optimalisasi struktur rangka jembatan rangka batang baja ... · optimalisasi struktur rangka...

53
OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa Risman Widiantoro NRP 3110 040 609 Dosen Pembimbing I DR. Ridho Bayuaji, S.T., M.T NIP 19730710 199802 1 002 Dosen Pembimbing II Ir. M. Sigit Darmawan, M.Eng.Sc., Ph.D NIP 19630726 198903 1 003 TUGAS AKHIR PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013

Upload: lamhuong

Post on 19-Aug-2018

319 views

Category:

Documents


25 download

TRANSCRIPT

Page 1: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN

Mahasiswa

Risman Widiantoro NRP 3110 040 609

Dosen Pembimbing I

DR. Ridho Bayuaji, S.T., M.T NIP 19730710 199802 1 002

Dosen Pembimbing II

Ir. M. Sigit Darmawan, M.Eng.Sc., Ph.D NIP 19630726 198903 1 003

TUGAS AKHIR

PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA 2013

Page 2: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

ABSTRAK

Pada laporan ini akan dilakukan optimalisasi struktur rangka jembatan rangka batang tertutup tipe warren. Analisis efisiensi perlu dilakukan dalam merencanakan suatu jembatan agar jembatan yang akan dibangun menjadi ekonomis dengan tidak mengabaikan peraturan yang berlaku. Jembatan yang dianalisis adalah jembatan rangka batang tertutup tipe warren dengan lebar jembatan 9,4m. Dengan memvariasikan variabel yang ada seperti panjang jembatan dan tinggi jembatan. Dimana panjang jembatan (L) yang digunakan adalah antara 30m, 35m, 40m, 45m, 50m, 55m, 60m, 65m, 70m, 75m dan 80m, tinggi jembatan (H) yang digunakan adalah 6m, 7m, 8m, dan interval (λ) yang digunakan adalah 5m. Proses analisis dilakukan dengan cara membuat model jembatan dengan variasi panjang jembatan. Kemudian melakukan pembebanan pada jembatan sesuai dengan peraturan yang berlaku. Setelah itu akan didapatkan model jembatan yang efisien dimana jembatan tersebut memiliki berat yang paling ringan namun elemen-elemen dari jembatan juga mampu memikul beban-beban yang telah direncanakan.

2

Page 3: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

ABSTRAK (Lanjutan)

Peraturan yang digunakan dalam studi ini adalah RSNI T-02-2005 tentang “Standard Pembebanan Untuk Jembatan”, RSNI T-12-2004 tentang “Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan”, dan RSNI T-03-2004 tentang “Perencanaan Struktur Baja Untuk Jembatan”.

Dari hasil studi ini diharapkan diperoleh data berupa grafik rasio berat total rangka jembatan dengan bentang. Sehingga dari hasil grafik tersebut dapat diketahui model jembatan rangka batang tertutup tipe warren yang efektif.

3

Page 4: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

1.2 RUMUSAN MASALAH

1.3 BATASAN MASALAH

1.4 TUJUAN DAN MANFAAT

4

Page 5: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

1.1 LATAR BELAKANG

5

Jembatan rangka batang tipe warren muncul pada tahun 1848 yang dipatenkan oleh James Warren dan Willooughby Theobald Monzani di Britania Raya. Tipe jembatan ini tidak memiliki batang vertikal pada bentuk rangkanya melainkan bentuk segitiga sama kaki atau sama sisi. Struktur rangkanya terdiri dari batang horizontal atas, batang horizontal bawah dan batang diagonal. Untuk batang horizontal atas mengalami gaya tekan, batang horizontal bawah mengalami gaya tarik, sedangkan batang diagonalnya sebagian mengalami gaya tekan dan sebagiannya lagi mengalami gaya tarik.

Berdasarkan “ Trusses A Study By The Historic American Engineering Record” tahun 1976 disebutkan bahwa jembatan rangka batang dengan tipe warren mampu bekerja maksimal dengan range bentang 15m - 120m.

