MAKALAH TUGAS AKHIR
PERENCANAAN JEMBATAN PALU IV DENGAN KONSTRUKSI BOX GIRDER SEGMENTAL METODE PRATEKAN STATIS TAK TENTU NIA DWI PUSPITASARI NRP 3107 100 063 Dosen Pembimbing : Dr.Techn Pujo Aji, ST.,MT. Bambang Piscesa, ST., MT. JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 2011
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Jembatan Palu IV dibangun di bagian
muara di kota Palu, provinsi Sulawesi Tengah. Minat dan antusias masyarakat kota Palu serta turis
yang ingin menikmati keindahan alam teluk Palu,
menyebabkan seringnya terjadi kemacetan di sepanjang jembatan. Oleh sebab itu apabila
menggunakan jalan yang ada yaitu dua lajur dua
arah dengan lebar masing-masing lajur 3,5m tidak
akan memenuhi kapasitas, karena terjadi kemacetan yang diakibatkan hambatan samping yang besar.
Dari permasalahan di atas maka perlu
dilakukan redesign menjadi empat lajur dua arah dengan lebar masing-masing lajur 3,5m. Dengan
adanya penambahan lajur menjadi 4 x 3,5m
diharapkan tidak terjadi kemacetan yang diakibatkan hambatan samping yang besar pada
bagian jembatan.
Dalam perencanaan kembali jembatan Palu
4 dilakukan dengan menggunakan beton pratekan karena memiliki nilai ekonomis dari segi bahan,
serta memiliki kemampulayanan (serviceability)
yang tinggi. (T.Y.lin dan Ned H.Burns,1988).
1.2 Permasalahan
1. Bagaimana perhitungan gaya-gaya yang
bekerja akibat pelebaran jembatan?
2. Bagaimana melakukan preliminary design
jembatan beton pratekan? 3. Bagaimana perhitungan momen statis tak
tentu pada jembatan?
4. Bagaimana melakukan analisa penampang untuk dapat menahan lenturan akibat gaya-
gaya yang bekerja?
5. Bagaimana melakukan analisa struktur pada balok pratekan akibat kehilangan gaya
prategang (lost of prestress)?
6. Bagaimana metode pelaksanaan
pembangunan jembatan dengan beton pratekan?
7. Bagaimana menuangkan hasil analisa
struktur ke dalam gambar teknik?
1.3 Tujuan
1. Menghitung gaya-gaya yang bekerja akibat
pelebaran jembatan serta gaya yang
diakibatkan dalam pelaksanaan. 2. Melakukan preliminary design jembatan
beton pratekan.
3. Melakukan perhitungan momen statis tak
tentu dengan program bantu SAP 2000 v.14 4. Melakukan analisa penampang untuk dapat
menahan lenturan akibat gaya-gaya yang
bekerja. 5. Melakukan analisa struktur pada balok
pratekan akibat kehilangan gaya prategang
(lost of prestress).
6. Menentukan tahapan dalam pelaksanaan struktur atas jembatan tersebut.
7. Menuangkan hasil analisa struktur ke dalam
gambar teknik.
1.4 Batasan Masalah
Permasalahan dalam penggunaan pracetak
sebenarnya cukup banyak yang harus diperhatikan,
namun mengingat keterbatasan waktu, perancangan
ini mengambil batasan : 1. Tinjauan hanya mencakup struktur atas
jembatan (struktur primer dan struktur
sekunder). 2. Tidak melakukan peninjauan terhadap
analisa biaya dan waktu pelaksanaan.
3. Tinjauan hanya meliputi struktur menerus jembatan di bagian tengah penampang
sungai.
4. Tidak merencanakan perkerasan dan desain
jalan pendekat (oprit) 5. Tidak meninjau kestabilan profil sungai dan
scouring.
6. Mutu beton pratekan fc‟ = 60 Mpa 7. Metode pelaksanaan hanya dibahas secara
umum.
1.5 Manfaat
Dengan adanya modifikasi jembatan Palu 4 dari
yang semula 2 lajur 2 arah menjadi 4 lajur 2 arah,
maka diharapkan tidak terjadi lagi kemacetan di sepanjang jembatan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Beton Pratekan
Definisi beton pratekan menurut SNI 03 –
2847 – 2002 (pasal 3.17) yaitu beton bertulang yang telah diberikan tegangan tekan untuk mengurangi
tegangan tarik potensial dalam beton akibat beban
kerja.
2.1.1 Gaya Prategang
Gaya Prategang dipengaruhi oleh momen total yang terjadi. Gaya prategang yang disalurkan
harus memenuhi kontrol batas pada saat kritis.
Persamaan berikut menjelaskan hubungan antara
momen total dengan gaya prategang (T.Y Lin, 1988)
h
MTF T
65,0
Dimana : MT = Momen Total
h = tinggi balok
2.1.2 Kehilangan Gaya Prategang
Kehilangan gaya prategang dapat
disebabkan oleh beberapa faktor antara lain (T.Y Lin, 1988):
Perpendekan elastis beton.
Rangkak.
Susut.
Relaksasi tendon.
Friksi.
Pengangkuran.
2.2 Precast Segmental Box Girder Precast segmental box girder adalah salah
satu perkembangan penting dalam teknik jembatan yang tergolong baru dalam beberapa tahun terakhir.
Berbeda dengan sistem konstruksi monolit, sebuah
jembatan segmental box girder terdiri dari elemen-
elemen pracetak yang dipratekan bersama-sama oleh tendon eksternal (Prof. Dr.-Ing. G. Rombach,
2002).
2.2.1 Elemen Struktural Jembatan Segmental
Box Girder
Jembatan segmental seharusnya dibangun seperti sturktur bentang tunggal untuk menghindari
adanya sambungan kabel post-tension. Sehubungan
dengan adanya eksternal post-tension maka
diperlukan tiga macam segmen yang berbeda, diantaranya (Prof. Dr.-Ing. G. Rombach, 2002):
Pier Segment : Bagian ini terletak
tepat diatas abutment.
Deviator segment : Bagian ini
dibutuhkan untuk pengaturan deviasi tendon.
Standard segment : Dimensi standard
box girder yang digunakan.
Gambar 2.1 Tipe Segmen Box Girder
Sumber : jurnal Prof. Dr.-Ing. G. Rombach, 2002
2.2.2 Desain Elemen Sambungan
Sambungan pada jembatan segmental telah dirancang sesuai dengan rekomendasi AASHTO.
(Prof. Dr.-Ing. G. Rombach, 2002)
Gambar 2.3 Detail sambungan pada segmental box
girder Sumber : Jurnal Prof. Dr.-Ing. G. Rombach, 2002
2.3 Balok Pratekan Menerus Statis Tak Tentu
Dalam tugas akhir ini direncanakan jembatan dengan konstruksi beton pratekan statis
tak tentu. Seperti halnya dengan struktur menerus
lainnya, lendutan pada balok menerus akan lebih kecil daripada lendutan pada balok sederhana
(diatas dua tumpuan) (T.Y Lin dan Ned H. Burn,
1988). Kontinuitas pada konstruksi beton prategang dicapai dengan memakai kabel-kabel melengkung
atau lurus yang menerus sepanjang beberapa
bentangan. Juga dimungkinkan untuk menimbulkan kontinuitas antara dua balok pracetak dengan
memakai “kabel tutup” (cap cable). Alternatif lain,
tendon-tendon lurus yang pendek dapat dipakai
diatas tumpuan untuk menimbulkan kontinuitas antara dua balok prategang pracetak (N. Krishna
Raju, 1989)
2.4 Metode Konstruksi
Dalam buku berjudul Prestressed Concrete
Segmental Bridges, untuk pelaksanaan metode kantilever membutuhkan adanya tendon-tendon
yang berfungsi sebagai penompang setiap segmen
Box Girder. Tendon yang digunakan terdiri dari dua
jenis yaitu “cantilever” tendons dan “continuity” tendons.
Cantilever tendons terletak di area momen
negative yang dijacking saat setiap segmen
box girder ditempatkan. Cantilever tendons dapat diperpanjang hingga ke bagian bawah
dengan melewati badan segmen, atau dapat
juga berhenti hanya pada bagian atas segmen.
Continuity tendons bekerja untuk menyediakan
gaya prestressing di area momen positif.
Continuity tendons di tempatkan dan dijacking
setelah penutup sambungan telah ditempatkan.
Gambar 2.5 Letak Cantilever tendons dan
Continuity tendons dalam Box Girder
Sumber : Buku Prestressed Concrete Segmental Bridges
Metode konstruksi yang dipilih dalam
penulisan Tugas Akhir ini adalah metode
Balance Cantilever Using Launching Girder. Pada metode ini membutuhkan rangka batang
sebagai penompang utama dalam proses
perpindahan dan pemasangan segmental box
girder. Dengan konstruksi rangka batang yang
menumpu di atas kepala pilar/substructure.
Gambar 2.6 Metode pelaksanaan segmental box
girder
Sumber : Buku Prestressed Concrete Segmental Bridges
BAB III
METODOLOGI
Preliminary Design :
Menentukan dimensi box
Menentukan panjang segmen box girder
Merencanakan dimensi struktur sekunder :
Merencanakan pelat lantai kendaraan
Menetapkan desain trotoar dan pagar.
Perhitungan pembebanan jembatan :
Mengumpulkan data-data perencanaan
jembatan
Menghitung pembebanan struktur utama
Mengumpulkan data dan literatur :
Data umum jembatan dan data bahan.
Data gambar
Buku-buku referensi
Peraturan-peraturan yang berkaitan
Start
Perhitungan momen statis tak tentu
Analisa Struktur Utama Jembatan :
Analisa tegangan terhadap berat sendiri, beban
mati tambahan dan beban hidup
Perhitungan gaya prategang awal
Menentukan layout kabel tendon
Perhitungan kehilangan gaya prategang.
