artikel ilmiah perencanaan ulang jembatan meninting ...eprints.unram.ac.id/6182/1/artikel sulastri...
TRANSCRIPT
i
Artikel Ilmiah
PERENCANAAN ULANG JEMBATAN MENINTING MENGGUNAKAN
PRECAST SEGMENTAL BOX GIRDER
Redesign Of Meninting Bridge Using Precast Segmental Box Girder
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
Mencapai derajat Sarjana S-1 Jurusan Teknik Sipil
Oleh
SULASTRI
F1A 012 141
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MATARAM
2018
ii
Artikel Ilmiah
PERENCANAAN ULANG JEMBATAN MENINTING DENGAN
MENGGUNAKAN PRECAST SEGMENTAL BOX GIRDER
Redesign Of Meninting Bridge Using Precast Segmental Box Girder
Oleh
SULASTRI
F1A 012 141
Telah diperiksa dan disetujui oleh :
iii
Artikel Ilmiah
PERENCANAAN ULANG JEMBATAN MENINTING DENGAN
MENGGUNAKAN PRECAST SEGMENTAL BOX GIRDER
Redesign Of Meninting Bridge Using Precast Segmental Box Girder
Oleh
SULASTRI
F1A 012 141
Telah dipertahankan didepan dewan penguji
Pada tanggal 28 Juni 2018
Dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Susunan tim penguji
1
Perencanaan Ulang Jembatan Meninting Menggunakan Precast segmental
Box Girder
Sulastri1, I Nyoman Merdana2, Suparjo3
Jurusan Teknik Sipil Universitas Mataram
ABSTRAK Jembatan meninting ini merupakan jembatan penghubung kota Mataram dengan wilayah
Senggigi yang masih berfungsi hingga saat ini. Jembatan ini memikul beban lalu lintas yang semkin
meningkat karena wilayah Senggigi merupakan kawasan wisata. Jembatan yang ada saat ini memiliki
bentang yang terbagi menjadi dua yaitu 20 meter dan 40 meter dan memiliki satu buah pilar. Dalam
tugas akhir ini dilakukan perencanaan jembatan meninting dengan bentang 60 meter tanpa
menggunakan pilar sehingga panjang bentang jembatan menjadi cukup panjang. Tipe kontruksi yang
digunakan adalah segmental box girder dan sistem prategang yang digunakan adalah system
posttension. Tujuan penggunaan konstruksi ini agar mampu menahan lendutan, geser, dan torsi
secara lebih efektif dengan panjang bentang jembatan 60 meter.
Perencanaan jembatan ini dimulai dengan penjelasan mengenai latar belakang pemilihan
konstruksi jembatan, perumusan tujuan perencanaan hingga lingkup pembahasan, dan diikuti dengan
dasar –dasar perencanaan dimana analisa pembebanan menggunakan RSNI 1725:2016.Dari data-
data perencanaan kemudian dilakukan perhitungan pembebanan, kemudian dilakukan preliminary
design dengan menggunkan standar box girder berdasarkan ASSHTO-PCI-ASBI . Pada tahap awal
perencanaan analisa beban yang terjadi. Analisa beban yang terjadi yaitu analisa berat sendiri, analisa
beban mati tambahan, analisa beban lalu lintas, gaya rem, beban pedestrian, beban gempa, beban
angin, pengaruh temperature,pengaruh susut dan rangkak, dan analisa kehilangan prategang yang
terjadi.Selanjutnya dilakukan kontrol tegangan, lendutan, dan momen , kemudian perhitungan
penulangan box girder dan box angkur ujung. Setelah perhitungan struktur atas dulakukan, tahap
selanjutnya perhitungan bangunan bawah yang terdiri dari abutmen dan pondasi.
