Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

MANUAL PERENCANAAN BETON BERTULANG UNTUK JEMBATAN.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "MANUAL PERENCANAAN BETON BERTULANG UNTUK JEMBATAN."— Transcript presentasi:

1

2 MANUAL PERENCANAAN BETON BERTULANG UNTUK JEMBATAN

3 LATAR BELAKANG Dalam upaya meningkatkan SDM ditingkat pusat dan daerah, Direktorat Bina Teknik dalam hal ini SubDit PSP melakukan usaha pembinaan dengan melakukkan desiminasi produk2 standar, baik teknis maupun non teknis kepada pihak-pihak yang tekait.

4 MANUAL PERENCANAAN Buku Manual Perencanaan Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan Perangkat Lunak/Software Desain Elemen Struktur Beton Bertulang.

5 PUSTAKA RSNI-2004 Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan Standards Specification for Highway Bridges, 15th Edition, 1992, AASHTO Perencanaan Pembebanan Struktur Atas Jembatan mengikuti Bridge Design Manual BMS yang diterbitkan oleh Direktorat Jalan Raya, Departemen Pekerjaan Umum, Republik Indonesia, Desember 1992 (BMS) Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung, SKSNI Tata Cara Perhitungan Strukur Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI Uniform Building Code (UBC 1997) NEHRP, 1997 Building Code Requirements for Reinforced Concrete, ACI Guide Specifications for Design and Construction of Segmental Concrete Bridges, 1989 ATC, Improved Seismic Design Kriteria for California Bridges: Provisional Recommendations, Applied Technology Council, Report ATC-32, Redwood City, California, 1996 Bridge Engineering Handbook CEB-FIP Model Code for Creep and Shrinkage, 1992 Caltrans Seismic Design Criteria version 1.2, Desember International Building Code, IBC 2000.

6 STRUKTUR JEMBATAN struktur atas jembatan (superstructure) struktur bawah jembatan (substructure) Fondasi

7 KOMPONEN STR. ATAS PELAT DIAFRAGMA GELAGAR

8 STRUKTUR BAWAH Jenis pangkal Jenis pilar (pier)

9 Bagan Elemen Struktur

10 Asumsi Perencanaan asumsi bahwa struktur direncanakan untuk menahan semua beban yang mungkin bekerja padanya. Beban bekerja dihitung berdasarkan Standar Pembebanan untuk Jembatan Jalan Raya (BMS atau SNI). Perencanaan beban angin dan gempa, dimana seluruh bagian struktur yang membentuk kesatuan direncanakan untuk menahan beban lateral total. Pertimbangan lain yaitu gaya prategang, beban crane, vibrasi, kejut susut, rangkak, perubahan suhu, perbedaan penurunan, dan beban-beban khusus lainnya yang mungkin bekerja.

11 Perencanaan Umum Umur rencana jembatan minimum 50 tahun. Namun untuk jembatan penting dan/atau berbentang panjang, atau yang bersifat khusus, disyaratkan umur rencana 100 tahun. Dasar Perencanaan :  Cara PBKT (Perencanaan Beban dan Kekuatan Terfaktor)  Cara PBL (Perencanaan batas layan)  R ≥ dampak dari  Y i Q i

12 Faktor Reduksi,  ( RSNI 2004 Perencanaan Beton Jembatan) Lentur: 0,80 Geser dan Torsi: 0,70 Aksial tekan  dengan tulangan spiral : 0,70  dengan sengkang biasa : 0,65 Tumpuan beton: 0,70

13 Panduan Perencanaan Pembebanan Rencana Perhitungan pembebanan rencana, mengacu pada BMS’92 bagian 2 revisi SK.SNI T , meliputi: 1.Beban Permanen  Berat sendiri (baja tulangan, beton, tanah)  Beban mati tambahan (aspal)  Pengaruh penyusutan dan rangkak  Tekanan tanah 2.Beban lalu lintas  Beban Lalu lintas: Beban Lajur "D" ( UDL & KEL) dan Beban Truk "T"  Beban Rem  Beban pejalan kaki  Beban tumbuk pada fender jembatan 3.Beban Pengaruh Lingkungan  Beban perbedaan temperatur, Beban angin, Beban gempa  Gaya aliran sungai, Hanyutan  Tekanan hidrostatik dan gaya apung 4.Beban Pengaruh Aksi-Aksi Lainnya  Gesekan pada perletakan  Beban pelaksanaan