Permodelan jembatan box girder dengan
program SAP 2000
Kontrol terhadap kekuatan dan kestabilan :
Kontrol analisa tegangan akhir
Kontrol momen retak
Kontrol momen batas
Kontrol torsi
Kontrol geser pada sambungan antar segmen
Kontrol lendutan
Menuangkan bentuk struktur dan hasil
perhitungan dalam bentuk gambar teknik
Finish
OK
NOT OK
3.1 Pengumpulan Data dan Literatur
Data-data perencanaan diperoleh dinas Pekerjaan Umum Tingkat Kota, Kota Palu,
Sulawesi Tengah. Jembatan Palu 4 Surabaya ini
dimodifikasi ulang dengan memakai box girder
pratekan dengan bentang menerus (statis tak tentu). Adapun data-data yang digunakan dalam
perencanaan adalah sebagai berikut:
1. Panjang jembatan : 162 m, terdiri dari 2 bentang dan dua kantilever ujung ( 21 m +
60 m + 60 m + 21 m )
2. Lebar jembatan : 15,6 m 3. Lebar rencana jalan : 14 m.
4. Lantai kendaraan beton bertulang : 4 lajur 2
arah @ 3.5 m
5. Lebar trotoar : 2 x 0,8 m 6. Gelagar utama : Box girder
3.2 Preliminari design a. Tafsiran Tinggi box girder
Untuk menentukan tinggi balok (h),
digunakan rumus :
3015
L Lh
b. Ketebalan Minimum Web Box Girder
- 300 mm jika terdapat saluran untuk
penempatan post tensioning tendons di badan box.
- 350 mm terdapat angker tendon yang
ditempatkan di badan box. c. Ketebalan Minimum Top Flange Box Girder
- Untuk lebar antar badan box < 3m tf =
175 mm - Untuk lebar antar badan box antara 3 -
4,5m tf = 200 mm
- Untuk lebar antar badan box antara 4,5 –
7,5 m tf = 250 mm d. Ketebalan Minimum Bottom Flange Box
Girder
Pada jembatan yang telah ada sebelumnya menggunakan ketebalan minimum kurang
lebih 125mm.
3.3 Perhitungan Momen Statis Tak Tentu
Pada perhitungan ini beban-beban yang
diperhitungkan meliputi :
1. Beban sendiri box girder 2. Beban lantai kendaraan, aspal, dan air hujan
3. Beban hidup (lalu lintas)
Untuk menghitung momen yang terjadi pada struktur statis tak tentu yaitu dengan menggunakan
program bantu SAP 2000 v.14.
3.4 Perhitungan Gaya Prategang Awal
Tegangan ijin beton sesaat setelah penyaluran
gaya prategang:
Tegangan tekan : cici f '6.0 (SNI 03-
2847-2002 Ps.20.4.1(1)).
Tegangan tarik : citi f '25.0 (SNI 03-
2847-2002 Ps.20.4.1(2)).
Tegangan ijin beton sesaat setelah kehilangan
gaya prategang:
Tegangan tekan : cci f '45.0 (SNI 03-
2847-2002 Ps.20.4.2(1)).
Tegangan tarik : cti f '50.0 (SNI 03-
2847-2002 Ps.20.4.2(2)).
Merencanakan besarnya gaya prategang
t
G
t
ooti
W
M
W
eF
A
F
b
G
b
ooci
W
M
W
eF
A
F
3.5 Kehilangan gaya prategang
Dalam perencanaan beton pratekan, analisis gaya-gaya efektif dari tendon penting sekali untuk
diketahui. Dalam buku karangan T.Y Lin dan Ned
H Burns tahun 1988 disebutkan bahwa kehilangan gaya prategang akan terjadi dalam dua tahap dan
keduanya akan sangat mempengaruhi hasil akhir
gaya-gaya efektif tendon yang akan terjadi. 1) Tahap pertama, pada saat setelah peralihan
gaya prategang ke penampang beton, tegangan
dievaluasi sebagai tolak ukur perilaku elemen
struktur. Pada tahap ini kehilangan gaya prategang meliputi :
Perpendekan elastis beton (ES)
Gesekan (FR)
Slip angkur (ANC)
2) Tahap kedua, pada saat beban bekerja setelah semua gaya prategang terjadi dan tingkatan
prategang efektif jengka panjang telah tercapai.
Akibat waktu yang lama akan terjadi kehilangan gaya prategang sebagai berikut :
Rangkak beton (CR)
Susut (SH)
Relaksasi baja (RE)
3.6 Pembebanan Pada Struktur Utama
Jembatan Pembebanan yang diterapkan mengacu
kepada muatan atau aksi lain (beban perpindahan
dan pengaruh lainnya) yang timbul pada suatu jembatan berdasarkan acuan RSNI T-02-2005.
Beban-beban yang bekerja antara lain sebagai
berikut : a. Beban Tersebar Merata (UDL = q)
Besarnya beban tersebar merata q adalah :
q = 9.0 KN/m2,(L < 30 meter)
q = 9.0 (0.5+15/L),(L > 30 meter) b. Beban Garis (KEL= P)
Besarnya beban garis “P” ditetapkan sebesar 49
KN/m [RSNI T-02-2005 pasal 6.3.1] Beban Lajur “T” [RSNI T-02-2005 pasal 6.4.1]
Beban truck ”T” adalah satu kendaraan
berat dengan 3 as yang ditempatkan pada beberapa posisi dalam lajur lalu – lintas rencana.
Faktor Pejalan Kaki [RSNI T-02-2005 pasal 6.9]
Intensita pejalan kaki dipengaruhi oleh luas total
daerah pejalan kaki yang direncanakan. Besarnya beban yang bekerja adalah 2 kN/M
2.
Beban Angin [RSNI T-02-2005 pasal 7.6]
Gaya nominal ultimate dan daya layan jembatan akibat angin tergantung kecepatan
angin rencana seperti berikut :
Tew = 0.0006 Cw (Vw)2 Ab → kN
Dimana :
Vw = Kecepatan angin rencana untuk
keadaan batas yang ditinjau (m/det).
Cw = Koefisien seret Ab = Luas koefisien bagian samping
jembatan ( m2 )
Dan apabila suatu kendaraan sedang berada diatas jembatan, beban garis merata tambahan
arah horizontal harus diterapkan pada
permukaan lantai seperti rumus berikut ini :
Tew = 0.0012 Cw (Vw)2 → kN/m
Dimana :
Tabel 3.10 Koefisien Cw
Type Bangunan Atas Masif Koef. Cw
b/d = 1 2.1
b/d = 2 1.5 b/d = 6 1.25
Bangunan rangka 1.2
Tabel 3.11 Kecepatan Angin Rencana
Limit State Keadaan
Batas
Location Lokasi
< 5 km of the coast < 5 km dari pantai
> 5 km from the coast > 5 km dari pantai
Serviceability Daya layan
30 m/s 25 m/s
Ultimate 35 m/s 30 m/s
3.7 Menuangkan hasil perhitungan ke dalam
gambar
Dalam menuangkan hasil perhitungan ke dalam
gambar teknik yaitu dengan menggunakan program
Autocad.
BAB IV
PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER
4.1 Perhitungan Tiang Sandaran
Beban yang bekerja pada sandaran adalah berupa gaya horisontal sebesar 0.75 KN/m
(RSNI T-02-2005 pasal 12.5). Beban ini
bekerja pada ketinggian 100 cm terhitung dari
lantai trotoar.
Dipakai tulangan 2 D 13 ( As = 265,33 mm2 )
As‟ = 2 D 13 (As‟ = 265,33 mm2)
Sengkang praktis Ø 8 – 150 ( 334,93 mm2 )
4.2 Perhitungan Trotoar
Trotoar direncanakan dengan lebar 80 cm
dan tebal 25 cm dan ditempatkan di atas lantai kendaraan. Sesuai dengan RSNI T-02-2005
semua elemen dari trotoar atau jembatan
penyebrangan secara langsung memikul beban
pejalan kaki.
Luas areal yang dibebani pejalan kaki :
Berdasarkan gambar 10 pada RSNI T-02-2005
untuk luas trotoar (A) >100 m2 , maka beban
nominal pejalan kaki sebesar 2 kPa = 2000
N/m2
Karena lebar trotoar 0,8 m
mmN 8,0/2000 2 = 1600 N/m. Beban
tersebut akan dibebankan pada box girder.
4.3 Perhitungan Kerb (Balok Trotoar)
Kerb merupakan balok trotoar yang terletak di sisi luar dari trotoar. Pada puncak
kerb bekerja gaya horizontal sebesar 500 kg.
Dimensi kerb direncanakan dengan lebar 20 cm dan tebal 25 cm.
Data- data yang dibutuhkan untuk perhitungan
Dipakai tulangan D 13 - 100(As = 1326,65
mm2)
4.4 Kontrol Terhadap Geser Ponds
Berikut adalah tahapan perhitungan
kontrol terhadap geser ponds.
Gaya geser (V) = 263,25 KN
Kemampuan geser (Vu)= 4.016,632 KN
Gaya geser < ø × Vu
263,25 KN < 0,7 × 4.016,632
263,25 KN < 2.811,64 KN … OK
BAB V
PERENCANAAN STRUKTUR ATAS
5.1 Data Perencanaan Dalam Tugas Akhir ini akan direncanakan
Jembatan Palu IV dengan konstruksi box girder
pratekan struktur statis tak tentu. Jembatan Palu IV ini melintasi sungai Palu yang memiliki bentang
total 300 m. Pada pembahasan sebelumnya telah
disebutkan bahwa akan dibagi menjadi tiga
jembatan dengan panjang total masing-masing 61m, 162m, dan 61m. Diantara masing-masing jembatan
dihubungkan dengan sebuah pelat penghubung
dengan panjang 8m. Penulis mengambil batasan bahwa dalam tugas
akhir ini hanya menganalisa struktur jembatan pada
bagian tengah. Sebagai hasil akhir dari Tugas Akhir ini nantinya dimensi penampang struktur jembatan
akan dituangkan ke dalam bentuk gambar teknik.
Nama jembatan : Jembatan Palu 4 Lokasi jembatan : Melintasi sungai Palu pada
bagian muara di sekitar kawasan
wisata pantai teluk Palu, provinsi
Sulawesi Tengah.