Hasil analisis didapatkan box girder yang digunakan memilki tinggi 3 meter dengan 18
tendon eksternal yang terdiri dari 18 strands pada setiap tendon. Diameter strands 15.7 mm dan
diameter duct 95 mm. Beban yang diterima oleh box girder 18236.6 kg/m berat sendiri (Ms), 1897.07
kg/m beban mati tambahan (MA), 317800 kg beban lajur “D” (TD) tanpa faktor beban dinamis
(FBD), 330834 kg beban lajur “D” (TD) dengan faktor beban dinamis (FBD), 500 kg/m beban merata
pedestrian (TP), 16675 kg beban akibat gaya rem (TB), 150.171 kg/m beban angina (Ew), dan
1003.034 kg/m beban gempa (EQ). Gaya prategang yang terjadi sebesar 43538.979 kN setelah
kehilangan prategang sebesar 27.126 %. Dimensi bangunan bawah digunakan abutmen dengan tinggi
(H) 7.52 meter dengan lebar pile cap (B) 6 meter dan pondasi tiang pancang baja dengan diameter
tiang 0.45 m. Jumlah tiang 40 buah, 20 buah dari arah Senggigi dan 20 buah dari arah Ampenan.
Kata Kunci: Segmental box girder, Beton prategang, Posttension prestress, Jembatan meninting
1Mahasiswa Teknik Sipil Universitas Mataram 2Dosen Pembimbing Utama 3Dosen Pembimbing Pendamping
2
1. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jembatan meninting adalah jembatan yang
berada di Desa Meninting, Kecamatan Batu Layar,
Kabupaten Lombok Barat. Jembatan ini
menghubungka Kota mataram dengan kawasan
wisata Senggigi.Jembatan ini sangat di perlukan
menunjang segala aktivitas yang ada mengingat
kawasan wisata Senggigi merupakan tujuan wisata
yang cukup diminati wisatawan lokal maupun
mancanegara dengan demikian aktivitas
masyarakat disekitar wilayah tersebut semakin
meningkat.
Jembatan meninting ini mempunyai
bentang 60 m dengan dilengkapi pilar yang berada
pada bentang 20 m dari arah senggigi, sehingga
bentang jembatan terbagi 2 yaitu 20 m dan 40 m. Pada
perencanaan ini strukur atas jembatan direncanakan tanpa
adanya pilar.Dengan demikian bentang jembatan
merupakan bentang yang cukup panjang sehingga
mengakibatkan terjadinya lendutan yang cukup
besar karena beban lalu lintas yang semakin
meningkat.Oleh karena itu dibutuhkan redesign
gelagar dengan alternatif penampang Box girder.
Karena jenis gelagar ini lebih mampu menahan
lendutan, geser, dan torsi secara efektif di
bangdingkan I girder.
Pelaksanaan jembatan penghubung daerah
tersebut harus cepat selesai agar aktifitas
masyarakat tidak terganggu. Maka dari itu perlu
direncanakan jembatan yang dalam pelaksanaannya
membutuhkan waktu yang singkat. Salah satu
alternatif agar waktu pelaksanaanya singkat yaitu
menggunakan beton pracetak (Precast).
Beton precast terdiri dari elemen-elemen
beton yang biasanya disebut dengan precast
segmental. Dalam pelaksanaan prestress ini dicetak
di tempat lain mengingat keterbatasan waktu dan
tempat untuk pekerjaan prestress sehingga tidak
memungkinkan tendon-tendon prategang diangkur
di abutmen. Jadi sistem yang dipilih dalam
pelaksanaan prestress ini adalah sistem posttension.
Dari uraian di atas maka dilakukan
“Perencanaan ulang Jembatan Kali Jangkok
Dengan Menggunakan Precast Segmental Box
Girder “.
Tujuan Penelitian
Untuk merencanakan dimensi box girder
yang digunakan, merencanakan profil dan jumlah
tendon yang dipakai, mengetahui kehilangan
prategang dan, untuk mengetahui bentuk dan
dimensi bangunan bawah.
2. TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan Pustaka
Menurut Nasution (2012), pengertian
jembatan secara umum adalah suatu konstruksi yang
berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan
yang terputus oleh adanya rintangan-rintangan seperti
lembah yang dalam, alur sungai, danau, saluran
irigasi, kali, jalan kereta api, jalan raya yang melintang
tidak sebidang dan lain-lain.
Landasan Teori
Precast segmental box girder
Segmental Box Girder terdiri dari beberapa segment
yaitu:
a. Pier Segment: Bagian ini terletak tepat di atas
abutment.
b. Deviator segment: Bagian ini dibutuhkan untuk
pengaturan deviasi tendon.
c. Standard segment: Dimensi standard box girder
yang digunakan.
3
Gambar 2.1 Tipe Segmen Box Girder
Sumber: Jurnal Prof. Dr.-Ing. G. Rombach, 2002[3
3. METODE PERENCANAAN
Apabila hasil-hasil dari analisa dan
pengolahan data sudah didapat, maka tahap
perencanaan desain jembatan bisa dilaksanakan,
dengan tujuan mnegetahui konstruksi jembatan secara
keseluruhan yang tepat sesuai analisa dari data yang
telah diperoleh serta penempatan sebenarnya
dilapangan terhadap kondisi real berdasarkan
peraturan pelaksanaan jembatan yang ditetapkan.
Tahap ini meliputi:
1. Pemilihan lokasi, trase, dan bahan konstruksi
yang tepat.
2. Perancangan dan gambar detail konstruksi
a. Struktur atas jembatan
1. Gelagar memanjang
2. Gelagar melintang
3. Rangka induk
4. Plat lantai
5. Sandaran dan trotoar
b. Struktur bawah jembatan
1. Pangkal jembatan
2. Pilar jembatan
3. Pondasi
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Data perencanaan
1. Bentang jembatan : 60 meter
2. Lebar jembatan : 9.6 meter
3. Jenis Struktur atas jembatan : Box Girder
4. Kelas Jembatan : Kelas A
5. Lebar trotoar : 0.8 meter
6. Tebal trotoar : 0.25 meter
7. Lebar kerb : 0.20
meter
4.2 Perhitungan bangunan sekunder
Pembebanan pipa sandaran menggunakan
pipa galvanis dengan diameter 3
inchi. Jadi berat sendiri pipa sandaran adalah 7.13
kg/m.
Tiang sandaran menggunakan tulangan lentur 2D10
dan tulangan sengkang D8– 100.
Kerb menggunakan dengan tulangan lentur D16 –
100 dan tulangan bagi D10 – 100.
Lantai trotoar menggunakan dengan tulangan lentur
D16 – 200 dan tulangan bagi D13 – 250.
4.3 Pembebanan Box Girder
Dimensi box girder
Dimensi box girder yang digunakan
berdasarkan ASSHTO-ACI-ASBI sebagai berikut:
4
Berat sendiri box girder prestress
Berat sendiri box gireder di tunjukan
dalam tabel 4.1 berkut ini:
Tabel 4.1 Pembebanan yang terjadi pada box
girder
N
o
Jenis
Beban
Kode
Beba
n Q (kg/m) P (kg)
M (
kg.m) Keterangan
1
Berat
sendiri box Bs 14800
Beban merata,
Qbs
2
Berat
sendiri Ms 18236.6
Beban merata,
QMS
3
Mati
tambahan MA 1897.07
Beban merata,
QMA
4 Lajur "D" TD 4725 47334
Beban merata
dan terpusat
5 Truk "T" TT Beban merata,
6
Beban
pejalan
kaki TP 500
Beban merata,
QTP
7 Gaya rem TB
49874.9
25
Beban merata,
QMA
8 Angin EwL 150.171
Beban merata,
Qew
9 Gempa EQ 1003.034
Beban merata,
QEQ
Tabel 4.2 Persamaan momen dan gaya geser
Tabel 4.3 Momen akibat beban
J
a
r
a
k Momen pada box girder prestress akibat beban
X
B.s
end
iri
Mati
tamb
ahan
Lan
jur
"D
"
Pen
dest
aria
n
Re
m
An
gin
Ge
mp
a
Ms MA TD TP TB Ewl EQ
(
m
)
(Kg
.m)
(Kg.
