tugas struktur kayu
DESCRIPTION
okTRANSCRIPT
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
PERENCANAAN KONTRUKSI JEMBATAN KAYU
Ditentukan :
1. L = 24 m
2. H = 6 m
3. Kayu Kelas II Mutu A
4. Jembatan Kayu untuk jalan raya Kelas II
5. Beban Terpusat = 5 Ton
6. Beban Merata = 1Ton / m’
7. Tugas Kayu Tipe 1 (gambar di atas)
8. Peraturan Kayu PKKI, PPPJJR 1987
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
Batang Atas ( A)
A1 = A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = A7 = A8 = 248
= 3m
Batang Bawah ( B )
B1 = B2 = B3= B4 = B5 = B6 = B7 = B8 = 248
= 3m
Batang Tegak ( T )
T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = T6 = T7 = T8 = T9 = 6 m
Batang Diagonal ( D )
D1 = D2 = D3 = D4 = D5 = D6 = D7 = D8 = √T2+B2 = √62+32 = 6.7
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
TABEL REKAPITULASI PANJANG BATANG
Batang Panjang (m) Batang Panjang (m)
A1 3 T2 6
A2 3 T3 6
A3 3 T4 6
A4 3 T5 6
A5 3 T6 6
A6 3 T7 6
A7 3 T8 6
A8 3 T9 6
B1 3 D1 6.7
B2 3 D2 6.7
B3 3 D3 6.7
B4 3 D4 6.7
B5 3 D5 6.7
B6 3 D6 6.7
B7 3 D7 6.7
B8 3 D8 6.7
T1 6
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
PERHITUNGAN LANTAI KENDARAAN
Lantai Kendaraan yang digunakan adalah papan double
Papan atas = 5/25 (b = 25 cm, h = 5 cm)
Papan bawah = 15/25 (b = 25 cm , h = 15 cm)
Lapisan aspal dengan tebal minimum 5 cm
Berat Jenis Aspal : 2500 kg/m3
Berat Jenis Kayu kelas II : 600 kg/m3
Berat Jenis Air : 1000 kg/m3
Tegangan yang diperkenankan untuk kayu kelas II mutu A dari buku PPK
adalah :
σ 1t = 100 kg/cm2
σ tr ll = 85 kg/cm2
σ tk ⊥¿ ¿ = 25 kg/cm2
τ ll = 12 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 = 100 kg/cm2 x 5/6 = 83,33 kg/cm2
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
σ tr ll = 85 kg/cm2 x 5/6 = 70,83 kg/cm2
σ tk ⊥¿ ¿ = 25 kg/cm2 x 5/6 = 20,83kg/cm2
τ ll = 12 kg/cm2 x 5/6 = 10 kg/cm2
Lebar Jalan = Lebar jembatan- lebar trotoar
= 7 m – 2 m
= 5 m
Jembatan lalu – lintas dengan lebar 5 m. Jarak gelagar memanjang direncanakan 0,5
m. Kemiringan dapat direncanakan 2 %.
2 % 2 %
52
=2,5 m
=250 cm
Tebal aspal rata – rata = ½ ((½ lebar jalan) x 2% + 2.tebal min. aspal )
= ½ ((½.500). 2% +2.5 )
= ½ ( 250 . 2% +2.5 ) = 7,5 cm = 0,075 m
Civil Engineering of Sriwijaya University
Tebal Aspal
Papan Atas
Papan Bawah
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
PEMBEBANAN
1. Akibat Beban Sendiri
- Beban sendiri aspal= tebal aspal x ∂ aspal x lebar papan
= 0,075 m x 2500 kg/m3 x 0,25 m
= 46,875 kg/m
- Bs. Papan atas = tebal papan x ∂ kayu
- x lebar papan
= 0,05 m x 600 kg/m3 x 0,25 m
= 7,5 kg/m
- Bs. Papan bawah = tebal papan x ∂ kayu x lebar papan
= 0,15 m x 600 kg/m3 x 0,25 m
= 22,5 kg/m
- Berat air hujan = tebal air x ∂ air x lebar papan
= 0,05 m x 1000 kg/m3 x 0,25 m
= 12,5 kg/m