Tipe jembatan : Precast segmental box girder
dengan menggunakan struktur
beton pratekan tipe single box.
Panjang total : 162 m, terdiri dari 4 bentang
dengan panjang bentang masing-
masing 21m, 60m, 60m, dan
21m.
Metode pelaksanaan : Dengan metode Balance Cantilever Using Launching
Gantry
Lebar total jembatan : 15,6 m.
Lebar lantai kend. : 14 m.
Lebar Trotoar : 2 × 0,8 m.
Jumlah lajur : 4 lajur, 2 arah (UD)
Lebar tiap lajur : 3,5 m.
5.2 Data-data Bahan
5.2.1 Beton
Kuat tekan beton prategang (fc’ ) = 60 MPa
Kuat tekan beton untuk struktur sekunder (fc’
) = 30 MPa
5.2.2 Baja
Mutu baja yang digunakan untuk penulangan
box girder adalah baja mutu (fy) = 400 MPa.
Mutu baja yang digunakan untuk penulangan
struktur sekunder adalah baja mutu (fy) = 240
MPa.
Dalam perencanaan ini akan digunakan jenis
kabel dan angkur ASTM A416-74 Grade
270 dengan diameter Ø15,2 mm.
5.3 Tegangan Ijin Bahan
5.3.1 Beton Prategang (Pasal 4.4.1.2)
Pada saat transfer
Kuat tekan beton saat transfer )'( cif
- '%65' cci ff
= 65 % × 60 = 39 MPa
Tegangan tekan dalam penampang beton tidak boleh melampaui nilai sebagai berikut :
- '6,0 citekan f
396,0 = 23,4 MPa
Untuk struktur jembatan segmental pracetak tegangan tarik yang diijinkan:
- tarik 0 MPa
Pada saat service
Tegangan tekan dalam penampang beton
tidak boleh melampaui nilai sebagai berikut :
- '45,0 ctekan f
6045,0 = 27 MPa
Tegangan tarik yang diijinkan pada kondisi
batas layan.
- tarik 0 MPa
Modulus Elastisitas (E)
- E = 4700 × 'cf
= 4700 × 60 =36406,043 MPa
5.3.2 Baja Prategang (Pasal 4.4.3)
Modulus Elastisitas (Es) =
200.000 MPa
Tegangan Putus kabel (fpu)= 1745 MPa
Tegangan leleh kabel (fpy)= 0,85 × fpu
= 0,85 × 1745 = 1483,25 MPa
Tegangan tarik ijin kabel (jacking)
= 0,94 × fpy
= 0,94 × 1483,25
= 1394,255 MPa
Tegangan tarik ijin kabel (setelah
pengangkuran)
= 0,7 × fpu
= 0,7 × 1745 = 1221,5 MPa
5.4 Preliminari Design
5.4.1 Perencanaan Dimensi Profil Box
Girder Langkah awal dalam menentukan dimensi
box girder adalah dengan menentukan tinggi
tafsiran ( htafsiran ) penampang box girder. Htafsiran diperoleh dari rasio tinggi (h) terhadap bentang (L)
yang telah disebutkan pada pembahasan
sebelumnya yaitu 1/20 L (dalam buku Prestressed Concrete Segmental Bridges).
- Profil box girder : Bentang 60 m
htafsiran = 1/20 × L = 1/20 × 60 m
= 3 m
Direncanakan menggunakan dimensi box girder sebagai berikut :
Data penampang :
A = 1,5617 × 105 cm
2 = 1,5617 × 10
7 mm
2
yb = 1.941,9 mm
ya = 300 – 194,19 = 105,81 cm = 1.058,1 mm
I = 1.584.264.943 cm4 = 1,584 × 10
13 mm
4
q = 390,425 KN/m
5.5 Analisa Pembebanan
5.5.1 Analisa Beban Mati
a. Analisa berat sendiri
A = 15,617 × 104 cm
2 = 15,617 m
2
q = A × Bj.beton = 390,425 KN/m
b. Analisa beban mati tambahan
- Berat lapisan aspal = 24,64 KN/m
- Air hujan = 6,86 KN/m - Trotoar+kerb = 9,6 KN/m
- Tiang sandaran = 0,54KN/m
5.5.2 Analisa Beban Hidup
a. Beban lajur “D”
Beban terbagi rata (UDL), untuk bentang 21 m
q = 9,0 KPa = 9,0 KN/m2
= 9,0 × 2,75 m = 24,75 kN/m/lajur
q1 = 100 % × 24,75 × 4 = 99 KN/m
q2 = 50 % × 24,75 × 4 = 49,5 KN/m
Beban terbagi rata (UDL), untuk bentang 60 m
q = 9,0.L
155.0 KPa
= 9,060
155.0 KPa = 6,75 KN/m
2
= 6,75 × 2,75 m = 18,56 KN/m
q1 = 100 % × 18,56 × 4 = 74,25 KN/m
q2 = 50 % × 18,56 × 4 = 37,125 KN/m
b. Beban garis (KEL)
p =49 KN/m=49 × 2,75=134,75 KN/lajur
p1‟ = 100 % × 134,75 × 4 = 539 KN
p2‟ = 50 % × 134,75 × 4 = 269,5 KN
c. Beban Truk “T”
TTR = „T‟ (1+FBD) KU
TT = 112,5 × (1+0,3) × 1,8
= 263,25 KN
5.5.3 Beban angin
a. Akibat angin Hw = 0,0006 × Cw × (Vw)
2 × Ab
= 0,0006×1,3956×(35)2×3= 3,077 kN / m
b. Akibat angin yang mengenai kendaraan TEW = 0,0012 × Cw × (Vw)
2
= 0,0012×1,3956×(35)2= 2,0515 KN/m
5.6 Perhitungan Momen dan Perencanaan
Tendon Prategang
5.6.1 Perencanaan Tendon Kantilefer (Tahap 1)
Tendon kantilefer dihitung berdasarkan momen yang didapat akibat berat sendiri box girder.
Pada perencanaan jembatan Palu 4 ini terdapat dua
jenis kantilefer yang berbeda yaitu kantilefer pada
tumpuan tepi (A) dan dan pada tumpuan tengah (B)
Pada Kantilefer B beban akibat berat sendiri box
girder antara lengan kiri dan lengan kanan telah seimbang. Akan tetapi pada kantilefer A terdapat
perbedaan jumlah segmen sehingga perlu diberi
beban penyeimbang pada salah satu ujungnya.
Beban tambahan ujung ini juga berfungsi sebagai pelat penghubung antar jembatan dengan panjang
segmen adalah 7,916 m. Beban tersebut
memberikan beban pada segmen ujung sebesar 2732,975 KN atau setara dengan dua berat box
girder. Memiliki penampang sebagai berikut :
Analisa perhitungan momen pemasangan segmen
akibat berat sendiri dan beban pelat ujung pada saat
kantilefer menggunakan program SAP 2000,
didapatkan momen maksimum sebesar : M7 (x=21 m) = - 1,53 × 10
11 Nmm
1. Rencanakan gaya pratekan dan jenis tendon yang dibutuhkan untuk memikul momen akibat berat
sendiri box girder :
Diambil contoh untuk perhitungan pada joint 13 :
Direncanakan menggunakan tendon / kabel jenis strand seven wires stress relieved (7 kawat untaian).
Dengan mengacu pada tabel VSL, berikut adalah
jenis dan karakteristik tendon yang digunakan :
Diameter = 15,2 mm
Luas nominal (As) = 143,3 mm2
Minimum breaking load = 250 KN
Modulus elastisitas (Es) = 200.000 MPa
fpu=1.216,27 MPa
Data penampang box girder :
H = 3000 mm
A = 1,5617 × 107 mm
2
ya = 1058,1 mm
yb = 1941,9 mm I = 1,584 × 10
13 mm
4
M13 = 9,5654 × 109 Nmm
wa = 1,4972 × 1010
mm3
kb = 958,7 mm
Diambil tebal decking 15 cm:
e = ya – 150 mm = 1058,1 – 150 = 908,1 mm (diatas c.g.c)
Fperlu = 7,9581,908
105654,9 9
bke
M 5.123.930,93 N
Untuk sistem pasca tarik diasumsikan terjadi
kehilangan gaya prategang sebesar 20 %. Maka Fperlu = 5.123.930,93 N / 0,8 = 6.404.913,66 N
Perhitungan jumlah tendon yang diperlukan untuk
dapat memikul Fperlu adalah sebagai berikut :
F13 = Fperlu – F14 = 6.404.913,66 – 2.500.000 = 3.904.913,66 N
Jumlah strand untuk 1 web :
Aps = 27,216.1
266,913.904.3
20
puf
F = 1.605,3 mm
2
Direncanankan menggunakan 1 duct :
3,143
3,605.1
1
1
s
ps
A
A= 9,98 strand ≈ 10 strand
Maka untuk menahan momen di joint 13 dipasang
tendon 1 VSL 10 Sc dengan gaya F = 2500 KN
Pada joint 13 telah terpasang dua pasang tendon
yaitu VSL 10 Sc dan VSL 5 Sc. Sehingga akan terdapat gaya total tendon sebesar :
Ftotal = F13 + F14
=(2 × 2500 KN)+(2 × 1250 KN)=7500 KN = 7.500.000 N > Fperlu = 6.404.913,66 N
2. Kontrol tegangan akibat tendon pada joint 13:
Serat atas
fo = I
yM
I
yeF
A
F aGaoo
=13
9
13
6
7
6
10584,1
1,105810565,9
10584,1
1,10581,908105,7
105617,1
105,7
= – 0,480 – 0,455 + 0,639
= – 0,296 MPa (tekan)< tarik
0 MPa ..OK
Serat bawah
fo = I
yM
I
yeF
A
F bGboo
=13
9
13
6
7
6
10584,1
9,194110565,9
10584,1
9,19411,908105,7
105617,1
105,7
= – 0,480 + 0,839 – 1,172
= – 0,818 MPa (tekan)
= 0,818 MPa<tekan
23,4 MPa …..OK
(tanda +/– diabaikan karena hanya menunjukkan
sifat tegangan tarik / tekan ) Tabel 6.3 Perhitungan gaya prategang dan kontrol
tegangan pada penampang pada Kantilefer A
Tabel 6.4 Perhitungan gaya prategang dan kontrol
tegangan pada penampang pada Kantilefer B
5.6.2 Perencanaan Tendon Bentang Menerus
(Tahap 2)
Pada tahap 2 ini tendon tengah dipasang dan di jacking setelah box girder pada tengah bentang
telah dicor dan mengeras sehingga struktur telah
menjadi statis taktentu.
