BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi...
Transcript of BAB II PERATURAN PERENCANAAN 2.1. Klasifikasi...
BAB II
PERATURAN PERENCANAAN
2.1. Klasifikasi Jembatan Rangka Baja
Jembatan ini menggunakan rangka baja sebagai gelagar induk. Berdasarkan letak
lantai kendaran Jembatan rangka baja dibagi menjadi Jembatan lantai bawah (seluruh rangka
berada diatas lantai) dan Jembatan lantai atas dimana rangka baja berada dibawah deck
Jembatan. Untuk jembatan lantai bawah struktur rangka dapat dibagi menjadi Jembatan
rangka terbuka (tanpa rangka atas) dan rangka tertutup (dengan rangka atas). Secara umum
akan dijelaskan sebgai berikut:
2.1.1. Jembatan rangka baja lantai atas
Strukur baja pada jembatan ini keseluruhan berada dibawah deck jembatan. Batang
rangka bagian bawah akan mengalami gaya tarik sehingga tidak memerlukan pengaku lateral
untuk menahan tekuk. Lantai jembatan yang berada di atas struktur rangka dapat berguna
sebagai pengaku untuk bagian atas yang mengalami gaya tekan. Jembatan jenis ini biasanya
dibangun pada daerah pegunungan dan lembah-lembah yang curam serta pada jalan yang
dilintasi kendaraan berat untuk kebutuhan ruang kendaraan yang memadai. Tipe gelagar yang
sering digunakan untuk menahan deck lantai adalah profil I, karakteristik dan potongan
memanjang jembatan rangka baja lantai atas adalah sebagai berikut :
1. Jembatan digunakan untuk bentang 60-100 m.
2. Konstruksi pemikul utama berupa rangka baja yang dipasang dibawah pelat lantai
Jembatan.
3. Lantai kendaraan berada diatas.
4. Memiliki gelagar memanjang dan melintang sebagai pembagi beban
Universitas Sumatera Utara
5. Ikatan angin ditempatkan dibawah lantai jembatan yang disatukan dengan gelagar
melintang jembatan
6. Bangunan bawah terdiri dari kepala Jembatan (abutment) dan pilar pier.
Gambar 2-1 : Jembatan rangka bawah
2.1.2. Jembatan rangka baja lantai bawah
Jembatan ini memiliki struktur rangka pemikul utama yang berada diatas lantai
jembatan, batang atas akan mengalamai gaya tekan sehingga akan diperlukan pengaku untuk
mengatasi bahaya tekuk pada batang atas. Biasanya pengaku lateral ini memiliki fungsi ganda
karena dapat juga untuk menyalurkan beban angin kepada struktur rangka utama (ikatan
angin). Jembatan jenis ini biasanya dibangun di sungai, di daerah perkotaan, dan dijalur lintas
kendaraan sedang dan ringan. Karena struktur rangka berada diatas lantai kendaraan jenis ini
sangat cocok digunakan untuk sungai yang uka airnya rendah sehingga tidak mengganggu
aliran sungai. Karakteristik dan potongan memanjang Jembatan rangka baja lantai bawah
adalah sebagai berikut :
1. Dapat digunakan untuk bentang sampai 60-100m.
2. Memiliki gelagar memanjang dan melintang sebagi pembagi beban
Universitas Sumatera Utara
3. Lantai kendaraan berupa pelat beton biasanya komposit dengan gelagar melintang.
4. Ikatan angin dapat ditempatkan dibawah latai kendaraan dan pada rangka bagian atas
5. Untuk bentang jembtan lebih dari 100m dapat menggunakan penopang (pier) ditengah
bentang.
Gambar 2-2 : Jembatan Rangka atas
Salah satu jenis Jembatan rangka baja lantai bawah yaitu jenis warren truss dan jenis
pratt serta penampang melintang Jembatan rangka baja dapat dilihat dalam gambar 2-3:
Gambar 2-3 : Rangka modifikasi warren
Gambar 2-4 : rangka jenis warren truss dan pratt
Universitas Sumatera Utara
2.1.3. Jembatan rangka baja terbuka
Jenis jembatan rangka baja ini berupa rangka baja lantai bawah dan tidak memiliki
ikatan angin atas. Jembatan ini cocok digunakan untuk lintas kendaraan berat, misalnya akses
ke pelabuhan dan kawasan industri yang dilalui kendaraan berat.
