Perencanaan Teknis Pelat Lantai Jembatan | SITUS TEKNIK SIPIL

Perencanaan Teknis Pelat Lantai Jembatan

Pada postingan sebelumnya menjelaskan bahwa bangunan jembatan memiliki beberapa item konstruksi, tujuan saya membuat tulisan ini untuk mengulas perencanaan dan langkah teknis dari perhitungan dan analisis tersebut, tulisan ini merupakan lanjutan dari proyek pembangunan jembatan pada ruas jalan Ciawi-Singaparna.
Bahwa berdasarkan teori structural, pelat dapat di klasifikasikan menjadi 3 kelompok yaitu pelat tipis lendutan kecil, pelat tipis lendutan besar, pelat tebal. Pelat tipis lendutan kecil adalah pelat dengan rasio tebal terhadap panjang sisi pendek lebih kecil atau sama dengan 1/20 dan lendutannya yang terjadi lebih kecil atau sama dengan 0,20 tebal pelatnya.
Kriteria pelat tipis lendutan besar digunakan untuk pelat dengan rasio tebal pelatnya terhadap panjang sisi terpendek lebih kecil 1/20 dan lendutan yang terjadi lebih besar dari pada 0,20 tebal pelatnya. Sedangkan kriteria pelat tebal digunakan untuk pelat yang mempunyai tebal lebih besar dari 1/10 panjang sisi pendek, dan pengaruh deforrmasi geser harus diperhitungkan. Yusni Arief (Ugurai, A.C. 1984).
Pelat Lantai
Pelat lantai merupakan komponen jembatan yang memiliki fungsi utama untuk mendistribusikan beban sepanjang potongan melintang jembatan. Plat lantai merupakan bagian yang menyatu dengan sistem struktur yang lain yang didesain untuk mendistribusikan beban – beban sepanjang bentang jembatan.
Metode One Way Slab (Pelat Satu Arah)
Sistem perencanaan tulangan Pelat Beton pada dasarnya dibagi menjadi 2 macam yaitu:
1)   Sistem perencanaan pelat dengan tulangan pokok satu arah (selanjutnya disebut pelat satu arah/one way slab).
2)  Sistem perencanaan pelat dengan tulangan pokok dua arah (disebut pelat dua arah/two way slab).
Apabila Lx > = 0,4 Ly seperti gambar dibawah, pelat dianggap sebagai menumpu pada balok B1, B2, B3, B4 yang lazimnya disebut sebagai pelat yang menumpu keempat sisinya disebut sebagai pelat yang menumpu keempat sisinya.
Dengan demikian pelat tersebut dipasang sebagai pelat dua arah (arah x dan arah y). Tulangan dipasang pada kedua arah yang besarnya sebanding dengan momen- momen setiap arah yang timbul.
Apabila Lx < 0,4 Ly Sepertinya pada gambar di atas pelat tersebut dapat dianggap sebagai pelat menumpu balok B1 dan B3, sedangkan balok B2 dan B4 hanya kecil didalam memikul beban pelat.
Dengan demikian pelat dapat dipandang sebagai pelat satu arah (arah x), tulangan utama dipasang pada arah x dan pada arah y hanya sebagai tulangan pembagi.
Penulangan Pelat Satu Arah
Perencanaan Teknis Pelat Lantai Jembatan
Pekerjaan Pelat Lantai Jembatan
Konstruksi pelat satu arah. Pelat dengan tulangan pokok satu arah ini akan dijumpai jika pelat beton lebih dominan menahan beban yang berupa momen lentur pada bentang satu arah saja. Contoh pelat satu arah adalah pelat kantilever (luifel) dan pelat yang ditumpu oleh 2 tumpuan.
Karena momen lentur hanya bekerja pada 1 arah saja, yaitu searah bentang L (lihat gambar bentang di bawah), maka tulangan pokok juga dipasang 1 arah yang searah bentang L tersebut. Untuk menjaga agar kedudukan tulangan pokok (pada saat pengecoran beton) tidak berubah dari tempat semula maka dipasang pula tulangan tambahan yang arahnya tegak lurus tulangan pokok. Tulangan tambahan ini lazim disebut: tulangan bagi.
