Analisa Struktur Jembatan

2 0

Jembatan Serdang direncanakan untuk mengangkut beban cargo Crankcase seberat 62 ton menggunakan kendaraan multiaxles 15 roda dengan bobot total 57,5 ton. Total berat yang akan melintasi jembatan adalah 119,5 ton (berat cargo + head truck + trailer).

Jembatan tersebut memiliki struktur utama berupa rangka batang baja dengan bentang 60,00 m.

Gambar Potongan Jembatan tampak depan

1. Data Material dan Pemodelan

Data Material Jembatan

Untuk pemodelan dan analisa struktur, data material yang digunakan adalah sebagai berikut:

Kriteria Design:

– Kriteria design mengaju pada Peraturan Perencanaan Jembatan (BMS) tahun 1992

– Pembebanan mengacu  pada Peraturan Perencanaan Jembatan (BMS) tahun 1992, bagian 2 beban:

• Pelapisan Aspal yang diijinkan adalah 50mm
• Beban Traffic adalah BM = 100%
• Kecepatan Angin Rencana untuk Layan = 30 m/det dan ultimate 35 m/det
• Koefficien Gempa = 0.20

– Jembatan Rangka Baja direncanakan bebas dari Aliran Banjir Rencana.

Material

BAJA

• Batang Rangka = SS 490 BJ55 (f_u = 550 MPa; f_y = 460 MPa)
• Gelagar Memanjang = SS 490 BJ55 (f_u = 550 MPa; f_y = 460 MPa)
• Gelagar Melintang = SS 490 BJ55 (f_u = 550 MPa; f_y = 460 MPa)
• Dek Pelat Gelombang = SS 490 BJ55 (f_u = 550 MPa; f_y = 460 MPa)
• Batang Ikatan Angin = SS 490 BJ55 (f_u = 550 MPa; f_y = 460 MPa)
• Batang yang lain = SS 400 BJ50 (f_u = 510 MPa; f_y = 355 MPa)

BAUT: Mutu Tinggi sesuai dengan JIS B1180 GRADE 83

BAJA TULANGAN: BJTD-40 (f_y = 400 MPa)

Beton:
– Mutu Beton:
– Reduksi menjadi 70%:

Rangka Baja:
– Mutu Baja:
– Reduksi menjadi 80% dari mutu desain:
–
–

2. Pemodelan Struktur Jembatan

Pemodelan struktur jembatan dilakukan menggunakan perangkat lunak SAP2000 v16 dengan pendekatan berbasis metode elemen hingga (finite element method). Asumsi-asumsi yang diterapkan dalam pemodelan adalah sebagai berikut:

1. Model jembatan berupa open frame 3D.
2. Posisi kolom dan balok berada pada sumbu as masing-masing.
3. Pelat lantai dimodelkan sebagai shell element, dengan asumsi pelat kaku dalam arah bidang dan hanya mentransfer gaya gravitasi ke balok. Reduksi kekakuan diambil sebesar 25% untuk kekakuan membrane dan bending sesuai SNI 2847:2019.
4. Pelat lantai dibagi menjadi pias-pias (mesh) dengan pembagian arah X = 5 dan Y = 3 untuk distribusi beban yang merata.
5. Pondasi diasumsikan sebagai perletakan sendi (pinned) di satu ujung dan rol di ujung lainnya.
6. Beban statik dianggap konstan, meliputi beban mati (DL) dan beban hidup (LL).
7. Analisis dilakukan dalam 6 derajat kebebasan (DOF).

3. Beban yang Diterima Jembatan

3.1 Beban Mati (DL)

Beban mati yang dihitung mencakup berat sendiri struktur, yaitu baja dan pelat lantai beton. Dengan asumsi tebal pelat lantai adalah 20 cm dan tebal trotoar adalah 30 cm, serta tebal lapisan aspal 5 cm, kita mendapatkan total tebal pelat lantai jembatan menjadi 25 cm.

– Berat jenis aspal dianggap sama dengan beton, yaitu sekitar 2400 kg/m³.

3.2 Beban Hidup (LL)

– Beban dari kendaraan multiaxles 15 sumbu:
– Berat setiap sumbu/axle: 6,63 ton
– Total berat head truck: 20 ton / 6 tyres = 3,333 ton
– Beban tak terduga dianggap 250 kg/m².

4. Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan yang ditinjau adalah:
1. Kombinasi 1:
2. Kombinasi 2:

Hasil Output Analisa Struktur:

5. Kontrol Lendutan

Berdasarkan RSNI T-03-2005 pasal 4.7.2, syarat lendutan maksimum adalah:

Di mana adalah panjang jembatan dalam mm (60000 mm).

Analisis Lendutan

Saat jembatan dilalui oleh beban cargo, lendutan maksimum yang terjadi adalah 32,013 mm. Dalam pemeriksaan:

6. Kontrol Momen Pelat Lantai

Pelat lantai jembatan diperiksa dengan ukuran sumbu/axle 3m x jarak girder melintang 5m. Momen terbesar pada arah Y didapat sebesar 25,391 kN.m/m.

Dalam analisis ini, kuat tekan beton setelah reduksi adalah:

Kuat leleh baja tulangan:

7. Hasil Joint Reaction

Hasil joint reaction dari beban Crankcase 62 ton + Multiaxles 15 line dikomparasi dengan hasil joint reaction dari standar beban SNI T-02-2005. Beban rencana dalam desain jembatan berdasarkan SNI adalah beban truk dengan berat 500 kN (50 ton).

Sebelum bangunan digunakan publik, Sertifikat Laik Fungsi (SLF) diperlukan yang mencakup loading test dengan simulasi pembebanan truk muatan total 40 ton sepanjang jembatan, disusun dalam dua lajur. Beban truk yang dimodelkan menjadi beban merata di pelat lantai jembatan.

8. Kesimpulan

Dari total gaya aksial yang bekerja, gaya aksial akibat beban rencana SNI T-02-2005 lebih besar dibanding gaya aksial akibat beban Crankcase. Oleh karena itu, pondasi jembatan dinyatakan aman terhadap beban cargo Crankcase 62 ton + Multiaxles 15 line. Hasil ini menunjukkan bahwa jembatan Serdang sudah memenuhi syarat keselamatan dan dapat digunakan untuk transportasi beban berat sesuai standar yang berlaku.

About Post Author

Alvin Burhani

Simple, relax, easy going, maybe patient, quiet, sympathetic, maybe kind, always keep emotion hidden, and does not get upset easily. Easy to get along with, I'm a good lister, compassionate and concern, peaceful and agreeable, and normally I avoid conflicts.

http://alvinburhani.net

Happy

0 0 %

Sad

0 0 %

Excited

2 100 %

Sleepy

0 0 %

Angry

0 0 %

Surprise

0 0 %