Berikut langkah-langkah perhitungannya:
1. Hitung momen akibat beban – beban tambahan yang bekerja pada jembatan.
Perhitungan beban mati
- Beban mati tambahan
- Berat lapisan aspal = 24,64 KN/m
- Berat air hujan = 6,86 KN/m
atas bawah atas bawah atas bawah
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 OK
2 11960000000 20 Sc 5000000 17500000 -1.121 -1.061 1.948 0.799 -1.466 -1.383 -0.639 OK
3 28700000000 23 Sc 5750000 29000000 -1.857 -1.759 3.228 1.917 -3.518 -1.699 -2.147 OK
4 50220000000 31 Sc 7750000 44500000 -2.849 -2.699 4.953 3.354 -6.156 -2.194 -4.052 OK
5 76520000000 35 Sc 8750000 62000000 -3.970 -3.760 6.901 5.111 -9.379 -2.620 -6.448 OK
6 107600000000 40 Sc 10000000 82000000 -5.251 -4.973 9.127 7.187 -13.189 -3.038 -9.312 OK
7 153000000000 41 Sc 10100000 102200000 -6.544 -6.199 11.376 10.219 -18.753 -2.524 -13.922 OK
8 117200000000 40 Sc 10000000 82000000 -5.251 -4.973 9.127 7.828 -14.365 -2.396 -10.489 OK
9 86090000000 35 Sc 8750000 62000000 -3.970 -3.760 6.901 5.750 -10.552 -1.980 -7.621 OK
10 59780000000 31 Sc 7750000 44500000 -2.849 -2.699 4.953 3.993 -7.327 -1.556 -5.224 OK
11 38260000000 23 Sc 5750000 29000000 -1.857 -1.759 3.228 2.555 -4.690 -1.060 -3.319 OK
12 21520000000 20 Sc 5000000 17500000 -1.121 -1.061 1.948 1.437 -2.638 -0.745 -1.810 OK
13 9565412500 10 Sc 2500000 7500000 -0.480 -0.455 0.835 0.639 -1.172 -0.296 -0.818 OK
14 2391353125 5 Sc 1250000 2500000 -0.160 -0.152 0.278 0.160 -0.293 -0.152 -0.175 OK
15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 OK
F (N)
kumulatif
F/A
(Mpa)
F.e.y/I (Mpa) Mg.y/I (Mpa) Resultan (Mpa)KetJoint Mg (Nmm)
Jenis
tendon
F (N) sesuai
VSL
atas bawah atas bawah atas bawah
16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
17 2391353125 5 Sc 1250000 2 2500000 -0.160 -0.152 0.278 0.160 -0.293 -0.152 -0.175 OK
18 9565412500 10 Sc 2500000 2 7500000 -0.480 -0.455 0.835 0.639 -1.172 -0.296 -0.818 OK
19 21520000000 20 Sc 5000000 2 17500000 -1.121 -1.061 1.948 1.437 -2.638 -0.745 -1.810 OK
20 38260000000 23 Sc 5750000 2 29000000 -1.857 -1.759 3.228 2.555 -4.690 -1.060 -3.319 OK
21 59780000000 31 Sc 7750000 2 44500000 -2.849 -2.699 4.953 3.993 -7.327 -1.556 -5.224 OK
22 86090000000 35 Sc 8750000 2 62000000 -3.970 -3.760 6.901 5.750 -10.552 -1.980 -7.621 OK
23 117200000000 40 Sc 10000000 2 82000000 -5.251 -4.973 9.127 7.828 -14.365 -2.396 -10.489 OK
24 153000000000 41 Sc 10100000 2 102200000 -6.544 -6.199 11.376 10.219 -18.753 -2.524 -13.922 OK
25 117200000000 40 Sc 10000000 2 82000000 -5.251 -4.973 9.127 7.828 -14.365 -2.396 -10.489 OK
26 86090000000 35 Sc 8750000 2 62000000 -3.970 -3.760 6.901 5.750 -10.552 -1.980 -7.621 OK
27 59780000000 31 Sc 7750000 2 44500000 -2.849 -2.699 4.953 3.993 -7.327 -1.556 -5.224 OK
28 38260000000 23 Sc 5750000 2 29000000 -1.857 -1.759 3.228 2.555 -4.690 -1.060 -3.319 OK
29 21520000000 20 Sc 5000000 2 17500000 -1.121 -1.061 1.948 1.437 -2.638 -0.745 -1.810 OK
30 9565412500 10 Sc 2500000 0 7500000 -0.480 -0.455 0.835 0.639 -1.172 -0.296 -0.818 OK
31 2391353125 5 Sc 1250000 0 2500000 -0.160 -0.152 0.278 0.160 -0.293 -0.152 -0.175 OK
32 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Joint Mg (Nmm)Jenis
tendonF (N)
sesuai VSL
jumlah
strand
F (N)
kumulatif
F/A
(Mpa)
F.e.y/I (Mpa) Mg.y/I (Mpa) Resultan (Mpa)Ket
- Berat trotoar + kerb = 9,6 KN/m
- Berat tiang sandaran = 0,54 KN/m +
q1 = 41,64KN/m =
41,64 N/mm
- Beban segmen tengah bentang (segmen 15
dan 32) - Berat segmen (q2) = 390,425 KN/m
b. Beban lalu lintas
- BTR 21meter = 99 KN/m = 99 N/mm - BTR 60meter = 74,25 KN/m = 74,25 N/mm
- BGT = 539 KN = 539.000 N
- Beban truk = 263,25 KN = 263.250 N Karena BGT lebih besar dari pada beban truk maka
pada pembebanannya digunakan BGT karena yang
paling menentukan.
Rencanakan gaya pratekan dan jenis tendon yang dibutuhkan untuk memikul momen maximum
akibat beban tambahan dan beban lalu lintas yang
terjadi:
Tabel 6.5 Resume kontrol tegangan akibat tendon
pratekan pada pembebanan kombinassi 1
Tabel 6.6 Resume kontrol tegangan akibat tendon
pratekan pada pembebanan kombinassi 2
Tabel 6.7 Resume kontrol tegangan akibat tendon
pratekan pada pembebanan kombinassi 3
atas bawah atas bawah atas bawah
5 -4080720000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 0.273 -0.500 -4.526 -6.399 OK
6 -6376125000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 0.426 -0.782 -4.790 -9.545 OK
7 -9181620000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 0.613 -1.125 -4.089 -14.499 OK
8 2337707949 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 -0.156 0.287 -4.731 -9.653 OK
9 3456778000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 -0.231 0.424 -4.390 -6.649 OK
10 21120000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -1.411 2.589 -4.383 -6.525 OK
11 28380000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -1.896 3.479 -4.373 -3.730 OK
12 34220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.286 4.194 -3.571 -5.974 OK
13 38640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.581 4.736 -3.418 -4.439 OK
14 41640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.781 5.104 -3.474 -3.429 OK
15 43220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.887 5.298 -3.427 -3.060 OK
16 43220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.887 5.298 -3.427 -3.060 OK
17 41640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.781 5.104 -3.473 -3.429 OK
18 38640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.581 4.736 -3.418 -4.439 OK
19 34220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.286 4.194 -3.571 -5.974 OK
20 28380000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -1.896 3.479 -4.373 -3.730 OK
21 -19170000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.280 -2.350 -4.862 -6.418 OK
22 -35080000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 2.343 -4.300 -4.224 -10.765 OK
23 -52410000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 3.500 -6.424 -3.483 -15.757 OK
24 -71160000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 4.753 -8.722 -2.358 -21.489 OK
25 -52410000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 3.500 -6.424 -3.483 -15.757 OK
26 -35080000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 2.343 -4.300 -4.224 -10.765 OK
27 -19170000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.280 -2.350 -4.862 -6.418 OK
28 28380000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -1.896 3.479 -4.373 -3.730 OK
29 34220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.286 4.194 -3.571 -5.974 OK
30 38640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.581 4.736 -3.418 -4.439 OK
31 41640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.781 5.104 -3.474 -3.428 OK
32 43220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.887 5.298 -3.427 -3.060 OK
33 43220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.887 5.298 -3.427 -3.060 OK
34 41640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.781 5.104 -3.474 -3.429 OK
35 38640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.581 4.736 -3.418 -4.439 OK
36 34220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.286 4.194 -3.571 -5.974 OK
37 28380000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -1.896 3.479 -4.373 -3.730 OK
38 21120000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -1.411 2.589 -4.383 -6.525 OK
39 3456778000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 -0.231 0.424 -4.390 -6.649 OK
40 2337707949 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 -0.156 0.287 -4.731 -9.653 OK
41 -9181620000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 0.613 -1.125 -4.089 -14.499 OK
42 -6376125000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 0.426 -0.782 -4.790 -9.545 OK
43 -4080720000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 0.273 -0.500 -4.526 -6.399 OK
JointF (sesuai
VSL)MT (Nmm)
Jenis
Tendon
F/A
(Mpa)
F.e.y/I (Mpa) Mt.y/I (Mpa)Resultan akhir
(Mpa) Ket
atas bawah atas bawah atas bawah
5 -25100000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 1.676 -3.077 -3.122 -8.976 OK
6 -35680000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.383 -4.373 -2.833 -13.137 OK
7 -47991620000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 3.205 -5.882 -1.497 -19.256 OK
8 -40210000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.686 -4.929 -1.889 -14.869 OK
9 -32940000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.200 -4.038 -1.959 -11.110 OK
10 -26180000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 1.749 -3.209 -1.224 -12.322 OK
11 -19920000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 1.330 -2.442 -1.147 -9.650 OK
12 -14180000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.947 -1.738 -0.338 -11.906 OK
13 -8952778209 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.598 -1.097 -0.239 -10.273 OK
14 -4231952910 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.283 -0.519 -0.410 -9.051 OK
15 -21217611 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.001 -0.003 -0.539 -8.360 OK
16 -21217611 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.001 -0.003 -0.539 -8.360 OK
17 -21217611 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.001 -0.003 -0.691 -8.535 OK
