,5,m

3.2.5. Beban AnginBeban angin diperhitungkan adanya tekanan tiupan angin dari arah tegak lurus bentang jembatan yang bekerja tegak lurus pada bidang Lalu-lintas dan bidang struktur jembatan sepanjang bentang jembatan.Akibat dari beban angin, bagian struktur jembatan akan menerima susunan beban sebagai berikut

WLL = Beban angin pada bid kendaraan seluas (2m*L)WR = Beban angin pada bid Gelagar Rangka seluas 30% Bid RangkaWG = Beban angin pada bid kendaraan seluas (h*L)

WLL 2m WR

h WG

Gambar. 3.2.d (Susunan Beban Angin)

3.2.6. Beban Lain-lain : Yang termasuk beban lain-lain serti beban akibat Gempa, Salju , Beban kejut dan sebagainya yang ditetapkan dalam BMS Buku .2

3.2.7. Kombinasi PembebananKombinasi pembebanan adalah penjumlahan dari besarnya beban mati,beban hidup,beban angin dan beban lain-lain yang diambil pada kondisi yang paling besar yang menyebabkan struktur mengalami beban maksimum. Kombinasi pembeban ini ditetapkan dalam SNI buku.2 , dengan susunan kombinasi pembebanan sebagai berikut :

Kombinasi Pembebanan Terfaktor :Kombinasi I : 1,4 DLKombinasi II : 1,2DL + 1,6LL + 0,5LaKombinasi III : 1,2DL + 1,6La + 1,0WLKombinasi IV : 1,2DL + 1,3 WL + 0,5LaKombinasi V : 1,2DL + 1,0EL + 1,0LLKombinasi VI : 0,9DL (1,3WL atau 1,0EL)

Dimana :LD= Akibat beban matiLL= Akibat beban hidupWL= Akibat beben AnginEL= Akibat beban GempaLa= Akibat beban Lain-lain

3.2.8. Rangkuman

1. Beban Mati merupakan beban tetap trmasuk berat sendiri strukutr yang dihitung dari seluruh berat komponen struktur dan non struktur yang membebani struktur yang ditinjau 2. Beban Hidup adalah Beban lalu-lintas yang lewat di atas jembatan yang terdiri dari Muatan Jalur D dan Muatan tekan roda Truk T dikerjakan di seluruh lebar jalur yang ada pada lebar jembatan, dimana lebar jembatan dan lebar jalur serta bentang dari bagian struktur jembatan akan menentukan besarnya beban lalu-lintas tersebut.3. Muatan Jalur D pada rencana pembebanan di jembatan ada dua macam beban yaitu : a. Beban Jalur merata (UDL) b. Beban Jalur Garis (KEL) Dengan masing-masing besar dan posisi pembebanan seperti ditetapkan dalam Buku.2 BMS.4. Beban Angin adalah beban tiupan angin yang bekerja tegak lurus pada bidang Lalu-lintas dan bidang struktur jembatan sepanjang bentang jembatan.Akibat dari beban angin, bagian struktur jembatan akan menerima susunan beban sebagai berikut

WLL = Beban angin pada bid kendaraan seluas (2m*L)WR = Beban angin pada bid Gelagar Rangka seluas 30% Bid RangkaWG = Beban angin pada bid kendaraan seluas (h*L)

WLL 2m WR

h WG

5. Kombinasi pembebanan adalah besarnya jumlah beban dari mecam-macam beban yang dikalikan dengan faktor beban masing-masing macam beban yang diperhitungkan sebagai beban total rencana. Dengan ketetapan kombinasi Pembebanan sebagai berikut:

Kombinasi Pembebanan Terfaktor :Kombinasi I : 1,4 DLKombinasi II : 1,2DL + 1,6LL + 0,5LaKombinasi III : 1,2DL + 1,6La + 1,0WLKombinasi IV : 1,2DL + 1,3 WL + 0,5LaKombinasi V : 1,2DL + 1,0EL + 1,0LLKombinasi VI : 0,9DL (1,3WL atau 1,0EL)

PERENCANAAN ELEMEN PENAMPANG STRUKTUR JEMBATAN KOMPOSIT

BAB4SUB POKOK BAHASAN :4.1. Persyaratan Perencanaan Menurut SNI-03-20054.2. Kekuatan Lentur Balok Komposit Perencaaan Dimensi Penampang Balok Komposit

1. Tujuan Pembelajaran Umum :Mampu mengaplikasikan teori perencanaan baja pada perencanaan elemen struktur jembatan baja2. Tujuan Pemebelajaran Khusus :a. Menjelaskan Jenis dan Sifat-sifat Pembebanan Pada Jembatanb. Menjelaskan teori dan Persyaratan pembebanan pada perencanaan jembatanc. Menjelaskan Konvigurasi pembebanan pada masing-masing elemen struktur jembatan d. Menghitung Besarnya Beban rencana pada masing-masing elemen struktur jembatan akibat beban kerja