Kedudukan tulangan pokok dan tulangan bagi selalu bersilangan tegak lurus, tulangan pokok dipasang dekat dengan tepi luar beton, sedangkan tulangan bagi dipasang dibagian dalam dan menempel pada tulangan pokok. Tepat pada lokasi persilangan tersebut, kedua tulangan diikat kuat dengan kawat binddraad. Fungsi tulangan bagi, selain memperkuat kedudukan tulangan pokok, juga sebagai tulangan untuk penahan retak beton akibat susut dan perbedaan suhu beton.
Simbol gambar penulangan. Pada pelat kantilever, karena momennya negatif, maka tulangan pokok (dan tulangan bagi) dipasang di atas. Jika dilihat gambar penulangan Tampak depan (gambar (a), pada garis tersebut hanya tampak tulangan horizontal dan vertikal bersilangan, sehingga sulit dipahami tulangan mana yang seharusnya dipasang di atas atau menempel di bawahnya.
Untuk mengatasi kesulitan ini, perlu aturan penggambaran dan symbol-simbol sebagai berikut:
1)   Aturan umum dalam penggambaran, yaitu harus dapat dilihat/dibaca dari bawah dan sebelah kanan diputar ke bawah.
2) Tulangan yang dipasang di atas diberi tanda berupa segitiga dengan lancip di bawah, disebut simbol mendukung. Sesuatu yang didukung, pasti berada di atas.
3) Tulangan yang dipasang di atas diberi tanda beruapa segitiga dengan bagian lancip di atas, disebut simbol mendukung, sesuatu yang di injak, pasti berada di bawah.
4)  Pada gamabar (a) Tampak depan, baik tulangan pokok maupun tulangan bagi semuanya dipasang di atas. Tulangan pokok terletak paling atas (pada urutan ke-1 dari atas), dan tulangan bagi menempel di bawahnya (urutan ke-2 dari atas).
5)   Jadi pada gambar (a) Tampak atas, tulangan pokok jika dilihat dari atas tampak sebagai garis horizontal (dilihat dari bawah), dan diberi simbol dengan mendukung berjumlah 1 buah, artinya tulangan didukung (dipasang dari kanan) dan pada urrutan ke-1.
Untuk tulangan bagi jika dilihat dari atas tampak sebagai garis vertical (dilihat dari kanan), dan diberi simbol dengan mendukung berjumlah 2 buah, artinya tulangan didukung (dipasang di atas) dan pada urutan ke-2.
6)  Dengan memperhatikan dan mencermati item 1 sampai item 5 diatas, maka dapat dipahami bahwa gambar (b) tampak atas, tulangan bagi daerah tumpuan diberi tanda 2 buah segitiga dengan lancip ke sebelah kanan, karena tulangannya dipasang di atas dan pada urutan ke-2 dari atas, sedangkan tulangan bagi di daerah lapangan di beri tanda 2 buah segitiga bagian lancip ke sebelah kiri, karena tulangannya di bawah dan pada urutan ke-2.
Perencanaan Pelat
Pelat beton bertulang dalam suatu struktur dipakai pada lantai dan atap. Pada pelat yang ditumpu balok pada keempat sisinya, terbagi dua berdasarkan geometrinya, yaitu:
Pelat Satu Arah (One Way Slab)
Suatu pelat dikatakan pelat satu arah apabila, dimana Ly adalah sisi panjang dan Lx adalah panjang sisi pendek. Dalam perencanaan struktur pelat satu arah, langkah–langkahnya adalah sebagai berikut:
Penentuan Tebal Pelat
Penentuan tebal pelat terlentur satu arah tergantung pada beban atau momen lentur yang bekerja, defleksi yang terjadi, dan kebutuhan kuat geser yang dituntut. (Istimawan:56). Untuk pelat satu arah tanpa memperhitungkan lendutan dapat menggunakan tabel 8 pada SNI-03-2847-2002:63).
Tabel Minimum Pelat Satu Arah Bila Lendutan Tidak Dihitung:

