tugas besar konstruksi kayu jembatan

  • View
    478

  • Download
    55

Embed Size (px)

DESCRIPTION

good

Text of tugas besar konstruksi kayu jembatan

Perencanaan Jembatan Kayu

BAB I PERANCANGAN STRUKTUR Perancangan struktur didasarkan atas panjang bentang ekonomis dengan dengan tidak mengabaikan estetika keindahan dari jembatan itu sendiri ( Arsitektural ). Dalam melakukan perancangan struktur jembatan rangka batang tentunya harus memenuhi persamaan keseimbangan, sehingga struktur rangka batang tersebut menjadi statis tertentu dan dapat diselesaikan dengan persamaan keseimbangan. Dalam hal perancangan struktur jembatan rangka batang 2 dimensi agar struktur tersebut dikatakan struktur statis tertentu maka harus memenuhi persamaan 2TB=RE+BT, dimana TB adalah jumlah titik buhul dan RE adalah jumlah reaksi perletakkan, BT adalah jumlah batang keseluruhan. Gambar di bawah ini merupakan model struktur jembatan kayu yang kami rencanakan :

Kontrol : Jumlah batang vertikal = 7 batang Jumlah batang horizontal = 8 batang +

Jumlah batang diagonal = 10 batang

Total batang Jumlah titik simpul 2TB = RE + BT 2. 14 = 3 + 25 28 = 28 .....(OK)

= 25 batang (m) = 14 titik

1

Perencanaan Jembatan Kayu

BAB II PEMBEBANAN Jembatan kayu ini direncanakan untuk pejalan kaki ( pedestrian ) sehingga beban beban yang bekerja didapat dari volume batang ditambah beban hidup dan bekerja pada tiap titik simpul di bawah lantai jembatan dengan mengabaikan berat struktur jembatan itu sendiri. Berikut gambar rencana pembebanan yang bekerja :

PERENCANAAN DIMENSI Jembatan direncanakan dengan spesifikasi sebagai berikut : 1. Menggunakan Kayu Jati

Kelas II mutu A (PKKI 1961 Lampiran I ) BJ = 0,8 gr/cm3 (PKKI 1961 Lampiran I ) Elastisitas = 100.000 kg/cm2 ( PKKI 1961 Daftar I ) Tegangan yang diperkenankan ( PKKI 1961 Daftar II )

lt = 130 kg/cm2

tkII = trII = 110 kg/cm2

2

Perencanaan Jembatan Kayu tkIL = 30 kg/cm2 II = 15 kg/cm2

2. Direncanakan menahan beban tetap dan tidak tetap Faktor reduksi (

) = 5/4 ( PKKI Pasal 6 ayat 1b )

3. Jenis struktur rangka batang tak terlindungi Faktor reduksi ( ) = 5/6 ( PKKI Pasal 6 ayat 2b )

tr izin

= 150 . BJ . . = 150. 0,8. 5/6. 5/4 = 125 kg/cm2

Ukuran Kayu Asumsi menggunakan Kayu Kaso 5/7 I = 1/12 b h3 = 1/12 . 5. 73= 142,91 cm4 W= 1/6 b h2= 1/6 . 5. 72 = 40,83 cm3 Beban Sendiri AE=EF=JM=MB=111,80 cm EG=GI=IK=KM=103,08 cm FI=IJ=141,42 cm Batang Vertikal-

AC,DE,LM,BN = 4 (5X7X50) = 7000 cm3 FG,JK HI = 2 (5x7x75) = 5250 cm3 = (5x7x100)= 3500 cm3

Batang Diagonal-

AE,EF,JM,BM = 4 (5x7x111,80)= 15652 cm3 FI,IJ = 2 (5x7x141,42)= 9899,4 cm3

3

Perencanaan Jembatan Kayu -

EG,GI,IK.KM = 4 (5x7x103,08)=14431,2 cm3

Batang Horizontal-

AD,,LB,CE,MN= 8 (5x7x100)= 28000 cm3 = 83.732,6 cm3

Total Volume Batang

P total = Volume x BJ = 83.732,6 x 0,8 = 66.986,08 gr = 66,986 Kg P= Ptot/Jumlah P = 66,986 Kg/6 = 11,16 Kg Pa=P/2= 5,58 Kg

RCV=RNV=1/2 x (Ptotal) = 33,493 Kg Cek kekuatan M max= Rcv. 3 Pa.3 P1.2 P2.1 = 33,5.3 5,58.3 11,16.2 11,16.1 = 50,259 Kg M = M/W = 5025,9 Kg Cm/ 40,83 = 123,09 Kg/cm2Lebih kecil daripada tegangan izinnya (OK)

4

Perencanaan Jembatan Kayu

BAB III ANALISA STRUKTUR A. MENCARI REAKSI PERLETAKAN

P1=P2=P3=P4=P5=11,16 kg PA=PB= 5,58 kg Rcv=Rnv= 33,5 kgB. MENCARI GAYA BATANG Metoda yang digunakan dalam penghitungan gaya gaya batang adalah dengan menggunakan metoda pembagian ( Metoda Ritter )

