Tugas Kuliah Load And Resistance Factor Deisgn (LRFD)

Load And Resistance Factor Deisgn (LRFD)

 

Aspek Struktural

Aspek struktural di sini berisi tentang perencanaan jembatan rangka baja dengan menggunakan konsep desain LRFD (Load and Resistant Factor Design). Desain LRFD merupakan konsep baru dalam desain struktur, konsep desain ini pertama kali diperkenalkan di Amerika pada tahun 1986 dengan terbitnya AISC- LRFD. Di Indonesia khususnya untuk desain jembatan, konsep tersebut mulai dipakai tahun 1992 dengan ditandainya kerjasama antara Dinas Pekerjaan Umum dengan Australian International Development Assistance Bureau dengan keluarnya Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan atau lebih dikenal dengan nama Bridge Management System (BMS 1992).

Menurut para ahli, konsep ini lebih rasional karena antara lain menggunakan angka keamanan (faktor beban) yang berbeda untuk setiap macam beban, dan kekuatan penampang (faktor resistensi/ reduksi) yang berbeda untuk setiap kondisi pembebanan. Konsep ini merupakan teori kekuatan batas (Limit State Design) yakni perencanaan pada pembebanan sesaat sebelum terjadi keruntuhan dengan batasan mencapai tegangan leleh (σy), sedangkan untuk analisa strukturnya dapat dipakai analisa elastis (jika penampang profil baja tidak kompak) dan analisa plastis (jika penampang profil baja kompak).

1.      Pembebanan Struktur Pada Desain LFRD

Penentuan beban desain LRFD yang bekerja pada struktur jembatan ini disesuaikan dengan “Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan” (PPTJ) 1992 atau yang lebih dikenal sebagai “Bridge Management System” (BMS) 1992, ada dua kategori aksi berdasarkan lamanya beban bekerja :

•         Aksi tetap atau beban tetap

Merupakan aksi yang bekerja sepanjang waktu dan bersumber pada sifat bahan, cara jembatan dibangun dan bangunan lain yang mungkin menempel pada jembatan.

•         Aksi transien atau beban sementara

Merupakan aksi yang bekerja dengan jangka waktu yang pendek, walaupun mungkin sering terjadi.

Menurut BMS 1992, beban dibedakan menjadi :

1.    Beban Permanen :

-  Beban sendiri

Beban sendiri dari bagian bangunan yang dimaksud adalah berat dari bagian tersebut dan elemen-elemen struktural yang dipikulnya, atau berat sendiri adalah berat dari bagian jembatan yang merupakan elemen struktural ditambah dengan elemen non struktural yang dianggap tetap.

Beban mati tambahan adalah berat seluruh bahan yang membentuk suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen non struktural dan mungkin besarnya berubah selama umur rencana. Beban mati tambahan diantaranya:

Ø Perawatan permukaan khusus.

Ø  Pelapisan ulang dianggap sebesar 50 mm aspal beton (hanya digunakan dalam kasus menyimpang dan dianggap nominal 22 kN/m³).

Ø Sandaran, pagar pengaman dan penghalang beton.

Ø Tanda-tanda.

Ø  Perlengkapan umum seperti pipa air dan penyaluran (dianggap kosong atau penuh).

2.    Susut dan rangkak

3.    Tekanan tanah

4.    Beban lalu lintas

-     Beban Kendaraan rencana

Ø Aksi kendaraan

Beban kendaraan tediri dari tiga komponen :

v  Komponen vertical

v  Komponen rem

v Komponen sentrifugal (untuk jembatan melengkung)

Ø Jenis kendaraan

Beban lalu lintas untuk rencana jembatan jalan raya terdiri dari pembebanan lajur “D” dan pembebanan truk “T”. Pembebanan lajur “D” ditempatkan melintang pada lebar penuh dari jalur lalu lintas pada jembatan dan menghasilkan pengaruh pada jembatan yang ekivalen dengan rangkaian kendaraan sebenarnya. Jumlah total pembebanan lajur “D” yang ditempatkan tergantung pada lebar jalur pada jembatan. Pembebanan truk “T” adalah kendaraan berat tunggal (semitriller) dengan tiga gandar yang ditempatkan dalam kedudukan jembatan pada lajur lalu lintas rencana. Tiap gandar terdiri dari dua pembebanan bidang kontak yang dimaksud agar mewakili pengaruh roda kendaraan berat. Hanya satu truk “T” yang boleh ditempatkan per spasi lajur lalu lintas rencana.

Umumnya, pembebanan “D” akan menentukan untuk bentang sedang sampai panjang dan pembebanan “T” akan menentukan untuk bentang pendek dan sistem lantai.

-     Beban Lajur “D”

Beban lajur “D” terdiri dari :

Ø Beban terbagi rata (UDL) dengan intensitas q kPa, dengan q tergantung pada panjang yang dibebani total (L)

Ø Beban garis (KEL) sebesar p kN/m, ditempatkan pada kedudukan sembarang sepanjang jembatan dan tegak lurus pada arah lalu lintas.

-     Beban Truk “T”

Hanya satu truk yang harus ditempatkan dalam tiap lajur lalu lintas rencana untuk panjang penuh dari jembatan. Truk “T” harus ditempatkan di tengah lajur lalu lintas. Lajur-lajur ini ditempatkan dimana saja antara kerb

 

 

vLantai beton

Untuk analisa lengkap dari lantai beton, beban-beban terpusat dapat dianggap disebar pada sudut 45^o dari permukaan lantai sampai kedalaman sebesar setengah tebal pelat. Pembebanan dapat disebar merata pada luas penyebaran tersebut.

vLantai baja gelombang terisi beton

Pasal ini berlaku pada lantai jembatan dari pelat baja gelombang terisi beton, dimana beban ditahan oleh pelat baja pada lentur. Beban roda harus disebar pada gelagar berdekatan dengan sudut penyebaran 22,5^o

 

5.    Beban lingkungan, dan lain-lain.