Tebal Minimum, h
Komponen Struktur Dua Tumpuan Sederhana Satu Ujung Menerus Kedua Ujung Menerus Kantilever
Komponen yang tidak menahan atau tidak disatukan dengan partisi atau konstruksi lain yang mungkin akan rusak oleh lendutan besar

Pelat masif satu arah
1/20
l/24

l/28

l/10

Balok atau pelat rusuk satu arah
1/16
l/18,5

l/21

l/8

Catatan:
-        Panjang bentang dalam mm
-      Nilai yang diberikan harus digunakan langsung untuk komponen struktur dengan beton normal (wc = 2400 Kg/m3) dan tulangan BJTD 40. Untuk kondisi lain, nilai di atas harus dimodifikasi sebagai berikut:
-     Untuk struktur beton ringan dengan berat jenis di antara 1500 kg/m3 sampai 2000 kg/m3, nilai tadi harus dikalikan dengan [1,65 - (0,003) wc)} tetapi tidak kurang dari 1,09, dimana wc adalah berat jenis dalam kg/m3.
-       Untuk fy selain 400 Mpa, nilainya harus dikalikan dengan Menghitung Beban Mati Pelat Termasuk Beban Sendiri Pelat Dan Beban Hidup Serta Menghitung Momen Rencana (Wu).
Wu = 1,2 WDD + 1,6 WLL.
WDD = Jumlah Beban Mati Pelat (KN/m).
WLL = Jumlah Beban Hidup Pelat (KN/m).
Menghitung Momen Rencana (Mu) Baik Dengan Cara Koefisien Atau Analisis. Metode pendekatan berikut ini dapat digunakan untuk menentukan momen lentur dan gaya geser dalam perencanaan balok menerus dan pelat satu arah, yaitu pelat beton bertulang dimana tulangannya hanya direncanakan untuk memikul gaya- gaya dalam satu arah, selama:
-        Jumlah minimum bentang yang ada haruslah minimum dua.
-  Memiliki panjang bentang yang tidak terlalu berbeda, dengan rasio panjang bentang terbesar terhadap panjang bentang terpendek dari dua bentang yang bersebelahan tidak lebih dari 1,2.
-        Beban yang bekerja merupakan beban terbagi rata.
-    Beban hidup per satuan panjang tidak melebihi tiga kali beban mati per satuan panjang, dan
-        Komponen struktur adalah prismatis.
Perkiraan Tinggi Efektif (d)
Tinggi efektif merupakan hasil pengurangan dari tinggi total dikurang selimut beton dan dikurang setengah diameter tulangan. Untuk beton bertulang, tebal selimut beton minimum yang harus disediakan untuk tulangan harus memenuhi ketentuan sebagai berikut:
Tebal Selimut Minimum (mm)
Dibawah adalah komponen beban dan tebal selimut.
-     Beton yang dicor langsung di atas tanah dan selalu berhubungan dengan tanah (75).
Beton yang berhubungan dengan tanah atau cuaca:
-        Batang D-19 hingga D-56 (50).
-        Batang D-16, jaring kawat polos atau ulir D16 dan yang lebih kecil (40)
Beton yang tidak langsung berhubungan dengan cuaca atau tanah:
Pelat, dinding, pelat berusuk:
-        Batang D-44 dan D-56 (40)
-        Batang D-36 dan yang lebih kecil (20)
Balok, kolom:
-        Tulangan utama, pengikat, sengkang, lilitan spiral (40)
Komponen struktur cangkang, pelat lipat:
-        Batang D-19 dan yang lebih besar (20)
-        Batang D-16, jaring kawat polos P16 atau ulir D16 dan yang lebih kecil (15).
Menghitung K perlu
k      = koefisien tahanan (Mpa)
Mu    = momen terfaktor pada penampang (kNm)
b      = lebar penampang (mm) diambil 1 m d= tinggi efektif pelat (mm)
Ø   = faktor reduksi kekuatan lentur tanpa beban aksial = 0.8 (SNI-03-2847- 2002:61)
Menentukan Rasio Penulangan (ρ) Dari Tabel
Dalam Penggunaan ρ ada ketentuan yaitu ρmin < ρ < ρ max Jika ρ < ρ min, maka menggunakan ρmin Jika ρ > ρmax, maka pelat dibuat lebih tebal.
Hitung As Yang Diperlukan.
As = ρbd.
As = Luas tulangan (mm2)
ρ = Rasio penulangan
d = Tinggi efektif pelat (mm)
b = Tebal efektif pelat (mm)
Memilih Tulangan Pokok Yang Akan Dipasang
Memilih tulangan susut dan suhu dengan menggunakan tabel. Untuk tulangan susut dan suhu dihitung berdasarkan peraturan SNI-03-2847-2002:48 yaitu:
-     Tulangan susut dan suhu harus paling sedikit memiliki rasio luas tulangan terhadap luas bruto penampang beton sebagai berikut, tetapi tidak kurang dari 0,0014:
-        Pelat yang menggunakan batang tulangan ulir mutu 300 0,0020.
-        Pelat yang menggunakan batang tulangan ulir atau jaringan kawat las (polos atau ulir) mutu 400 0,0018.
-        Pelat yang menggunakan tulangan dengan tegangan leleh melebihi 400 MPa yang diukur pada regangan leleh sebesar 0,35  0,0018 x 400/f.
-    Tulangan susut dan suhu harus dipasang dengan jarak tidak lebih dari lima kaki tebal pelat, atau 450 mm.
Menurut Nilai Rasio Tulangan (r):
Menurut (SNI T-15-1991-03 Pasal 3.3.2 butir 7-3) adalah adalah sebagai berikut:
Disayaratkan: rmin < r < rmaks.
rb     = Rasio tulangan terhadap luas beton efektif dalam kondisi seimbang
rmax = Rasio tulangan maksimum.
rperlu = Rasio yang dipakai dalam perencanaan.
rmin = Rasio Tulangan Minimum.
Perencanaan Teknis
Pada perhitungan perencanaan pelat lantai jembatan digunakan metode One way slab pada kondisi pembebanan akibat beban hidup. Sedangkan untuk kondisi beban mati menggunakan table penentuan momen pelat (PBI-1971).
Pelat Lantai Jembatan
Data teknis pelat lantai jembatan:
Panjang pelat beton (Ly)      : 25600 mm
Lebar pelat beton (Lx)  :1850 mm
Tebal pelat beton (ts)   : 200 mm
Tebal selimut beton (d’)        :30 mm
Tebal lapisan aspal      :50 mmTebal genangan air hujan = 50 mm
Mutu beton (f’c)  :29,05 MPa
Mutu baja (fy)    :390 MPa
Berat jenis beton :2500 kg/m3
Berat jenis aspal :2300 kg/m3
Berat jenis air     :1000 kg/m
Faktor bentuk distribusi tegangan beton (β1) : 0,85