Page 6: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

1.1 LATAR BELAKANG (Lanjutan)

6

Dari permasalahan itu semua, dalam studi ini akan dilakukan optimalisasi struktur rangka tipe warren dengan memvariasikan bentang yaitu 30m sampai 80m dengan interval 5m dan tinggi rangka adalah 6m, 7m dan 8m, hal ini bertujuan untuk mencari berat optimum dari struktur rangka warren.

Sebagai perwujudan dari itu semua dalam studi ini diharapkan diperoleh data berupa grafik rasio berat total rangka jembatan dengan bentang. Sehingga dari hasil grafik tersebut dapat diketahui model jembatan rangka batang tertutup tipe warren yang efektif.

Page 7: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

1.2 RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan permasalahan utama diatas, maka perlu perincian masalah secara mendetail supaya dapat diketahui skala prioritas dan urutan kerjanya, yang meliputi :

• Bagaimana cara melakukan pra desain, memodelkan serta menganalisis struktur atas jembatan rangka batang tertutup tipe warren.

• Bagaimana optimalisasi struktur rangka jembatan rangka batang tipe warren.

• Bagaimana menghitung berat total struktur atas jembatan.

• Bagaimana membuat grafik rasio berat total struktur rangka jembatan dengan bentang.

7

Page 8: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

1.3 BATASAN MASALAH

Dalam penyusunan laporan ini terdapat batasan masalah dikarenakan keterbatasan kemampuan dan waktu pengerjaan, yaitu sebagai berikut :

• Jembatan yang digunakan jembatan rangka baja tertutup dengan tipe warren dengan lebar jembatan 9,4m, dimana lebar lantai kendaraan adalan 7m dan lebar trotoar 2x1m.

• Variasi bentang (L) yang digunakan adalah 30m, 35m, 40m, 45m, 50m, 55m, 60m, 65m, 70m, 75m dan 80m.

• Tinggi jembatan (H) yang digunakan adalah 6m, 7m dan 8m. Interval (λ) yang digunakan adalah 5m.

• Untuk portal akhir dan ikatan angin akan dilakukan pengecekan dengan progam bantu SAP2000 dengan melihat rasio kapasitas penampang.

• Tidak meninjau sambungan jembatan rangka.

• Tidak meninjau analisis biaya dan metode pelaksanaan.

• Tidak meninjau beban akibat gempa, arus, temperatur, dan hanyutan.

8

Page 9: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

1.4 TUJUAN DAN MANFAAT

• Adapun tujuan dari studi ini adalah mencari berat optimum dari struktur jembatan rangka tipe warren dari hasil grafik rasio berat struktur rangka jembatan dengan bentang.

• Manfaat dari analisis diatas akan diperoleh data berupa grafik rasio berat struktur rangka jembatan dengan bentang. Sehingga dari hasil grafik tersebut dapat diketahui model jembatan rangka batang tertutup tipe warren yang memiliki berat optimum.

9

Page 10: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Jembatan

2.2 Jembatan Rangka Batang Tipe Warren

2.3 Pembebanan pada Jembatan

2.4 Kombinasi Pembebanan

2.5 Perencanaan Struktur Jembatan

10

Page 11: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

BAB III METODOLOGI

3.1 Data Jembatan

– Tipe jembatan yang dihitung pada studi ini adalah jembatan rangka batang tertutup dengan tipe warren.

– Lebar jembatan yang digunakan (B) adalah 9,4m. Dimana 7m lebar lantai kendaraan dan 2x1m lebar trotoar.