m)
(Kg
.m)
(Kg.
m)
(K
g.
m)
(Kg
.m)
(Kg
.m)
0
0.00
0.00 0.00 0.00 0.00
0 0
1
537979.70
55963.57
156537.50
14750.0
0
831.25
4430.0445
29589.503
2
1057722.80
110030.06
308350.00
29000.0
0
1662.50
8709.918
58175.972
3
1559229.30
162199.49
455437.50
42750.0
0
2493.75
12839.620
5
85759.407
4
2042499.20
212471.84
597800.00
56000.0
0
3325.00
16819.152
112339.808
5
5
2507532.50
260847.13
735437.50
68750.0
0
4156.24
20648.512
5
137917.175
6
2954329.20
307325.34
868350.00
81000.0
0
4987.49
24327.702
162491.508
7
3382889.30
351906.49
996537.50
92750.0
0
5818.74
27856.720
5
186062.807
8
3793212.80
394590.56
1120000.00
104000.00
6649.99
31235.568
208631.072
9
4185299.70
435377.57
1238737.50
114750.00
7481.24
34464.244
5
230196.303
1
0
4559150.00
474267.50
1352750.00
125000.00
8312.49
37542.75
250758.5
1
1
4914763.70
511260.37
1462037.50
134750.00
9143.74
40471.084
5
270317.663
1
2
5252140.80
546356.16
1566600.00
144000.00
9974.99
43249.248
288873.792
1
3
5571281.30
579554.89
1666437.50
152750.00
10806.23
45877.240
5
306426.887
1
4
5872185.20
610856.54
1761550.00
161000.00
11637.48
48355.062
322976.948
1
5
6154852.50
640261.13
1851937.50
168750.00
12468.73
50682.712
5
338523.975
1
6
6419283.20
667768.64
1937600.00
176000.00
13299.98
52860.192
353067.968
1
7
6665477.30
693379.09
2018537.50
182750.00
14131.23
54887.500
5
366608.927
1
8
6893434.80
717092.46
2094750.00
189000.00
14962.48
56764.638
379146.852
1
9
7103155.70
738908.77
2166237.50
194750.00
15793.73
58491.604
5
390681.743
2
0
7294640.00
758828.00
2233000.00
200000.00
16624.98
60068.4
401213.6
2
1
7467887.70
776850.17
2295037.50
204750.00
17456.22
61495.024
5
410742.423
2
2
7622898.80
792975.26
2352350.00
209000.00
18287.47
62771.478
419268.212
2
3
7759673.30
807203.29
2404937.50
212750.00
19118.72
63897.760
5
426790.967
2
4
7878211.20
819534.24
2452800.00
216000.00
19949.97
64873.872
433310.688
2
5
7978512.50
829968.13
2495937.50
218750.00
20781.22
65699.812
5
438827.375
2
6
8060577.20
838504.94
2534350.00
221000.00
21612.47
66375.582
443341.028
2
7
8124405.30
845144.69
2568037.50
222750.00
22443.72
66901.180
5
446851.647
2
8
8169996.80
849887.36
2597000.00
224000.00
23274.97
67276.608
449359.232
2
9
8197351.70
852732.97
2621237.50
224750.00
24106.21
67501.864
5
450863.783
3
0
8206470.00
853681.50
2640750.00
225000.00
24937.46
67576.95
451365.3
Tabel 4.4 Gaya geser pada box girder akibat beban
Jarak Momen pada box girder prestress akibat beban
X
B.sen
diri
Mati
tamb
ahan
Lanjur
"D"
Pende
strian Rem Angin Gempa
Ms MA TD TP TB Ewl EQ
(m)
(Kg.m
)
(Kg.m
) (Kg.m)
(Kg.m
)
(Kg.m
)
(Kg.m
) (Kg.m)
0
54709
8.00
56912
.10
162881.