2.1.4. Jembatan rangka baja tertutup
Adanya ikatan angin pada struktur atas rangka menyebabkan geometri jembatan ini
berupa kotak (tertutup), Jembatan ini biasanya dibangun di daerah perkotaan dan lintas
kendaraan ringan. Jembatan rangka tetutup (through-truss) harus diberi portal ujung yang
berupa balok, yang sedapatnya merupakan tipe dua bidang atau kotak, yang diikat secara
kaku kebatang vertikal ujung dan sayap batang tepi atas. Tinggi rangka portal diusahakan
setinggi mungkin asal masih memenuhi persyaratan tinggi ruang bebas. Portal ujung harus
dapat memikul reaksi ujung dari ikatan angin atas dan meneruskannya ke tumpuan. Selain
portal ujung, disetiap titik ujung pada batang tepi atas dimana ada batang vertikal, harus
dipasang ikatan melintang (sway-bracing).
Dalam tugas akhir ini digunakan Jembatan rangka atas tertutup, hal ini disebabkan:
1. Kebutuhan ruang pada sungai relative kecil, dari hasil survey dilapangan dasar
jembtan berada sekitar 5m diatas muka air normal
2. Karena ruang dibawah jembatan kecil, apabila menggunakan jembatan rangka bawah
diperkirakan akan menggangu aliran sampah pada sungai.
3. Untuk menghindari bahaya banjir pada sungai.
Universitas Sumatera Utara
4. Lalu lintas yang lewat pada akses jalan tersebut dipenuhi oleh kedaraan pribadi dan
angkutan umum karena merupakan jalur penghubung kota medan dengan kecamatan
tanjung anom yang berupakan wilayah pemukiman penduduk.
2.2. Bagian-bagian Jembatan Rangka baja
Jembatan rangka baja memiliki 2 komponen utama yaitu bangunan
atas(superstructure) dan bangunan bawah (substructure). Dengan pembagian masing-masing
sebagai berikut:
Superstructure: Rangka jebamtan, lantai kendaraan, gelagar memanjang, gelagar
melintang, ikatan angin, dan perletakan Jembatan.
Substructure : abutment dan pondasi Jembatan.
2.2.1. Lantai jembatan
Lantai Jembatan adalah komponen Jembatan yang menerima beban langsung dari
kendaraan yang lewat pada Jembatan. Lantai kendaraan dapat direncanakan dari pelat beton
bertulang atau balok/papan kayu. Pelat berton bertulang direncanakan menerus diatas balok
memanjang. Jika pelat beton diikat pada balok memanjang dengan hubungan geser, maka
perhitungannya dapat dengan prinsip komposit. Salah satu jenis lantai kendaraan yang
digunakan pada Jembatan rangka ini yaitu tipe deck lantai bergelombang, seperti dalam
gambar 2-5
Untuk gelombang-gelombang dek yang arahnya tegak lurus terhadap balok baja
penumpu, tebal beton yang berada di bawah tepi atas dek baja harus diabaikan dalam
perhitungan karakteristik penampang komposit dan dalam penentuan luas penampang pelat
beton Ac, yang diperlukan untuk perhitungan kapasitas gaya geser horizontal balok komposit.
Universitas Sumatera Utara
Jarak antara penghubung-penghubung geser jenis paku sepanjang balok penumpu tidak boleh
lebih dari 900 mm.
Untuk gelombang dek yang arahnya sejajar dengan balok baja, tebal beton yang
berada di bawah tepi atas dek baja dapat diperhitungkan dalam penentuan karakteristik
penampang komposit dan juga dalam luas penampang pelat beton Ac, yang diperlukan untuk
perhitungan kapasitas gaya geser horizontal balok komposit. Gelombang-gelombang dek baja
di atas balok penumpu dapat dipisahkan sepanjang arah longitudinal untuk membentuk voute
beton pada tumpuannya. Jika tinggi nominal dek baja lebih besar atau sama dengan 40 mm
maka lebar rata-rata dari gelombang yang ditumpu, wr, tidak boleh kurang dari 50 mm +
4(ns-1)ds untuk penampang dengan jumlah penghubung geser jenis paku sama dengan ns
pada arah melintang dengan ds adalah diameter penghubung geser jenis paku tersebut.
