Docstoc

bridge - PDF

Document Sample
bridge - PDF Powered By Docstoc
					        POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
        Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




               BAGIAN 11
               JEMBATAN-JEMBATAN GELAGAR
               DAN BALOK
                ________________________________________________________


              11.1. Karakteristik-karakteristik Jembatan Balok                                      11.1
              11.2. ContohDesain Tegangan Ijin untuk Jembatan
                     Gelagar-Balok, Komposit                                                        11.5
              11.3. Karakteristik-Karakteristik Jembatan-Jembatan
                     Gelagar-Pelat                                                                  11.20
              11.4. ContohDesain Tegangan Ijin untuk Jembatan
                     Gelagar-Pelat, Komposit                                                        11.23
              11.5. ContohDesain Faktor-Beban untuk Jembatan
                     Gelagar-Pelat Komposit                                                         11.36
              11.6. Karakteristik-Karakteristik Jembatan-Jembatan
                     Gelagar Lengkung                                                               11.48
              11.7. ContohDesain Tegangan Ijin untuk Jembatan
                     Gelagar Lengkung                                                               11.55
              11.8. Jembatan-Jembatan Gelagar-Pelat Geladak
                     dengan Balok-balok Lantai                                                      11.70
              11.9. ContohDesain Tegangan Ijin untuk Jembatan
                     Gelagar-Pelat Geladak dengan Balok-balok Lantai                                11.71
              11.10. Jembatan-Jembatan Gelagar-Pelat Penuh
                     dengan Balok-balok Lantai                                                      11.105
              11.11. ContohDesain Tegangan Ijin untuk Jembatan
                     Gelagar-Pelat Penuh dengan Balok-balok Lantai                                  11.106
              11.12. Jembatan-Jembatan Gelagar-Kotak Komposit                                       11.116
              11.13. ContohDesain Tegangan Ijin untuk Jembatan
                     Gelagar-Kotak Komposit                                                         11.118
              11.14. Jembatan-Jembatan Gelagar Pelat-Orthotropik                                    11.130
              11.15. ContohDesain Jembatan Gelagar-Kotak
                     Pelat-Orthotropik                                                              11.132
              11.16. Jembatan-jembatan Balok-Menerus                                                11.155
              11.17. Desain Tegangan-ijin untuk Jembatan Menerus
                     Balok-balok Komposit                                                           11.156
Penulis
Alfred Hedefine
President, Parsons, Brinckerhoff, Quade & Douglas, Inc., New York, NY
John Swindlehurst
Senior Professional Associate, Parsons, Brinckerhoff, Quade & Douglas, Inc., Newark, N.J.
Alih Bahasa
Sungkono
Politeknik Sipil Surabaya




Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                            1
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




Balok-balok umumnya adalah jenis perangkaan yang sangat ekonomis untuk
jembatan-jembatan bentang pendek. Sekarang ini kemampuan untuk perluasan
konstruksi balok pada bentang-bentang yang makin bertambah panjang terutama
batang yang ekonomis dan aman dari pengenalan baja dan ketersediaan, pada
awal abad ke dua puluh, dari balok-balok gulung yang distandarisasi. Dengan
berakhirnya abad ke 13, sesudah bentuk-bentuk sayap-lebar tersedia umumnya,
jembatan-jembatan balok jalan raya dibangun dengan balok-balok sayap-lebar
yang disangga secara sederhana pada bentang-bentang sampai kira-kira 110 ft
(33,53 m). Gelagar-gelagar pelat yang dikeling digunakan untuk jembatan-jalan-
raya berbentang sampai sekitar 150 ft (45,72 m). Pada abad ke 15, bentang-
bentang diperpanjang mencapai 300 ft (91,44 m) dengan memanfaatkan
pengelasan, kontinyuitas dan konstruksi komposit. Dan pada abad ke 16, bentang-
bentang bertambah panjang dua dan tiga kalinya menjadi layak secara ekonomis
dengan pemakaian baja-baja kekuatan-tinggi dan gelagar-gelagar kotak, atau
konstruksi pelat-orthotropik; atau gelagar-gelagar gantung. Jadi, sekarang, para
ahli teknik, sebagai suatu persoalan praktek biasa, merancang jembatan-jembatan
gelagar untuk bentang-bentang sedang dan panjang sama halnya untuk bentang-
bentang pendek.
11.1. Karakteristik-karakteristik Jembatan-jembatan Balok
Bentuk-bentuk sayap-lebar gelondongan umumnya adalah jenis konstruksi yang
sangat ekonomis untuk jembatan-jembatan bentang-pendek. Balok-balok biasanya
dipakai sebagai gelagar-gelagar, diatur, pada jarak-selang yang teratur, sejajar
dengan arah lalulintas, diantara pilar-pilar atau pangkal-pangkal (abutmen)
(Gambar 11.1). Geladak/lantai, diletakkan pada sayap atas, sering memberikan
penyangga samping yang menahan penekukan. Diafragma-diafragma diantara
balok-balok memberikan penjepitan/pengikatan tambahan dan juga menyebarkan
beban-beban kesamping pada balok-balok sebelum geladak beton dirawat.
Pengaturan jarak. Untuk jembatan-jembatan rel kereta api, dua balok umumnya
memikul tiap jalur. Balok tersebut mungkin, bagaimanapun, dipisahkan dengan
jarak lebih lebar daripada rel kerta api, karena alasan-alasan kestabilan. Jika suatu
jembatan mengandung hanya dua balok, jarak dari as ke as antara keduanya harus
sekurang-kurangnya 6 ft 6 in (1,98 m). Bila lebih dari dua balok dipakai, balok itu
harus ditempatkan agar menyebarkan beban jalur secara merata ke semua balok.
    Untuk jembatan-jembatan jalan raya, satu faktor yang jadi dipertimbangkan
pada pemilihan jarak antar balok adalah tebal geladak beton minimum yang
diperbolehkan. Untuk geladak yang melayani pada efisiensi maksimum,
bentangnya diantara balok-balok harus sekurang-kurangnya sama dengan tebal
minimum yang disyaratkan. Tapi bilamana jarak antar balok membutuhkan lebih
besar daripada tebal minimum, beban mati bertambah, dengan penghematan dari
pemakaian balok yang lebih sedikit. Sebagai contoh, jika tebal minimum pelat
beton sekitar 8 in (0,20 m), jarak antar balok dengan persyaratan tebal ini sekitar 8
ft (2,44 m) untuk beton 4.000 psi ( MPa). Jadi, lebar jembatan 29 ft 6 in (8,99 m),
dengan lebar jalan 26 ft (7,92 m), dapat dipikul oleh empat gelagar dengan
pengaturan jarak itu. Selanjutnya balok-balok pinggir akan dipasang 1 ft (0,30 m)



Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   2
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




         Gambar 11.1 Jembatan jalan raya dua-jalur dengan gelagar-gelagar utama
         balok-gelondongan. (a) Denah perangkaan. (b) Penampang lintang tipikal.

dari kerb sampai jalan, dan bagian geladak pinggir, dengan dinding batu, akan
menjorok 2 ft 9 in ( m) diluar balok-balok.
   Jika sebuah balok pinggir diletakkan dibawah jalan, jarak dari as balok ke kerb
lebih baik jangan melampaui kira-kira 1 ft.
   Jarak antar balok biasanya terletak dalam rentangan 6 (1,83) sampai 15 ft (4,57
m). Pengaturan jarak lebih kecil umumnya dikehendaki dekat batas-batas atas dari
bentang-bentang balok-gelondongan.
   Pengaturan jarak yang lebih besar adalah ekonomis untuk bentang-bentang
lebih panjang bila memakai gelagar-gelagar pelat tinggi dan dipabrikasi.
Pengaturan jarak gelagar-gelagar lebih lebar pernah berhasil pada pengembangan
bentuk-bentuk penopang-di-tempat bentang-panjang. Peningkatan ini telah
membuat gelagar-gelagar baja dengan suatu geladak beton lebih bersaing dalam
pembuatan geladak-beton.

Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   3
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




         Gambar 11.2 Diafragma-diafragma untuk gelagar-gelagar utama balok-
         gelondongan. (a) Diafragma tengah (intermediate). (b) Diafragma ujung.