25
14175
0.00
831.2
5
4505.
13
30091.0
2
1
52886
1.40
55015
.03
158156.
25
13702
5.00
831.2
5
4354.
96
29087.9
9
2
51062
4.80
53117
.96
153431.
25
13230
0.00
831.2
5
4204.
79
28084.9
5
3
49238
8.20
51220
.89
148706.
25
12757
5.00
831.2
5
4054.
62
27081.9
2
4
47415
1.60
49323
.82
143981.
25
12285
0.00
831.2
5
3904.
45
26078.8
8
5
45591
5.00
47426
.75
139256.
25
11812
5.00
831.2
5
3754.
28
25075.8
5
6
43767
8.40
45529
.68
134531.
25
11340
0.00
831.2
5
3604.
10
24072.8
2
7
41944
1.80
43632
.61
129806.
25
10867
5.00
831.2
5
3453.
93
23069.7
8
8
40120
5.20
41735
.54
125081.
25
10395
0.00
831.2
5
3303.
76
22066.7
5
9
38296
8.60
39838
.47
120356.
25
99225
.00
831.2
5
3153.
59
21063.7
1
10
36473
2.00
37941
.40
115631.
25
94500
.00
831.2
5
3003.
42
20060.6
8
11
34649
5.40
36044
.33
110906.
25
89775
.00
831.2
5
2853.
25
19057.6
5
12
32825
8.80
34147
.26
106181.
25
85050
.00
831.2
5
2703.
08
18054.6
1
13
31002
2.20
32250
.19
101456.
25
80325
.00
831.2
5
2552.
91
17051.5
8
14
29178
5.60
30353
.12
96731.2
5
75600
.00
831.2
5
2402.
74
16048.5
4
15
27354
9.00
28456
.05
92006.2
5
70875
.00
831.2
5
2252.
57
15045.5
1
16
25531
2.40
26558
.98
87281.2
5
66150
.00
831.2
5
2102.
39
14042.4
8
17
23707
5.80
24661
.91
82556.2
5
61425
.00
831.2
5
1952.
22
13039.4
4
18
21883
9.20
22764
.84
77831.2
5
56700
.00
831.2
5
1802.
05
12036.4
1
6
19
20060
2.60
20867
.77
73106.2
5
51975
.00
831.2
5
1651.
88
11033.3
7
20
18236
6.00
18970
.70
68381.2
5
47250
.00
831.2
5
1501.
71
10030.3
4
21
16412
9.40
17073
.63
63656.2
5
42525
.00
831.2
5
1351.
54 9027.31
22
14589
2.80
15176
.56
58931.2
5
37800
.00
831.2
5
1201.
37 8024.27
23
12765
6.20
13279
.49
54206.2
5
33075
.00
831.2
5
1051.
20 7021.24
24
10941
9.60
11382
.42
49481.2
5
28350
.00
831.2
5
901.0
3 6018.20
25
91183.
00
9485.
35
44756.2
5
23625
.00
831.2
5
750.8
6 5015.17
26
72946.
40
7588.
28
40031.2
5
18900
.00
831.2
5
600.6
8 4012.14
27
54709.
80
5691.
21
35306.2
5
14175
.00
831.2
5
450.5
1 3009.10
28
36473.
20
3794.
14
30581.2
5
9450.
00
831.2
5
300.3
4 2006.07
29
18236.
60
1897.
07
25856.2
5
4725.