ILUSTRASI

4.1. peRSYARATAN PERENCANAAN MENURUT SNI-03-2005 4.1.1. Persyaratan Umum Perencanaan Struktur Jembatan4.1.1.1. Umur Rencana JembatanUmur rencana jembatan pada umumnya disyaratkan 50 tahun, namun untuk jembatan penting, jembatan bentang

4.1.1.2. Satuan yang Digunakan Peraturan ini menggunakan sistem Satuan Internasional4.1.2. Prinsip Umum Perencanaan4.1.2.1. Dasar Umum PerencanaanPerencanaan harus berdasarkan pada suatu prosedur yang memberikan jaminan keamanan dan kenyamanan dan keawetan selama umur rencan jembatan. Perencanaan kekuatan elemen baja sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap lentur, gerser, aksial, punter serta kombinasinya, harus didasarkan pada cara perencanaan berdasarkan Beban dan Kekuatan Terfaktor (PBKT). Sebagai pembanding atau alternatif lain dapat digunakan cara perencanaan yang berdasarkan batang laying untuk perencanaan kekuatan elemen baja sebagai komponen struktur jembatan sesuai dengan pasal 4.3.4. RSNI T-03-2005Dalam perencanaan kekuatan elemen baja sebagai komponen struktur jembatan harus memperhatikan factor integritas komponen-komponen structural maupun keseluruhan struktur jembatan, dengan mempertimbangkan factor-faktor :a. Kontinuitas dan Redundansib. Ketahanan komponen struktur jembatan yang terjamin terhadap kerusakan dan instabilitas sesuai umur jembatan yang direncanakanc. Aspek perlindungan eksternal terhadap kemungkinan adanya beban yang tidak direncanakan atau beban berlebih.

4.1.3. Asumsi dan Anggapan PerencanaanPerencanaan kekuatan elemen baja sebagai komponen struktur jembatan harus didasarkan pada persyaratan yang berlaku di dalam standar ini. Dalam perencanaan tersebut harus dipertimbangkan pengaruh terhadap jembatan yang mungkin terjadi, yaitu kondisi pembebanan yang tidak direncanakan seperti dalam kondisi perang.Setiap jenis pembebanan yang mungkin terjadi tersebut harus dapat diramalkan sebelumnya secara rasional. Untuk prosedur dan asumsi dalam perencanaan serta besarnya beban rencana harus mengikuti ketentuan berikut :a. Struktur direncanakan untuk menahan semua beban yang meungkin bekerjab. Beban kerja dihitung berdasarkan kepada besarnya aksi rencana yang bekerjac. Perencanaan beban angin dan gempa, dimana seluruh bagian struktur yang membentuk kesatuan harus direncanakan untuk menahan beban lateral totald. Pertimbangan lain yaitu gaya prategang, beban crane, vibrasi, kejut, susut, rangkak, perubahan suhu, perbedaan penurunan, dan beban-beban khusus lainnya yang mungkin bekerja.

4.1.3.1. Perencanaan berdasarkan Beban dan kekuatan Terfaktor (PBKT)Perencanaan komponen struktur jembatan harus didasarkan pada cara Perencanaan Beban dan Kekuatan Terfaktor (BPKT), yang harus memenuhi kriteria keamanan untuk semua jenis gaya dalam. Kekuatan rencana tidak kurang dari pengaruh aksi rencana sebagai berikut :