Pembebanan Dan Analisis Struktur
1)  Akibat Beban Mati
Pembebanan akibat beban mati dihitung, seperti berat pelat, aspal dapat dilihat dari tabel kemudian di totalkan, yang termasuk beban mati adalah:
-        Berat pelat beton   
-        Berat lapisan aspal
-        Berat genangan air hujan
2)  Akibat Beban Hidup
Beban hidup pada pelat lantai jembatan berdasarkan RSNI T-2-2005 6.4.1. "P= 112,5 Kn = 11250 Kg".
3)  Perencanaan Dan Perhitungan Momen
Untuk perencanaan momen yang harus dihitung meliputi Momen akibat beban merata, Momen akibat beban terpusat, Bidang momen.
Untuk kelengkapan penjelasan diatas sebagian gambar yang disertai keterangan dan rumus, tabel tidak saya tulis semua, bagi yang memerlukan file lengkapnya bisa hubungi dengan kontak yang tertera. Tulisan ini hanya sebagai rujukan, pembaca bisa mempertimbangkan untuk menggunakanya dan dibantu dengan RSNI yang ada. Semoga bermanfaat, sekian dan terimakasih.

Subscribe to receive free email updates:

0 Response to "Perencanaan Teknis Pelat Lantai Jembatan"

Post a Comment