14 Panduan Perencanaan Beban Lalu Lintas Beban Merata (UDL): L < 30 meter, q = 9.0 kPa L > 30 meter, q = 9.0 x ( 0,5 + 15/L ) kPa Beban garis (KEL):P = 49 kN/m, DLA = 0.4 untuk L < 50 m Beban Truk ‘T’:T = 500 kN, DLA = 0.3 Beban pejalan kaki: P = A / 30 kN/m2 (10m < L < 100m) Beban tumbuk pada fender jembatan Pengaruh tumbukan kapal yang ditentukan oleh yang berwenang/pihak yang relevan

15 Panduan Perencanaan Beban Rem BMS / Jalur SK.SNI T / Lajur (2.75m) Gaya Rem / lajur 2.75m (KBU)

16 Panduan Perencanaan Kombinasi Pembebanan (WSD) Aksi / Beban No. Kombinasi Aksi Tetapxxxxxxx Beban Lalu Lintasxxxx--x Pengaruh Temperatur-x-x--- Arus/Hanyutan/Hidrologi/G.Apungxxxxx-- Beban Angin--xx--- Pengaruh Gempa----x-- Beban Tumbukan------x Beban Pelaksanaan-----x- Tegangan berlebih yang diijinkan0%25% 40%50%30%50%

17 Panduan Perencanaan Kombinasi Pembebanan (SLS) Aksi / Beban No. Kombinasi Aksi Tetap: Berat Sendiri, Beban mati Tambahan, Penyusutan, rangkak, Prategang, Pengaruh Pelaksanaan Tetap, Tekanan Tanah xxxxxx Beban Transien: Beban Lajur “D” atau Beban Truk “T” xoooo- Gaya Rem atau Gaya Sentrifugal xooooo Beban Pejalan Kaki -x---- Gesekan Pada Perletakan ooxooo Pengaruh Temperatur ooxooo Aliran/Hanyutan/Tumbukan dan Hidrostatik/apung o-oxoo Beban Angin --ooxo Aksi Lain : Gempa Beban Tumbukan Pengaruh Getaran xx---- Beban Pelaksanaan -----x

18 Panduan Perencanaan Kombinasi Pembebanan (ULS) Aksi / Beban No. Kombinasi Aksi Tetap: Berat Sendiri, Beban mati Tambahan, Penyusutan, rangkak, Prategang, Pengaruh Pelaksanaan Tetap, Tekanan Tanah xxxxxx Beban Transien: Beban Lajur “D” atau Beban Truk “T” xoooo- Gaya Rem atau Gaya Sentrifugal xooo-- Beban Pejalan Kaki -x---- Gesekan Pada Perletakan oooo-o Pengaruh Temperatur oooo-o Aliran/Hanyutan/Tumbukan dan Hidrostatik/apung o-xo-o Beban Angin o-ox-o Aksi Lain : Gempa ----x- Beban Tumbukan Pengaruh Getaran Beban Pelaksanaan -----x

19 Panduan Perencanaan Faktor Beban LFRD Beban Faktor Beban SLSULS Beban Mati1.1 Beban Mati Tambahan Beban Hidup Beban Gempa-1.0 Beban Angin Temperatur1.01.2

20 METODA PERENCANAAN Tahapan Desain dengan bantuan flowchart Pencarian desain tulangan dgn bantuan tabel Pengecekan dgn Software Aplikasi Perencanaan Elemen Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan. Perencanaan Balok

21 Perencanaan Balok Tul. Tunggal h d b AsAs c g.n.  s >  y jd = (d-a/2) a T s = A s x f y CcCc  cu = uu a/2 0.85f’ c AsAs MuMu Kondisi keseimbangan. Sederhanakan dgn membagi kedua sisi kiri dan kanan pers. dgn bd 2 Perencanaan Balok