Jika digunakan dek gelombang metal sebagai acuan tetap yang membentang antara
balok melintang dan balok memanjang atau balok induk, maka acuan itu harus dirancang
dapat memikul berat sendiri beton bertulang (termasuk yang ada didalam gelombang), beban
konstruksi 2400 N/m2 dan berat sendiri dek gelombang. Acuan harus masih elastis akibat
beban-beban tersebut. Lendutan yang timbul akibat bebana mati tidak boleh melampaui
L/180 atau 13mm untuk bentang acuan L≤3,00 m. atau L/240 atau 19mm, untuk L>3,00 m.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2-5 : jenis dek gelombang lantai Jembatan
Universitas Sumatera Utara
Dalam perencanaan dek lantai gelombang, kuat lentur rencana dari suatu konstruksi
komposit yang terdiri dari pelat beton yang diletakkan di atas dek baja bergelombang yang
ditumpu pada balok baja dihitung dengan menggunakan prinsip-prinsip komposit dengan
memperhatikan hal-hal berikut.
Dek baja yang mempunyai tinggi nominal gelombang tidak lebih dari 75 mm. Lebar
rata-rata dari gelombang wr, tidak boleh kurang dari 50 mm, dan tidak boleh lebih besar dari
lebar bersih minimum pada tepi atas dek baja
1) Pelat beton harus disatukan dengan balok baja melalui penghubung geser jenis paku
yang dilas, yang mempunyai diameter tidak lebih dari 20 mm. Penghubung geser jenis
paku dapat dilas pada dek baja atau langsung pada balok baja. Setelah terpasang,
ketinggian penghubung geser jenis paku tidak boleh kurang dari 40 mm di atas sisi
dek baja yang paling atas
2) Ketebalan pelat beton di atas dek baja tidak boleh kurang dari 50mm.
Penghubung geser dapat dari jenis paku baja berkepala dengan panjang dalam kondisi
terpasang tidak kurang dari 4 kali diameternya atau berupa penampang baja kanal gilas.
Massa jenis pelat beton yang digunakan pada struktur balok komposit dengan penghubung
geser tidak boleh kurang dari 1500 kg/m3.
Gambar 2-6 : penghubung geser jenis kanal dan paku
Kuat nominal penhubung geser untuk jenis paku yang ditanam dalam pelat beton masif
adalah :
Universitas Sumatera Utara
Qn = 0,5 Asc f’c Ec ≤ Asc fu Keterangan:
Asc adalah luas penampang penghubung geser jenis paku, mm2
fu adalah tegangan putus penghubung geser jenis paku, MPa
Qn adalah kuat nominal geser untuk penghubung geser, N
Untuk penghubung geser jenis paku yang ditanam di dalam pelat beton yang berada di
atas dek baja bergelombang, suku 0,5Asc fc 'Ec di atas harus dikalikan dengan faktor reduksi
rs dengan persamaan sebagai berikut:
rs= ≤1,0 untuk dek baja tegak lurus balok
rs=0,6 untuk dek baja searah balok
dimana:
rs adalah faktor reduksi
Nr adalah jumlah penghubung geser jenis paku pada setiap gelombang pelat berprofil
di perpotongannya dengan balok
Hs adalah tinggi penghubung geser jenis paku ≤ ( hr + 75 mm)
hr adalah tinggi nominal gelombang pelat baja berprofil
wr adalah lebar efektif gelombang pelat baja berprofil
Untuk menahan pengaruh ungkitan, dek baja harus diangker pada unsur-unsur
penumpu dengan jarak antar angker tidak lebih dari 450 mm. Jenis angker yang boleh
digunakan dapat berupa penghubung geser jenis paku, kombinasi penghubung geser jenis
paku dengan las titik, atau jenis lainnya
Sedangkan kuat nominal penghubung geser kanal yang ditanam di dalam pelat beton
masif adalah:
Qn=0,3(tf +0,5tw)Lc
dimana:
Universitas Sumatera Utara
Lc adalah panjang penghubung geser kanal, mm
tf adalah tebal pelat sayap, mm
tw adalah tebal pelat badan, mm
Jumlah penghubung geser yang diperlukan pada daerah yang dibatasi oleh titik-titik
momen lentur maksimum, positif atau negatif, dan momen nol yang berdekatan adalah sama
dengan gaya geser horizontal total yang bekerja.