   Dengan memperhatikan konstruksi geladak, sementara itu geladak-geladak
beton cor setempat konvensional merupakan hal yang biasa, jembatan-jembatan
pelat geladak beton pracetak sering dipakai dan bisa membuktikan secara praktis
dan ekonomis jika tahap konstruksi dan pemeliharaan lalulintas disyaratkan.
Disamping itu penggunaan beton bobot ringan, suatu produk yang tahan lama dan
ekonomis, bisa dipertimbangkan jika beban mati menjadi persoalan.
   Jenis-jenis geladak lain tersedia seperti pelat-pelat orthotropik baja (Pasal
11.14 dan 11.15). Juga, geladak-geladak kisi baja bisa digunakan, baik itu tidak
diisi, diisi sebagian atau diisi penuh dengan beton. Dua metoda konstruksi kisi-
geladak yang terakhir menjadikan kemungkinannya untuk menyediakan aksi
komposit dengan gelagar baja.
Balok-balok Bentang Pendek..Untuk bentang-bentang sampai dengan 40 ft
(12,19 m), konstruksi nonkomposit, dimana balok beraksi secara bebas dari pelat
beton, dan balok-balok AASTHO M270 (ASTM A709), baja Grade 36 seringkali
ekonomis. Jika suatu jembatan meliputi lebih dari dua bentang berurutan seperti
itu, dengan membuat balok-balok menerus dapat meningkatkan penghematan
struktur. Penghematan-penghematan terutama berakibat pada pengurangan jumlah
tumpuan dan sambungan ekspansi. Suatu balok menerus tiga-bentang,
memerlukan empat tumpuan, padahal tiga bentang sederhana membutuhkan enam
tumpuan.
    Untuk bentang-bentang pendek seperti itu, dengan bobot baja struktural relatif
rendah, pabrikasi dapat dipertahankan pada suatu minimum. Setiap pabrikasi item
menjadikan persentase biaya bahan yang relatif besar. Jadi, pelat-pelat penutup


Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   4
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




harus dihindari. Juga, diafragma-diafragma dan sambungan-sambungannya agar
balok-balok harus tetap sederhana. Sebagai contoh, balok-balok itu bisa jadi profil
kanal ringan yang dibout atau dilas dilapangan sampai dengan pelat-pelat yang
dilaskan pada badan-badan balok (Gambar 11.2).
   Untuk bentang-bentang 40 ft (12,2 m) dan kurang, tiap-tiap reaksi balok harus
disalurkan ke suatu pelat penumpuan melalui suatu pelat tunggal tipis yang
dilaskan pada sayap balok. Penumpuan bisa berupa suatu pelat baja datar atau
bantalan elastomer. Di tumpuan-tumpuan interior dari balok-balok menerus, pelat-
pelat tunggal harus lebih lebar daripada sayap. Sehingga, lubang-lubang yang
diperlukan untuk bout-bout angkur dapat dipasang dalam bagian-bagian pelat
yang diperluas diluar sayap. Ini tidak hanya mengurangi ongkos-ongkos pabrikasi
dengan menghindari lubang-lubang dalam balok-balok pemikul tapi juga
memungkinkan penggunaan balok-balok pemikul yang lebih ringan, karena
penampang melintang penuh tersedia untuk perlawanan momen.
   Di setiap join ekspansi, pelat beton harus dipertebal untuk membentuk suatu
balok melintang, agar melindungi ujung geladak. Penulangan menerus dibutuhkan
untuk balok ini. Untuk maksud tersebut, lubang-lubang celah harus disediakan
dalam ujung-ujung balok baja supaya memungkinkan penulangan lewat masuk.
   Beban-beban Hidup. Sekalipun AASHTO ”Standard Specifications for
Highway Bridges” menetapkan untuk pembebanan-pembebanan jalur dan truk
H15-44, HS15-44, H20-44, dan HS20-44 rencana (Pasal 10.4), banyak
departemen transportasi negara memberlakukan beban-beban hidup yang lebih
besar. Yang sangat umum adalah HS20-44 ditambah 25% (HS25). Suatu
pembebanan militer alternatif untuk dua as gandar berjarak antara 4 ft, tiap-tiap as
gandar berbobot 24 kip (10,889 ton), biasanya juga diminta dan harus digunakan
jika itu menyebabkan tegangan-tegangan lebih tinggi.
   Beban-beban mati. Desain bangunan atas untuk jembatan-jembatan dengan
suatu pelat geladak satu-lapis harus memasukkan suatu beban mati tambahan 25-
psf (122 kg/m²) agar mempersiapkan untuk suatu permukaan aus lapis-ulang tebal
2 in (51 mm) di masa yang akan datang. Jembatan-jembatan dengan suatu pelat
geladak dua-lapis tidak boleh memasukkan beban mati tambahan ini. Asumsi
bahwa selama perkerasan ulang dari jalan yang berbatasan, lapisan aus 1¼ in
(barangkali beton modifikasi lateks) akan dibongkar dan diganti hanya jika
diperlukan.
   Jika cetakan-cetakan logam yang tetap dipasang diperbolehkan untuk
konstruksi geladak, pertimbangan harus dilakukan untuk menyediakan suatu
tambahan 8 psf yang akan termasuk bobot cetakan baja permanen ditambah 5 psf
untuk tambahan tebal geladak beton yang diperlukan. Beban mati tambahan
tertentu harus ditentukan untuk bentuk yang akan digunakan. Beban mati
tambahan dipertimbangkan yang kedua dan bisa dimasukkan kedalam beban mati
yang dibebankan pada lapis atas (superimposed) disangga oleh konstruksi
komposit, bilamana dipakai.
Balok-balok Bentang Panjang. Konstruksi komposit dengan balok-balok
gelondongan (Pasal 10.17) bisa menjadi ekonomis bilamana bentang-bentang
sederhana melebihi sekitar 40 ft (12,2 m), atau bentang ujung suatu gelagar utama
menerus yang melampaui 50 ft (15,24 m), atau bentang dalam (interior) suatu

Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   5
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




gelagar utama menerus yang melampaui 65 ft (19,81 m). Balok-balok sayap-lebar
gelondongan W36 baja Grade 36 dirancang untuk aksi komposit dengan pelat
beton adalah ekonomis untuk bentang-bentang sampai dengan kira-kira 85 ft
(25,91 m), meski balok-balok tersebut bisa dipakai untuk bentang-bentang yang
lebih panjang. Bilamana bentang melampaui 85 ft (25,91 m), pertimbangan harus
ditujukan pada balok-balok gelondongan yang dibuat dari baja-baja kekuatan-
tinggi, balok-balok sayap-lebar gelondongan W40, atau sampai dengan pemikul-
pemikul utama gelagar-pelat. Disamping ekonomi/penghematan yang lebih besar
daripada konstruksi nonkomposit, konstruksi komposit menawarkan defleksi-
defleksi yang lebih kecil atau mengijinkan penggunaan balok-balok pemikul yang
tingginya lebih rendah, dan faktor keamanan lebih besar.
   Untuk bentang panjang, disokong secara sederhana, komposit, balok-balok
gelondongan, biaya-biaya acapkali dapat dipotong dengan memakai suatu
penampang lintang lebih kecil dari yang dibutuhkan untuk momen maksimum dan
dengan mengelaskan suatu pelat penutup pada sayap bawah dalam daerah momen
maksimum (pelat penutup panjang-parsial). Untuk maksud itu, satu pelat lebar
dan tebal konstan harus dipasang. Ini juga diperlukan sekali untuk pelat-pelat
penutup pada balok-balok menerus. Tebal pelat penutup umumnya harus dibatasi
sampai sekitar 1 in (25,6 mm) dan salah satu dari lebih kecil 2 in (51,2 mm) atau
maksimum 2 in (51,2 mm) lebih lebar daripada sayap. Las-las fillet memanjang
menempelkan pelat pada sayap. Pelat-pelat penutup bisa diakhiri dan dilas
ujungnya dalam bentang di titik potong teoritis. Spesifikasi-spesifikasi American
Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO)
menyediakan suatu Katagori E′ daerah tegangan-fatigue diijinkan yang harus
digunakan dalam desain gelagar-gelagar di titik teoritis ini.
   Masalah-masalah dalam peretakan fatigue dari las ujung dan pelat penutup
gelagar-gelagar lebih dulu telah menyebabkan para perancang menghindari
penghentian pelat penutup dalam bentang. Beberapa departemen transportasi
negara menetapkan bahwa pelat-pelat penutup harus panjang penuh atau diakhiri
pada 2 ft (0,6 m) dari penumpuan-penumpuan ujung. Perlengkapan-perlengkapan
ujung bisa jadi salah satu diantara las-las ujung khusus atau sambungan-
sambungan dibout.
   Mirip dengan balok-balok gelondongan, nonkomposit, menerus, biaya-biaya
seringkali dapat dipotong dengan mengelaskan pelat-pelat penutup pada sayap-
sayap dalam daerah-daerah momen negatif. Penghematan-penghematan,
bagaimanaapun juga, biasanya tidak akan dicapai dengan penambahan suatu pelat
penutup pada sayap bawah dalam daerah-daerah momen positif. Untuk konstruksi
komposit, meski, pelat-pelat penutup panjang-parsial dalam kedua-dua daerah
momen-positif dan monen-negatif dapat menghemat biaya. Dalam kasus ini, pelat
penutup bawah adalah efektif karena gaya-gaya tarik yang bekerja padanya
diimbangi oleh gaya-gaya tekan yang bekerja pada pelat beton dengan berperan
sebagai suatu pelat penutup atas.
   Untuk balok-balok pemikul menerus, konstruksi komposit dapat dipakai
keseluruhan atau hanya dalam daerah-daerah momen-positif. Biaya-biaya dari
salah satu prosedur tampaknya akan jadi hampir sama.



Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   6
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




    Desain balok-balok pemikul komposit biasanya berdasarkan pada asumsi
bahwa cetakan-cetakan untuk geladak beton ditopangkan pada balok-balok
pemikul. Jadi, balok-balok ini harus memikul bobot beton yang belum mengeras.
Alternatifnya, geladak beton dapat disangga, sehingga bobot beton disalurkan
secara langsung ke tanah. Penyangga-penyangga dibongkar setelah beton
memperoleh kekuatan cukup untuk ikut berperan dalam aksi komposit. Dalam
kasus itu, beban mati penuh dapat dianggap bekerja pada penampang komposit.
Sebab itu, suatu penampang yang sedikit lebih kecil dapat dipakai untuk balok-
balok pemikul daripada dengan pemasangan tanpa disangga. Penghematan-
penghematan dalam baja, bagaimanapun juga, bisa jadi lebih daripada
mengimbangi kerugian dengan penambahan biaya penyanggaan, khususnya ketika
keamanan harus dibuat untuk lalulintas.
   Diafragma-diafragma untuk balok-balok gelondongan bentang-panjang, seperti
untuk bentang-pendek, harus menjadi minimum ukuran yang diperbolehkan. Juga,
sambungan-sambungan harus tetap sederhana (Gambar 11.2). Di ujung-ujung
bentang, diafragma-diafragma harus mampu mendukung balok tepi beton yang
disediakan untuk melindungi ujung pelat beton.
   Untuk balok-balok pemikul bentang-panjang, ditopang sederhana, satu ujung
biasanya dijepit, sedangkan pengaturan-pengaturan yang dilakukan untuk
ekspansi di ujung lainnya. Penumpuan-penumpuan bisa dibuat dari baja atau
bantalan-bantalan elastomer. Suatu bantalan tebal tunggal mungkin cukup untuk
bentang-bentang dibawah 85 ft (25,9 m). Untuk bentang-bentang lebih panjang,
bantalan-bantalan laminasi akan dibutuhkan. Join-join ekspansi dalam geladak
bisa dibuat hemat dengan plastik-plastik yang dicetak sebelumnya.
   Dengan melengkungkan keatas balok-balok pemikul gelondongan adalah
mahal. Ini acapkali dapat dihindari dengan penggunaan tinggi-tinggi pinggul-pelat
yang berbeda diatas balok-balok.
           
11.2 CONTOHDESAIN TEGANGAN IJIN UNTUK JEMBATAN
GELAGAR-BALOK, KOMPOSIT
Untuk menggambarkan prosedur desain, sebuah jembatan jalan raya dua-jalur
dengan perletakan sederhana, gelagar-balok komposit akan dirancang. Seperti
diindikasikan dalam denah perangkaan pada Gambar 11.1a, gelagar-gelagar
berbentang 74 ft (21,95 m) dari pusat ke pusat tumpuan-tumpuan. Penampang
lintang yang khas dalam Gambar 11.1b menunjukkan lebar jalan raya 26 ft (7,92
m) diapit oleh pagar-pagar 1 ft 9 in (0,55 m). Baja struktural yang digunakan
Grade 36. Pembebanan adalah HS25. Kriteria desain yang cocok diberikan dalam
Bagian 10 akan digunakan untuk struktur ini. Beton yang akan dipakai untuk
geladak adalah Klas A, dengan kuat tekan umur 28 hari f′c = 4.000 psi (27,59
MPa) dan kuat tekan yang diijinkan fc = 1.400 psi (9,65 MPa). Modulus elastis Ec
= 33w1,5√ f′c = 33(140)1,5√(4.000) = 3.457.300 psi (23.845 MPa).
   Anggap bahwa geladak akan disangga pada empat gelagar-balok, berjarak 8 ft
(2,44 m) dari as ke as, seperti ditunjukkan dalam Gambar 11.1.
Pelat Beton. Pelat dirancang membentang secara melintang kesamping diantara
balok-balok pemikul, seperti dalam desain nonkomposit. Bentang efektif S adalah
jarak antara tepi-tepi sayap ditambah setengah lebar sayap, ft (m). Dalam kasus

Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   7
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




ini, jika lebar sayap diasumsikan 1 ft (0,3 m), S = 8 – 1 + ½ = 7,5 ft (2,29 m).
Untuk perhitungan beban mati, anggap tebal pelat 9 in (0,23 m), berat 112 lb/ft²
(546,8 kg/m²) ditambah 5 lb/ft² (24,4 kg/m²) untuk cetakan-cetakan yang tetap
terpasang (stay-in-place forms). Tebal pelat 9 in (0,23 m) terdiri dari pelat landas
7¾ in (0,20 m) ditambah lapisan aus beton modifikasi-latex (Latex-Modified
Concrete = LMC) 1¼ in (0,03 m). Jadi beban mati total adalah 117 lb/ft². Dengan
sebuah faktor 0,8 yang diberlakukan untuk memperhitungkan kontinyuitas pelat
diatas balok-balok pemikul, momen lentur beban-mati maksimum adalah
                     wD S 2 117(7,5)
                                              2
           MD =            =         = 660 ft - lb per ft (0,912 kN - m per m )
                      10       10
Dari Tabel 10.17, momen beban-hidup maksimum, dengan penulangan tegak
lurus terhadap arah lalulintas, ditambah kenaikan 25% untuk konversi ke
pembebanan HS25, sama dengan
      M L = 1,25 × 400(S + 2) = 500(7,5 + 2) = 4.750 ft - lb/ft (6,568 kN - m/m )
Kelonggaran/ijin untuk kejut (impact) adalah 30% dari ini, atau 1.425 ft-lb/ft
(1,97 kN-m/m). Jadi, momen maksimum total adalah
               M = 660 + 4.750 + 1.425 = 6.835 ft - lb/ft (9,452 kN - m/m )
  Untuk desain seimbang pelat beton, tinggi zona tekan kbdb ditentukan dari
                                    1                  1
                        kb =                 =                       = 0,318
                               1 + f s / nf c 1 + 24.000 / 8(1.400 )
dimana db = tinggi efektif pelat, in, untuk desain seimbang
         fs = tegangan tarik ijin untuk baja tulangan, psi = 24.000 psi
         n = rasio modular = Es/Ec = 8
         Es = modulus elastis baja tulangan, psi = 29.000.000 psi
         Ec = modulus elastis beton, psi = 3.600.000 psi
Untuk penentuan lengan momen jbdb gaya-gaya tarik dan tekan pada penampang
lintang,
                                 jb = 1 − kb/3 = 1 − 0,318/3 = 0,894
Lalu tinggi yang diperlukan untuk desain seimbang, dengan lebar pelat b diambil
1 ft, yaitu
                        2M               2 × 6.835
             db =              =                           = 5,86 in (150 mm)
                        f cbjk   1.400 × 1 × 0,894 × 0,318
Untuk dimensi-dimensi pelat beton yang diasumsikan, tinggi dari atas pelat
sampai ke baja tulangan bawah adalah
                           d = 9 − 0,5 − 1 − 0,38 = 7,12 in (182 mm)
Tinggi dari bawah pelat ke baja tulangan atas adalah
                     d = 7,75 + 1,25 − 2,75 − 0,38 = 5,88 in (150 mm)


Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   8
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




Karena d > db, ini akan menjadi suatu penampang penulangan lemah
(underreinforced). Gunakan d = 5,88 in (150 mm). Kemudian, tegangan tekan
maksimum pada suatu pelat untuk dimensi-dimensi yang diasumsikan adalah
                             M              6.835 × 12
                fc =                   =                     = 1.390 < 1.400 psi
                       (kd )( jd )b / 2 1,87 × 5,27 × 12 / 2
Karena itu, pelat beton tebal 9 in memenuhi.
  Luas baja tulangan perlu melintang terhadap arah lalulintas adalah
                             M      12 × 6.835
                   As =           =              = 0,65 in²/ft (434 mm²/m)
                            f s jd 24.000 × 5,27
Memakai batang-batang No. 6 pada interval 8 in (205 mm). Penyedian ini 0,66
in²/ft (434 mm²/m). Untuk distribusi baja tulangan yang sejajar arah lalu lintas,
menggunakan batang No. 5 pada interval 9 in (230 mm), yang menyediakan suatu
luas sekitar dua pertiga dari 0,65 in²/ft (434 mm²/m).