– Variasi bentang yang digunakan (L), yaitu:

30m, 35m, 40m, 45m, 50m, 55m, 60m,

65m, 70m, 75m dan 80m

– Variasi tinggi yang digunakan (H), yaitu:

6m, 7m dan 8m

– Interval yang digunakan (λ), yaitu:

5m

11

Page 12: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

BAB III METODOLOGI (Lanjutan)

3.2.2 Data Bahan

Mutu bahan yang digunakan adalah :

• Mutu Beton K300

• Mutu Baja BJ 41

Tegangan putus (fu) = 410 Mpa

Tegangan leleh (fy) = 250 Mpa

12

Page 13: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

BAGAN ALIR

13

MULAI

STUDI LITERATUR

PRA DESAIN ELEMEN JEMBATAN

ANALISIS PEMBEBANAN : • BEBAN MATI TAMBAHAN • BEBAN HIDUP • BEBAN ANGIN

A B

PERMODELAN JEMBATAN RANGKA WARREN

Page 14: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

BAGAN ALIR (Lanjutan)

14

SELESAI

ANALISIS GAYA DALAM

PERHITUNGAN PROFIL RANGKA

A B

REAKSI ADA < φ KAPASITAS PENAMPANG

BERAT STRUKTUR ATAS JEMBATAN

GRAFIK OPTIMALISASI JEMBATAN WARREN

MEMENUHI

TIDAK MEMENUHI

Page 15: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PERMODELAN JEMBATAN

Model Rangka Jembatan

15

Model Ikatan Angin Atas Jembatan

Model Gelagar dan Lantai Jembatan

Page 16: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PERMODELAN JEMBATAN (Lanjutan)

Model Portal Jembatan

16

Model 3D Jembatan

Page 17: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PEMBEBANAN JEMBATAN

17

1. BEBAN MATI

Faktor beban ultimit : KMS = 1.3. Berat sendiri ( self weight ) adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan elemen non-struktural yang dipikulnya dan bersifat tetap. Berat sendiri elemen struktural yang dimodelkan seperti lantai kendaraan, gelagar, rangka utama, serta ikatan angin dihitung secara otomatis oleh program bantu SAP 2000.

A. BERAT SENDIRI

Page 18: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PEMBEBANAN JEMBATAN

18

B. BEBAN MATI TAMBAHAN

Faktor beban ultimit : KMA = 2.0. Beban mati tambahan ( superimposed dead load ), adalah berat seluruh bahan yang menimbulkan suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen non-struktural, dan besarnya bisa berubah selama umur jembatan.

No Beban t (m) x ϒ

(KN/m3) qMA

(KN/m2)

1 Aspal 0.05 x 22 1.10

2 Genangan air hujan 0.05 x 9.8 0.49

3 Trotoar 0.2 x 24 4.80

Page 19: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PEMBEBANAN JEMBATAN

19

2. BEBAN LALU LINTAS

A. BEBAN LAJUR “D”

Faktor beban ultimit : KTD = 1.8. Beban lalu – lintas untuk perencanaan jembatan terdiri dari beban lajur ”D” dan beban truck ”T”.

BEBAN TERBAGI RATA (BTR)

No Bentang

(m) qTTD(BTR)

(KN/m2)

1 30 9,00 2 35 8,36 3 40 7,88 4 45 7,50 5 50 7,20 6 55 6,95 7 60 6,75 8 65 6,58 9 70 6,43

10 75 6,30 11 80 6,19

Page 20: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PEMBEBANAN JEMBATAN

20

BEBAN GARIS (BGT) Dengan intensitas p kN/m harus ditempatkan tegak lurus dari arah lalu–lintas pada jembatan. Besarnya intensitas p adalah 49.0 kN/m.

Page 21: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PEMBEBANAN JEMBATAN

21

B. BEBAN TRUK “T”

Page 22: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PEMBEBANAN JEMBATAN

22

3. BEBAN AKIBAT GAYA REM

Faktor beban ultimit : KTB = 1,8. Pengaruh percepatan dan pengereman dari lalu – lintas harus diperhtungkan sebagai gaya dalam arah memanjang, dan dianggap bekerja pada permukaan lantai kendaraan

No Bentang

(m) Gaya rem

(KN) 5%xBeban "D"

(KN) PTTB (KN)

1 30 76,00 111,65 3,19 2 35 87,00 119,53 2,99 3 40 98,00 127,40 2,83 4 45 109,00 135,28 2,71 5 50 120,00 143,15 2,60 6 55 131,00 151,03 2,52 7 60 142,00 158,90 2,44 8 65 153,00 166,78 2,38 9 70 164,00 174,65 2,33

