perencanaan gelagar melintang

ARIF LUQMAN HAKIM (115060100111061) AHMAD AKBAR HASAN (115060100111037)

STUDIO PERANCANGAN II 2014

PERENCANAAN GELAGAR MELINTANG

a. Data yang diketahui :

o Bentang jembatan = 30 m

o Jarak gelagar memanjang = 1,4 m

o Jarak gelagar melintang = 3 m

o Jarak gelagar induk = 7,5 m

o Lebar jembatan = 9 m

o Lebar lantai kendaraan = 7 m

o Tebal pelat lantai = 20 cm

o Tebal perkerasan aspal = 10 cm

o Tebal air hujan = 5 cm

b. Data bahan struktur

o f’c = 35 MPa

o fy = 400 MPa

o fr = 70 MPa

c. Direncanakan gelagar melintang dengan Profil Baja WF 350.350.14.22

Berat profil baja = 159 kg/m

Tinggi (d) = 358 mm

Lebar (b) = 352 mm

Tebal badan (tw) = 14 mm

Tebal sayap (tf) = 22 mm

Luas penampang (A) = 20200 mm2

Modulus penampang (Sx) = 2670000 mm3

Momen inersia (Ix) = 476000000 mm4

Momen inersia (Iy) = 160000000 mm4

Radius (ro) = 20 mm

h = d – 2(tf + ro) = 274 mm

Radius girasi (ry) = 89 mm



d. Pembebanan :

a. BEBAN MATI

Berat Sendiri Profil = qD = 159 kg/m

Berat gel.memanjang = 1386 kg/m × 3 m PD = 3383,7 kg

Faktor beban ultimit = 1,1 (RSNI T-02-2005 hal.10)

b. BEBAN HIDUP

Beban “D”

(PPPJJR’87 Bab III Pasal 1 (2) 2.4.a) Beban “D” atau beban jalur adalah susunan beban pada setiap jalur lalu lintas

yang terdiri dari beban terbagi rata “q” ton per meter panjang per jalur, dan beban

garis “P” ton per jalur lalu lintas tersebut.

q = 2,2 t/m untuk L < 30 m

q = 2,2 t/m’ – 3060

1,1L t/m’ untuk 30 m < L < 60 m

q =

L

3011.1 t/m’ untuk L > 60 m

Sesuai peraturan Beban “D”, maka untuk bentang dengan panjang 30 m

digunakan beban terbagi rata (q) dan beban garis (P) sebagai berikut :

q = 2,2 t/m

= 2,2 t/m’/jalur

= 2200 kg/m’/jalur

P = 12 ton/jalur

= 12000 kg/jalur

Untuk Beban Merata (q’)

Beban merata = sq

q 75,2

'

Beban garis = sP

P 75,2

'

dengan : α = 0.75 bila kekuatan gelagar melintang diperhitungkan.

s = jarak antar gelagar yang berdekatan

= 3 m



q′ = 2200

2,75 × 0,75 × 3 = 1800 kg/m

P′ = 12000

2,75 × 0,75 × 3 = 9818,18 kg

Koefisien Kejut:

K = 1 +20

50+7,5= 1,35

Sehingga beban P’= 9818,18 × 1,35 = 13233,202 kg

(PPPJJR’87 Bab III Pasal 1 (2) 2.4.b)

Ketentuan penggunaan beban “D” dalam arah melintang jembatan yaitu untuk

jembatan dengan lebar lantai kendaraan lebih besar dari 5,5 m, beban “D”

sepenuhnya (100%) dibebankan pada lebar jalur 5,5 m sedang lebar selebihnya

dibebankan hanya separuh beban “D” (50%).