Dimana pada sisi kiri mewakili kekuatan rencana dari penampang komponen struktur jembatan, yang bisa dihitung dari Rn (besaran ketahan atau kekuatan nominal dari penampang komponen struktur) dikalikan dengan suatu factor reduksi kekuatan ; dan sisikanan mewakili dampat batas iltimit atau yang paling membahayakan dari beban-beban yang dihitung berdasarkan penjumlahan terkombinasi dari jenis-jenis beban yang berbeda Qi, yang masing-masing diberikan suatu factor beban yi.Perencanaan secara PBKT dilakukan untuk mengantisipasi suatu kondisi batas ultimit, yang terjadi antara lain :a. Terjadi keruntuhan local pada satu atau sebagian atau kegagalan pada sebagian komponen struktur jembatanb. Kehilangan keseimbangan statis akibat keruntuhan atau kegagalan pada sebagian komponen struktur atau keseluruhan struktur jembatanc. Keadaan purna-elastis atau purna-tekuk dimana satu bagian komponen jembatan atau lebih mencapai kondisi runtuhd. Kerusakan akibat fatik dan/ korosi sehingga terjadi kehancurane. Kegagalan dari pondasi yang menyebabkan pergeseran yang berlebihan atau keruntuhan bagian utama dari jembatan4.1.3.2. Perencanaan berdasarkan Batas Layan (PBL)Cara perencanaan berdasarkan Batas Layan (PBL), yang pada umumnya dibatasi oleh suatu nilai tegangan ijin dari material struktur, dan / suatu nilai deformasi ijin, atau perilaku lainnya yang diijinkan pada komponen struktur bersangkutan dapat digunakan untuk perencanaan komponen struktur jembatan yang mengutamakan suatu pembatasan tegangan kerja, seperti untuk perecanaan terhadap lentur dari komponen-komponen struktur baja yang dianggap sesuai kebutuhan perilaku deformasinya, atau sebagai cara perhitungan alternative.Perencanaan berdasarkan batas layan (PBL) dilakukan untuk mengantisipasi suatu kondisi batas layanm antar lain :a. Tegangan kerja dari suatu komponen struktur jembatan, yang melampaui suatu tegangan yang diijinkan, sehingga berpotensi mengakibatkan kelelahan pada komponen baja.b. Deformasi permanen dari komponen struktur jembatan, yang melampaui nilai deformasi ijinnya, atau hal-hal lain yang menyebabkan jembatan tidak layak pakai pada kondisi layan, atau hal-hal yang menyebabkan kekhawatiran umum terhadap keamanan jembatan pada kondisi layan akibat beban kerja.c. Vibrasi yang terjadi sehingga menimbulkan instabilitas atau kekhawatiran structural lainnya terhadap keamanan jembatan pada kondisi layan.d. Bahaya perm,anen termasuk korosi dan fatik yang mengurangi kekuatan struktur dan umur layan jembatan.e. Bahaya banjir di daerah sekitar jembatan.

4.1.3.3. Metode Perencanaan KhususBila suatu analisis perencanaan yang rasional diusulkan untuk menggantikan ketentuan yang ada dalam standar ini, atau bila diusulkan menyimpang dari persyaratan yang digunakan dalam standar ini, terutama untuk suatu jenis atau system struktur jembatan yang khusus, maka usulan dan analisis rinsi harus diserahkan kepada yang berwenang beserta semua pembuktian kebenarannya.Beberapa batasan dan ketentuan umum untuk perencanaan struktur jembatan khusus dapat dilihat pada bagian 12, jembatan khusus tersebut antara lain :a. Jembatan busurb. Jembatan gelagar boks (boks girder)c. Jembatan kabeld. Jembatan gantung

4.1.3.4. Metode AnalisisAnalisis untuk semua keadaan batas harus didasarkan pada anggapan-anggapan leastic linier, kecuali bila cara-cara non-lonier secara khusus memang dianggap perlu atau secara tidak langsung dinyatakan dalam standar ini, dan/ atau bila disetujui oleh yang berwenang.Di samping itu, perhitungan struktur baja juga harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :a. Analisis perhitungan struktur harus dilakukan dengan cara mekanik ateknik yang baku.b. Bila dilakukan analisis struktur dengan menggunakan program computer yang khusus, maka perlu disampaikan p[enjelasan prinsip dan alur kerja dari program bersangkutan.c. Program model komponen atau keseluruhan atruktur jembatan terhadap suatu pembebanan khusus bisa dilakukan bila diperlukan untuk menunjang analisis teoritis.d. Analisis dengan menggunakan model matematik bisa dilakukan, asalkan model tersebut memang bisa diterapkan pada struktur jembatan dan dapat dibuktikan kebenarannya, atau sudah teruji kehandalannya dalam analisis-analisis struktur terdahulu.

4.2. PERENCANAAN GELAGAR KOMPOSIT4.2.1. UmumUnsur komposit dalam lentur terdiri dari gelagar baja dan lantai beton, tahanan geser pada permukaan antara lantai dan gelagar diadakan dengan hhubungan mekanikal kekuatan lentur gelagar komposit ditentukan dengan cara rencana keadaan batas ultimit.4.2.2. Analisa Gelagar Komposit4.2.2.1. Lebar Efektif Sayap BetonPengaruh geser dalam lantai beton harus diperhitungkan. Kecuali Ahli Teknik Perencana melakukan analisis lengkap, geser dapat diperhitungkan dengan menggunakan suatu lebar efektif lantai seperti yang dijelaskan dalam pasal ini.Bila lantai beton meliputi kedua sisi badan gelagar, lebar efektif lantai harus diambil sebagai nilai terkecil dari :a. 1/5 x panjang bentang gelagar untuk bentang sederhana atau 1/7 panjang bentang gelagar untuk bentang menerus.b. Jarak pusat-pusat antara badan gelagar, danc. 1/12 x lebar minimum lantai.Bila lantai beton hany adap pada satu sisi dari gelagar, lebar efektif lantai harus diambil sebagai setengah dari nilai yang dihitung dalam butir-butir a, b atau c diatas.Lebar efektif lantai harus digunakan untuk menghitung besaran penampang gelagar komposit pada keadaan batas layan dan ultimit.