18 -4231952910 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.283 -0.519 -0.554 -9.694 OK
19 -8952778209 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.598 -1.097 -0.687 -11.265 OK
20 -14180000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 0.947 -1.738 -1.530 -8.947 OK
21 -19170000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.280 -2.350 -4.862 -6.418 OK
22 -35080000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 2.343 -4.300 -4.224 -10.765 OK
23 -52410000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 3.500 -6.424 -3.483 -15.757 OK
24 -71160000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 4.753 -8.722 -2.358 -21.489 OK
25 -52410000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 3.500 -6.424 -3.483 -15.757 OK
26 -35080000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 2.343 -4.300 -4.224 -10.765 OK
27 -19170000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.280 -2.350 -4.862 -6.418 OK
28 6326296639 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -0.423 0.775 -2.900 -6.433 OK
29 16270000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -1.087 1.994 -2.372 -8.174 OK
30 24800000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -1.656 3.040 -2.493 -6.136 OK
31 31900000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.131 3.910 -2.823 -4.622 OK
32 41850000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.795 5.130 -3.336 -3.228 OK
33 41850000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.795 5.130 -3.336 -3.228 OK
34 34660000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.315 4.248 -3.007 -4.284 OK
35 27110000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -1.811 3.323 -2.647 -5.853 OK
36 18140000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -1.212 2.223 -2.497 -7.945 OK
37 7756801199 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -0.518 0.951 -2.995 -6.258 OK
38 -4050325350 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 0.271 -0.496 -2.702 -9.610 OK
39 -17280000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 1.154 -2.118 -1.959 -11.110 OK
40 -31920000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.132 -3.912 -1.889 -14.869 OK
41 -47991620000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 3.205 -5.882 -1.497 -19.256 OK
42 -35680000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.383 -4.373 -2.833 -13.137 OK
43 -25100000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 1.676 -3.077 -3.122 -8.976 OK
JointF (sesuai
VSL)
F/A
(Mpa)
Jenis
TendonMT (Nmm) Ket
F.e.y/I (Mpa) Mt.y/I (Mpa)Resultan akhir
(Mpa)
atas bawah atas bawah atas bawah
5 -25100000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 1.676 -3.077 -3.122 -8.976 OK
6 -35680000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.383 -4.373 -2.833 -13.137 OK
7 -47991620000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 3.205 -5.882 -1.497 -19.256 OK
8 -40770000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.723 -4.997 -1.852 -14.937 OK
9 -34070000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.276 -4.176 -1.884 -11.248 OK
10 -27870000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 1.861 -3.416 -1.111 -12.530 OK
11 -22190000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 1.482 -2.720 -0.995 -9.928 OK
12 -17010000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 1.136 -2.085 -0.149 -12.253 OK
13 -12350000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.825 -1.514 -0.012 -10.689 OK
14 -8192728543 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.547 -1.004 -0.145 -9.537 OK
15 -4547818335 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.304 -0.557 -0.237 -8.915 OK
16 -4547818335 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.304 -0.557 -0.237 -8.915 OK
17 -7044296427 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.470 -0.863 -0.222 -9.396 OK
18 -10470000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.699 -1.283 -0.137 -10.459 OK
19 -14400000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.962 -1.765 -0.323 -11.933 OK
20 -18850000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 1.259 -2.310 -1.218 -9.519 OK
21 -23800000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.590 -2.917 -4.553 -6.985 OK
22 -29270000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.955 -3.588 -4.612 -10.053 OK
23 -35240000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 2.354 -4.319 -4.629 -13.653 OK
24 -41730000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 2.787 -5.115 -4.323 -17.881 OK
25 -35240000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 2.354 -4.319 -4.629 -13.653 OK
26 -29270000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.955 -3.588 -4.612 -10.053 OK
27 -23800000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.590 -2.917 -4.553 -6.985 OK
28 35250000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -2.354 4.321 -4.832 -2.888 OK
29 42800000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.859 5.246 -4.144 -4.922 OK
30 48940000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -3.269 5.999 -4.105 -3.177 OK
31 53660000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -3.584 6.577 -4.277 -1.955 OK
32 57590000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -3.846 7.059 -4.387 -1.299 OK
33 57590000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -3.846 7.059 -4.387 -1.299 OK
34 53660000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -3.584 6.577 -4.276 -1.955 OK
35 48940000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -3.269 5.999 -4.105 -3.177 OK
36 42800000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.859 5.246 -4.144 -4.922 OK
37 35250000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -2.354 4.321 -4.832 -2.888 OK
38 26270000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -1.755 3.220 -4.727 -5.894 OK
39 -17280000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 1.154 -2.118 -1.884 -11.248 OK
40 -31920000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.132 -3.912 -1.852 -14.937 OK
41 -47991620000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 3.205 -5.882 -1.497 -19.256 OK
42 -35680000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.383 -4.373 -2.833 -13.137 OK
43 -25100000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 1.676 -3.077 -3.122 -8.976 OK
Joint
Resultan akhir
(Mpa) KetMt.y/I (Mpa)F (sesuai
VSL)
F/A
(Mpa)
F.e.y/I (Mpa)MT (Nmm)
Jenis
Tendon
5.7 Perhitungan Kehilangan Gaya Prategang
5.7.1 Perhitungan kehilangan gaya prategang
langsung
a. Kehilangan gaya prategang akibat
perpendekan elastis (ES)
ci
cir
sesE
fEKES
Tabel 6.33 Perhitungan Persentase Kehilangan
Gaya Prategang akibat perpendekan elastis pada tahap kantilefer
b. Kehilangan gaya prategang akibat gesekan
kabel dan wooble effect KL
ox eFF
Tabel 6.35 Perhitungan Persentase Kehilangan
Gaya Prategang akibat gesekan kabel dan wooble
effect pada tahap kantilefer
Tabel 6.36 Perhitungan Persentase Kehilangan
Gaya Prategang akibat gesekan kabel dan wooble effect pada tahap service
c. Kehilangan gaya prategang akibat slip
angkur
XLK
02
LK
dEX s
0
Tabel 6.37 Perhitungan Persentase Kehilangan Gaya Prategang akibat slip angkur pada tahap
kantilefer
Tabel 6.38 Perhitungan Kehilangan Gaya Prategang
akibat slip angkur pada tahap service
5.7.2 Perhitungan kehilangan gaya prategang
berdasarkan fungsi waktu
a. Kehilangan gaya prategang akibat rangkak
beton (CR)
cdscir
c
s
cr ffE
EKCR
I
eMfcds
Tabel 6.39 Perhitungan Persentase Kehilangan Gaya Prategang akibat rangkak beton pada tahap
kantilefer
Tabel 6.40 Perhitungan Persentase Kehilangan Gaya Prategang akibat rangkak beton pada tahap
kantilefer
Joint Fo (N) A(mm2) I(mm
4) Mg(Nmm) e Fo/A Fo.e
2/I M.e/I fcir Eci Es ES Loss%
1 0 2E+07 1.58E+13 0 0 0 0 0 0 29351.5 200000 0 0
2 17500000 2E+07 1.58E+13 11960000000 908 -1.121 -0.911 0.686 -1.346 29351.5 200000 4.586 0.375
3 29000000 2E+07 1.58E+13 28700000000 908 -1.857 -1.510 1.645 -1.721 29351.5 200000 5.865 0.480
4 44500000 2E+07 1.58E+13 50220000000 908 -2.849 -2.316 2.879 -2.287 29351.5 200000 7.792 0.638
5 62000000 2E+07 1.58E+13 76520000000 908 -3.970 -3.227 4.386 -2.811 29351.5 200000 9.578 0.784
6 82000000 2E+07 1.58E+13 107600000000 908 -5.251 -4.268 6.168 -3.351 29351.5 200000 11.418 0.935
7 102200000 2E+07 1.58E+13 153000000000 908 -6.544 -5.320 8.770 -3.094 29351.5 200000 10.541 0.863
8 82000000 2E+07 1.58E+13 117200000000 908 -5.251 -4.268 6.718 -2.801 29351.5 200000 9.543 0.781
9 62000000 2E+07 1.58E+13 86090000000 908 -3.970 -3.227 4.935 -2.263 29351.5 200000 7.709 0.631
10 44500000 2E+07 1.58E+13 59780000000 908 -2.849 -2.316 3.427 -1.739 29351.5 200000 5.925 0.485
11 29000000 2E+07 1.58E+13 38260000000 908 -1.857 -1.510 2.193 -1.173 29351.5 200000 3.998 0.327
12 17500000 2E+07 1.58E+13 21520000000 908 -1.121 -0.911 1.234 -0.798 29351.5 200000 2.719 0.223
13 7500000 2E+07 1.58E+13 9565412500 908 -0.480 -0.390 0.548 -0.322 29351.5 200000 1.098 0.090
14 2500000 2E+07 1.58E+13 2391353125 908 -0.160 -0.130 0.137 -0.153 29351.5 200000 0.522 0.043
15 0 2E+07 1.58E+13 0 0 0 0 0 0 29351.5 200000 0 0
Joint L (m) K K x L x KL + e^-(KL + ) loss (%)