00
831.2
5
150.1
7 1003.03
30 0.00 0.00
21131.2
5 0.00
831.2
5 0.00 0.00
4.4 Gaya Prestress, Eksentrisitas, dan
Jumlah Tendon
Dipakai tendon 18 tendon ( 342
strands ) spesifikasi BBR VT CONA CME SP
1906 dengan diameter duct 95 mm, dengan
tebal dinding duct 2 mm.Gaya prestress saat
transfer (Pt) sebesar 75503.494 kN, Gaya
prategang efektif ( Peff) sebesar 61374.913
kN.
4.5 Posisi Tendon
a. Posisi tendon di tengah bentang
Gambar 4.1 Posisi tendon tengah bentang
Direncanakan :
1.) A = 0.3 m
2.) Yd = 0.2 m
3.) Jarak masing-masing tendon terhadap alas
Z1 = 0.7 M
Z2 = 0.5 m
Z3 = 0.3 m
Z0 = 0.4 m
b. Posisi tendon di tumpuan
Gambar 4.2 Posisi tendon di tumpuan
b. Eksentrisitas masing-masing
tendon
Tabel 4.5 Eksentrisitas masing-masing tendon
Posisi masing-masing tendon dapat dilihat
pada tabel 4.6 dengan persamaan dibawah ini:
𝑍𝑖 = 𝑍𝑖′ - 4 𝑓𝑖 x 𝑥
𝐿2 x (L – X)
Tabel 4.6 Posisi tendon
Jarak Trace Posisi Baris Tendon
X Zo Z1 Z2 Z3
(m) (m) (m) (m) (m)
0 1.909 2.410 1.970 1.530
1 1.817 2.298 1.874 1.449
2 1.727 2.190 1.781 1.371
3 1.641 2.085 1.691 1.296
4 1.558 1.984 1.604 1.224
5 1.478 1.888 1.521 1.154
6 1.402 1.794 1.441 1.087
7 1.328 1.705 1.364 1.023
8 1.258 1.620 1.291 0.961
9 1.190 1.538 1.220 0.903
10 1.126 1.460 1.153 0.847
Ba
ris Posisi Zi' Baris Posisi Zi Baris Fi
Te
nd
on Tendon (m) Tendon Tendon (m)
Tend
on
( Zi'
- Zi)
di
mpuanT
u
di Tengah
Bentang
1
Z1’ = a'
+ 2 Yd' 2.41 1
Z1 = a + 2
x Yd 0.7 1 1.71
2
Z2’ = a'
+ Yd' 1.97 2 Z2 = a + Yd 0.5 2 1.47
3 Z3' = a' 1.53 3 Z3 = a 0.3 3 1.23
7
11 1.065 1.386 1.090 0.793
12 1.007 1.316 1.029 0.743
13 0.952 1.249 0.972 0.695
14 0.901 1.186 0.918 0.650
15 0.852 1.128 0.868 0.608
16 0.807 1.072 0.820 0.568
17 0.765 1.021 0.776 0.531
18 0.725 0.974 0.735 0.497
19 0.689 0.930 0.698 0.465
20 0.657 0.890 0.663 0.437
21 0.627 0.854 0.632 0.411
22 0.600 0.822 0.605 0.387
23 0.577 0.793 0.580 0.367
24 0.556 0.768 0.559 0.349
25 0.539 0.748 0.541 0.334
26 0.525 0.730 0.526 0.322
27 0.514 0.717 0.515 0.312
28 0.506 0.708 0.507 0.305
29 0.502 0.702 0.502 0.301
30 0.500 0.700 0.500 0.300
31 0.502 0.702 0.502 0.301
32 0.506 0.708 0.507 0.305
33 0.514 0.717 0.515 0.312
34 0.525 0.730 0.526 0.322
35 0.539 0.748 0.541 0.334
36 0.556 0.768 0.559 0.349
37 0.577 0.793 0.580 0.367