4.2.2.2. Lendutan pada Beban Layan Dalam perhitungan lendutan pada keadaan batas layan atau keadaan tegngan kerja, Perencana harus memperhatikan urutan pelaksanaan dan pengaruh setiap beban yang bekerja pada gelagar beja sebelum terjadi aksi komposit penuh.Lendutan dapat dihitung dengan menggunakan teori elastic dengan menggangap interaksi penuh antara beton dan gelagar baja dan mengabaikan beton yang tertarik. Modulus elastisitas beton pada umur tertentu. Ecf bisa diambil dari salah satu seperti berikut :a. Diambil berikut :

Dengan Wc dikatakan dengan kg/m3 dan fc dikatakan dengan MPa, dengan pertimbangan bahwa kenyataannya harga ini berkisar + 20 %; ataub. Ditentukan dari hasil pengujian sehubungan dengan bagian-bagian yang cocok dari spesifikasi yang dikeluarkan.Bila beban tetap bekerja pad gelagar komposit, pengaruh rangka beton harus diperhitungkan dengan menggunakan nilai reduksi dari modulus elastic beton.

4.2.2.3. Gelagar Komposit MenerusAnalisis untuk momen lentur memanjang dan gaya geser serta reaksi yang berkaitan, harus dihitung dengan menggunakan momen inersia transformasi dari penampang komposit dengan menganggap :a. Beton tidak retak dalam daerah momen positif maupun negative.b. Lantai beton mempuinyai lebar efektif.c. Beton telah mencapai kekuatan mionimal 0,5 fc sebelum beban kerja.

4.2.3. Kekuatan Lentur Gelagar Komposit4.2.3.1. Rencana Keadaan Batas Ultimit4.3.1.1. Kekuatan GelagarGelagar komposit harus memenuhi syarat yang berikut ini :

4.3.1.2. Daerah Momen PositifDalam daerah momen positif diman lantai beton berada dalam tekanan, boleh dianggap bahwa lantai beton menyediakan kekangan menerus kepada sayap atas gelagar baja. Dalam hal ini penampang komposit harus direncanakan sesuai ketentuan dibawah ini :a. Penampang KompakUntuk penampang komposit dalam daerah momen positif dengan gelagar tanpa menggunakan pengaku badan memanjang dan tanpa lubang pada pelat sayap profil baja yang tertarik serta sumbu garis netral momen plastis diatas bagian badan, harus direncanakan memenuhi persyaratan pada persamaan di bawah ini :

Dengan pengertian :adalah tinggi badan profil baja yang tertekan pada perhitungan plastis yang dihitung dengan persamaan 4.3-9 dan 4.3-10, dinyatakan dalam millimeter (mm)

twadalah ketebalan pelat badan profil pelat baja, dinyatakan dalam millimeter (mm)

Dengan pengertian :

adalah = 0,9, untuk fy < 250 MPa dan = 0,7, untuk fy > 250 MPa

Hadalah tinggi total girder (dari serat atas sampai serat bawah), dinyatakan dalam millimeter (mm)

tpadalah ketebalan pelat lantai, dinyatakan dalam millimeter (mm)

thadalah tebal bantalan antara pelat lantai dengan serat atas profil baja, dinyatakan dalam millimeter (mm)

Untuk distribusi tekanan plastis dihitung sebagai berikut :1. Kekuatan tekanan pada pelat lantai ,C, sama dengan yang paling kecil untuk nilai-nilai yang diberikan oleh persamaan berikut :

Dengan pengertian :bpadalah lebar pelat lantai efektif, yang ditetapkan pasal 4.2-1.

tpadalah ketebalan pelat lantai, dinyatakan dalam millimeter (mm).

(Afy)adalah A, luas daerah pelat lantai beton yang tertekan, dinyatakan dalam millimeter persegi (mm2); dan fy adalah tegangan leleh baja tulangan yang tertekan pada pelat lantai, dinyatakan dalam Mega Pascal (MPa).

Dengan pengertian :

(Afy)bfadalah A, luas daerah pelat baja serat bawah, dinyatakan dalam millimeter persegi (mm2); dan fy adalah tegangan leleh pelat baja serat bawah, dinyatakan dalam Mga Pascal (MPa);

(Afy)bfadalah A, luas daerah pelat baja serat atas, dinyatakan dalam millimeter persegi (mm2); dan fy adalah tegangan leleh pela baja serat atas, dinyatakan dalam Mega Pascal (MPa);

(Afy)wadalah A, luas daerah badan,dinyatakan dalam millimeter persegi (mm2); dan fy adalah tegangan leleh pelat baja serat atas, dinyataka