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
 |
| Pekerjaan Pelat Lantai Jembatan |
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.
0 komentar