Beban Bergerak (Moving Load)
2
0
Beban bergerak adalah beban yang bergerak pada jarak tertentu, contohnya adalah beban bergerak yang bekerja pada suatu struktur. Dalam kasus bangunan, beban yang memengaruhi lantai bangunan, seperti orang yang lalu lalang dan hal lain yang bergerak diatasnya maka semuanya dapat disebut sebagai beban bergerak. Paling mudah adalah kita bisa melihat beban bergerak pada struktur jembatan, dimana ada empat jenis beban bergerak diatasnya. Diantaranya adalah Jembatan dengan beban kendaraan, jembatan dengan beban kereta api, jembatan dengan beban pejalan kaki, dan jembatan dengan beban khusus, seperti heavy cargo dengan menggunakan multi-axle trailer.
A. Beban Kendaraan
Beban kendaraan yang diterapkan pada desain Jembatan Jalan Raya diusulkan kepada perancang jembatan dengan berbagai cara sesuai dengan kondisi desain masing-masing negara. Pertama-tama, ada berbagai jenis kendaraan dengan ukuran dan bentuk yang berbeda. Oleh karena itu, beban pada kendaraan aktual dimodelkan sebagai beban Nosional dan diterapkan sebagai beban Desain.
Model pengaruh satu kendaraan disebut sebagai beban truk desain (atau beban kendaraan lainnya). Meskipun bebannya lebih kecil daripada beban truk desain, pengaruh pemodelan saat kendaraan ini diangkut disebut beban lajur desain. Beban truk terutama dinyatakan sebagai beban terpusat yang bekerja pada setiap roda sementara beban lajur dinyatakan sebagai beban yang terdistribusi secara merata.
B. Beban Kereta Api
Beban kereta api, sama seperti beban kendaraan, adalah beban yang sering digunakan dalam desain jembatan. Beban ini dicirikan dengan beban yang sangat besar dibandingkan dengan beban kendaraan. Selain itu, kereta api hanya berjalan di rel kereta api yang terpasang, sehingga beban kereta api terpusat di atasnya saja. Beban kereta api yang bekerja pada jembatan kereta api lebih besar daripada beban hidup yang bekerja pada jembatan jalan raya, dan variasi tegangan pada setiap bagian jembatan juga akan lebih besar.
Variasi tegangan sangat memengaruhi kekuatan lelah beton bertulang. Oleh karena itu, pada jembatan kereta api, pemeriksaan kekuatan lelah menjadi penting, dan pada saat yang sama, defleksi vertikal jembatan sangat dibatasi. Sama halnya dengan beban kendaraan, beban kereta api dicirikan oleh kondisi desain masing-masing negara.
C. Beban Pejalan Kaki
Beban pejalan kaki direpresentasikan oleh berat seseorang. Beban ini juga disebut beban kerumunan. Tidak hanya beban vertikal, tetapi juga beban dalam arah melintang yang disalurkan karena karakteristik gaya berjalan seseorang. Ukuran beban ini kecil dibandingkan dengan beban kendaraan atau kereta api, tetapi kehati-hatian diperlukan ketika banyak orang berada di atas jembatan. Alasannya adalah jika getaran gaya berjalan seseorang dan frekuensi alami jembatan cocok, fenomena resonansi terjadi, yang menyebabkan getaran besar pada jembatan.
D. Beban Khusus
Kendaraan beroda rantai seperti tank, kendaraan alat berat, dan kendaraan inspeksi jembatan merupakan contoh kendaraan yang menghasilkan beban khusus. Kendaraan ini memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap desain jembatan karena besarnya beban lebih besar daripada beban yang bergerak, dan memiliki volume yang lebih besar dibandingkan dengan kendaraan lain.
Analisis Beban Bergerak untuk Desain Jembatan
Beban yang bergerak dianggap sebagai beban hidup atau beban variabel saat merancang jembatan dan harus selalu dipertimbangkan untuk desain jembatan setelah beban mati. Beban yang bergerak memiliki karakteristik bergerak, sehingga perlu mencari gaya anggota maksimum yang terjadi di jembatan dengan mengubah posisi beban ke arah sumbu jembatan atau ke arah tegak lurus sumbu jembatan.
Hasil analisis diperoleh dengan membuat beberapa file model untuk analisis beban bergerak dan mengubah lokasi beban bergerak. Semakin panjang jembatan, semakin banyak kasus model yang memperhitungkan lokasi beban bergerak, sehingga memperpanjang waktu yang dihabiskan untuk pemodelan. Selain itu, karena interval pemindahan beban bergerak ditetapkan oleh perancang, ada risiko bahwa nilai hasil dapat bervariasi karena jaraknya rapat. Untuk beban bergerak, jenis beban yang disarankan dalam standar desain diterapkan, dan tergantung pada jenis model Analisis Elemen, beban dipilih dan diterapkan.
Ketika suatu struktur berada di bawah beban hidup atau beban bergerak, perubahan gaya geser dan momen lentur pada bagian tertentu, tergantung pada posisi pembebanan beban, dapat direpresentasikan dengan baik oleh garis pengaruh. Garis pengaruh didefinisikan sebagai garis (lurus atau lengkung) yang merepresentasikan variasi gaya reaksi, gaya geser, momen lentur, atau lendutan pada setiap titik tertentu dalam struktur ketika beban tunggal yang terkonsentrasi bergerak sepanjang struktur. Setelah garis pengaruh digambar, seseorang dapat dengan mudah menemukan lokasi di mana beban bergerak memiliki dampak terbesar pada struktur. Lebih jauh, besarnya gaya reaksi, gaya geser, dan momen yang terlibat pada titik itu dapat dihitung dari ordinat garis pengaruh. Oleh karena itu, garis pengaruh memainkan peran penting dalam desain struktur jembatan di mana beban bergerak di seluruh bentang struktur.
Gambar di bawah ini menunjukkan kemungkinan bahwa kita bisa memperoleh hasil yang lebih kritis dalam kasus dengan beban yang lebih sedikit. Oleh karena itu, analisis garis pengaruh memungkinkan peninjauan yang efisien terhadap gaya anggota maksimum atau minimum.
Analisis garis pengaruh berbeda-beda, tergantung pada elemen yang membentuk model. Elemen balok menggunakan analisis garis pengaruh, sedangkan elemen pelat menggunakan analisis pengaruh pada permukaan.
Analisis Garis Pengaruh
Perilaku jembatan diatur oleh gelagar utama atau analisis elevasi jembatan 2 dimensi (jembatan gelagar kotak baja, dll.). Garis pengaruh disajikan sepanjang elemen jalur lalu lintas (elemen balok).
Analisis Pengaruh Permukaan
Variasi besar perilaku struktural di bawah beban yang bergerak dalam arah melintang (Jembatan pelat, jembatan rangka kaku, dll.). Pengaruh permukaan yang disajikan pada elemen jalur permukaan lalu lintas (Elemen pelat).
Beban yang bergerak merupakan salah satu dari banyak beban variabel. Oleh karena itu, hasil analisis maksimum/minimum untuk semua elemen mungkin tidak dihitung dari beban pada posisi yang sama. Karakteristik ini muncul saat memeriksa hasil analisis untuk beban variabel. Program yang mendukung Analisis Beban Bergerak terkadang hanya menampilkan nilai hasil analisis maksimum/minimum untuk memudahkan peninjauan yang diinginkan pengguna.
About The Author