Kecuali ditentukan lain, penempatan penghubung geser yang diperlukan pada daerah
yang dibatasi oleh titik-titik momen lentur maksimum dan momen nol yang berdekatan harus
didistribusikan secara merata pada daerah tersebut. Namun, jumlah penghubung geser yang
diperlukan pada daerah yang dibatasi oleh lokasi beban terpusat dan momen nol yang
terdekat harus sesuai jumlahnya dengan yang dibutuhkan untuk mengembangkan momen
maksimum yang terjadi di lokasi beban terpusat tersebut. Penghubung geser harus
mempunyai selimut beton pada arah lateral setebal 25 mm, kecuali untuk penghubung geser
yang dipasang pada gelombang-gelombang dek baja bergelombang.
Diameter penghubung geser jenis paku tidak boleh lebih besar dari 2,5 kali ketebalan
pelat sayap penampang di mana penghubung geser jenis paku tersebut dilaskan, kecuali yang
terletak di atas pelat badan penampang. Jarak minimum antara penghubung-penghubung
geser tidak boleh kurang dari 6 kali diameter di sepanjang sumbu longitudinal balok
penumpu dan tidak boleh kurang dari 4 kali diameter di sepanjang sumbu tegak lurus
terhadap sumbu longitudinal balok penumpu. Untuk daerah di antara gelombang-gelombang
dek baja bergelombang, jarak minimum antar penghubung-penghubung geser tersebut dapat
diperkecil menjadi 4 kali diameter ke semua arah. Jarak maksimum antara penghubung geser
tidak boleh melebihi 8 kali ketebalan pelat total.
Universitas Sumatera Utara
2.2.2. Rangka Jembatan
Dalam perencanaan rangka baja Jembatan rangka, panjang rangka dalam mengontrol
tekuk dan gaya tarik harus menggunakan panjang efektif. Panjang efektif Le dimuat dalam
tabel berikut :
Tabel-1 : Panjang tekuk rangka batang
2.2.3. Gelagar Jembatan
Pada jembatan rangka baja umumnya dipasang gelagar yang berada dibawah lantai
jembatan. Gelagar ini berfungsi untuk membagi beban dan membagi bentang lantai jembatan
sehingga dapat dihasilkan profil lantai jembatan yang minimum dan mengurangi pengaruh
lendutan pada lantai jembatan. Terdapat dua buah gelagar yang saling tegak lurus yaitu
gelagar memanjang (searah bentang jembatan) dan Gelagar melintang (tegak lurus arah
bentang jembatan)
Universitas Sumatera Utara
2.2.4. Ikatan Angin
Ikatan angin merupakan struktur sekunder yang berguna meneruskan beban angin
kepada struktur induk rangka jembatan. Ikatan angin dapat ditempatklan di bagian atas
struktur jembatan (rangka tertutp) dan dibawah lantai jembatan.
2.2.5. Abutmen Jembatan
Abutment merupakan kepala jembatan dan tempat perletakan jembatan. Abutment
biasanya terbuat dari beton bertulang yang dicor di tempat pembuatan jembatan, abutment
juga berfungsi sebagai pile cap (poer) untuk menempatkan pondasi tiang pancang pada
jembatan.
2.2.6. Pondasi Jembatan
Pondasi merupakan struktur paling bawah dari jembatan yang berguna untuk
menyalurkan beban yang bekerja pada jembatan kepada tanah dan menjaga agar tidak terjadi
penurunan tanah. Pada umumnya pondasi jembatan rangka baja menggunakan tiang pancang
dan bore pile untuk pondasinya. Pada proyek Tugas akhir ini bore pile yang digunakan jenis
beton bertulang diameter 60 cm.