Faktor beban ultimit = 1,8 (RSNI T-02-2005 hal.17)

e. Analisa Pembebanan :

Beban Mati

qD = 159 kg/m

PD = 3383,7 kg

PD = 3383,7 kg

qD = 159 kg/m

PD = 3383,7 kg PD = 3383,7 kg PD = 3383,7 kg PD = 3383,7 kg PD = 3383,7 kg

750

2514014014014014025



Momen akibat beban mati :

VD = ½ [(6 × PD) + (7,5 × qD)]

= ½ [(6 × 3383,7) + (7,5 × 159)]

= 10747,35 kg

MD (½L) = (VD × 3,75) – ( ½ x qD × 3,752 ) – (PD × 3,5) – (PD × 2,1) – (PD ×0,7)

= (10747,35 × 3,75) – ( ½ × 159 × 3,752 ) – (3383,7 × 3,5) – (3383,7 ×

2,1) – (3383,7 × 0,7)

= 17867,283 kgm

MD (¼L) = (VD × 1,875) – ( ½ x qD × 1,8752 ) – (PD × 1,625) – (PD × 0,225)

= (10747,35 × 1,875) – ( ½ × 159 × 1,8752 ) – (3383,7 × 1,625)

– (3383,7 × 0,225)

= 13611,944 kgm

Beban Hidup

q’ = 1800 kg/m

½ q’ = 900 kg/m

P’ = 13233,202 kg

½ P’ = 6616,601 kg

Momen akibat beban hidup:

VL = ½ [(2×900×1)+(1800×5,5)+(2×6616,601+13233,202)]

= 19083,202 kg

ML (½L) = (VL × 3,75) – (½P’ × 3,25) – (½q’ × 1 × 3,25) – (½× q’ × 2,752)

= (19083,202×3,75) – (6616,601×3,25) – (900×1×3,25) – (½×1800

×2,752)

= 40326,803 kgm

P' = 13233,202 kg

12P' = 6616,601 kg1

2P' = 6616,601 kgq' = 1800 kg/m

12q' = 900 kg/m

12q' = 900 kg/m

750

100550100



ML (¼L) = (VL × 1,875) – (½P’ × 1,375) – (½q’ × 1 × 1,375) – (½ × q’ × 2,752)

= (19083,202×1,875) – (6616,601×1,375) – (900×1×1,375) – (½×1800

×2,752)

= 24756,614 kgm

Sehingga, diperoleh kombinasi beban mati dan beban hidup sebagai berikut:

Jenis Beban Faktor Momen

(½L) Momen

(¼L) Geser Mu

(½L) Mu

(¼L) Du

Beban (kg.m) (kg.m) (kg) (kg.m) (kg.m) (kg)

Beban Mati 1,1 17867,284 13611,94 10747,35 19654,01 14973,14 11822

Beban Hidup 1,8 40326,803 24756,61 19083,2 72588,25 44561,91 34350

TOTAL 92242,26 59535,04 46171,85

f. Kontrol Penampang:

Kontrol kelangsingan penampang (RSNI T-03-2005 Tabel 4)

Tekuk Lokal Sayap (flange)

𝜆 = 𝑏𝑓

2. 𝑡𝑓=

352

2 . 22= 8

𝜆𝑝 =170

𝑓𝑦=

170

400= 8,5

𝜆𝑟 =370

𝑓𝑦 − 𝑓𝑟=

370

400 − 70= 20,367

Kontrol:

λ < λp< λrPENAMPANG KOMPAK !!

Tekuk Lokal Badan (web)

𝜆 = ℎ

𝑡𝑤=

358 − (2 × (22 + 20))

14= 19,571

𝜆𝑝 =1680

𝑓𝑦=

1680

400= 84

𝜆𝑟 =2550

𝑓𝑦=

2550

400= 127,5

Kontrol:

λ < λp< λrPENAMPANG KOMPAK !!

Jadi, penampang kompak terhadap sayap dan badan, sehingga Mn = Mp.



Kontrol pengaruh tekuk lokal (RSNI T-03-2005pasal 7.2.3)

Mn = Mp

= fy × Zx

= fy × 1,5 × Sx

= 400 × 1,5 × 2670000

= 1602000000 Nmm = 160200 kgm

Kontrol momen terhadap tekuk lokal:

Mn > Mu

0,9 Mn > Mu

144180 kgm > 92242,26 kgm OK !!

Jadi, profil kuat menahan momen terhadap tekuk lokal.