10 75 175,00 182,53 2,28 11 80 186,00 190,40 2,24

Page 23: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PEMBEBANAN JEMBATAN

23

4. BEBAN PEJALAN KAKI Faktor beban ultimit : KTP = 1,8. Jembatan pejalan kaki dan trotoar pada jembatan jalan raya harus direncanakan untuk memikul beban per m2 dari luas yang dibebani

No Bentang

(m) qTTP

(KN/m2)

1 30 4,34 2 35 4,18 3 40 4,01 4 45 3,85 5 50 3,68 6 55 3,52 7 60 3,35 8 65 3,19 9 70 3,02

10 75 2,86 11 80 2,69

Page 24: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PEMBEBANAN JEMBATAN

24

5. BEBAN ANGIN

Beban angin harus dianggap bekerja secara merata pada seluruh bangunan atas. Dan apabila suatu kendaraan sedang berada diatas jembatan, beban garis merata tambahan arah horizontal harus diterapkan pada permukaan lantai. Untuk jembatan rangka luas ekivalen ini dinggap 30% dari luas yang dibatasi oleh batang – batang bagian luar.

TEW2

TEW1

Page 25: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PEMBEBANAN JEMBATAN

25

5. BEBAN ANGIN No

L (m)

H (m)

Ab (m2)

TEW1 (KN) TEW2 (KN/m) Top Joint (KN) Bottom Joint

(KN)

1 30 6 49,50 43,66 1,76 3,36 12,18 7 57,75 50,94 1,76 3,92 12,74 8 66,00 58,21 1,76 4,48 13,30

2 35 6 58,50 51,60 1,76 3,44 12,26 7 68,25 60,20 1,76 4,01 12,83 8 78,00 68,80 1,76 4,59 13,41

3 40 6 67,50 59,54 1,76 3,50 12,32 7 78,75 69,46 1,76 4,09 12,91 8 90,00 79,38 1,76 4,67 13,49

4 45 6 76,50 67,47 1,76 3,55 12,37 7 89,25 78,72 1,76 4,14 12,96 8 102,00 89,96 1,76 4,73 13,55

5 50 6 85,50 75,41 1,76 3,59 12,41 7 99,75 87,98 1,76 4,19 13,01 8 114,00 100,55 1,76 4,79 13,61

6 55 6 94,50 83,35 1,76 3,62 12,44 7 110,25 97,24 1,76 4,23 13,05 8 126,00 111,13 1,76 4,83 13,65

7 60 6 103,50 91,29 1,76 3,65 12,47 7 120,75 106,50 1,76 4,26 13,08 8 138,00 121,72 1,76 4,87 13,69

8 65 6 112,50 99,23 1,76 3,68 12,50 7 131,25 115,76 1,76 4,29 13,11 8 150,00 132,30 1,76 4,90 13,72

9 70 6 121,50 107,16 1,76 3,70 12,52 7 141,75 125,02 1,76 4,31 13,13 8 162,00 142,88 1,76 4,93 13,75

10 75 6 130,50 115,10 1,76 3,71 12,53 7 152,25 134,28 1,76 4,33 13,15 8 174,00 153,47 1,76 4,95 13,77

11 80 6 139,50 123,04 1,76 3,73 12,55 7 162,75 143,55 1,76 4,35 13,17 8 186,00 164,05 1,76 4,97 13,79