q = 46,875 kg/m + 7,5 kg/m + 22,5 kg/m + 12,5 kg/m
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
= 89,375 kg/m
Toeslag 10 %= 10% x 89,375
= 8,9375 kg/m
q’ = 89,375 kg/m + 8,9375 kg/m
= 98,3125 kg/m
2. Akibat Beban T. Loading (untuk lantai dg T loading, PPPJJR 1987)
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 II diambil beban 75 %
Mencari faktor kejut :
Faktor Kejut =
2050 + L dimana L = 24 m
=
2050 + 24 = 0.27
Koefisien kejut = 1 + 0.27
= 1,27
(rumus di PPPJJR 1987)
CATATAN : Faktor pembebanan harus dikalikan dengan muatan garis P dari beban
D sedangkan muatan q dan T tidak dikalikan dengan factor
pembebanan (bab 3 PPPJJR terbaru)
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
Y = 0,5 x t , L = 1,75 (jarak antar As Roda)
Y = 0,5 x 200 cm
= 100 cm
= 1 m
PA = Tekanan Angin = 150 kg/m2 (PPPJJR 1987)
= 150 kg/m2 x 2m x 7,5 m
= 2250 Kg
*Beban angin merupakan beban merata pada sisi selebar 2m sepanjang 7,5m (PPJR
Pasal 2)
∑MA = 0 → - RB . 1,75 m – PA . 1,5 m = 0
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
- RB =
PA . x1,5 m1 , 75 m
=
2250 kgx 1,5m1 , 75 m
= - 1928,57 kg
= - 1,929 Ton
= 1,929 Ton ( )
Po = 75 % x 10 Ton
= 7,5 Ton (maka ambil Po soal, = 6 ton )
P’ = (Po +RB)
P’ = (6 ton + 1928,57 kg )
P’ = (6 ton + 1,929 ton)
P’ = 7,929 ton
Civil Engineering of Sriwijaya University
7,5
5
7,5
d160 cm
a2 + 2d1 + d2
Tebal aspal rata-rata Papan atas
7,5
d2
Papan bawah
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
PENYEBARAN GAYA)
Penyebaran Gaya
Penyebaran Daerah Lebar Papan
Jadi untuk peyebaran daerah lebar papan :
Jadi untuk peyebaran daerah lebar papan :
P = P’ x b/ (a+2d1+d2)
= 7,929 ton x 25 cm/60 cm
= 3,30375 Ton
= 3303,75 Kg
Civil Engineering of Sriwijaya University
7,
5
20 20 2060
4
Tebal aspal
Rata-rata
Papan AtasPapan Bawah
7,5
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
Untuk penyebaran daerah panjang papan :
q =
Pa1+2d1+d2
q =
3303,75 kg60 cm
q = 55,0625 Kg/cm
q = 5506,25 kg/m
MOMEN YANG TERJADI
Jarak antara gelagar memanjang = 0,5 m (syaratnya antara 0,4 dan 0,6 )
- M1 = 1/8.ql2 → ( Momen akibar beban sendiri)
= 1/8 . 98,3125 kg/m . (0,5 m)2
= 3,0723 kg.m
-M2 = 1/8.ql2 → ( Momen akibar beban bergerak dan T loading)
= 1/8 x 5506,25 kg/m x ( 0,5 m )2
= 172,07 kg.m
Sehingga didapatkan bahwa :
Mtotal = 3,0723 kg.m + 172,07 kg.m
= 175,1423 kg.m
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
CEK KEKUATAN DOBLE PAPAN ITU ( papan 5/25 dan papan 15/25)
KONTROL TEGANGAN LENTUR
Kontrol Tegangan Lentur
w = 0,7 (1/6.b.h2) (T.Sipil hal 199,kayu 2 bagian tak terlindung)
= 0,7(1/6 . 25 . 202) (tinggi papan atas + bawah = 20 cm )
= 1166,667 cm3
σ 1t =
M total
w =
17514 , 23 kgcm
1166 ,667 cm3 = 15,0122 kg/cm2
Syarat Aman
σ 1t < σ 1t
15,0122 kg/cm2< 62,5 kg/cm2 .................... AMAN!!!