Prosedur Desain Balok Pemikul. Sebuah jembatan balok pemikul bisa
dipertimbangkan terdiri dari seperangkat balok-balok T yang dipasang
bersebelahan. Setiap balok T tersusun atas sebuah balok pemikul baja dan bagian
pelat beton (Pasal 10.17). Prosedur desain yang lazim membutuhkan yaitu suatu
penampang yang diasumsikan untuk balok pemikul baja. Beton diubah menjadi
suatu luasan ekuivalen baja. Ini dilakukan untuk suatu beban durasi-pendek
(jangka-pendek) dengan membagi luas efektif sayap beton dengan n yaitu rasio
modulus elastis baja terhadap modulus elastis beton, dan untuk beban jangka-
panjang, akibat yang mana beton mungkin retak, dengan membagi 3n. Lalu, sifat-
sifat penampang yang diubah dihitung. Berikutnya, tegangan-tegangan lentur
diperiksa pada atas dan bawah penampang baja dan atas pelat beton. Sesudah itu,
panjang-panjang pelat-penutup ditentukan, geser badan diinvestigasi, dan
sambungan-sambungan geser disediakan untuk melekatkan pelat beton ke
penampang baja. Akhirnya, detil-detil desain lainnya diperhatikan, sebagaimana
dalam desain nonkomposit.
   Biaya-biaya pabrikasi sering akan jadi lebih rendah jika semua balok pemikul
adalah identik atau sama. Balok-balok pemikul pinggir (exterior), bagaimanapun,
memikul beban-beban yang berbeda dari balok-balok yang ditengah (interior).
Kadang-kadang jarak antar gelagar dapat diatur untuk menyamakan beban-beban.
Jika tidak, dan perbedaan beban adalah besar, ini mungkin perlu untuk
menyediakan desain-desain yang berlainan untuk balok-balok pemikul pinggir
dan tengah. Balok-balok pemikul pinggir, bagaimanapun, harus memiliki
kapasitas beban serendah-rendahnya sama dengan balok-balok tengah. Oleh
karena prosedur desain sama dalam salah satu kasus, hanya sebuah balok pemikul
tengah yang khas akan dirancang dalam contoh ini.
Beban-beban, Momen-momen, dan Geser-geser. Anggap bahwa balok-balok
pemikul tidak akan ditopang selama pengecoran pelat beton. Karena itu, beban
mati pada tiap-tiap balok pemikul termasuk berat sebuah pias (strip) pelat beton



Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   9
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




selebar 8 ft (2,44 m) sebagaimana juga bobot-bobot dari bentuk baja, pelat
penutup dan detil-detil perangkaan. Beban mati ini akan ditunjukkan sebagai DL.
Beban Mati Dipikul Oleh Balok Baja, kip per ft (kN per m):
Pelat: 0,150 × 8 × 7,75 / 12               = 0,775
                                1
Pinggul12 × 1 in: 0,150 × 1 × /12         = 0,013
Cetakan-cetakan tetap terpasang: 0,013 × 7 = 0,091
Balok gelondongan dan detil-detilanggap = 0,296
DL per balok pemikul                         1,175 (17,49)
Momen maksimum yang terjadi di tengah bentang 74 ft (22,56 m):
                        M DL = 1,175(74 ) / 8 = 804 ft-kip (1.112 kN-m)
                                                 2


Geser maksimum yang terjadi di tumpuan-tumpuan dan sama dengan
                             VDL = 1,175 × 74 / 2 = 43,4 kip (197 kN)
  Dinding-dinding batu pengaman akan dipasang sesudah beton dirawat. Bobot-
bobotnya bisa disebarkan merata ke semua balok pemikul. Tidak ada kelonggaran
yang dibuat untuk permukaan aus yang akan datang, tapi provisi akan dilakukan
untuk bobot lapisan aus LMC 1¼ in (32 mm). Beban mati total yang dipaksakan
diatas akan ditunjukkan sebagai SDL (Superimposed Dead Load).
Beban Mati Dipikul Oleh Penampang Komposit, kip per ft (kN per m):
Dua dinding: 1,060 / 4                  = 0,265
Lapisan aus LMC: 0,150 × 8 × 1,25 / 12  = 0,125
SDL per balok pemikul                     0,390 (5,8)
Momen maksimum yang terjadi di tengah bentang dan sama dengan
                       M SDL = 0,390(74) / 8 = 267 ft-kip (369,2 kN-m)
                                                     2



Geser maksimum yang terjadi di tumpuan-tumpuan dan sama dengan
                           VSDL = 0,390 × 74 / 2 = 14,4 kip (65,33 kN)
   Beban hidup HS25 yang dipaksakan bisa jadi suatu beban truk atau beban jalur.
Untuk efek maksimum dengan beban truk, dua beban gandar 40 kip (181,5 kN),
dengan pengaturan jarak V yang berubah, harus diletakkan terpisah 14 ft (4,27 m),
minimum yang diperbolehkan (Gambar 11.3a). Kemudian, jarak pusat gravitasi
tiga beban gandar dari beban tengah dicari dengan mengambil momen sekitar
beban tengah.
                                     40 × 14 − 10 × 14
                              a=                       = 4,67 ft (1,42 m )
                                      40 + 40 + 10
Momen maksimum yang terjadi akibat beban gandar tengah bilamana jaraknya
dari tengah bentang sama dengan jarak pusat gravitasi beban-beban dari tengah
bentang, atau 4,67/2 = 2,33 ft (0,71 m). Jadi, beban tengah harus diletakkan 74 / 2
− 2,33 = 34,67 ft (10,57 m) dari suatu tumpuan (Gambar 11.3a). Kemudian,
momen maksimum akibat beban truk 90 kip (408,3 kN) adalah


Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   10
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




         Gambar 11.3 Posisi-posisi beban untuk tegangan maksimum dalam
         balok-balok pemikul yang disangga sederhana. (a) Momen maksimum dalam
         bentang dengan beban-beban truk. (b) Momen maksimum dalam bentang
         dengan pembebanan jalur. (c) Geser maksimum dalam bentang dengan
         beban-beban truk. (d) Geser maksimum dalam bentang dengan pembebanan
         jalur.

                90(74 / 2 + 2,33)
                                             2
           MT =                      − 40 × 14 = 1.321 ft-kip (1.826,8 kN-m)
                          74
Pembebanan ini menentukan, karena momen maksimum akibat pembebanan jalur
(Gambar 11.3b) lebih kecil:
   M L = 0,80(74 ) / 8 + 22,5 × 74 / 4 = 962 < 1.321 ft-kip (1.330 < 1.826,8 kN-m)
                  2


Distribusi beban hidup ke sebuah balok pemikul bisa didapatkan dari Tabel 10.6,
untuk suatu jembatan dengan dua jalur lalulintas.
                        S     8
                           =     = 1,454 roda = 0,727 as gandar
                       5,5 5,5
Karena itu, momen beban-hidup maksimum adalah
                  M LL = 0,727 × 1.321 = 960 ft-kip (1.327,5 kN-m)
Sementara itu momen ini tidak terjadi di tengah bentang seperti yang berlaku
momen-momen beban-mati maksimum, tegangan-tegangan akibat MLL bisa
dikombinasikan dengan yang dari MDL dan MSDL agar menghasilkan tegangan
maksimum, untuk semua maksud-maksud praktis.
  Untuk geser maksimum dengan beban truk, beban terluar 32 kip (145,2 kN)
harus diletakkan di tumpuan (Gambar 11.3c). Kemudian, geser yaitu
                          90(74 − 14 + 4,66 )
                    VT =                      = 78,6 kip (356,6 kN)
                                  74


Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   11
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




Pembebanan ini menentukan, karena geser akibat pembebanan lajur (Gambar
11.3d) lebih kecil:
            VL = 32,5 + 0,8 × 74 / 2 = 62,1 < 78,6 kip (281,7 < 356,6 kN)
Karena balok pemikul menerima 0,727 beban-beban as gandar, geser maksimum
pada balok pemikul adalah
                      VLL = 0,727 × 78,6 = 57,1 kip (259 kN)
  Kejut merupakan gesekan susulan dari tegangan beban-hidup:
                                  50          50
                           I=            =          = 0,251
                               L + 125 74 + 125
Karena itu, momen maksimum akibat kejut sebesar
                    M I = 0,251 × 960 = 241 ft-kip (333,3 kN-m)
dan geser maksimum akibat kejut sebesar
                       VI = 0,251 × 57,1 = 14,3 kip (64,9 kN)
Momen-momen Lentur Tengah Bentang, ft-kip (kN-m):
                         MDL                         MSDL                      MLL + MI
                      804 (1.112)                 267 (369,2)                1.201 (1.660)
Geser Ujung, kip (kN)
              VDL                       VSDL                      VLL + VI                   Total V
           43,4 (197)               14,4 (65,33)                 71,4 (324)                129,2 (586,2)
Sifat-sifat Penampang Komposit. Tebal pelat jalan raya 9 in (230 mm) termasuk
sebuah kelonggaran 0,5 in (13 mm) untuk permukaan aus. Karena itu, tebal efektif
pelat beton untuk aksi komposit adalah 8,5 in (217 mm).
   Lebar efektif pelat sebagai bagian dari sayap atas balok T yang lebih kecil
berikut ini:
   ¼ bentang = ¼ × 74 = 222 in (5,64 m)
   Jarak antar balok pemikul, as ke as = 8 × 12 = 96 in (2,44 m)
   12 × tebal pelat = 12 × 8,5 = 102 in (2,59 m)
Dengan demikian, lebar efektif adalah 96 in (2,44 m) (Gambar 11.4)
   Untuk menyempurnakan balok T, suatu penampang baja coba harus dipilih.
Sebagai pedoman dalam melakukan ini, rumus untuk luas sayap estimasi yang
diperlukan diberikan dalam J.C. Hacker, ”A Simplified Design of Composite
Bridge Structures,” Journal of the Structural Division, ASCE, Proceedings Paper
1432, November, 1957, bisa dipakai. Untuk memulai, anggap balok gelondongan
akan berbentuk sayap-lebar tinggi 36 in (0,91 m), dan mengambil tegangan lentur
yang diijinkan Fb sebesar 20 ksi (138 MPa). Luas sayap-bawah yang diperlukan,
in² (mm²), maka bisa diperkirakan dari

                           12  M DL M SDL + M LL + M I
                              
                                                                         
                                                                         
                   Asb =             +                                                                 (11.1a)
                           Fb  d cg
                                          d cg + t                      
                                                                         
dimana dcg = jarak, in, antara pusat gravitasi sayap-sayap bentuk baja dan t =
tebal, in, pelat beton. Dengan dcg diasumsikan sebesar 36 in (923 mm), luas sayap-
bawah yang diperlukan diestimasi sebesar

Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                            12
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




         Gambar 11.4 Penampang lintang balok pemikul komposit di tengah
         bentang.