Page 26: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

KOMBINASI PEMBEBANAN JEMBATAN

26

No Nama Aksi Simbol Lama

Waktu

Faktor Beban

Daya Layan KS

Ultimit KU

Normal Terkurangi

1 Berat Sendiri PMS Tetap 1,0 1,3 0,9

2 Berat Tambahan PMA Tetap 1,0 2,0 0,7

3 Beban Lajur 'D' TTD Trasien 1,0 1,8 -

4 Beban Truck 'T' TTT Trasien

1,0 1,8 -

5 Beban Pejalan Kaki TTP Trasien

1,0 1,8 -

6 Gaya Rem TTB Trasien

1,0 1,8 -

7 Gaya Angin TEW Trasien

1,0 1,2 -

Page 27: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

KOMBINASI PEMBEBANAN JEMBATAN

27

Kombinasi 1 : 1,3 PMS + 2,0 PMA + 1,8 TTD + 1,8 TTB + 1,0 TEW Kombinasi 2 : 1,3 PMS + 2,0 PMA + 1,8 TTT + 1,8 TTB + 1,0 TEW Kombinasi 3 : 1,3 PMS + 2,0 PMA + 1,2 TEW + 1,0 TTD + 1,0 TTB Kombinasi 4 : 1,3 PMS + 2,0 PMA + 1,2 TEW + 1,0 TTT + 1,0 TTB Kombinasi 5 : 1,3 PMS + 2,0 PMA + 1,8 TTP + 1,0 TTD + 1,0 TTB Kombinasi 6 : 1,3 PMS + 2,0 PMA + 1,8 TTP + 1,0 TTT + 1,0 TTB

KOMBINASI BEBAN ULTIMIT

Page 28: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

KOMBINASI PEMBEBANAN JEMBATAN

28

KOMBINASI BEBAN LAYAN

Kombinasi 1 : 1,0 PMS + 1,0 PMA + 1,0 TTD + 1,0 TTB Kombinasi 2 : 1,0 PMS + 1,0 PMA + 1,0 TTT + 1,0 TTB Kombinasi 3 : 1,0 PMS + 1,0 PMA + 1,0 TEW + 1,0 TTD + 0,7 TTB Kombinasi 4 : 1,0 PMS + 1,0 PMA + 1,0 TEW + 1,0 TTT + 0,7 TTB Kombinasi 5 : 1,0 PMS + 1,0 PMA + 1,0 TTP + 1,0 TTD + 0,7 TTB Kombinasi 6 : 1,0 PMS + 1,0 PMA + 1,0 TTP + 1,0 TTT + 0,7 TTB

Page 29: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PERENCANAAN GELAGAR

29

MULAI

Pembebanan

Pilih Profil

Gelagar Memanjang

Gelagar Melintang

Lebar efektif pelat

Garis netral komposit

A

Reaksi yang Terjadi

B

Page 30: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PERENCANAAN GELAGAR

30

Periksa Penampang Lentur Mn = Zx.fy

pL

rL

bL

rL

rM

pM

rM

bCMn .

x

L

IEλQ

3845 4

x

1

IELP

481 3

A

Periksa Penampang Geser

Vn = 0,6 x fy x Aw

B

Kontrol Design Tidak Memenuhi

SELESAI

Memenuhi

Page 31: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PERENCANAAN GELAGAR

31

Page 32: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PERENCANAAN RANGKA TIPE WARREN

32

MULAI

Pembebanan

Reaksi yang Terjadi

Pilih Profil

C

Periksa penampang λ = k.L/i

E

cfy

ω

Pn = Ag.fy/ω

Batang Tarik Batang Tekan

λmaks < 240

Pn = Ag.fy Pn = Ae.fu

A B

Page 33: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PERENCANAAN RANGKA TIPE WARREN

33

A B C

Kontrol Design Tidak

Memenuhi

Memenuhi

SELESAI

Page 34: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PERENCANAAN RANGKA TIPE WARREN

34

Page 35: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

BERAT RANGKA TIPE WARREN (TON)

35

Bentang (m) Berat Rangka (Ton)

H=6m H=7m H=8m

30 17,05 18,08 19,82 35 24,52 24,97 27,03 40 32,95 34,11 35,54 45 42,81 41,81 40,25 50 54,86 53,27 55,34 55 61,11 64,66 65,35 60 89,20 75,68 80,08 65 111,19 98,05 94,13 70 126,82 105,52 111,10 75 146,59 147,87 157,30 80 179,44 181,44 164,95