1 0 0.0026 0 0 0.2 0 0 1.000 1.000 Fo 0
2 15.75 0.0026 0.04095 0 0.2 0 0.04095 0.960 0.904 Fo 9.636
3 12.25 0.0026 0.03185 0 0.2 0 0.03185 0.969 0.912 Fo 8.810
4 8.75 0.0026 0.02275 0 0.2 0 0.02275 0.978 0.920 Fo 7.976
5 5.25 0.0026 0.01365 0 0.2 0 0.01365 0.986 0.929 Fo 7.135
6 3.5 0.0026 0.0091 0 0.2 0 0.0091 0.991 0.991 Fo 0.906
7 0 0 0 0 0 0 0 1 1.000 Fo 0.000
8 3.5 0.0026 0.0091 0 0.2 0 0.0091 0.991 0.991 Fo 0.906
9 5.25 0.0026 0.01365 0 0.2 0 0.01365 0.986 0.929 Fo 7.135
10 8.75 0.0026 0.02275 0 0.2 0 0.02275 0.978 0.920 Fo 7.976
11 12.25 0.0026 0.03185 0 0.2 0 0.03185 0.969 0.912 Fo 8.810
12 15.75 0.0026 0.04095 0 0.2 0 0.04095 0.960 0.904 Fo 9.636
13 19.25 0.0026 0.05005 0 0.2 0 0.05005 0.951 0.895 Fo 10.454
14 22.75 0.0026 0.05915 0 0.2 0 0.05915 0.943 0.887 Fo 11.266
15 0 0.0026 0 0 0.2 0 0 1.000 1.000 Fo 0
F akhir
Joint L (m) K K x L x KL + e^-(KL + ) loss (%)
5 3.5 0.0026 0.0091 0.279 0 0.1 0.064922 0.937 0.937 F 6.286
6 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.929 F 7.1349
7 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.92 F 7.9761
8 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.912 F 8.8098
9 3.5 0.0026 0.0091 0.279 0 0.1 0.064922 0.937 0.855 F 14.542
10 3.5 0.0026 0.0091 0.279 0 0.1 0.064922 0.937 0.937 F 6.286
11 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.929 F 7.1349
12 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.92 F 7.9761
13 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.912 F 8.8098
14 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.904 F 9.6358
15 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.895 F 10.454
16 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.887 F 11.266
17 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.879 F 12.069
18 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.871 F 12.866
19 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.863 F 13.655
20 3.5 0.0026 0.0091 0.279 0 0.1 0.064922 0.937 0.809 F 19.083
21 3.5 0.0026 0.0091 0.279 0 0.1 0.064922 0.937 0.937 F 6.286
22 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.929 F 7.1349
23 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.92 F 7.9761
24 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.912 F 8.8098
25 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.904 F 9.6358
26 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.895 F 10.454
27 3.5 0.0026 0.0091 0.279 0 0.1 0.064922 0.937 0.839 F 16.083
F akhir
Joint L (mm) K x Es d Es x d ( x /K+L) X (m) Mpa) Loss%
1 21000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 221.983 1.442 0.118
2 17500 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 202.642 1.579 0.129
3 14000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 181.248 1.766 0.145
4 10500 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 156.966 2.039 0.167
5 7000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 128.162 2.497 0.204
6 3500 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 90.624 3.531 0.289
7 0 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 0.000 0.000 0.000
8 3500 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 90.624 3.531 0.289
9 7000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 128.162 2.497 0.204
10 10500 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 156.966 2.039 0.167
11 14000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 181.248 1.766 0.145
12 17500 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 202.642 1.579 0.129
13 21000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 221.983 1.442 0.118
14 24500 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 239.769 1.335 0.109
15 28000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 256.324 1.248 0.102
Joint L (m) K x Es d Es x d ( x /K+L) X (m) Loss
7 21000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 221.983 1.442 0.118
15/16 53000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 352.653 0.907 0.074
24 28000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 256.324 1.248 0.102
joint Mg e fcir I fcds Kcir Es Ecfcir-
fcdsEs/Ec
CR
(MPa)loss %
1 0 0 0 1.5843E+13 0 1.6 200000 36406 0 5.4936 0 0
2 11960000000 908 1.346 1.5843E+13 0.686 1.6 200000 36406 0.660 5.494 5.805 0.475
3 28700000000 908 1.721 1.5843E+13 1.645 1.6 200000 36406 0.076 5.494 0.671 0.055
4 50220000000 908 2.287 1.5843E+13 2.879 1.6 200000 36406 0.591 5.494 5.199 0.426
5 76520000000 908 2.811 1.5843E+13 4.386 1.6 200000 36406 1.575 5.494 13.844 1.133
6 107600000000 908 3.351 1.5843E+13 6.168 1.6 200000 36406 2.816 5.494 24.754 2.027
7 153000000000 908 3.094 1.5843E+13 8.770 1.6 200000 36406 5.676 5.494 49.891 4.084
8 117200000000 908 2.801 1.5843E+13 6.718 1.6 200000 36406 3.917 5.494 34.428 2.818
9 86090000000 908 2.263 1.5843E+13 4.935 1.6 200000 36406 2.672 5.494 23.487 1.923
10 59780000000 908 1.739 1.5843E+13 3.427 1.6 200000 36406 1.687 5.494 14.832 1.214
11 38260000000 908 1.173 1.5843E+13 2.193 1.6 200000 36406 1.020 5.494 8.963 0.734
12 21520000000 908 0.798 1.5843E+13 1.234 1.6 200000 36406 0.436 5.494 3.828 0.313
13 9565412500 908 0.322 1.5843E+13 0.548 1.6 200000 36406 0.226 5.494 1.986 0.163
14 2391353125 908 0.153 1.5843E+13 0.137 1.6 200000 36406 0.016 5.494 0.141 0.012
15 0 0 0 1.5843E+13 0 1.6 200000 36406 0 5.4936 0 0
joint Mmenerus e fcir I fcds Kcir Es Ecfcir-
fcdsEs/Ec
CR
(MPa)% loss
7 47991620000 758 0.391 1.5843E+13 2.296 1.6 200000 36406 1.906 5.494 16.752 1.371
15/16 57590000000 1792 -2.31 1.5843E+13 6.514 1.6 200000 36406 8.827 5.494 77.585 6.352
24 71160000000 758 0.607 1.5843E+13 3.405 1.6 200000 36406 2.798 5.494 24.593 2.013
b. Kehilangan gaya prategang akibat susut
beton
RHS
VEKSH ssh 10006,01102,8 6
Karena penampang box sama di sepanjang bentang maka nilai kehilangan pratekan akibat susut beton
juga akan sama, dengan perhitungan sebagai berikut
: V = 15,617 m
2
S = 35,427 m
Es = 200.000 MPa
RHS
VEKSH ssh 10006,01102,8 6
75100427,35
617,1506,0110273,0102,8 56
= 22,014 MPa
% Loss = 100745.17,0
014,22 % = 1,802 %
c. Kehilangan gaya prategang akibat
relaksasi baja
Tabel 6.41 Perhitungan Persentase Kehilangan
Gaya Prategang akibat relaksasi baja pada tahap
kantilefer joint Kre J C SH CR ES RE loss
1 129.786 0.142 1 22.014 0.000 0.000 126.660 10.369
2 129.786 0.142 1 22.014 5.805 4.586 125.184 10.248
3 129.786 0.142 1 22.014 0.671 5.865 125.732 10.293
4 129.786 0.142 1 22.014 5.199 7.792 124.815 10.218
5 129.786 0.142 1 22.014 13.844 9.578 123.334 10.097
6 129.786 0.142 1 22.014 24.754 11.418 121.523 9.949
7 129.786 0.142 1 22.014 49.891 10.541 118.078 9.667
8 129.786 0.142 1 22.014 34.428 9.543 120.416 9.858
9 129.786 0.142 1 22.014 23.487 7.709 122.230 10.007
10 129.786 0.142 1 22.014 14.832 5.925 123.712 10.128
11 129.786 0.142 1 22.014 8.963 3.998 124.819 10.219
12 129.786 0.142 1 22.014 3.828 2.719 125.730 10.293
13 129.786 0.142 1 22.014 1.986 1.098 126.222 10.333
14 129.786 0.142 1 22.014 0.141 0.522 126.566 10.361
15 129.786 0.142 1 22.014 0.000 0.000 126.660 10.369 Tabel 6.42 Perhitungan Persentase Kehilangan
Gaya Prategang akibat relaksasi baja pada tahap service
joint Kre J C SH CR ES RE loss
7 129.786 0.142 1 22.014 16.752 1.331 124.092 10.159
15/16 129.786 0.142 1 22.014 77.585 7.881 114.524 9.376
24 129.786 0.142 1 22.014 24.593 2.069 122.874 10.059
Tabel 6.43 Perhitungan Persentase Kehilangan
Gaya Prategang total pada tahap kantilefer. joint loss
1 12.171
2 12.901
3 12.630
4 13.084
5 13.817
6 14.712
7 16.416
8 15.260
9 14.363
10 13.629
11 13.082
12 12.631
13 12.388
14 12.218
15 12.171
Tabel 6.44 Perhitungan Persentase Kehilangan Gaya Prategang total pada tahap service
joint loss
7 12.070
15/16 11.823
24 12.031
5.9 Perhitungan Penulangan Box Girder Sebelum melakukan perencanaan penulangan,
terlebih dahulu dilakukan analisa struktur dengan
menggunakan program bantu SAP 2000. Dalam analisanya yaitu dengan permodelan jembatan
dalam bentuk 3D sehingga dapat mendekati model
jembatan yang sebenarnya Beban-beban yang
diperhitungkan dalam analisa tersebut yaitu antara lain :
Beban trotoar
Pejalan kaki = 1.600 N/m
Berat trotoar + kerb = 9.600 N/m Berat tiang sandaran= 702 N/m +
qtepi =11.902 N/m
=11,902 N/mm
Beban mati tambahan
Berat lapisan aspal = 24.640 N/m
Berat air hujan = 6.860 N/m +
qtengah = 31.500 N/m = 31,500 N/mm
UDL 21meter = 99 KN/m = 99 N/mm
UDL 60meter = 74,25 KN/m = 74,25 N/mm
KEL = 539 KN = 539.000 N
Momen maximum yang terjadi pada box girder adalah :
M. pelat atas = 1.271.046.672 N.mm
Dipasang tulangan utama sejarak 50 mm (D25-50
dengan As = 9812,5 mm2) dan tulangan pembagi
sejarak 75 (D25-75)
(%)
(%)
M. pelat badan = 600.454.046 N.mm
Dipasang tulangan utama sejarak 100 mm (D25-
100 dengan As = 4906,3 mm2) dan tulangan pembagi
sejarak 100 (D25-100)
M. pelat bawah = 457.737.454 N.mm
Dipasang tulangan utama sejarak 100 mm (D25-
100 dengan As = 4906,3 mm2) dan tulangan pembagi
sejarak 100 (D25-100)
5.9.1 Perhitungan Tulangan Geser
a. Gaya geser yang harus dipikul oleh tulangan
geser Contoh perhitungan pada joint 9:
Vu = 20.466.141 N
Vn = Vu/ø = 20.466.141 / 0,7 = 29.237.345
Vs = cn VV
= 982.412..18345.237.29
= 10.824.363 N
b. Perencanaan jarak tulangan (S) dan
diameter tulangan Tabel 6.53 Perhitungan tulangan geser yang
diperlukan.