2.3. Beban Jembatan
Struktur Jembatan baja harus mampu memikul semua kombinasi pembebanan sebagai
berikut:
2.3.1. Beban mati (Berat sendiri)
Semua beban tetap yang berasal dari berat sendiri Jembatan atau bagian Jembatan
yang ditinjau termasuk semua unsur Jembatan yang dianggap merupakan satu kesatuan tetap
dengannya. Beban mati Jembatan terdiri dari berat masing-masing setiap struktur dan
Universitas Sumatera Utara
elemen-elemen nonstruktural. Masing-masing berat elemen ini harus dianggap sebagai aksi
yang terintegrasi pada waktu menerapkan faktor beban biasa dan yang terkurangi. Perencana
Jembatan harus menggunakan kebijaksananya dalam menentukan elemen-elemen tersebut.
Beban mati ditentukan dengan mengalikan luas/volume bahan dengan berat satuan
material tersebut. Berat beberapa material dimuat dalam tabel:
Tabel-2 : Berat isi untuk beban mati
No Bahan Berat/satuan isi
(KN/m3)
Kerapatan masa
(kg/m3)
1 Campuran aluminium 26.7 2720
2 Lapisan permukaan beraspal 22.0 2240
3 Besi tuang 71.0 7200
4 Timbunan tanah dipadatkan 17.2 1760
5 Kerikil dipadatkan 18.8-22.7 1920-2320
6 Aspal beton 22.0 2240
7 Beton ringan 12.25-19.6 1250-2000
8 Beton 22.0-25.0 2240-2560
9 Beton prategang 25.0-26.0 2560-2640
10 Beton bertulang 23.5-25.5 2400-2600
11 Baja 77.0 7850
12 Batu pasangan 23.5 2400
13 Besi tempa 75.5 7680
14 Pasir kering 15.7-17.2 1600-1760
15 Pasir basah 18.0-18.8 1840-1920
Universitas Sumatera Utara
2.3.2. Beban Hidup (beban kendaraan)
Menurut Bridge Management System 1992 (BMS’92) Semua beban yang berasal
dari berat kendaraan-kendaraan lalu lintas atau pejalan kaki yang dianggap berkerja pada
Jembatan. Seluruh baban hidup, arah vertikal atau horizontal akibat aksi kendaran termasuk
hubungannya dengan pengaruh dinamis, tetapi tidak termasuk akibat tumbukan.
Beban lalu lintas untuk perencanaan Jembatan terdiri atas beban lajur ”D” dan
beban truk ”T”. Beban lajur ”D” bekerja pada seluruh lebar jalur kendaraan dan
menimbulkan pengaruh pada Jembatan yang ekivalen dengan satu iring-iringan kendaraan
yang sebenarnya. Jumlah beban lajur ”D” yang bekerja tergantung pada lebar jalur kendaraan
itu sendiri, Secara umum beban ”D” akan menjadi beban penentu dalam perhitungan
Jembatan yang mempunyai bentang sedang sampai panjang, sedangkan beban ”T” digunakan
untuk bentang pendek dan lantai Jembatan.
Dalam keadaan tertentu beban ”D” yang harganya telah diturunkan dan dinaikkan
dapat digunakan. Beban lajur ”D” terdiri dari beban tersebar merata garis dan terbagi rata
seperti terlihat dalam gambar 2-7
Gambar 2-7 : Intensitas beban D
Beban garis P = 12 ton (belum termasuk kejut), sedangkan beban terbagi rata
dengan intensitas ”p” ton per meter jalur memiliki nilai tergantung pada panjang Jembatan,
dimana besar ”p” ditentukan oleh sebagai berikut :
P=2,2 ton/m untuk l ≤ 30m
Universitas Sumatera Utara
P=2,2 ton/m- (l-30m) untuk 30m<l<60m
P=1,1 ton/m untuk l>60m
Dimana l=panjang bentang dalam meter
Dalam perencanaan muatan D untuk suatu Jembatan berlaku ketentuan bahwa
apabila Jembatan tersebut mempunyai lebar lantai kenadaraan lebih dari 5,5m. Muatan D
sepenuhnya harus berlaku pada lebar jalur sebesar 5,5 m, sedangkan lebar selebihnya hanya
dibebani 5% dari muatan D tersebut, sebagaimana dijelaskan pada gambar berikut :
Gambar 2-8 : distribusi beban D untuk lebar penampang Jembatan
Beban truk ”T” adalah satu kendaraan berat dengan 3 as yang ditempatkan pada
beberapa posisi dalam lajur lalu lintas rencana. Tiap as terdiri dari 2 bidang kontak
pembebanan yang dimaksud sebagai simulasi roda kendaaran berat. Hanya satu truk ”T”
diterapkan per lajur lalu lintas.