                   12  804 267 + 1201 
                   Asb =
                      
                   20  36
                           +
                             36 + 8,5 
                                        = 33,2 in 2 21.419 mm 2               (                   )
Rasio R = Ast / Asb, dimana Ast adalah luas, in², sayap atas balok baja, bisa
diperkirakan menjadi
                   R = 50 / (190 − L ) = 50 / (190 − 74 ) = 0,43                                       (11.1b)
Kemudian, luas sayap atas perlu diestimasi yaitu
                     Ast = RAsb = 0,43 × 33,2 = 14,3 in 2 (9.226 mm 2 )
  Profil W36 × 194 menyediakan sayap dengan lebar 12,117 in (310 mm), tebal
1,26 in (32 mm), dan luas
           Ast = 12,117 × 1,26 = 15,27 > 14,3 in 2 (9.852 > 9.226 mm 2 ) OK
Dengan bentuk ini, pelat penutup bawah dengan suatu luas sekurang-kurangnya
33,2 − 15,27 = 17,9 in² (11.548 mm²). Tebal maksimum yang diperbolehkan
untuk pelat penutup pada balok gelondongan adalah 1,5 kali tebal sayap. Dalam
kasus ini, dengan demikian, tebal pelat tidak boleh melampaui 1,5 × 1,26 = 1,89 in
(48 mm). Persyaratan ini sesuai dengan sebuah pelat 10 × 1⅞ in, dengan luas
18,75 in² (12.096 mm²).
  Maka dari itu penampang coba yang dipilih adalah W36 × 194 dengan pelat
penutup panjang-parsial 10 × 17/8 in (256 × 48 mm) pada sayap bawah (Gambar
11.4). Sumbu netralnya dapat ditempatkan dengan mengambil momen-momen
sekitar sumbu netral balok gelondongan. Perhitungan ini dan yang untuk moduli
penampang Sst dan Ssb dari penampang baja ditabelkan secara baik dalam Tabel
11.1

Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                            13
Tanggal cetak: 9/5/2008
        POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
        Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




TABEL 11.1 Penampang Baja untuk Momen Maksimum
         Bahan                      A              d            Ad            Ad²                   Io          I

 W36×194                      57,00                                                             12.100        12.100
 Pelat penutup 10×17/8        18,75            − 19,18       −359,6         6.898                              6.898
                              75,75                          −359,6                                           18.998
 ds = −359,6/75,75 = −4,75 in                                                             −4,75 × 359,6 =     −1,708
                                                                                                    INA =     17.290
 Jarak dari sumbu netral penampang baja ke:

 Bagian atas dari baja = 18,24 + 4,75 = 22,99 in

 Bagian bawah dari baja = 18,24 − 4,75 + 1,88 = 15,37 in

                                                 Moduli penampang
              Bagian atas dari baja                                                  Bagian bawah dari baja
         Sst = 17.290 / 22,99 = 752 in³                                         Ssb = 17.290 / 15,37 = 1.125 in³

   Pada perhitungan sifat-sifat penampang komposit, pelat beton, dengan
mengabaikan luas pinggul, diubah menjadi suatu luas baja ekuivalen. Dengan
maksud, untuk jembatan ini, luas beton dibagi dengan rasio modular n = 8 untuk
pembebanan jangka-pendek, misalnya beban-beban hidup dan kejut. Untuk
pembebanan jangka-panjang, contohnya beban-beban mati yang dipaksakan
diatas, pembagi adalah 3n = 24, untuk memperhitungkan efek-efek rangkak.
Perhitungan-perhitungan lokasi sumbu netral dan moduli penampang untuk
penampang komposit ditabelkan dalam Tabel 11.2. Untuk menempatkan sumbu
netral, momen-momen diambil sekitar sumbu netral balok gelondongan.
Tegangan-tegangan dalam Penampang Komposit. Karena balok-balok pemikul
tidak akan ditopang ketika beton dituang dan dirawat, tegangan-tegangan dalam
penampang baja untuk beban DL ditentukan dengan moduli penampang dari
penampang baja sendiri (Tabel 11.1). Tegangan-tegangan untuk beban SDL
dihitung dengan moduli penampang dari penampang komposit bila 3n = 24 dari
Tabel 11.2a. Dan tegangan-tegangan dalam baja untuk beban-beban hidup dan
kejut dihitung dengan moduli penampang dari penampang komposit bilamana n =
8 dari Tabel 11.2b (Tabel 11.3a).
   Tegangan-tegangan dalam beton ditentukan dengan moduli penampang dari
penampang komposit dengan 3n = 24 untuk SDL dari Tabel 11.2a dan n = 8
untuk LL + I dari Tabel 11.2b (Tabel 11.3b).
   Karena tegangan-tegangan lentur dalam baja dan beton kurang dari yang
diijinkan, penampang baja yang diasumsikan memenuhi. Pemakaian W36 × 194
dengan pelat penutup bawah 10 × 1⅞ in. Bobot total baja akan menjadi sekitar
0,274 kip per ft (4,07 kN/m), termasuk 0,016 kip per ft (0,24 kN/m) untuk
diafragma-diafragma, padahal 0,297 kip per ft (4,42 kN/m) dianggap dalam
perhitungan-perhitungan beban-mati.



Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                                    14
Tanggal cetak: 9/5/2008
           POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
           Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




TABEL 11.2 Penampang Komposit untuk Momen Maksimum
                                          (a) Untuk beban-beban mati, 3n = 24
           Bahan                     A             d           Ad            Ad²                   Io              I
 Penampang baja             75,75                            −360                                                      18.998
 Beton 96×7,75/24*          31,00               23,11        +716          16.556                155                   16.711
                          106,75                             +356                                                      35.709
 d24 = 356/106,75 = 3,33 in                                                                 −3,33 × 356 =              −1,185
                                                                                                     INA =             34.534
 Jarak dari sumbu netral penampang komposit ke:
 Bagian atas baja = 18,24 − 3,33 = 14,91 in
 Bagian bawah baja = 18,24 + 3,33 + 1,88 = 23,45 in
 Bagian atas beton = 14,91 + 1 + 7,75 = 23,66 in
                                                       Moduli penampang
           Bagian atas baja                            Bagian bawah baja                           Bagian atas beton
 Sst = 34.534 / 14,91 = 2.316 in³             Ssb = 34.534 / 23,45 = 1.473 in³             Sc = 34.534 / 23,66 = 1.460 in³
                                           (b) Untuk beban-beban hidup, n = 8
           Bahan                     A             d           Ad            Ad²                   Io              I
 Penampang baja            75,75                             − 360                                                 18.998
 Beton 96×8,5/8          102,00                 23,49        2.396         56.280                615               56.895
                         177,75                              2.036                                                 75.893
 d8 = 2.036/177,75 = 11,45 in                                                             −11,45×2,306 =          −23,312
                                                                                                    INA =          52.581
 Jarak dari sumbu netral penampang komposit ke:
 Bagian atas baja = 18,24 − 11,45 = 6,79 in
 Bagian bawah baja = 18,24 + 11,45 + 1,88 = 31,57 in
 Bagian atas beton = 6,79 + 1 + 8,5 = 16,29 in
                                                       Moduli penampang
           Bagian atas baja                            Bagian bawah baja                           Bagian atas beton
  Sst = 52.580 / 6,79 = 7.744 in³             Ssb = 52.580 / 31,57 = 1.666 in³             Sc = 52.580 / 16,29 = 3.228 in³
*Ketebalan slab atas diambil 7,75 in, sebanyak lapisan aus 1¼ in dimasukkan dalam beban
 tambahan yang dipaksakan.

TABEL 11.3 Tegangan-tegangan dalam Penampang Komposit, ksi, di Penampang Momen
Maksimum
                                                (a) Tegangan-tegangan baja
                 Bagian atas baja (tekan)                                          Bagian bawah baja (tarik)
 DL:         ft = 804 × 12/752 = 12,83                               DL:         fb = 804 × 12/1.125 = 8,58
 SDL:        ft = 267 × 12/2.316 = 1,38                              SDL:        fb = 267 × 12/1.473 = 2,18
 LL + I:     ft = 1.202 × 12/7.744 = 1,86                            LL + I:     fb = 1.202 × 12/1.666 = 8,66
 Total:                              16,07 < 20                      Total:                              19,42 < 20
                                          (b) Tegangan-tegangan di beton atas
                                         SDL: fc = 267 × 12/(1.460 × 24) = 0,09
                                         LL + I: fc = 1.202 × 12/(3.228 × 8) = 0,56
                                                                               0,65 < 1,6



Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                                       15
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




         Gambar 11.5 Penampang lintang balok pemikul komposit dekat tumpuan-
         tumpuan.