5.10 Kontrol Kekuatan dan Stabilitas Struktur
5.10.1 Kontrol Momen Retak Perumusan tegangan pada saat jacking tahap service
untuk daerah tarik serat bawah adalah :
Mcr = b
r
bc
eff
effy
If
yA
IFeF
Perumusan momen retak untuk daerah tarik serat
atas (pada tahap kantilefer) adalah sebagai berikut :
Mcr = a
r
ac
eff
effy
If
yA
IFeF
Untuk kontrol pada tahap kantilefer dilakukan pada
joint yang mengalami momen terbesar Mu = 153.000.000.000 Nmm.
Didapat :
Mcr = arbeff WfkeF
= 226.419.153.800 Nmm
Syarat : Mcr > Mu
226.419.153.800 Nmm > 153.000.000.000 Nmm
……. OK
5.10.2 Kontrol Momen Batas
Dengan menggunakan kesetimbangan statis aksial
dan momen pada box yang akan dianalisa, maka dapat dicari momen tahanan batas balok (Mu). SNI
membatasi agar momen elastik untuk pola
pembebanan berfaktor (1,3D+1,8L) tidak melampaui nilai Mu.
Aps = 36.684,8 mm2
dp = ya + e = 2850
p
ps
pdb
A= 0,00163
'
5,01c
pu
ppupsf
fff = 1703,655 MPa
3,0'c
psp
pf
f
= 0,0463 3,0 …OK
Tp = Aps × fps = 62.498.242,94 N
Keseimbangan statik aksial
C = Tp
0,85.fc’.b.a = Tp
a = bf
T
c
p
'85,0= 155,12 mm
Mn = 2
adT pp
=173.272.598.000 Nmm
Joint fc' bw d Vs </> KontrolS1
(mm)
S2
(mm)
S
pakai
(mm)
fy
(Mpa)
Av
(mm2)
Av
pakai
(mm2)
Av
Tulangan
(mm2)
jumlah
tulanga
n
Ø tul
pakai
(mm)
1 60 7900 2850 8720022 < 116266960 2137.5 600 100 400 765 765 1257 4 20
2 60 7900 2850 9409616 < 116266960 2137.5 600 100 400 825 825 1257 4 20
3 60 7900 2850 4928526 < 116266960 2137.5 600 100 400 432 658 1257 4 20
4 60 7900 2850 2528539 < 116266960 2137.5 600 100 400 222 658 1257 4 20
5 60 7900 2850 12171464 < 116266960 2137.5 600 100 400 1068 1068 1257 4 20
6 60 7900 2850 62510334 < 116266960 2137.5 600 100 400 1523 1523 1964 4 25
7 60 7900 2850 18408399 < 116266960 2137.5 600 100 400 449 658 1964 4 25
8 60 7900 2850 57630074 < 116266960 2137.5 600 100 400 1404 1404 1964 4 25
9 60 7900 2850 10824363 < 116266960 2137.5 600 100 400 950 950 1257 4 20
10 60 7900 2850 4436745 < 116266960 2137.5 600 100 400 389 658 1257 4 20
11 60 7900 2850 -730571 < 116266960 2137.5 600 100 400 64 658 1257 4 20
12 60 7900 2850 -815643 < 116266960 2137.5 600 100 400 72 658 1257 4 20
13 60 7900 2850 1859058 < 116266960 2137.5 600 100 400 163 658 1257 4 20
14 60 7900 2850 5057591 < 116266960 2137.5 600 100 400 444 658 1257 4 20
15 60 7900 2850 10906657 < 116266960 2137.5 600 100 400 957 957 1257 4 20
16 60 7900 2850 11955183 < 116266960 2137.5 600 100 400 1049 1049 1257 4 20
17 60 7900 2850 6588921 < 116266960 2137.5 600 100 400 578 658 1257 4 20
18 60 7900 2850 3142303 < 116266960 2137.5 600 100 400 276 658 1257 4 20
19 60 7900 2850 373816.7 < 116266960 2137.5 600 100 400 33 658 1257 4 20
20 60 7900 2850 416861.9 < 116266960 2137.5 600 100 400 37 658 1257 4 20
21 60 7900 2850 2641482 < 116266960 2137.5 600 100 400 232 658 1257 4 20
22 60 7900 2850 7732971 < 116266960 2137.5 600 100 400 678 678 1257 4 20
23 60 7900 2850 72544710 < 116266960 2137.5 600 100 400 1768 1768 1964 4 25
24 60 7900 2850 26716276 < 116266960 2137.5 600 100 400 651 658 1964 4 25
25 60 7900 2850 68172229 < 116266960 2137.5 600 100 400 1661 1661 1964 4 25
26 60 7900 2850 11009335 < 116266960 2137.5 600 100 400 966 966 1257 4 20
27 60 7900 2850 5271295 < 116266960 2137.5 600 100 400 462 658 1257 4 20
28 60 7900 2850 26140279 < 116266960 2137.5 600 100 400 1764 1764 1964 4 25
29 60 7900 2850 1508078 < 116266960 2137.5 600 100 400 132 658 1257 4 20
30 60 7900 2850 1202379 < 116266960 2137.5 600 100 400 105 658 1257 4 20
31 60 7900 2850 1897902 < 116266960 2137.5 600 100 400 166 658 1257 4 20
32 60 7900 2850 2634878 < 116266960 2137.5 600 100 400 231 658 1257 4 20
33 60 7900 2850 2958810 < 116266960 2137.5 600 100 400 260 658 1257 4 20
34 60 7900 2850 5402970 < 116266960 2137.5 600 100 400 474 658 1257 4 20
35 60 7900 2850 5693493 < 116266960 2137.5 600 100 400 499 658 1257 4 20
36 60 7900 2850 6657235 < 116266960 2137.5 600 100 400 584 658 1257 4 20
37 60 7900 2850 27605840 < 116266960 2137.5 600 100 400 1863 1863 1964 4 25
38 60 7900 2850 3756127 < 116266960 2137.5 600 100 400 329 658 1257 4 20
39 60 7900 2850 3215722 < 116266960 2137.5 600 100 400 282 658 1257 4 20
40 60 7900 2850 72173222 < 116266960 2137.5 600 100 400 1759 1759 1964 4 25
41 60 7900 2850 33773378 < 116266960 2137.5 600 100 400 823 823 1964 4 25
42 60 7900 2850 68222334 < 116266960 2137.5 600 100 400 1662 1662 1964 4 25
43 60 7900 2850 8269820 < 116266960 2137.5 600 100 400 725 725 1257 4 20
44 60 7900 2850 205591.1 < 116266960 2137.5 600 100 400 18 658 1257 4 20
45 60 7900 2850 2893450 < 116266960 2137.5 600 100 400 254 658 1257 4 20
46 60 7900 2850 5038351 < 116266960 2137.5 600 100 400 442 658 1257 4 20
47 60 7900 2850 8720022 < 116266960 2137.5 600 100 400 765 765 1257 4 20
Mu = Mn = 155.945.338.200 Nmm
Dari hasil analisa struktur dengan pola
pembebanan berfaktor (1,3D+1,8L) didapat
momen maksimum pada joint 15 sebesar 92.960.000.000 Nmm
Syarat :
Mu > M.max
155.945.338.200 Nmm > 92.960.000.000 Nmm ……OK
Perhitungan momen penyebab torsi
a. Momen akibat UDL - MUDL = 6.615 KN.m
b. Momen akibat KEL
- MKEL = 1.560,65 KN.m
c. Momen akibat beban angin
Ada dua beban pengaruh akibat beban angin
yang bekerja pada struktur jembatan yaitu : - Beban angin yang bekerja pada truk setinggi
2m dan panjang 9m diatas jembatan sebesar:
Tew-2 = 2,0515 KN/m
P.Tew-2 = Tew-2 × panjang truck = 2,0515 × 9 = 18,464 KN
M. Tew-2 = P.Tew-2 × ( 2 + ya )
= 18,464 × ( 2 + 1,0581 ) = 56,465 KN.m
- Beban angin yang bekerja pada sisi samping
box girder sebesar Tew. Adapun perhitungannya adalah sebagai berikut:
a.b = luas bagian samping yang terkena
angin = 27 m2
Tew = 0,0006×Cw×Vw2×a.b
= 0,0006 × 1,3956 × 352 × 27
= 27,7 KN
M. Tew = 12,23767 KN.m Jadi, M.total yang dapat menimbulkan torsi :
Tu = (1,8( MBTR + MBGT)) + 1,3(M.Tew +
M.Tew-2)
= (1,8( 6.615 + 1.560,65 )) + 1,3( 12,23767+ 56,465 )
= 14.805,48347 KN.m = 14.805.483.470
N.mm
Perhitungan torsi ijin
Tu ijin = 25,0crT
= 0,7 ×180.571.541.174 × 0,25
= 31.600.019.706 N.mm
Syarat : Tu ijin < Tu
31.600.019.706 N.mm <14.805.483.470N.mm
…OK
Dari perhitungan di atas dapat disimpulkan bahwa
tidak diperlukan adanya tulangan torsi.
