CONTOH ANALISA PEMBEBANAN PADA ABUTMENT JEMBATAN

Dalam posting yang terdahulu, telah dijelaskan cara menghitung struktur plat lantai jembatan dan gelagar untuk jembatan beton dan komposit.  Sesuai janji saya yang lalu, pada kesempatan ini saya akan memuat cara menghitung beban yang bekerja pada abutment jembatan.

Langkah-langkah perhitungan adalah sebagai berikut :

I. ANALISIS BEBAN KERJA

1. BERAT SENDIRI (MS)

Berat sendiri ( self weight ) adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan elemen non-struktural yang dipikulnya dan bersifat tetap. Berat sendiri dibedakan menjadi 2 macam, yaitu berat sendiri struktur atas, dan berat sendiri struktur bawah.

2. BEBAN MATI TAMBAHAN (MA)

Beban mati tambahan ( superimposed dead load ), adalah berat seluruh bahan yang menimbulkan suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen non-struktural, dan mungkin besarnya berubah selama umur jembatan. Jembatan dianalisis harus mampu memikul beban tambahan seperti :

1) Penambahan lapisan aspal (overlay) di kemudian hari,

2) Genangan air hujan jika sistim drainase tidak bekerja dengan baik,

3) Pemasangan tiang listrik dan instalasi ME.

 3. TEKANAN TANAH (TA)

Pada bagian tanah di belakang dinding abutment yang dibebani lalu-lintas, harus diperhitungkan adanya beban tambahan yang setara dengan tanah setebal 0.60 m yang berupa beban merata ekivalen beban kendaraan pada bagian tersebut. Tekanan tanah lateral dihitung berdasarkan harga nominal dari berat tanah ( ws), sudut gesek dalam ( f ), dan kohesi ( c ) dengan :

ws' = ws

f' = tan-1 (KfR * tan f ) dengan faktor reduksi untuk f', KfR = 0,70

c' = KcR * c dengan faktor reduksi untuk c', KcR = 1,00

4. BEBAN LAJUR "D" (TD)

Beban kendaraan yg berupa beban lajur "D" terdiri dari beban terbagi merata ( Uniformly Distributed Load ), UDL dan beban garis (Knife Edge Load ), KEL seperti pada Gambar 1. UDL mempunyai intensitas q (kPa) yang besarnya tergantung pada panjang total L yang dibebani lalu-lintas seperti Gambar 2 atau dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

q = 8.0 kPa untuk L ≤ 30 m

q = 8.0 *( 0.5 + 15 / L ) kPa untuk L > 30 m

5. BEBAN PEDESTRIAN / PEJALAN KAKI (TP)

Jembatan jalan raya direncanakan mampu memikul beban hidup merata pada trotoar

yang besarnya tergantung pada luas bidang trotoar yang didukungnya.

A = luas bidang trotoar yang dibebani pejalan kaki (m 2)

Beban hidup merata q :

Untuk A <= 10 m2 : q = 5 kPa

Untuk 10 m2 < A <= 100 m2 : q = 5 - 0.033 * ( A - 10 ) kPa

Untuk A > 100 m 2 : q = 2 kPa

6. GAYA REM (TB)

Pengaruh pengereman dari lalu-lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang dan dianggap bekerja pada permukaan lantai jembatan. Besarnya gaya rem arah memanjang jembatan 

Gaya rem, TTB = 250 kN untuk Lt <= 80 m

Gaya rem, TTB = 250 + 2.5*(Lt - 80) kN untuk 80 < Lt < 180 m

Gaya rem, TTB = 500 kN untuk Lt <= 180 m

7. PENGARUH TEMPERATUR (ET)

Untuk memperhitungkan tegangan maupun deformasi struktur yang timbul akibat pengaruh temperatur, diambil perbedaan temperatur yang besarnya setengah dari selisih antara temperatur maksimum dan temperatur minimum rata-rata pada lantai jembatan.

Temperatur maksimum rata-rata

Tmax = 40 °C

Temperatur minimum rata-rata

Tmin = 15 °C

8. BEBAN ANGIN (EW)

8.1. ANGIN YANG MENIUP BIDANG SAMPING JEMBATAN

Gaya akibat angin yang meniup bidang samping jembatan dihitung dengan rumus :

TEW1 = 0.0006*Cw*(Vw)2*Ab     kN

Cw = koefisien seret Cw = 1,25

Vw = Kecepatan angin rencana (m/det) Vw = 35,00 m/det

Ab = luas bidang samping jembatan (m2)

8.2. ANGIN YANG MENIUP KENDARAAN

Gaya angin tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibat beban angin

yang meniup kendaraan di atas lantai jembatan dihitung dengan rumus :

TEW2 = 0.0012*Cw*(Vw)2 * L / 2

dengan, Cw = 1,20

9. BEBAN GEMPA (EQ)

9.1. BEBAN GEMPA STATIK EKIVALEN

Beban gempa rencana dihitung dengan rumus :

dengan, Kh = C * S

TEQ = Gaya geser dasar total pada arah yang ditinjau (kN)

Kh = Koefisien beban gempa horisontal

I = Faktor kepentingan

Wt = Berat total jembatan yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan

kN = PMS + PMA

C = Koefisien geser dasar untuk wilayah gempa, waktu getar, dan kondisi tanah

S = Faktor tipe struktur yang berhubungan dengan kapasitas penyerapan energi

gempa (daktilitas) dari struktur jembatan.

Waktu getar struktur dihitung dengan rumus :

g = percepatan grafitasi (= 9.8 m/det 2)

KP = kekakuan struktur yang merupakan gaya horisontal yg diperlukan untuk

menimbulkan satu satuan lendutan (kN/m)

WTP = PMS (str atas) + 1/2*PMS (str bawah)

TEQ = Kh * I * Wt

T = 2 * p *  [ WTP / ( g * KP ) ]

Untuk selengkapnya langsung aja DOWNLOAD DISINI....

Artikel terkait :

Contoh perhitungan struktur Slab jembatan beton bertulang

Contoh perhitungan struktur Gelagar jembatan beton bertulang

Contoh perhitungan struktur Gelagar jembatan komposit