Tegangan-tegangan Geser Maksimum. Walaupun geser jarang kritis dalam
bentuk-bentuk sayap-lebar yang memadai dalam lentur, geser maksimum dalam
badan harus diperiksa. Geser total di tumpuan sudah dihitung sebesar 129,3 kip
(586,66 kN). Badan balok baja yang tingginya sekitar 36 in (923 mm) dan tebal
0,770 in (20 mm). Jadi, luas badan adalah
                        36 × 0,770 = 27,7 in² (18.211 mm²)
dan tegangan geser rata-rata adalah
                         129,3
                    fv =       = 4,7 < 12 ksi (32,4 < 82,7 MPa)
                          27,7
Ini mengindikasikan bahwa balok memiliki kapasitas geser yang cukup.
   Pengaku-pengaku tumpuan ujung tidak dipersyaratkan untuk suatu balok
gelondongan jika geser badan tidak melampaui 75% dari geser ijin untuk badan-
badan gelagar, 12 ksi (82,7 MPa). Rasio sebenarnya terhadap geser ijin adalah
                               f v 4,7
                                  =     = 0,39 < 0,75
                               Fv 12
Karena itu, pengaku-pengaku tumpuan tidak diperlukan.

Penghentian Pelat-penutup. Momen-momen lentur menurun hampir parabolik
dengan jarak dari tengah-bentang, sampai nol di tumpuan-tumpuan. Di beberapa
titik pada salah satu sisi dari puasat, dengan demikian, pelat penutup tidak
diperlukan untuk memikul momen lentur. Untuk penempatan titik penghentian ini,
sifat-sifat penampang komposit tanpa pelat penutup diperlukan, dengan 3n = 24
dan n = 8 (Gambar 11.5). Perhitungan-perhitungan ditabelkan dalam Tabel 11.4.
    Panjang Lcp, ft, yang diperlukan untuk pelat penutup bisa diestimasi dengan
menganggap bahwa kurva momen-momen maksimum berupa sebuah parabola.


Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   16
Tanggal cetak: 9/5/2008
         POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
         Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




TABEL 11.4 Penampang Komposit Dekat Tumpuan-tumpuan
                                        (a) Untuk beban-beban mati, 3n = 24

         Bahan                     A             d           Ad            Ad²                   Io            I
 W36 × 194                 57,00                                                             12.100            12.100
 Beton 96×7,75/24          31,00               23,11        716          16.556                 155            16.711
                           88,00                            716                                                28.811
 d24 = 716/88,00      = 8,14 in                                                           −8,14 × 716 =        −5,826
 Tinggi separuh balok = 18,24 in                                                                   INA =       22.985
                        26,38 in
                                               Ssb = 22.985 / 26,38 = 871 in³
                                         (b) Untuk beban-beban hidup, n = 8

         Bahan                     A             d           Ad            Ad²                   Io            I
 W36 × 194                 57,00                                                             12.100            12.100
 Beton 96×8,5/8          102,00                23,49       2.396         56.282                 615            56.900
                         159,00                            2.396                                               69.000
 d8 = 2.396/159,00    = 15,07 in                                                        −15,07×2,396 =        −36,110
 Tinggi separuh balok = 18,24 in                                                                  INA =        32.890
                        33,31 in
                                               Ssb = 32.980 / 33,31 = 987 in³

Dengan pendekatan,
                                          ′
                                        S sb
                     Lcp = L 1 −                                                                           (11.2)
                                        S sb
dimana     L = bentang, ft
           S′sb = modulus penampang terhadap bawah dari bentuk baja dengan
                   sayap lebih ringan (tanpa pelat penutup), in³
           Ssb = modulus penampang terhadap bawah dari bentuk baja dengan
                   sayap lebih berat (dengan pelat penutup), in³
Untuk W36 × 194, S′sb = 665. Maka,
                                            665
                              Lcp = 74 1 −        = 48 ft
                                           1.125
Jika pelat penutup dilas sepanjang ujungnya, jarak penghentian akhir yaitu pelat
harus dilebarkan melebihi titik penghentian teoritisnya sekitar 1,5 kali lebar pelat.
Untuk pelat 10 in, maka, jarak terminal adalah 1,5 × 10 = 15 in. Gunakan 1,5 ft.
Jadi, harus Lcp ditingkatkan menjadi 2 × 1,5, sampai 51 ft.
Asumsikan suatu pelat penutup yang panjangnya 51 ft. Selanjutnya ini akan
berakhir 11,4 ft dari masing-masing perletakan (Gambar 11.6). Titik penghentian
teoritis menjadi 11,5 + 1,5 = 13,0 ft dari tiap-tiap perletakan. Tegangan-tegangan
pada titik itu harus diperiksa agar menjamin bahwa tegangan-tegangan lentur ijin
dalam penampang komposit tanpa pelat penutup tidak dilampaui. Tabel 11.5a
menyajikan perhitungan untuk tegangan tarik lentur maksimum pada titik-titik
penghentian teoritis, 13 ft dari tumpuan-tumpuan, dan Tabel 11.5b, perhitungan-



Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                                   17
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




perhitungan untuk tegangan-tegangan pada penghentian-penghentian yang
sebenarnya dari pelat penutup, 11,5 ft dari perletakan-perletakan.




                            Gambar 11.6 Tampak elevasi balok pemikul.

TABEL 11.5 Tegangan-tegangan dalam Balok Baja Komposit tanpa Pelat Penutup
                   (a) Pada titik penghentian teoritis, 13 ft dari perletakan-perletakan

                                     Momen-momen lentur, ft-kip
                       MDL                       MSDL                   MLL + M1
                       466                       155              744 (Gambar 11.7)
                           Tegangan-tegangan di bagian bawah baja (tarik), ksi
                                 DL:      fb = 466 × 12/665 = 8,41 (Ssb untuk W36 × 194)
                                 SDL:     fb = 155 × 12/871 = 2,14 (Ssb dari Tabel 11.4a)
                                 LL + I: fb = 744 × 12/987 = 9,04 (Ssb dari Tabel 11.4b)
                                 Total:                       19,59 < 20
                            (b) Pada terminal pelat-penutup, 11,5 ft dari tumpuan

                                     Momen-momen lentur, ft-kip
                       MDL                       MSDL                   MLL + M1
                       422                       140              677 (Gambar 11.8)
                           Tegangan-tegangan di bagian bawah baja (tarik), ksi
                                 DL:      fb = 422 × 12/665 = 7,62 (Ssb untuk W36 × 194)
                                 SDL:     fb = 140 × 12/871 = 1,93 (Ssb dari Tabel 11.4a)
                                 LL + I: fb = 677 × 12/987 = 8,23 (Ssb dari Tabel 11.4b)
                                 Total:                       17,78 < 20

Penampang komposit tanpa pelat penutup adalah cukup pada titik penghentian
teoritis. Tapi tegangan-tegangan fatik dalam balok harus diperiksa pada terminasi
sebenarnya dari pelat, 11,5 ft dari masing-masing perletakan.
   Dari Tabel 11.5b, rentang tegangan sama dengan tegangan akibat beban hidup
ditambah kejut, 8,23 ksi. Pada asumsi bahwa jembatan adalah sebuah struktur
lintasan-beban-redundan, untuk logam dasar yang bersinggungan dengan las fillet
(Katagori E') menderita 500.000 siklus pembebanan, rentang tegangan fatik ijin
diperbolehkan oleh spesifikasi-spesifikasi standar AASHTO adalah Fsr = 9,2 ksi >
8,23. Pelat penutup memenuhi. (Dikarenakan pengalaman yang lampau dengan
peretakan fatik pada las-las terminasi untuk pelat-pelat penutup, bagaimanapun
juga, praktek yang umum, bila sebuah pelat penutup ditetapkan, adalah untuk
memperlebarnya sampai panjang penuh dari balok.)
Las Pelat-Penutup. Las fillet yang menghubungkan pelat penutup pada sayap
bawah harus mampu menahan geser di bagian bawah sayap. Geser akan


Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   18
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




maksimum di ujung pelat penutup, 11,5 ft dari tumpuan-tumpuan. Posisi beban
truk agar menimbulkan geser maksimum adalah sama dengan beban truk untuk




