struktur kayu eka wijaya i i gaya batang

Eka wijaya03071001061

MERENCANAKAN JEMBATAN KAYU

Ditentukan :

1. L = 6 m

2. H = 4 m

3. Kayu Kelas III Mutu A

4. Jembatan Kayu untuk jalan raya Kelas II

5. Beban Terpusat = 5 Ton

6. Beban Merata = 1 Ton

7. Peraturan Kayu PPKI

8. Lebar Jembatan = 5 m

9. Tekanan Angin (W) = 60 kg/m2

10. Trotoar

Batang Bawah ( B )

B1 = B2 = B3 = B4 = B5 = B6 = B7 = B8 =

68 = 0,75 m

Batang Tegak ( T )

f = ( 4-2 ) meter = 2 meter

Civil Engineering of Sriwijaya University

6 m

4 m

2 m


Rumus Parabola : ζ =

4 fx ( L − x )L2

T1 = T7 = 2 m

T2 = T6 = 2 +

{(4 x 2x 1,5 ) (6−1,5 ) }62

= 3,5 m

T3 = T5 = 2 +

{(4 x 2x 2 ,25 ) (6−2 ,25 ) }62

= 3,875 m

T4 = 2 +

{(4 x 2x 3 ) (6−3 ) }62

= 4m

Batang Diagonal ( D )

D1 = D2 = D7 = D8 = √B22+T

12 = √0 ,752+22

= 2,136

m

D2 = D3 = D5 = D6 = √B42+T

32 = √0 ,752+3 ,8752

= 3,947

m

Batang Atas ( A )

A1 = A6 = √B22+( T 2−T 1 )

2 = √0 ,752+1,52

= 1,677 m

A2 = A5 = √B32+( T 3−T2 )

2 = √0 ,752+0 ,3752

= 0,838 m

A3 = A4 = √B42+( T 4−T3 )

2 = √0 ,752+0 ,1252

= 0, 760

TABEL REKAPITULASI PANJANG BATANG

Batang Panjang

(m)

Batang Panjang

(m)

Batang Panjang

(m)

A1 1,677 B5 0,75 T7 2



A2 0,838 B6 0,75 D1 2,136

A3 0,760 B7 0,75 D2 2,136

A4 0,760 B8 0,75 D3 3,947

A5 0,838 T1 2 D4 3,947

A6 1,677 T2 3.5 D5 3,947

B1 0,75 T3 3,875 D6 3,947

B2 0,75 T4 4 D7 2,136

B3 0,75 T5 3,875 D8 2,136

B4 0,75 T6 3,5

PERHITUNGAN LANTAI KENDARAAN Lantai Kendaraan yang digunakan adalah papan double

Papan atas = 5/25

Papan bawah = 15/25

Lapisan aspal dengan tebal minimum 5 cm

Berat Jenis Aspal : 2500 kg/m3

Berat Jenis Kayu : 500 kg/m3

Berat Jenis Air : 1000 kg/m3

Tegangan yang diperkenankan untuk kayu kelas III mutu A dari

buku PPKI adalah :

σ 1t = 75 kg/cm2

σ tr ll= 60 kg/cm2

σ tk ⊥¿ ¿= 15 kg/cm2



τ ll = 8 kg/cm2

Menurut buku PPKI untuk konstruksi yang tidak terlindung,

Tetapi kayu dapat mengering dengan cepat maka tegangan-

tegangan yang diizinkan dikalikan dengan faktor reduksi 5/6

σ 1t = 75 kg/cm2 x 5/6 = 62,5 kg/cm2

σ tr ll = 60 kg/cm2 x 5/6 = 50 kg/cm2

σ tk ⊥¿ ¿ = 15 kg/cm2 x 5/6 = 12,5 kg/cm2

τ ll = 8 kg/cm2 x 5/6 = 6,67 kg/cm2

Lebar Jalan = Lebar jembatan – Lebar Trotoar

= 5 m - 2 m

= 3 m

Jembatan lalu – lintas dengan lebar 5 m. Jarak gelagar memanjang

direncanakan 0,5 m. Kemiringan dapat direncanakan 2 %.