Pembebanan truk ”T” terdiri dari kendaraan truk semi–trailer yang memiliki
susunan dan berat seperti terlihat terlihat dalam gambar 2-9. Berat dari masing-masing as
disebarkan menjadi beban yang sama besar yang merupakan bidang kontak antara permukaan
ban dengan bidang lantai. Jarak antar 2 as tersebut dapat diubah-ubah antara 4,0m sampai
9,0m untuk mencapai pengaruh terbesar pada arah memanjang Jembatan.
Universitas Sumatera Utara
Muatan ”T” umumnya digunakan untuk Jembatan bentang pendek atau sistem lantai
kendaraan Jembatan, penyebaran muatan terlihat dalam gambra berikut:
Gambar 2-9 : distribusi beban T
2.3.3. Beban Angin
Pada Jembatan, angin menimbulkan tekanan pada pihak sisi angin(windward) dan
hisapan pada sisis dibelakang angin(leeward). Bridge Management System 1992 (BMS’92)
menetapkan tekanan angin sebesar 100kg/m2 pada Jembatan ditinjau berdasarkan bekerjanya
muatan angin horizontal terbagi rata pada bidang vertikal Jembatan, dalam arah tegak lurus
dalam arah sumbu memanjang Jembatan.
Jumlah luas bidang vertikal Jembatan yang dianggap terkena oleh angin ditetapkan
sebesar satu setengah kali jumlah luas bagian sisi Jembatan. Apabila ada muatan hidup
Jembatan, maka luas tersebut ditambah dengan luas bidang verikal muatan hidup yang tidak
terlindung oleh bagian sisi Jembatan. Bidang vertikal muatan hidup ditetapkan sebagai suatu
Universitas Sumatera Utara
bidang yang mempunyai tinggi menerus sebesar 2 meter diatas lantai kendaraan,. Dalam
memperhitungkan jumlah luas bagian Jembatan setap sisi dapat digunakan sebagai berikut:
a. untuk Jembatan berdinding penuh diambil sebesar 100% terhadap luas bidang
Jembatan yang bersangkutan.
b. Untuk Jembatan rangka diambil sebesar 30% terhadap luas bidang sisi Jembatan.
2.3.4. Kejut
Istilah kejut seperti biasa yang digunakan dalam perencanaan Jembatan menyatakan
pengaruh dinamis dari beban-beban yang bekerja secara tiba-tiba. Dalam pembangunan suatu
Jembatan, bahan-bahan ditambahkan secara perlahan-lahan. Orang yang memasuki suatu
Jembatan juga dianggap beban bertahap, beban mati merupakan beban statis, dan tidak
mempunyai pengaruh lain disamping beratnya sendiri, sehingga tidak mempunyai pengaruh
terhadap kejut, namun beban hidup bisa statis atau dinamis.
American association of state highway and transportatipn officials (AASHTO)
menyatakan secara empiris bahwa kejut yang dinyatakan sebagai bagian dari beban hidup
adalah :
I = ≤ 0.30
Dimana : l dalam ft adalah panjang bagian bentangan yang dibebani untuk
mendapatkan pegaruh maksimum pada Jembatan. Karena kendaraan berjalan langsung pada
bagian atas(upperstructure), semua bagian Jembatan mengalami getaran dan harus
direncanakan dengan memperhitungkan kejut.