Kontrol pengaruh tekuk lateral (RSNI T-03-2005 pasal 7.3.1)

Diketahui :

o fy = 400 MPa

o fr =70 MPa

o E = 200000 Mpa

o G = 80000 Mpa

J = 3

1 (( 2 × b × tf

3 ) + ( d × tw

3 ))

= 3

1 (( 2 × 352 × 22

3 ) + ( 358 × 14

3 ))= 2826181,33 mm

4

Cw =

4

)2022(2358(×160000000

4

× 22

hI y

= 2,5.1011

mm6

FL = fy–fr = 400 – 70 = 330 MPa

X1 =2

××× AJGE

S x

2

20200×33,2826181×10.8×10.2

2670000

45 = 251326,96 mm

X2 = 4 x y

wx

I

C

JG

S 2)×

(

= 4 x 160000000

10.5,2)

33,2826181.10.8

2670000(

112

5= 8,725.10

-9mm



Lp = 1,76 ry fy

E

= 1,76 × 89 × 400

200000= 3515,5 mm

L = 7,5 m = 7500 mm

Lr = 2

2

1)(11

×L

L

yFX

F

Xr

= 29 )330(10.725,811330

96,251326×89

= 95869,78 mm

Lp≤L ≤Lr Bentang menengah (RSNI T-03-2005 pasal 7.3.4)

Cb = cba MMMM

M

3435,2

5,12

max

max

≤ 2,3

=)59535,04(3)92242,26(4) 59535,04(3)92242,26(5,2

)92242,26(5,12

≤ 2,3

= 1,2 ≤ 2,3 OK !!

Mr = Sx (fy-fr) (RSNI T-03-2005 pasal 7.2.1 c)

= 2670000 (400-70)

= 881100000 Nmm = 88110 kgm

1/4 L

1/2 L

3/4 L

L = 7,5 m

Ma = 59535,04 kgm Mc = 59535,04 kgm

Mb = MMAX = 92242,26 kgm



Mp = fy × Zx

= fy × 1,5 × Sx

= 400 × 1,5 × 2670000

= 1602000000 Nmm = 160200 kgm

Mn = Cb[Mr+ (

pr

r

LL

LLMrMp

) ] (RSNI T-03-2005 pasal 7.3.4)

= pM

515,387,95

5,787,95)88110160200(881102,1

= 189309 kgm > 160200 kgm karena Mn > Mp, maka Mn = Mp.

Kontrol momen terhadap tekuk lateral:

Mn > Mu

0,9 Mn > Mu

144180 kgm > 92242,26 kgm OK !!

Jadi, profil kuat menahan momen terhadap tekuk lateral.

Kontrol pengaruh geser (RSNI T-03-2005 pasal 7.8.2)

fyt

h

w

1100

400

1100

14

274

19,57 < 55 OK !!

Vn = 0,6 × fy × Aw Aw = Luas kotor pelat badan = h × tw

= 0,6 × 400 × (274 × 14) (RSNI T-03-2005 pasal 7.8.3)

= 920640 kg

Kontrol terhadap pengaruh geser:

Vn > Vu

0,9 Vn > Vu

828576 kg > 46171,8 kg OK !!

Jadi, profil kuat menahan pengaruh geser.



Kontrol pengaruh lendutan (RSNI T-03-2005 pasal 4.7.2)

Syarat lendutan maksimum balok biasa :

800

7500

800

L= 9,375 mm

Δ =

xx

D

xx

D

EI

LP

EI

LP

EI

Lq

EI

Lq 3344'

48

1

48

1'

384

5

384

5

=345

3

345

4

345

4

10.10.47600.10.2.48

3000.8,9. 3383,7

10.10.47600.10.2

7500.8,9. 1800

384

5

10.10.47600.10.2

7500.8,9. 159

384

5

345

3

10.10.47600.10.2.48

3000.8,9. 13233,202

= 8,323 mm

Kontrol terhadap pengaruh lendutan :

Δ < 800

L

8,323 mm < 9,375 mm OK !!

Jadi, profil kuat menahan pengaruh lendutan.

Jadi, dapat disimpulkan bahwa profil WF 350.350.14.22 dapat digunakan

pada gelagar melintang.

perencanaan gelagar melintang

Documents