22 TIPIKAL KERUNTUHAN BALOK Keruntuhan tarik (under-reinforced)  tulangan baja leleh lebih dulu (daktail) Keruntuhan tekan (over-reinforced)*  beton hancur lebih dulu (regangan beton  c mencapai  cu = 0.003) sebelum tulangan baja leleh (getas) Keruntuhan berimbang (balanced)  regangan beton  c mencapai  cu = bersamaan dengan lelehnya tulangan baja,  s =  y = Perencanaan Balok *) Keruntuhan tekan sebaiknya dihindari karena lebih getas dan tiba-tiba

23 Flow Chart Analisis Balok Tul. Tunggal Perencanaan Balok Tidak Ya Tidak Ya Tidak

24 Penyederhanaan Rumus dimana : Mn = Mu/   =  fy/fc dimana : Mn = Mu/   =  fy/fc Perencanaan Balok

25 Analisis Balok Menggunakan Tabel 1.Tentukan mutu beton, fc dan mutu baja, fy 2.Hitung rho=As/bw.d 3.Hitung Mu=  Mn=nilai tabel (Mu/bw.d 2 )*bw*d 2 4.Check  Mn ≥ Mu rencana Perencanaan Balok

26 Desain Balok Menggunakan Tabel 1.Hitung momen,Mu dgn metoda analisis struktur 2.Tentukan dimensi balok bw,d 3.Tentukan mutu beton, fc dan mutu baja, fy 4.Hitung Mu/(bw*d) 5.Rho tul. Lihat pd Tabel Lampiran A Manual 6.As = rho * bw * d Perencanaan Balok

27 Rule of Thumb Dimensi Balok:  h b (mm) ~ L/12 (mm)  Contoh untuk L=9 m -> h b ~ 750 mm.  Terlalu besar, tapi ok sbg start awal untuk menghitung DL Cat: Untuk desain, mulai dengan momen maksimum untuk pendimensian balok. Pilih b sebagai fungsi d  b ~ (0.45 to 0.65)*(d) Perencanaan Balok

28 Validasi Perhitungan = Mu/bd 2 Perencanaan Balok

29 Perencanaan Balok Tulangan Ganda Meningkatkan panjang lengan momen, jd2 > (jd1), sehingga Mn >>> Peningkatan momen nominal pengaruhnya tidak signifikan. (Mcgregor) Efek ditambahkan tulangan tekan Berfungsi mengurangi defleksi jangka panjang,. Meningkatkan daktilitas, hal ini penting untuk daerah gempa atau diperlukan redistribusi momen dalam desain. Merubah mode keruntuhan tekan menjadi tarik, dengan demikian keruntuhan getas dapat dihindari. Kemudahan fabrikasi. Khususnya dalam merangkai tulangan geser Alasan disediakan tulangan tekan Perencanaan Balok

30 Perencanaan Balok Tulangan Ganda Perencanaan Balok + = Tinggi tekan beton, a Momen Nominal Mn = As’fy(d-d’) + (As – As’) fy (d- a/2) Regangan tulangan tekan Bila As` diganti As`= r Ast, maka Mn (Dasar analisis dgn tabel)

31 Perencanaan Balok Tulangan Ganda 1.Lakukan langkah-langkah untuk mencari momen tulangan tunggal. Tentukan mutu beton, fc dan mutu baja, fy Hitung rho=As/bw.d Hitung Mu=  Mn=nilai tabel (Mu/bw.d2)*bw*d2 Check  Mn ≥ Mu rencana 2.Mencari faktor pengali momen tulangan tunggal (dalam langkah 1), Kvd 3.Hitung momen nominal tulangan ganda, MnD Perencanaan Balok

32 Contoh Balok Tul. Ganda Material: fc’ = 35 MPa fy = 400 MPa  `=50%  Langkah 1: Rasio tulangan Langkah 2: Momen tulangan tunggal, Mn s Dari tabel lampiran A.4 diperoleh Mns = (MPa) * b * d 2 = kN m Langkah 3: Mencari Nilai K vd (LAmpiran B.4) Langkah 4: Momen tulangan ganda, Mn D Mn D = Mn s * Kvd = * = kN m