 Gambar 11.7 Posisi beban truk untuk                           Gambar 11.8 Posisi beban truk untuk
 momen maksimum 13 ft dari perletakan.                         momen maksimum 11,5 ft dari perletakan.
TABEL 11.6 Tegangan-tegangan Geser 11,5 ft dari Tumpuan
                                                        Geser, kip
                         VDL                        VSDL                   MLL + M1
                         30,0                         9,9                      58,9
                                      Tegangan-tegangan geser, kip per in
                          DL:         v = 30,0 × 18,75 × 14,43/17.290 = 0,47 (I dari Tabel 11.1)
                          SDL:        v = 9,9 × 18,75 × 22,51/34.530 = 0,12 (I dari Tabel 11.2a)
                          LL + I:     v = 58,9 × 18,75 × 30,63/52.580 = 0,64 (I dari Tabel 11.2b)
                          Total:                                          1,23

momen maksimum pada titik-titik itu (Gambar 11.8). Geser-geser maksimum dan
tegangan-tegangan geser yang timbul diberikan dalam Tabel 11.6.
 Tegangan geser pada penampang dihitung dari
                                                VQ
                                          v=                                                       (11.3)
                                                 I
dimana v = tegangan geser horisontal, kip per in
          V = geser vertikal pada penampang lintang, kip
          Q = momen statis terhadap sumbu netral luas penampang lintang pada
                satu sisi sumbu dan tidak termasuk diantara sumbu netral dan garis
                horisontal melewati titik yang diketahui, in³
          I = momen inersia, in4, penampang lintang terhadap sumbu netral
    Spesifikasi AASHTO mengijinkan suatu tegangan Fv = 0,27Fy = 15,7 ksi dalam
las-las fillet bilamana logam dasar adalah baja Grade 36. Ukuran minimum las
fillet yang diijinkan dengan tebal pelat penutup 1⅞ in adalah 5/16 in. Jika las 5/16 in
digunakan pada sisi-sisi pelat yang berlawanan, dua las akan memberikan
perlawanan terhadap tegangan geser dari
                 va = 2 × 0,313 × 0,707 × 15,7 = 6,9 > 1,23 kip per in
Jadi, menggunakan las-las 5/16 in.
Penghubung-penghubung Geser. Agar menjamin aksi komposit dek beton dan
balok pemikul baja, penghubung-penghubung geser. dilas pada sayap atas balok
pemikul harus terbenam dalam beton (Pasal 10.17). Untuk struktur ini, dipilih
paku diameter ¾ in yang dilas. Paku-paku dipasang dalam kelompok tiga baris
pada tempat-tempat tertentu agar menahan geser horisontal pada bagian atas balok

Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                         19
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




                      Gambar 11.9 Paku-paku dilaskan pada sayap balok.

pemikul baja (Gambar 11.9). Dengan tinggi h = 6 in, paku-paku memenuhi
persyaratan h/d ≥ 4, dimana d = diameter paku, in.
   Dengan f'c = 4000 psi untuk beton, kekuatan ultimat paku diameter ¾ in yang
dilas adalah
             Su = 0,4d 2 f c′Ec = 0,4(0,75) 4.000 × 3.600.000 = 27 kip
                                            2


Nilai ini dibutuhkan untuk penentuan jumlah konektor geser yang diperlukan
untuk mengembangkan kekuatan balok pemikul baja atau slab beton, manapun
yang lebih kecil. Pada bentang tengah, kekuatan balok gelondongan dan pelat
penutup, dengan luas As = 75,75 in² dari Tabel 11.1, adalah
                          P1 = AsFy = 75,75 × 36 = 2.727 kip
Kekuatan tekan slab beton adalah
           P2 = 0,85 f'c bt = 0,85 × 4,0 × 96 × 8,5 = 2.774 kip > 2.727 kip
Kekuatan balok baja menentukan. Dengan demikian, jumlah paku yang
disediakan antara bentang tengah dan masing-masing perletakan harus sekurang-
kurangnya
                                     P      2.727
                               N1 = 1 =             = 119
                                    φSu 0,85 × 27
Dengan paku-paku dipasang dalam kelompok tiga baris, maka, paling tidak harus
ada 40 paku pada tiap-tiap separuh balok pemikul.
   Diantara ujung pelat penutup dan perletakan, kekuatan balok gelondongan
sendiri, dengan As = 57,0 in², adalah
                   P1 = AsFy = 57,0 × 36 = 2.052 kip < 2.727 kip
Kekuatan baja masih menentukan.
   Jarak antar paku ditentukan oleh syarat-syarat fatik. Rentang beban ijin, kip per
paku, boleh dihitung dari
                                          Zr = αd2                                                 (11.4)
Dengan α = 10,6 untuk 500.000 siklus beban (spesifikasi AASHTO),
                   Zr = αd2 = 10,6 (0,75)2 = 5,97 kip per paku
   Di tumpuan-tumpuan, rentang geser Vr = 71,4 kip, geser yang dihasilkan oleh
beban hidup ditambah kejut. Akibatnya, dengan n = 8 untuk beton, dan luas beton
transformasi sama dengan 102 in2 dan I = 32.980 in4 dari Tabel 11.4b, rentang
tegangan geser horisontal adalah

Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                        20
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




      Gambar 11.10 Posisi beban-beban untuk geser maksimum 25 ft dari tumpuan.




      Gambar 11.10 Posisi beban-beban untuk geser maksimum 25 ft dari tumpuan.

                       Vr Q 71,4 × 102,0 × 8,42
                      Sr = =                       = 1.859 kip per in
                         I          32.980
Jadi, jarak antar paku yang diperlukan untuk kelompok paku dekat perletakan
adalah
                                3Z      3 × 5,97
                            p= r =               = 9,63 in
                                 Sr        1,8
   Pada 5 ft dari tumpuan-tumpuan, rentang geser Vr = 66,1 kip, dihasilkan oleh
beban hidup ditambah kejut. Karena penampang lintang adalah sama seperti di
tumpuan, jarak antar paku yang diperlukan untuk paku adalah
                                 9,63 × 71,4
                             p=                = 10,40 in
                                     66,1
  Pada 25 ft dari tumpuan-tumpuan, rentang geser Vr = 46,1 kip (Gambar 11.10).
Dengan I = 52.580 in4 dari Tabel 11.2b, rentang tegangan geser horisontal adalah
                       V Q 46,1 × 102,0 × 12,00
                  Sr = r =                         = 1.077 kip per in
                        I           52.580
Jadi, jarak antar paku yang diperlukan adalah
                                    3 × 5,97
                               p=             = 16,6 in
                                     1,077



Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   21
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




  Jarak antar konektor-geser yang dipilih agar memenuhi syarat-syarat
sebelumnya ditunjukkan dalam Gambar 11.11.
Defleksi. Defleksi-defleksi beban mati mungkin diperlukan sehingga beton untuk
dek bisa diakhiri agar menentukan elevasi-elevasi. Pelendutan balik balok-balok
gelondongan supaya mengimbangi defleksi-defleksi beban mati biasanya tidak
dikehendaki karena alasan biaya. Walaupun, balok-balok bisa diangkut dari pabrik
dengan membuat defleksi-balik yang kecil. Kalau keuntungan ini diperhitungkan,
dengan pabrikasi dan pemasangan balok-balok pemikul secara defleksi-balik
keatas.
  Defleksi beban mati mempunyai dua komponen, satu berhubungan dengan DL
dan satu lagi dengan SDL. Untuk perhitungan DL, momen inersiapenampang baja
sendiri, I, harus dipakai. Untuk SDL, I yang harus diterapkan pada penampang
komposit dengan n = 24 (Tabel 11.2a). Kedua komponen dapat dihitung dari
                                                   22,5wL4
                                          δ=                                                       (11.5)
                                                      EI
dimana w = beban merata, kip per ft
       L = bentang, ft
       E = modulus elastis baja, ksi
       I = momen inersia penampang terhadap sumbu netral, in4
Untuk DL, w = 1,175 kip per ft, dan untuk SDL, w = 0,390 kip per ft.
                              Defleksi Beban-Mati
        DL: δ = 22,5 × 1,175 (74)4 / (29.000 × 17.290) = 1,60 in
        SDL: δ = 22,5 × 0,390 (74)4 / (29.000 × 34.530) = 0,27 in
        Total:                                              1,87 in
  Defleksi beban hidup maksimum harus diperiksa dan dibandingkan dengan
12L/800 (1ft = 12 in). Jika dikehendaki, defleksi ini dapat dihitung secara akurat
dengan metoda-metoda yang diberikan dalam Bagian 3, termasuk efek-efek
perubahan momen inersia. Atau defleksi bentang tengah sebuah balok pemikul
sederhana bisa dicari dengan keakuratan yang bisa diterima dari rumus
pendekatan:
                                     324
                              δ=
                                      EI
                                               (
                                         PT L3 − 555 L + 4780              )                       (11.6)

dimana PT = berat, kip, dari satu roda truk depan dikalikan dengan faktor
distribusi beban hidup, ditambah kejut, kip. Dalam kasus ini, PT = 10 × 0,727 +
0,251 × 10 × 0,727 = 9,1 kip. Dari Tabel 11.2b, untuk n = 8, I = 52.580 in4. Jadi,
                            324 × 9,1
                  δ=
                         29.000 × 52.580
                                                   (
                                         743 − 555 × 74 + 4.780 = 0,70 in            )
Dan rasio bentang-defleksi adalah
                                            0,74     1    1
                                                  =     <
                                           74 × 12 1.200 800
Jadi, defleksi beban-hidup dapat diterima.


Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                        22
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




11.3 KARAKTERISTIK-KARAKTERISTIK                                               JEMBATAN-JEMBATAN
GELAGAR-PELAT
Untuk bentang-bentamg sederhana dan menerus yang melebihi kira-kira 85 ft
(25,9 m), gelagar-gelagar pelat bisa jadi jenis konstruksi yang paling ekonomis.
Balok-balok pemikul yang digunakan selain balok-balok gelondongan, balok
tersebut bisa jadi ekonomis untuk bentang-bentang panjang (350 ft (106,68 m)
atau lebih). Desain jembatan-jembatan seperti itu hampir menyerupai yaitu untuk
jembatan-jembatan dengan balok-balok pemikul balok-gelondongan (Pasal 11.1
dan 11.2). Perkecualian-perkecualian penting yang dicatat dalam hal ini dan
tulisan-tulisan berikut.
   Keputusan apakah menggunakan gelagar-gelagar pelat atau tidak sering
bergantung pada biaya-biaya pabrikasi lokal dan batasan-batasan yang ditentukan
pada tinggi jembatan. Untuk bentang-bentang lebih pendek, kedalaman yang tidak
dibatasi lebih menyukai gelagar-gelagar pelat daripada balok-balok gelondongan.
Untuk bentang-bentang panjang, kedalaman yang tidak dibatasi lebih suka busur-
busur atau rangka-rangka batang geladak. Tapi kemudian, gelagar-gelagar
penopang-kabel bisa jadi bersaing dalam biaya. Pembatasan-pembatasan
kedalaman yang ketat, bagaimanapun, lebih menyukai rangka-rangka batang atau
busur-busur seterusnya.
   Konstruksi komposit sungguh membuktikan ekonomi dan kinerja gelagar-
gelagar pelat dan semestinya dipakai dimanapun dapat dikerjakan dengan mudah.
(lihat juga Pasal 11.1) Manfaat juga bisa diambil dari kontinyuitas/kemenerusan
dimanapun mungkin, untuk alasan-alasan yang serupa.
Pengaturan jarak. Untuk jembatan-jembatan balok pemikul, dengan bentang
mencapai kira-kira 175 ft (53,34 m), dua jalur bisa jadi ekonomis dipikul pada
empat gelagar. Dimana ada lebih dari dua jalur, lima atau lebih gelagar-gelagar
semestinya dipakai pada jarak antara 7 ft (2,13 m) atau lebih. Dengan bertambah
panjang bentang, ekonomi terbukti dengan pengaturan jarak antar gelagar lebih
lebar, dikarenakan peningkatan kapasitas pemikulan-beban sejalan dengan
peningkatan tinggi untuk luas gelagar total sama.
   Untuk jembatan-jembatan balok pemikul dengan bentang-bentang melampaui
175 ft (53,34 m), gelagar-gelagar harus berjarak antara sekitar 14 ft (4,27 m) satu
sama lain. Akibatnya, jenis konstruksi ini lebih menguntungkan dimana lebar
jalan raya melebihi sekitar 40 ft ( m). Untuk jembatan-jembatan dua jalur dalam
rentang bentang ini, gelagar-gelagar kotak atau gelagar-gelagar pelat bisa jadi
kurang mahal.
Kelas-kelas Baja. Pada bentang-bentang dibawah sekitar 100 ft (30,48 m), baja
Kelas 36 seringkali akan jadi lebih ekonomis daripada baja-baja kekuatan lebih
tinggi. Untuk bentang-bentang lebih panjang, bagaimanapun, para ahli perencana
semestinya mempertimbangkan penggunaan baja-baja yang lebih kuat, karena
beberapa menawarkan keuntungan-keuntungan pemeliharaan sebagaimana halnya
rasio biaya-kekuatan yang menguntungkan. Tapi dalam jumlah kecil, baja-baja ini
mungkin mahal atau tidak tersedia. Sehingga dimana hanya sedikit gelagar yang


Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   23
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




dibutuhkan, ini bisa menjadi tidak ekonomis memakai baja kekuatan tinggi untuk
suatu pelat sayap ringan dengan memperluas hanya bagian panjang suatu gelagar.
   Pada bentang-bentang antara 100 dan 175 ft, gelagar-gelagar hibrida, dengan
baja-baja lebih kuat pada sayap-sayap daripada badan (Pasal 10.20), seringkali
akan jadi ekonomis daripada gelagar-gelagar baja Kelas 36 sekalipun. Untuk
bentang-bentang panjang, ekonomi biasanya ditingkatkan dengan membuat badan
baja kekuatan lebih tinggi dari Kelas 36. Pada kasus-kasus seperti itu, biaya suatu
badan tipis dengan pengaku-pengaku semestinya dibandingkan dengan yang
badan lebih tebal dengan lebih sedikit pengaku dan jadi biaya-biaya pabrikasi
yang lebih rendah. Meski baja-baja kekuatan tinggi bisa dipakai pada sayap-sayap
dan badan, komponen-komponen lain, misalnya pengaku-pengaku, ikatan, dan
detil-detil sambungan, harus dari baja Kelas 36, karena ukuran tidak ditentukan
oleh kekuatan.
Peninggian (pangkal paha/pinggang). Pada bentang-bentang menerus, momen-
momen lentur diatas tumpuan-tumpuan interior sangat lebih besar daripada
momen-momen lentur positif maksimum. Sebab itu, secara teoritis, ini
keuntungan untuk membuat gelagar-gelagar menerus lebih tinggi di tumpuan-
tumpuan interior daripada di tengah bentang. Hal ini biasanya dilakukan dengan
menyediakan suatu peninggian, biasanya suatu peninggian gelagar-gelagar
mendekati suatu kurva yang bagus di sekitar tumpuan-tumpuan tersebut.
   Untuk bentang-bentang dibawah kira-kira 175 ft (53,34 m), bagaimanapun,
gelagar-gelagar dengan tepi-tepi atas lurus (straight soffits) bisa jadi kuang mahal
daripada dengan peninggian-peninggian. Biaya pabrikasi peninggian-peninggian
bisa lebih daripada penghematan untuk menutup kerugian dalam baja yang
diperoleh dengan tinggi yang lebih besar. Dengan bentang-bentang panjang, lebih
jauh biaya peninggian bisa jadi bertambah dengan keperluan penyedian
sambungan-sambungan horisontal, yang mana tidak harus dengan soffit lurus. Jadi
sebelum menetapkan suatu peninggian, para ahli perencana membuat perkiraan-
perkiraan biaya untuk menentukan apakah penggunaannya akan mengurangi
biaya-biaya atau tidak.
Badan. Pada bentang-bentang sampai sekitar 100 ft (30,48 m), para ahli
perencana bisa mempunyai opsi/pilihan untuk menetapkan sebuah badan dengan
pengaku-pengaku atau suatu badan lebih tebal tanpa pengaku-pengaku. Sebagai
contoh, sebuah pelat yang diperkaku, tebal 5/16 in (8 mm) atau sebuah pelat tidak
diperkaku, tebal 7/16 in (11 mm) seringkali akan memenuhi persyaratan-
persyaratan geser dan tekuk dalam daerah bentang itu. Suatu gelagar dengan
badan lebih tipis, bagaimanapun juga, bisa lebih mahal daripada badan lebih tebal,
karena biaya-biaya pabrikasi bisa lebih daripada penghematan-penghematan untuk
menutup kerugian dalam baja. Tapi jika pelat tanpa pengaku harus lebih tebal dari
7
  /16 in (11 mm), gelagar dengan pengaku mungkin akan lebih murah.
    Untuk bentang diatas 100 ft (30,48 m), pengaku-pengaku melintang diperlukan.
Pengaku-pengaku memanjang, dengan badan-badan lebih tipis itu diperbolehkan,
mungkin ekonomis untuk Kelas 36 sebaik untuk baja-baja kekuatan tinggi.
Sayap-sayap. Pada konstruksi komposit,



Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                   24
Tanggal cetak: 9/5/2008
       POLITEKNIK SIPIL NEGERI SURABAYA
       Jalan Raya Menur 127 Surabaya 60116. Telpon 031-5947637 (hunting). Faksimili 031-59381025




11.4 CONTOHDESAIN TEGANGAN IJIN UNTUK JEMBATAN
GELAGAR-PELAT, KOMPOSIT
Untuk menggambarkan prosedur desain, sebuah jembatan jalan raya dua-jalur
dengan perletakan sederhana, gelagar-pelat komposit akan dirancang. Seperti
diindikasikan dalam denah perangkaan pada Gambar 11.13a, gelagar-gelagar
berbentang 100 ft (30,48 m) dari pusat ke pusat tumpuan-tumpuan. Penampang
lintang yang khas dalam Gambar 11.1b menunjukkan lebar jalan raya 26 ft (7,92
cm) diapit oleh pembatas kerb 1 ft 9 in (0,55 m). Baja struktural yang digunakan
Grade 36. Pembebanan adalah HS25. Kriteria desain yang cocok diberikan dalam
Bagian 10 akan digunakan untuk struktur ini. Beton yang akan dipakai untuk
geladak adalah Klas A, dengan kuat tekan umur 28 hari f′c = 4.000 psi ( MPa) dan
kuat tekan yang diijinkan 0,4f′c = 1.600 psi ( MPa). Modulus elastis Ec = 33w1,5√
f′c = 33(140)1,5√(4.000) = 3.457.300 psi ( MPa).
    Anggap bahwa geladak akan disangga pada empat gelagar-pelat, berjarak 8 ft 4
in (2,54 m) dari as ke as, seperti ditunjukkan dalam Gambar 11.13.


11.5 CONTOHDESAIN FAKTOR-BEBAN                                                    UNTUK           JEMBATAN
GELAGAR-PELAT KOMPOSIT




Sungkono
Kontak : 031-77065631
                                                                                                         25
Tanggal cetak: 9/5/2008

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:952
posted:6/11/2010
language:Indonesian
pages:25
Description: beam bridge