32=

1,5 m

= 150 cm


15 cm


Tebal aspal rata – rata = ½ ( 5 + 150 . 2% +5 ) = 6,5 cm =

0,065 m

Pembebanan

1. Akibat Beban Sendiri

Berat sendiri aspal = tebal aspal x γ aspal x lebar papan

= 0,065 m x 2500 kg/m3 x 0,25 m

= 40,625 kg/m

Berat sendiri papan atas = tebal kayu x γ kayu x lebar

kayu

= 0,05 x 500 kg/m3 x 0,25 m

= 6,25 kg/m

Berat sendiri papan bawah = tebal kayu x γ kayu x lebar

kayu

= 0,15 m x 500 kg/m3 x 0,25 m

= 18,75 kg/m

Berat air hujan = tebal air x γ air x lebar papan

= 0,02 m x 1000 kg/m3 x 0,25

m

= 5,00 kg/m

Berat total (Q) = (40,625+6,25+18,75+5,00) kg/m

= 70,625 kg/m

Toeslag 10 % = 10 % x 70,625 kg/m

= 7,0625 kg/m

Total = (70,625 + 7,0625) kg/m

= 77,6875 kg/m

Faktor Kejut =

1650 + L dimana L = 6 m



=

1650 + 6 = 0,286

Faktor Pembebanan = 1 + 0,286

Qtotal = ( 1 + 0,286 ) . 77,6875 kg/m

= 99,906 kg/m

2. Akibat Beban T. Loading

Menurut peraturan muatan untuk jembatan jalan raya No

12/1970

P untuk dua roda = 20 ton

P untuk satu roda= 10 ton

Untuk jalan raya kelas III diambil beban 70 %

Perhitungan Terhadap Angin

200

y = ½

t =

1/2 . 200 = 100 cm = 1 m

L = 175 cm = 1,75 m ( jarak antara as roda )

RA’ = Tekanan Angin

= 60 kg/m2 x 2 m x 7,5 m

= 900 kg ( )


y

17550

0,5

1

50

Ra’


* Beban angin merupakan beban merata pada sisi selebar 2 m

sepanjang 7,5 m (PPJR Pasal 2)

MA = 0

-RB x 1,75 – RA’ x 1,5 = 0

RB x 1,75 = -RA’ x 1,5 m

RB =

−(900 . 1,5)1 ,75

RB = - 771,43 kg ( ) atau 771,43 kg ( )

Faktor Pembebanan = 1,286

P = 70% x 5 ton

= 3,5 ton

P = ( P + P’ ) x faktor pembebanan

= ( 3500 kg + 771,43 kg ) x 1,286

= 4271,43 kg x 1,286

= 5493,059 kg


RB’RA1,75

1,5 YA

RA’


Penyebaran Gaya

a = 6,5 + 5 + 15 = 19 cm

c = 20 + 2a = 20 + 2(19) = 58 cm

Penyebaran Daerah Lebar Papan

Jadi, untuk penyebaran daerah papan adalah :

P = P x 25/53

= 5493,059 kg x 25/58

= 2591,066kg


15 cm

15 cm


b = 50 + (19) x 2

= 88

Penyebaran beban daerah panjang papan :

q = P

50+2a =

2591 ,066kg50 cm +(19x 2) = 29,44 kg/cm

Faktor Pembebanan = 1,286

maka q = 29,44 kg/cm x 1,286

= 37,86 kg/cm

= 3786 kg/m

Momen yang terjadi

Jarak antara gelagar memanjang = 0,5 m

M1 = Momen akibat beban sendiri

= 1/8.q.L2

= 1/8 x 99,906 kg/m x (0,5m)2

= 3,122 kgm

M2 = Momen akibat beban bergerak T Loading

= 1/8.q.L2

= 1/8 x 3786 kg/m x (0,5m)2

= 118,3125 kgm

Jadi Mtotal = M1 + M2

= 3,122 kgm + 118,3125 kgm

= 121,4345 kgm

Kontrol Tegangan Lentur

w = 1/6.b.h2

= 1/6 . 25 cm . (15 cm)2

= 937,5cm3

σ 1t =

M total

w =

12114 ,345 kgcm

937 ,5 cm3 = 12,92 kg/cm2

Syarat Aman



σ 1t < σ 1t

12,92kg/cm2 < 62,5 kg/cm2 .................... AMAN!!!

Kontrol Tegangan Geser

Q beban sendiri = 5/8 . q beban sendiri . L

= 5/8 (0,99906 kg/cm) . 50 cm

= 5/8 . 49,953 kg

= 31,22 kg

Q beban bergerak = 5/8 . q beban bergerak . L

= 5/8 (37,86 kg/cm) . 50 cm

= 1183,125 kg

Jadi Qtotal = Q1 + Q2

= 31,22 kg + 1183,125 kg

= 1214,345kg

τ =

3xQ total

2 xbxh dimana : b = lebar

papan = 25 cm

=

3x 1214,345 kg

2x 25 x21 ,5 cm2 h = lebar aspal +

papan

= 3,39 kg/cm2 = 6,5 + 15 = 21,5

cm

Syarat Aman

τ < τ ll

3,39 kg/cm2 < 6,67 kg/cm2 .......................AMAN!!!



PERHITUNGAN GELAGAR

Bentang teoritis jembatan = 6 m

Lebar Lantai jembatan = 5 m

Lebar jalan = 3 m

1. Perhitungan jarak antar gelagar memanjang ( )

Rumus : =

B(m−1 )

Dimana :

m = Jumlah gelagar memanjang

B = lebar jembatan

= 5 m

m = 8 = 0.714 m


0,75 m


m = 9 = 0.625 m

m = 10 = 0.55 m

m = 11 = 0.5 m

m = 12 = 0.45 m

Karena syarat untuk gelagar memanjang 0.4 ≤ ≤ 0.6, maka

diambil gelagar memanjang 11 buah dengan jarak antar gelagar

memanjang sebesar 0.5 m.