Page 36: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

RASIO BERAT TERHADAP BENTANG (TON)

36

Bentang (m) Rasio Berat Rangka

H=6m H=7m H=8m 30 0,568 0,603 0,661 35 0,701 0,713 0,772 40 0,824 0,853 0,889 45 0,951 0,929 0,894 50 1,097 1,065 1,107 55 1,111 1,176 1,188 60 1,487 1,261 1,335 65 1,711 1,509 1,448 70 1,812 1,507 1,587 75 1,955 1,972 2,097 80 2,243 2,268 2,062

Page 37: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

RASIO BERAT TERHADAP LUASAN RANGKA (TON)

37

Bentang (m)

Berat / Luas Rangka

H=6m H=7m H=8m A Rasio A Rasio A Rasio

30 90,00 0,189 105,00 0,172 120,00 0,165 35 105,00 0,234 122,50 0,204 140,00 0,193 40 120,00 0,275 140,00 0,244 160,00 0,222 45 135,00 0,317 157,50 0,265 180,00 0,224 50 150,00 0,366 175,00 0,304 200,00 0,277 55 165,00 0,370 192,50 0,336 220,00 0,297 60 180,00 0,496 210,00 0,360 240,00 0,334 65 195,00 0,570 227,50 0,431 260,00 0,362 70 210,00 0,604 245,00 0,431 280,00 0,397 75 225,00 0,652 262,50 0,563 300,00 0,524 80 240,00 0,748 280,00 0,648 320,00 0,515

Page 38: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

RASIO BERAT TERHADAP PANJANG RANGKA (TON)

38

Bentang (m) Berat/Panjang Rangka

H=6m H=7m H=8m 30 0,0641 0,0627 0,0637 35 0,0786 0,0738 0,0741 40 0,0920 0,0879 0,0850 45 0,1060 0,0955 0,0853 50 0,1219 0,1093 0,1054 55 0,1232 0,1204 0,1129 60 0,1646 0,1290 0,1266 65 0,1891 0,1540 0,1372 70 0,2000 0,1538 0,1503 75 0,2156 0,2009 0,1984 80 0,2472 0,2309 0,1949

Page 39: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

LENDUTAN

39

Bentang (m) Lendutan (cm)

H=6m H=7m H=8m ∆ ijin

30 1,5841 1,4954 1,4381 3,75

35 1,8898 1,7855 1,7250 4,375

40 2,3040 2,1695 2,0925 5

45 2,7241 2,5888 2,6298 5,625

50 3,2151 3,0472 2,8736 6,25

55 4,1714 3,5151 3,3197 6,875

60 4,0396 4,3346 3,7993 7,5

65 4,4236 4,4131 4,2753 8,125

70 5,2391 5,5949 4,8455 8,75

75 5,9863 5,9438 4,9584 9,375

80 6,4162 5,4834 5,4828 10

Page 40: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PMM RATIO MAKSIMUM

40

Bentang (m) PMM Ratio Maksimum

H=6m H=7m H=8m 30 0,950 0,950 0,950 35 0,949 0,949 0,950 40 0,947 0,949 0,948 45 0,946 0,950 0,950 50 0,950 0,950 0,949 55 0,949 0,950 0,949 60 0,949 0,949 0,950 65 0,949 0,950 0,949 70 0,950 0,950 0,950 75 0,950 0,950 0,949 80 0,950 0,936 0,936

Page 41: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PMM RATIO RATA RATA

41

Bentang (m) PMM Ratio Rata-rata

H=6m H=7m H=8m 30 0,839 0,823 0,814 35 0,839 0,825 0,812 40 0,865 0,840 0,859 45 0,854 0,852 0,837 50 0,886 0,872 0,851 55 0,832 0,859 0,843 60 0,859 0,853 0,857 65 0,851 0,868 0,865 70 0,888 0,878 0,872 75 0,887 0,893 0,886 80 0,900 0,869 0,860