33 BALOK “T” Semu dan Sebenarnya jika a (asumsi) ≤ hf, maka dianalisis sebagai balok T semu (balok persegi seperti gambar 4.9b), jika a (asumsi) > hf, maka dianalisis sebagai balok T sebenarnya, seperti dapat dilihat pada gambar 4.9d Balok T Semu Balok T Sebenarnya

34 BALOK T – TUL. TUNGGAL Momen Nominal, M n M n = C cw (d a) + C cf (d-0.5h f ) Dari keseimbangan gaya, diperoleh tinggi tekan beton, a

35 Flowchart Balok ‘T’ – Tul. Tunggal  Perencanaan Balok

36 BALOK T – TUL. GANDA Momen Nominal, M n M n = C cw (d a) + C cf (d-0.5h f ) + C cs (d – d’) Dari keseimbangan gaya, diperoleh tinggi balok desak beton, a adalah tulangan tarik leleh jika tulangan tekan leleh jika.

37 Flowchart Balok ‘T’ – Tulangan Ganda Perencanaan Balok

38 Konsep Dasar Kolom *) Perbedaan dasar dari kolom dengan balok adalah bahwa pada kolom di samping momen pada penampang bekerja pula gaya aksial (bisa tekan bisa tarik) ; Hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa biasanya arah dari beban momen bisa berbalik dan/atau berubah (uniaxial dan biaxial bending) ; Lain dari itu semua asumsi dan ketentuan dasar tetap sama dengan apa yang kita kenal berlaku pada balok yang mengalami beban luar berupa momen lentur.

39 PENAMPANG KOLOM Penampang kolom yang dibebani momen dan aksial, digambarkan sebagai berikut Keseimbangan gaya pada centroidMomen terhadap centroid penampang

40 DIAGRAM INTERAKSI Diagram interaksi kolom secara umum dihitung dari serangkaian distribusi regangan yang berkorespondensi dalam penghitungan P n dan M n Harga kekuatan penampang bervariasi tergantung dari nilai dari salah satu beban luar yang bekerja  untuk suatu nilai Nn 1 tertentu akan didapat nilai Mn 1 tertentu, dan sebaliknya untuk suatu nilai Mn 2 yang lain akan didapat nilai Nn 2 yang lain;

41 Contoh Diagram Interaksi Kolom Manual

42 Perencanaan Kolom Dengan Diagram Interaksi Manual 1) Hitung beban terfaktor (Pu, Mu ) dan e untuk kombinasi beban yang relevan 2) Pilih kasus yang berpotensi menjadi penentu 3) Gunakan nilai estimasi h untuk menghitung  h, e/h untuk kasus yang menentukan. 4) Gunakan grafik yang sesuai  target  g Baca dalam diagram Lakukan juga untuk kasus-kasus lainnya yang menentukan 5)Pilih dimensi kolom b dan h 6)Jika dimensi terlalu berbeda dari nilai estimasi (step 3), hitung ulang ( e / h ) dan ulang kembali langkah 4 & 5. Revisi Ag jika diperlukan. 7)Pilih tulangan baja, Ast =  g b h 8)Gunakan dimensi aktual & ukuran batang untuk mengecek semua kombinasi beban (gunakan grafik atau diagram interaksi). 9)Rencanakan tulangan lateral [selesaikan  g]  diperoleh Ag = bh =

43 DESAIN KOLOM LANGSING

44 Faktor Panjang Efektif, k k = 0.70 k = 0.5  k = 1.0  k = 2.0  Bentuk kolom tertekuk ditunjukkan dalam gambar di samping Teoritis Desain k = 0.80 k = 0.65 k = 1.2 k = 1.0 k = 2.1 k = 2.0 Goyangan Ditahan (Braced)Goyangan Tak Ditahan (Unbraced)

45 TERIMA KASIH - Akhir Presentasi -


Download ppt "MANUAL PERENCANAAN BETON BERTULANG UNTUK JEMBATAN."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google