GESER YANG TERJADI
- Q beban sendiri = 1/2 . q beban sendiri . L
= 1/2 . 0,983125 kg/cm . 50 cm
= 24,578 kg
- Q beban bergerak = 1/2 . q beban bergerak . L
= 1/2 . 55,0625 kg/cm . 50 cm
= 1376,563 kg
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
Jadi Qtotal = Q1 + Q2
= 24,578 kg + 1376,563 kg
= 1401,141 kg
KONTROL TEGANGAN GESER
(buku mektek 2 hal 25, τ maksimum)
τ ll =
3. Qtotal
2. b . h dimana : b = lebar papan = 25 cm
=
3. 1401,141 kg
2 .25 . 20 cm2 h = tinggi papan atas + bawah
= 4,203 kg/cm2 = 5 + 15 = 20 cm
Syarat Aman
τ ll < τ ll izin
4,203 kg/cm2 < 7,5 kg/cm2 .......................AMAN!!!
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
PERHITUNGAN GELAGAR MEMANJANG
Menentukan gelagar memanjang
Syarat jarak gelagar memanjang 0,4 m ≤ Δ ≤ 0,6 m
Rumus :Δ= B
n−1
Dimana :
n = Jumlah gelagar memanjang ( harus ganjil )
B = lebar jembatan = 5 m
Civil Engineering of Sriwijaya University
Gelagar
Gelagar
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
Δ = Jarak gelagar memanjang
Untuk n = 11Δ= 5 m
11−1= 0,5
m
Untuk n = 12 Δ= 5 m
12−1= 0 , 45
m
Untuk n = 13 Δ= 5m
13−1= 0 , 42
m
Diambil jarak gelagar memanjang ( Δ ) = 0,5 m
Jumlah gelagar memanjang ( n ) = 11
Menentukan Gelagar Melintang
Rumus yang digunakan : λ= L
n−1
dimana :
n’ = jumlah titik buhul batang ( 9 titik )
L = Panjang jembatan = 24 m
λ = Jarak gelagar melintang
λ= Ln−1
λ=24 m9−1
λ=24m
8
λ= 3m
Jadi diambil jarak gelagar melintang λ = 3 m
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
Jumlah gelagar melintang (n’) = 9
PERHITUNGAN GELAGAR MEMANJANG
Gelagar memanjang dicoba dengan kayu 20/25 (dicoba ukuran 15/25 ternyata
tidak aman, maka digunakan 20/25 ) ( b = 20 cm, h = 25 cm )
1. Akibat beban sendiri / beban tetap
-Berat sendiri aspal = tebal aspal x Δ x BJ aspal
= 0,075 m x 0,5 m x 2500 kg/m3
= 93,75 kg/m
a) -Berat sendiri papan atas= tebal papan x Δ x berat jenis
= 0,05 m x 0,5 m x 600 kg/m3
= 15 kg/m
b) -Berat sendiri papan bawah= tebal papan x Δ x berat jenis
= 0,15 m x 0,5 m x 600 kg/m3
= 45 kg / m
c) -Berat sendiri gel. memanjang= tebal papan x lebar papan x berat jenis
= 0,2 m x 0,25 m x 600 kg/m3
= 30 kg/m
d) -Berat air ( diambil ketebalan 5 cm )=tebal air x Δ x berat jenis
= 0,05 m x 0,5 m x 1000 kg/m3
= 25 kg/m
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
q total = qa + qb + qc + qd + qe
= (93,75 + 15 + 45 + 30 + 25) kg/m
= 208,75 kg/m
= 208,75 kg/m + (toeslag 10% x 208,75 kg/m)
= 229,625 kg/m
Perhitungan M dan Q akibat gelagar memanjang maka kontruksi gelagar
melintang dianggap Perletakan Sendiri
3m
GAMBAR PERLETAKAN
Mmax =1
8. Qtotal . L2
= 1/8 . (229,625kg/m) ( 3 m)2
= 258.328 kg.ms
Qmax =
12
. Qtotal . L
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
= 1
2. 229,625 kg /m . 3 m
= 344.437 kg
2. Akibat D. Loading (untuk gelagar dg D loading, PPPJJR 1987)
Untuk jembatan kelas II = 75%
Muatan garis p = 5 ton
Muatan merata q = 1.0 t/m
Untuk L ≤ 30 m
( berdasarkan pedoman perencanaan pembebanan jembatan jalan raya DPU),