5

Perencanaan Jembatan Kayu

GAMBAR POTONGAN PERHITUNGAN GAYA BATANG

ME= 0 RCv . (1) + S1 . (1)

POT. I I

= 0 33,5.(1) +S1 S1= -33,5 kg =0 (tekan) MD= 0 RCv . (1) S4. (0.5) + S1 . 33,5.(1)- 0.5S4 + (-33,5) . (1) = 0 (1) = 0 -0.5S4= 0 S4= 0

POT. II II

Mc= 0 RCv . (1) + S2. (0,5) pA . 33,5 0 (1) = . (1) + 0,5S2 (5,58). 0,5S2 + 27,92 (1) = 0 = 0 0,5S2= S2= -27,92 -55,84 kg (tekan) MD= 0 RCv . (1) S3y . (1) pA . (1) S4 . 33,5 . (1) = S3 sin 26,57 (5,58). (1) - 0 . (0,5) 0 (0,5) = 0 - S3 sin 26,57 + 27,92 = 0 S3 sin 26,57 = 27,92 S3= 62,4 kg (tarik)

6

Perencanaan Jembatan Kayu

POT. III III

ME= 0 RCv . (1) pA. (1) + S 6 . 33,5 . (1) (0,5) = 0 - 5,58 . (1) + 0,5S6 = 0 5,58 + 0,5S 33,5

6

= 0 27,92 + 0,5S = 0 6 S6= -55,84 kg (tekan) MA= 0 P1 . (1) + S5. (1) S4 . (0,5) = 0 11,16 . (1) + S5+ 0 . 0,5 = 0POT. IV IV

11,16 + S5= 0 S5= -11,16 kg (tekan)

MF= 0 RCv . (2) pA. (2) p1 . (1) S8y. (1) S8x. 33,5 . (2) 5,58.(2) = 0 .(1) S8sin14,04.(1) (0,5) 11,16 67 S8cos14,04 . (0,5) = 0 11,16 11,16 0.24 S8 44,68 0,725S8= 0,97S8. (0,5) = 0 S8= 61,62 kg 0 (tarik) MG= 0 RCv . (2) pA. (2) p1 . (1) + S6 . (0,75) + S7y. 33,5 . (2) 5,58.(2) 11,16.(1) 55,84.(0,75) + S7sin26,57. (1) + (1)+S .(0,25) = 0 S7cos26,57 .(0,25) = 0 6711,16 11,16 41,88 + 0.45 S7 + 2,8 + 0,6735S7= 0,89S7. (0,25) = 0 S7= -4,16 kg 0 (tekan)7x

7

Perencanaan Jembatan Kayu

POT. V V

MF= 0 RCv . (2) pA. (2) p1 . (1) S12x. (0,75) = 0 33,5 .(2) 5,58.(2) 11,16 .(1) S12 cos 14,04 (0,75)= 0 44,68 S12.0,73=0 S12= 61,2 Kg (tarik)

RCv . (1) pA. (1) s9 . (1)- s12x

ME= 0 .0,25 + s6.

(0,5) = 33,5 . (1) 0 5,58. (1) s9- 61,2. 0,73 -55,84 . (0,5) = 0 s9 44,676 = 0 S9= -44,676 kg (tekan)

8

Perencanaan Jembatan Kayu

POT. VI VI

MI= 0 RCv . (3) pA. (3) p1 . (2) p2 . (1) S10 . 33,5 . 0 5,58. (3)11,16 .(2)11,16. (1) = (3) (1) S10 = 0 100,516,7 22,3 11,16 50,34 S10= 0 S0 S10=0 10 = 50,34 kg (tarik) MH= 0 RCv . (3) pA.(3) p1.(2) P2.(1)-S11y.(1)- S12x. 33,5(3)5,58(3)11,1(2)12y.1= 0 (0,75)- S 11,1(1)+S11sin45.(1)61,2.cos14,04.(0,75)61,2.sin14,04 = 0 100,5 16,74 22,32 11,16-S11sin45 -9,08 S11sin45 = 44,52-14,84 = 0 S11= -12.84 kg 0 (tekan)

9

Perencanaan Jembatan Kayu

POT. VII VII

MG= 0 RCv . (2) pA. (2) p1 . (1) + p3 . (1) + S13.(1) + 33,5.(2))5,58.(2)11,16.(1)+11,1.(1)+ S13 S11x.(1 = 0 12,84.sin45 (1)=0 0 67 11,16 9,07 + S13= 46,77+ 0 S13=013 = -46,77 kg S0 (tekan) MI= 0 RCv .(3)pA.(3)p1.(2)p2.(1) S14.(1) = 0 33,5.(3) 5,58.(3) 11,16 .(2)11,16. (1) S14 = 0 100,516,74 22,3 11,1 50,28 S14= 0 S0 S14=0 14= +50,34 kg (tarik)