Page 42: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

PMM RATIO MINIMUM

42

Bentang (m) PMM Ratio Minimum

H=6m H=7m H=8m 30 0,372 0,370 0,370 35 0,358 0,293 0,249 40 0,358 0,356 0,354 45 0,415 0,336 0,282 50 0,338 0,337 0,337 55 0,119 0,255 0,119 60 0,267 0,266 0,266 65 0,133 0,280 0,334 70 0,257 0,255 0,256 75 0,239 0,393 0,492 80 0,249 0,216 0,211

Page 43: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

GRAFIK OPTIMALISASI RANGKA WARREN

43

Page 44: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

GRAFIK RASIO BERAT TERHADAP BENTANG

44

Page 45: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

GRAFIK RASIO BERAT TERHADAP LUASAN RANGKA

45

Page 46: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

GRAFIK RASIO BERAT TERHADAP PANJANG RANGKA

46

Page 47: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

GRAFIK LENDUTAN

47

Page 48: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

GRAFIK PMM RATIO MAKSIMUM

48

Page 49: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

GRAFIK PMM RATIO RATA RATA

49

Page 50: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

GRAFIK PMM RATIO MINIMUM

50

Page 51: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

KESIMPULAN

51

Dari hasil grafik berat total rangka jembatan rangka batang tipe warren dapat disimpulkan bahwa model rangka yang memiliki berat optimum diantaranya tinggi = 6m bentang yang efektif adalah 30m, 35m, 40m, 45m, 50m dan 55m. untuk tinggi = 7m bentang yang efektif adalah 60m, 65m, 70m dan 75m. Sedangkan untuk tinggi = 8m bentang efektifnya adalah 80m.

Page 52: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

DAFTAR PUSTAKA

Agarwal, Pranab. 2005. Conceptual Design of Long Span Trusses Using Multi Stage Heuristics. The Office of Graduate Studies of Texas A&M University.

Badan Litbang PU Departement Pekerjaan Umum. 2004. Perencanaan Struktur Beton Jembatan (RSNI T-12-2004). Jakarta : Badan Standardisasi Nasional (BSN).

Badan Litbang PU Departement Pekerjaan Umum. 2005. Perencanaan Struktur Baja Jembatan (RSNI T-03-2005). Jakarta : Badan Standardisasi Nasional (BSN).

Badan Litbang PU Departement Pekerjaan Umum. 2005. Standar Pembebanan Untuk Jembatan (RSNI T-02-2005). Jakarta : Badan Standardisasi Nasional (BSN).

Badan Litbang PU Departement Pekerjaan Umum. 2009. Pemeriksaan Jembatan Rangka Baja. Jakarta : Direktorat Jendral Bina Marga.

52

Page 53: OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA ... · OPTIMALISASI STRUKTUR RANGKA JEMBATAN RANGKA BATANG BAJA TIPE WARREN Mahasiswa . Risman Widiantoro . NRP 3110 040 6

DAFTAR PUSTAKA (Lanjutan)

Google, Sites . 2012. Five Types of Bridges. Online, (https://sites.google.com /a/wyckoff schools.org /stem-grade-8/2-types-of-bridges)

Gunawan, Rudi. 1987. Tabel Profil Konstruksi Baja. Yogyakarta : Kanisius.

Historical American Engineer Record. 1976. Trusses A Study By The Historical American Engineering Record. Washington D.C : National Park Service.

O. Hasancebi dan E. Dogan. 2010. Optimizing Single-Span Steel Truss Bridges With Simulated Annealing. Asian Journal Of Civil Engineering (Building and Housing) Vol. 11, No. 6 Pages 763-775

Supriyadi, Bambang dan Agus S.M. 2007. Jembatan. Yogyakarta : Fakultas Teknik Universitas Gajah Mada.

Syauqi, Fian. 2012. Jembatan Rangka Batang, (http://fiancivilian.blogspot. com /2012/07/ jembatan-rangka-batang-truss-bridge)

Wikipedia. 2012. Truss Bridge. Online, (http://en.wikipedia.org/wiki/ Truss_bridge)

53