38 0.600 0.822 0.605 0.387
39 0.627 0.854 0.632 0.411
40 0.657 0.890 0.663 0.437
41 0.689 0.930 0.698 0.465
42 0.725 0.974 0.735 0.497
43 0.765 1.021 0.776 0.531
44 0.807 1.072 0.820 0.568
45 0.852 1.128 0.868 0.608
46 0.901 1.186 0.918 0.650
47 0.952 1.249 0.972 0.695
48 1.007 1.316 1.029 0.743
49 1.065 1.386 1.090 0.793
50 1.126 1.460 1.153 0.847
51 1.190 1.538 1.220 0.903
52 1.258 1.620 1.291 0.961
53 1.328 1.705 1.364 1.023
54 1.402 1.794 1.441 1.087
55 1.478 1.888 1.521 1.154
56 1.558 1.984 1.604 1.224
57 1.641 2.085 1.691 1.296
58 1.727 2.190 1.781 1.371
59 1.817 2.298 1.874 1.449
60 1.909 2.410 1.970 1.530
4.6 Kehilangan prategang
Total kehilangan prategang (𝜟𝒇𝑷𝑻)
Dari persamaan. didapat kehilangan
prategang total
𝛥𝑓𝑃𝑇 = 𝛥𝑓𝑃𝐴 + 𝛥𝑓𝑃𝐹 + 𝛥𝑓𝑃𝐸𝑆 + 𝛥𝑓𝑃𝑅 +
𝛥𝑓𝑃𝐶𝑅 + 𝛥𝑓𝑃𝑆𝐻
Jadi persentase (%) total kehilangan prategang
adalah:
𝛥𝑓𝑃𝑇 = 𝛥𝑓𝑃𝐴 + 𝛥𝑓𝑃𝐹 + 𝛥𝑓𝑃𝐸𝑆 + 𝛥𝑓𝑃𝑅 +
𝛥𝑓𝑃𝐶𝑅 + 𝛥𝑓𝑃𝑆𝐻
= 1.715 + 18.763 + 0.901 + 0.893+
2.679 + 2.232
= 27.126 % < 30 % ………..OK
Dalam bentuk gaya total kehilangan prategang
adalah
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 20 40 60 80
Posisi tendonZ1
Z2
Z3
8
𝛥𝑓𝑃𝑇 = 𝛥𝑓𝑃𝐴 + 𝛥𝑓𝑃𝐹 + 𝛥𝑓𝑃𝐸𝑆 + 𝛥𝑓𝑃𝑅 +
𝛥𝑓𝑃𝐶𝑅 + 𝛥𝑓𝑃𝑆𝐻
= 1024.552 + 11210.131 + + 538.378
+ 1600.458 + 1333.8
= 16206.327 kN
4.6 Tegangan Yang Terjadi Pada Box
Girder
1. Tegangan yang terjadi akibat prestress
A. Keadaan awal (saat transfer)
Gambar 4.3 Tegangan saat transfer
Data perencanaan sebagai berikut :
Mutu balok prestress , 𝑓𝑐′ = 60 Mpa
Kuat tekan beton pada keadaan awal (saat
transfer):
𝑓𝑐𝑖′ = 0.8 x 𝑓𝑐′
= 48 Mpa
Tegangan ijin beton tekan = 0.55 𝑓𝑐𝑖′ = 0.55
x 48 = 26.4 Mpa
Gaya prategang awal (Pt) = 75503.494 kN
Tahanan momen sisi atas, (Wa) = 6.571 𝑚2
Tahanan momen sisi bawah, (Wb) = 3.755 𝑚2
Momen akibat berat sendiri box girder =
6660000 kg.m
=
66600 kN.m
Luas penampang box girder (A) =
6.067 𝑚2
Eksentrisitas tendon, (es) =
1.409 m
Tegangan yang terjadi akibat gaya prestress
adalah sebagai berikut :
a. Tegangan serat atas
𝑓𝑎 = −𝑃𝑡
𝐴+
𝑃𝑡 𝑥 𝑒𝑠
𝑊𝑎 −
𝑀𝑏𝑠
𝑊𝑎
= −75503.494
6.067
+ 75503.494 𝑥 1.409
6.571 −
66600
6.571
= -6390.4 Kpa
= -6.390 Mpa
b. Tegangan serat bawah
𝑓𝑏 = −𝑃𝑡
𝐴−
𝑃𝑡 𝑥 𝑒𝑠
𝑊𝑏 +
𝑀𝑏𝑠
𝑊𝑏
= −75503.494
6.067
+ 75503.494 𝑥 1.409
3.755 −
66600
3.755
= -23040 Kpa
= -23.04 Mpa
Kontrol :
𝑓𝑎 = -6.390 Mpa ≤
Tegangan ijin tekan = 26.4 Mpa ….