10

Perencanaan Jembatan Kayu

TABEL HASIL PERHITUNGAN GAYA BATANG

NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

BATANG S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 S22 S23 S24 S25

PANJANG (m) 0,5 1 1,12 1 0,5 1 1,12 1,03 0,75 1 1,4 1,03 1 1 1,4 1,03 0,75 1 1,12 1,03 0,5 1 1,12 1 0,5

GAYA BATANG (KG) TARIK (+) TEKAN (-) 33,5 55,84 62,4 0 0 11,16 55,84 4,16 61,62 44,67 50,34 12,84 61,2 46,77 50,34 12,84 61,2 44,67 55,84 4,16 61,62 11,16 55,84 62,4 0 0 33,5

BAB IV11

Perencanaan Jembatan Kayu

KONTROL DIMENSI Jembatan direncanakan dengan spesifikasi sebagai berikut : 1. Menggunakan Kayu Merbau

Kelas II mutu A (PKKI 1961 Lampiran I ) BJ = 0,8 gr/cm3 (PKKI 1961 Lampiran I ) Elastisitas = 100.000 kg/cm2 ( PKKI 1961 Daftar I ) Tegangan yang diperkenankan ( PKKI 1961 Daftar II )

lt = 100 kg/cm2

tkII = trII = 85 kg/cm2 tkIL = 25 kg/cm2 II = 12 kg/cm2

2. Direncanakan menahan beban tetap dan tidak tetap Faktor reduksi (

) = 5/4 ( PKKI Pasal 6 ayat 1b )

3. Jenis struktur rangka batang tak terlindungi Faktor reduksi ( ) = 5/6 ( PKKI Pasal 6 ayat 2b )

A. MENGHITUNG TEGANGAN TEGANGAN IJIN

= 170 . .bj = 170 .

.

. 0,8 = 141,67

=

= 150 . . bj = 150 .

.

. 0,8 = 125

= 40 . . bj = 40 .

.

. 0,8= 33,33

12

Perencanaan Jembatan Kayu

= 20 . .bj= 20 .

.

. bj = 16,67

B. MENGHITUNG DIMENSI Pada perhitungan dimensi batang, gaya yang diperhitungkan adalah gaya tarik dan gaya tekan terbesar. Untuk kemudahan dalam perencanaan sambungan, dimensi batang tarik dan batang tekan direncanakan sama. BATANG TEKAN i min = 1,44 cm

P = - 55,84 kg h = 7 cm, b= 5 cm lk = 1m Imin = 1/12 b h3

= lk/ imin = 100 cm/ 1,44=69,45 = 1,86

Kontrol tegangan

= p. / A = 55,84 . 1,86/ 35 = 2,97 kg/cm2 i min 2= 72,91 cm4 / 5.7 cm2

BATANG TARIK

P = 61,62 kg

13

Perencanaan Jembatan Kayu

Fn= Anet= Fbr. C= 35.0,8 = 28cm2

Fbr=A= b.h= 5.7= 35 cm2

Kontrol Tegangan tr

= P/Fn = 61,62 kg/ 28 cm2

C= 100%-20%(baut)=80%

t = 2,2 kg/cm2

TABEL HASIL PERHITUNGAN DIMENSI BATANG

NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

BATANG S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14

PANJANG (m) 0,5 1 1,12 1 0,5 1 1,12 1,03 0,75 1 1,4 1,03 1 1

GAYA BATANG (KG) TARIK (+) TEKAN (-) 33,5 55,84 62,4 0 0 11,16 55,84 4,16 61,62 44,67 50,34 12,84 61,2 46,77 50,34

DIMENSI5/7

14

Perencanaan Jembatan Kayu

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 S22 S23 S24 S25

1,4 1,03 0,75 1 1,12 1,03 0,5 1 1,12 1 0,5

12,84 61,2 44,67 55,84 4,16 61,62 11,16 55,84 62,4 0 0 33,5

BAB V PERENCANAAN SAMBUNGAN Direncanakan menggunakan sambungan baut dengan menggunakan pelat simpul dari baja ( Sambungan tampang dua ). Sambungan bertampang dua golongan II ( PKKI 1961 Pasal 14 ayat 5 ) b = 4.3 S = 100db3 ( 1 0.6 sin ) S = 200db1 ( 1 0.6 sin ) S = 430d2 ( 1 0.35 sin ) Direncanakan

Diameter baut 10 mm (PKKI 1961 Pasal 14 ayat 3 )

Tebal plat = 0.3 d = 0.3(10)= 3 mm ( PKKI Pasal 14 ayat 4 )

15

Perencanaan Jembatan Kayu

SAMBUNGAN A

batang S1 = -33,5 kg 5/7 S1 = 100 d b3 . (1 0,6 sin 90o) S1 = 100 (1) (5) (0,4) = 200 kg S2 = 200d.b1 ( 1 0.6 sin 90 ) S2 =200 . 1. 0,3 (0,4) S2 =24 kg (diambil S yang terkecil)

S3 = 430 d2 . (1 0,35 sin 90o) S3 = 43