q = 2,2 t/m (hal 3 PPPJJR 1987)
Maka : D loading untuk :
P = 75 % . 5 ton = 3.75 ton
q = 75 % . 1,0 t/m = 0.75 t/m ( batas max = 2,2 t/m,masih aman )
Δ = 0,5 m ,
faktor pembebanan = 1,333 (hitungannya di atas)
Jadi, pembebanan yang bekerja pada suatu gelagar memanjang, adalah : (angka 2,75
ketetapan,hal 4 PPPJJR1987), ingat hanya beban P yang dikalikan faktor
pembebanan(faktor kejut) )
P ' = 3 .75 t2 ,75 m
x 0,5 mx 1, 333 = 0 . 908 t
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
q ' = 0 . 75 t /m2, 75 m
x 0,5 m = 0 .136 t /m
GAMBAR PELAT
PEMBEBANAN
1. Akibat muatan garis
P
Ra 3 m Rb
Gambar Perletakan
Mmax = ¼ . P . L
Civil Engineering of Sriwijaya University
0 . 908 t
0.136t/m
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
= ¼ .0.908 t. 3 m
= 0.681 tm
= 681 kg.m
Q max = Vb = Va = ½ P
= ½ . 0.908 ton
= 0.454ton
= 454 kg
2. Akibat Muatan terbagi rata
3 m
GAMBAR PERLETAKAN
Mmax = 1/8 q L2
= 1/8 . 0,136 t/m . (3m)2
= 0.153 t.m
= 153 kgm
Q max = ½ q L
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
= ½ . 0.136 t/m. 3m
= 0,204t.
= 204 kg
Total Muatan (dari berat sendiri + muatan D )
Mmax = 258.328 kg.m + 681 kg.m + 153 kgm
= 1092.328 kg.m
Qmax = 344.437 kg +454 kg.+ 204 kg
= 1002,437 kg.
Kontrol terhadap Gelagar Memanjang
W = 1/6. b . h2
25 = 1/6. 20. 252
20 = 2083,333 cm3
CEK KEKUATAN BALOK GELAGAR MEMANJANG INI (20/15)
KONTROL TEGANGAN LENTUR
σ 1t 1 =
MW n
= 109232 . 8 kg . cm
2083,333 cm3= 52 . 431
kg/cm2
Syarat Aman
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
σ 1t < σ 1t izin
52.431 kg/cm2 ≤ 83,33 kg/cm2 .................... AMAN !!!
KONTROL TEGANGAN GESER
Tegangan geser yang timbul
τ ll 1 =
3 Q2. b . h
=3. 1002,437 kg . 2 .20 . cm25cm
= 3. 007 kg /cm2
Syarat aman
τ ll<τ ll izin
3 .007 kg/cm2≤ 12 kg/cm2.................. AMAN !!!
KONTROL LENDUTAN
( rumus di buku T.Sipil hal 200, untuk konstruksi tak terlindung)
Lendutan izin :
δ izin=L
400
=
300 cm400
= 0.75 cm
Modulus kenyal kayu :
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
E = 100.000 kg/cm2 ( untuk kayu kelas II, T.Sipil hal 190 )
Momen Inersia :
I =
112
bh3
I =
112
.20 cm (25 cm)3
I = 26041,667 cm4
qtotal= qberat sendiri + qD loading
= 229,625 kg/m + 0 .136 t /m
= 229,625 kg/m + 135 kg/m
= 364.625 kg/m
Ptotal = PD loading
= 0 .908 t
= 908 kg
Maka akibat 2 kombinasi gaya tersebut, yaitu beban terdistribusi merata “q”
dan beban terpusat “p” akan menimbulkan lendutan,
Maka lendutan yang terjadi di gelagar :
δ = 5qL4
384 EI+ PL3
48 EI (rumus lihat di lamp. Buku mekanika bahan )
Civil Engineering of Sriwijaya University
IKATAN MAHASISWA SIPILFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL
HARRY HUTAGALUNG03101001129
5 . (3 .64625 kg/cm ).(300 cm )4
384 . 100 x103 kg /cm2 . 26041,667 cm4+
(908kg ).(300 cm )3
48 . 100 x103 kg/ cm2 . 26041,667 cm4
= 0.1476731 + 0.196128
= 0.3438011
Syarat : δ < δ izin 0.3438011 cm < 0.75 cm………AMAN
Civil Engineering of Sriwijaya University