2.3.5. Gaya rem
Deselerasi rem dapat menjadi sebesar 1 g dalam keadaaan berat modern dan
demikian beban rem minimum telah dipilih sebagai perkiraaan ekivalen untuk kendaraan
Universitas Sumatera Utara
berat tunggal yang mengerem pada deselerasi tersebut. Gaya rem untuk pembebanan lajur
majemuk dipengaruhi oleh dua pertimbangan:
1. Kemungkinan menurun bahwa beban lalu lntas kritik terjadi dalam lebih satu lajur
pada saat yang sama.
2. Kemungkinan menurun bahwa kendaraan dalam semua lajur terbebani mengerem
bersama.
Karena alasan tersebut, rencana untuk struktur lajur majemuk telah dipilih sama
untuk struktur lajur satu jalur. Untuk Jembatan panjang, kemungkinan bahwa semua
kendaraan dalam lajur mengerem bersama adalah tidak wajar dan suatu batas atas sebesar
500kn untuk gaya rem memanjang pada struktur telah dipilih.
2.4. Persamaan Perecanaan
2.4.1. Batang Tarik
Tegangan rata-rata pada suatu penampang yang melalui lubang dari suatu batang
tarik, tidak boleh lebih besar dari 0,75 kali tegangan dasar. Tegangan rata-rata tersebut
dihitung dengan persamaan :
σr =
dimana :
N = gaya normal tarik pada batang tersebut
An = Luas penampang bersih terkecil antara potongan 1-3 atau 1-2-3
σr = tegangan rata-rata.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2-10 : contoh potongan lubang pada pelat
Potongan 1-3: Ant =Ag- ndt
Potongan 1-2-3: Ant =Ag- ndt + Σ
Keterangan:
Ag adalah luas penampang bruto, mm2
t adalah tebal penampang, mm
d adalah diameter lubang, mm
n adalah banyaknya lubang dalam garis potongan
s adalah jarak antara sumbu lubang pada arah sejajar sumbu komponen struktur, mm
u adalah jarak antara sumbu lubang pada arah tegak lurus sumbu komponen struktur
Dalam suatu potongan jumlah luas lubang tidak boleh melebihi 15% luas penampang
utuh. Bila gaya tarik hanya disalurkan oleh pengelasan memanjang kekomponen struktur
yang bukan pelat, atau oleh kombinasi pengelasan memanjang dan melintang maka tidak ada
pengurangan pada komponen struktur akibat lubang maka: Ag = A , adalah luas penampang
bruto komponen struktur.
Tegangan-tegangan pada batang tarik didapat dari gaya tarik yang bekerja dibagi
dengan luas penampang bersih. Tegangan tersebut harus tidak boleh lebih besar dari tegangan
dasar untuk penampang tidak berlubang, dan tidak boleh leboih besar dari 0,75 kali tegangan
dasar untuk penampang berlubang. Sedangkan kelangsingan baja tarik baja profil untuk
Universitas Sumatera Utara
konstruksi utama harus lebih kecil dari 240, untuk konstruksi sekunder harus lebih kecil dari
300. Ketentuan di atas tidak berlaku untuk batang bulat dalam tarik.
2.4.2. Batang Tekan
Batang-batang tekan harus direncanakan sedemikian rupa sehingga terjamin
stabilitasnya(tidak ada bahaya tekuk). Hal ini diperlihatkan dengan persamaan :
= σdasar
Dimana : N = gaya tekan pada batang tersebut A = Luas penampang batang σizin = tegangan izin profil
= faktor tekuk yang bergantung pada kelangsingan (λ) dan macam bajanya. Harga dapat ditentukan dengan persamaan :
λg = π = π = 91.28
λs =
untuk λs ≤ 0,183 = 1
untuk 0,183 < λs < 1 =
untuk λs ≥ 1 = 2,381 λs2
kelangsingan pada batang dicari dengan persamaan : λ =
dimana :
Lk = panjang tekuk batang tersebut
i = jari-jari kelembaman batang tersebut
Universitas Sumatera Utara
Untuk batang-batang yang direncanakan terhadap tekan, angka perbandingan
kelangsingan λ=Lk/i dibatasi sebesar 200. Batang-batang yang ditentukan oleh gaya tarik,
namun dapat berubah menjadi tekan yang tidak dominan pada kombinasi pembebanan yang
lain, tidak perlu memenuhi batas kelangsingan batang tekan.
Universitas Sumatera Utara