2. Perhitungan jarak antar gelagar melintang.

Rumus : λ =

L(n−1)

Dimana : n = Jumlah simpul pada gelagar melintang

L = Bentang teoritis Jembatan

= 6 m

n = 9

λ =

L(n−1)

λ =

6(9−1)

λ = 0,75 m

maka, λ = 0,75 m dengan jumlah gelagar melintang sebanyak

8 buah.

PEMBEBANAN GELAGAR MEMANJANG



Dimensi gelagar memanjang direncanakan memakai balok kayu

15/25

I. Beban Tetap

Berat sendiri aspal (q1)

q1 = Tebal aspal x aspal x

= 0,065 m x 2500kg/m3 x 0,5 m

= 81,25 kg/m

Berat sendiri papan kayu

1. Berat sendiri papan atas (q2) = Tebal papan x kayu x

q2 = 0,05 m x 500kg/m3 x

0,75m

= 18,75 kg/m

2. Berat sendiri papan bawah (q3) = Tebal papan x

kayu x

q3 = 0,15 m x 500 kg/m3 x

0,75m

= 56,25 kg/m

Berat sendiri gelagar memanjang (q4)

q4 = 0,15 m x 0,25 m x 500 kg/m3

= 18,75 kg/m

Berat sendiri air (q5)

q5 = 0,02 m x 1000 kg/m3 x 0,5 m

= 10 kg/m

qtotal = q1 + q2 + q3 + q4 + q5

= (81,25 + 18,75 + 56,25 + 18,75 + 10) kg/m

= 185 kg/m

qtotal = 185 kg/m + toeslag 10%

= (185 + 18,5) kg/m

= 203,5 kg/m



Perhitungan M dan Q, dianggap Perletakan Sendiri

Mmax = 1/8 qbs . L2

= 1/8 . 203,5kg/m . (0,75 m)2

= 14,308 kgm

Qmax = ½ . qbs . L

= ½ . 203,5 kg/m . 0,75 m

= 76,31 kg

II. Akibat Beban T Loading

Untuk jembatan kelas II = 70%

Muatan garis P = 5 ton

Muatan merata q = 1 t/m

Maka T Loading untuk :

* P = 70% x 5 ton = 3,5 t = 3500 kg

* q = 70% x 1 t/m = 0,7 t/m = 700

kg/m

Lebar jembatan = 5 m

Untuk tiap meter lebar jalur :

* P =

3500kg5m = 700 kg/m

* q =

700 kg /m5m = 140 kg/m2


0,75 m


Faktor Pembebanan

Fp = 1 + Fk

= 1 + 0,24

= 1,24

Beban yang bekerja pada gelagar memanjang

P =

P . λ .F p

B

=

3500kg . 0 ,75 m . 1 ,245 m

= 651 kg

q =

q . λ .F p

B

=

700kg /m . 0 ,75 m . 1 ,245 m

= 130,2 kg/m

PEMBEBANAN


5 ton

1 ton/ m


Akibat Muatan Garis

P

Mmax = ¼ . P . L

= ¼ . (651 kg) . ( 0,75 m )

= 122,06 kgm

Lintang pada saat beban bergeser sedkit dari tumpuan

Qmax = ½ P = RA = RB

= ½ ( 651 kg )

= 325,5 kg

Akibat beban terbagi merata

Mmax = 1/8 . q . L2

= 1/8 . (130,2 kg/m) . (0,75 m)2

= 12,21 kgm

Qmax = ½ q L

= ½ (130,2 kg/m) . ( 0,75 m )

= 48,825 kg

Mtot = 14,308 kgm + 122,06 kgm + 12,21 kgm =

148,578 kgm


0,75 m

RBRA 0,75 m


Qtot = 76,31 kg + 325,5 kg+ 48,825 kg =

450,635 kg

KONTROL TEGANGAN

w = 1/6 . b . h2

= 1/6 . (15 cm) . (25 cm)2

= 1562,5 cm3

Kontrol Tegangan Lentur

it =

M tot

w= 14875 ,8 kgcm

1562 ,5 cm3 = 9,51 kg/cm2

Syarat aman :

σ 1t < σ 1t

9,51kg/cm2 < 62,5 kg/cm2 .................... AMAN!!!

Kontrol Tegangan Geser

τ =

3.Qtotal

2.b .h

=

3x 450 ,635 kg

2 x15 x25 cm2

= 1,80 kg/cm2

Syarat aman :

τ < τ ll

1,80 kg/cm2< 6,67 kg/cm2 .......................AMAN!!!

Kontrol Lendutan


15 cm

25


δ = L400 E = 80.000 kgcm3

=

75 cm400

= 0,1875 cm

I =

112

bh3

=

112

15 cm (25 cm )3

= 19531,25 cm4

δ =5 x (qbs+qt )xL4

384 EI

=

5. (2,035 kg/cm+1 ,302kg/cm ).(75 cm )4

384 x 80 .000 kg/cm2 x 19531,25 cm4

= 8,799x10-4 cm

Syarat aman :

δ < δ

8,799x10-4 cm < 0,1875 cm......................AMAN!!!


struktur kayu eka wijaya i i gaya batang

Documents