5.10.3 Kontrol gaya membelah
Syarat : '5,0 cijin f = 4,031 MPa
Apabila ijiny max maka tidak perlu tulangan
membelah tambahan
ijiny max maka perlu tulangan
membelah tambahan
Dari hasil perhitungan didapat :
max= 7,24 × 0,429 = 3,106 MPa ijin = 4,031
MPa
Maka dipakai tulangan membelah minimum. Kebutuhan tulangan untuk tiap web :
Digunakan tulangan D24 dengan tegangan leleh
300 N/mm2
As = 3005,02
67,666.255.2= 7518,89 mm
2
Jumlah tulangan = 2
2414,325,0
89,7518 = 16,63 ≈
17 buah, dipasang dengan jarak 100 mm.
5.10.4 Kontrol Lendutan
Lendutan yang tejadi pada kombinasi jembatan
tidak boleh lebih dari y = 800
Ldimana L adalah
panjang bentang jembatan yang ditinjau. Kontrol
lendutan dilakukan pada saat transfer dimana beban
luar belum bekerja, dan juga pada saat service
setelah beban luar bekerja. Lendutan yang terjadi pada struktur jembatan diakibatkan oleh antara lain
:
Beban mati (berat sendiri, beban mati
tambahan)
Beban hidup (BTR, BGT, Truk)
Gaya prategang
Dari hasill analisa dengan program SAP didapat
lendutan maximum pada saat service yaitu sebesar
8 mm.
service <
ijin
service <
800
L
9,479 mm < 800
000.60 mm
9,479 mm < 75 mm …. OK
5.10.5 Perencanaan shear key pada joint antar
segmen Perencanaan joint pada balok segmental diambil
sebagai contoh adalah pada joint 7
Tegangan geser
Vc =Vn+vp=33.853.893,9+570,526= 33.854.464,43 N
τ =
c
c
A
V= 6,6433 MPa
Perhitungan tegangan geser ijin :
MPafctarikijin 873,3605,0'5,0
MPafctekanijin 276045,0'45,0
Letak titik 1 dan 2 terhadap c.g.c :
y1 = 329,8 mm
y2 = 1345,5 mm
Perhitungan tegangan di titik 1 :
13
9
110584,1
8,3291024,251
15617000
000.200.121
I
yM
A
F an
= – 12,6832 MPa (tekan)
Tegangan di titik 2 :
13
9
210584,1
5,13451024,251
15617000
000.200.121
I
yM
A
F an
= – 23,5558 MPa (tekan)
Kontrol tegangan geser :
Titik 1 :
22
1115,05,0t
184,9342,6
1.1t 2,843 MPa < 3,873 MPa……OK
21t –15,526 MPa < –27 MPa ……. OK
Titik 2 :
22
2225,05,0t
522,13778,11
1.2t 1,744 MPa < 3,873 MP…OK
22t –25,300 MPa < –27 MPa … OK
BAB VI
METODE PELAKSANAAN
6.1 Prinsip Tahap Konstruksi
Sistem penarikan tendon (jacking) dilakukan sesuai dengan sistem balance cantilefer yaitu
dengan melakukan stressing berturut-turut, yang
dimulai dari pilar. Kemudian diikuti stressing untuk tendon mennerus yang dilakukan setelah
pengecoran segmen penghubung. Setelah itu
dilakukan stressing untuk tendon tambahan sebagai penahan adanya tegangan tarik di serat atas pada
salah satu kombinasi pembebanan.
6.2 Prinsip Tahap Stressing Tendon
Selama tahap stressing tendon menggunakan internal prestressing dilakukan dalam tiga tahap
utama, yaitu :
Tahap 1 : pada tahap ini pemasangan tendon
dilakukan segera setelah penempatan posisi
setiap segmen box girder telah selesai dilakukan. Pamasangannya dimulai dari atas
pilar kemudian dilanjutkan dengan pemasangan
box selanjutnya di samping kiri dan kanannya secara konstan dan seimbang. Tendon ini
disebut tendon kantilefer.
Tahap 2 : pada tahap ini pemasangan tendon
dilakukan segera setelah beton penyambung
pada tengah bentang selesai dicor sehingga
jembatan telah menjadi balok menerus.
Tahap 3 : pada tahap ini dilakukan pemasangan
tendon tambahan (untuk memikiul momen
negatif pada salah satu kombinasi) dilakukan segera setelah tahap 2 selesai.
6.3 Tahap Pelaksanaan Post Tensioning Girder
6.3.1 Penempatan posisi box girder
Mula-mula segmen box girder pracetak
diangkut dari lokasi fabrikasi menuju jembatan
dengan menggunakan papan luncur yang diratik
oleh truk. Setelah sampai di lokasi kemudian box girder diangkat dengan launching gantry
dan digerakkan menuju titik posisi box yang
dikehendaki. Launching gantry harus mampu
memikul beban pengangkatan dua box girder sekaligus, karena kedua box diturunkan secara
bersamaan untuk dilakukan stressing
setelahnya.
Sebelum box girder diturunkan, terlebih dahulu
dilakukan pemolesan epoxy untuk melumasi
permukaan antara sambungan segmen. Hal ini
bertujuan untuk merekatkan sambungan antar
box girder, mencegah masuknya air, serta transfer gaya geser setelah epoxy telah
mengeras. Epoxy juga berfungsi sebagai
penyegel di sekeliling lubang grouting untuk mencegah hilangnya cairan pada saat grouting
berlangsung. Setelah epoxy telah diaplikasikan,
dan sebelum epoxy mengeras, box kemudian diturunkan dan direkatkan. Bersama itu
dilakukan pemasangan tendon kantilefer dan
dilakukan stressing.
Pada sambungan antara selubung kabel (duct)
antar segmen digunakan coupler (yaitu
selubung kabel dengan diameter lebih besar)
dan dilengkapi dengan pita perekat untuk menghindari masuknya air ke dalam duct.
6.3.2 Pemasangan kabel prategang
Strand/kabel prategang dimasukan kedalam
duct secara manual pada saat posisi/elevasi box girder telah sesuai.
6.3.3 Penarikan kabel
Stressing dapat segera dilaksanakan setelah
pemasangan strand/kabel prategang.
Stressing (penarikan) dilakukan sesuai dengan
perhitungan sebelumnya dari gaya F yang
diperlukan pada masing-masing joint.
6.4 Pekerjaan Grouting
Sebelum pekerjaan grouting dilakukan,
selubung kabel (duct) dibersihkan terlebih
dahulu dengan mengalirkan air bersih
kedalamnya melalui lubang inlet. Hal ini juga
untuk memastikan tidak adanya sumbatan pada lubang inlet dan outlet.
Bahan untuk grout adalah semen portland, air,
dan grout admixture sebanyak 228 gram dengan
nilai rasio berat air-semen tidak boleh melebihi 0,45. Bahan tambahan tidak boleh mengandung
kalsium klorida karena merupakan bahan yang
berbahaya bagi ketahanan baja prategang.
Pada pelaksanaan pekerjaan grouting semua
bahan-bahan grouting harus diaduk di dalam
mixer hingga mencapai campuran yang
homogen. Kemudian campuran tersebut
dipompakan melalui lubang inlet dengan electrical grouting pump dengan tekanan
maximum sebesar 0,34 MPa.
6.5 Tahap Stressing Continuity Tendon
6.5.1 Segment closure
Pekerjaan segmen closure adalah pekerjaan pengecoran segmen penutup atau penyambung yang
berada di tengah masing-masing bentang.Segmen
ini untuk menghubungkan kantilever-kantilever
girder yang berdiri sendiri-sendiri pada saat pemasangan awal karena menggunakan metode
balance kantilever.
6.5.2 Metode stressing continuity tendon
Pekerjaan continuity adalah pekerjaan
penarikan / stressing tendon lapangan (penahan
momen positif) pada pelat bagian bawah box girder serta stressing tendon pada daerah tumpuan
(penahan momen negatif). Pekerjaan ini
dilaksanakan setelah seluruh segmen box girder tersambung dan dan telah menjadi satu kesatuan
struktur jembatan. Adapun metode pelaksanaannya
adalah sebagai berikut :
Instalasi strand untuk continuity tendon yang
telah bisa di instalasi.
Bila pekerjaan stressing selesai dilanjutkan dengan
pekerjaan grouting dan pemotongan strand.
BAB VIII
PENUTUP
11.1 Kesimpulan
Tegangan yang terjadi dikontrol sesuai urutan
erection yaitu kontrol tegangan akibat tendon kantilefer yang semuanya sesuai dengan syarat
tegangan saat transfer yaitu tekan 23,4 MPa dan
tarik 0 MPa. Kemudian dilakukan kontrol
tegangan akibat beban mati tambahan dan beban
lalu lintas pada semua kombinasi pembebanan, serta akibat kehilangan pratekan, yang semuanya
sesuai dengan syarat tegangan saat service yaitu
tekan 27 MPa dan tarik 0 MPa.
Momen yang terjadi akibat beban luar dibandingkan
dengan momen kapasitas/tahanan akibat tendon
pratekan di setiap joint dengan menuangkannya dalam bentuk grafik. Dari semua kombinasi
pembebanan di setiap tahap pelaksanaan
menunjukkan bahwa momen yang terjadi akibat beban luar masih lebih kecil dari momen
kapasitas/tahanan yang dapat dipikul oleh
penampang.
Perhitungan kekuatan dan stabilitas yaitu kontrol
momen retak dan kontrol momen batas telah
memenuhi persyaratan yang ditetapkan, kontrol
gaya membelah diperlukan tulangan membelah, dan
untuk kontrol torsi tidak diperlukan tulangan torsi.
Perhitungan geser didasarkan pada retak geser
badan (Vcw) dan retak geser miring (Vci). Hasil
perhitungan Vcw dan Vci dibandingkan yang paling
menentukan untuk perencanaan tulangan geser. Lendutan yang terjadi dikontrol pada dua kondisi
yaitu saat transfer pada saat beban yang
berpengaruh adalah beban mati dan gaya pratekan tendon kantilefer, serta pada saat service yaitu saat
beban yang berpengaruh adalah beban mati
tambahan, beban hidup, dan gaya pratekan tendon
kantilefer dan tendon menerus, serta kehilangan pratekan telah terjadi pada struktur jembatan.