(Aman)
𝑓𝑏 = -23.04Mpa ≤
Tegangan ijin tekan = 26.4 Mpa ….
(Aman)
A. Keadaan setelah loss of
prestress
Kehilangan prategang total , (ΔP )
= 16206.327 kN
Gaya efektif tengah bentang ,(𝑝𝑒𝑓𝑓)
= Pj - ΔP
59745.306 - 16206.327 =
43538.979 kN
9
Gambar 4.4 Tegangan saat service
2.Lendutan pada box girder
Ledutan pada keadaan awal (transfer)
𝑄𝑝𝑡 = 8 𝑥 𝑃𝑡 𝑥 𝑒𝑠
𝐿2 = 8 𝑥 75503.494 𝑥 1.409
602 =
236.410 kN/m
𝑄𝑏𝑠 = 8 𝑥 𝑀𝑏𝑠
𝐿2 = 8 𝑥 66600
602 = 148 kN/m
Lendutan yang terjadi pada saat transfer
adalah:
𝛿 = 5
384 𝑥 (−𝑄𝑝𝑡 + 𝑄𝑏𝑠 )𝑥
𝐿4
(𝐸𝑐 𝑥 𝐼𝑥)
= 5
384 𝑥 (−236.410 + 148 )𝑥
604
(42889.832 𝑥 7.169)
= - 0.0485 m (Lendutan ke atas)
Kontrol Lendutan :
L/800 = 60/800 = 0.075 m
𝛿 = - 0.0485 < L/800 = 0.075
………………(Aman)
Lendutan setelah loss off prestress
𝑄𝑝𝑒𝑓𝑓 =8 𝑥 𝑃𝑒𝑓𝑓 𝑥 𝑒𝑠
𝐿2 = 8 𝑥 43538.979 𝑥 1.409
602 =
136.352 kN/m
𝑄𝑏𝑠 = 8 𝑥 𝑀𝑏𝑠
𝐿2 = 8 𝑥 66600
602 = 148 kN/m
Lendutan yang terjadi setelah loss of prestress :
𝛿 = 5
384 𝑥 (−𝑃𝑒𝑓𝑓 + 𝑄𝑏𝑠 )𝑥
𝐿4
(𝐸𝑐 𝑥 𝐼𝑥)
= 5
384 𝑥 (−136.352 + 148)𝑥
604
(42889.83 𝑥 7.169)
= 0.006 m (Lendutan ke
bawah)
4.7 Rekapitulasi momen balok
Tabel 4.7 Rekapitulasi momen balok
Aksi/beban
Faktor
Beban
Ultimit
Momen
(kN.m)
Momen
Ultimit
(kN.m)
A.Beban
Permanen
Berat sendiri 1.2 82064.700 98477.640
Beban mati
tambahan 2.0 8536.815 17073.630
B.Beban
Lalu Lintas
Beban lajur
"D" 1.8 26407.500 47533.500
Beban
pedestrian 1.8 2250.000 4050.000
Gaya Rem 1.8 249.375 448.874
C. Aksi
Lingkungan
Pengaruh
temperature 0.5 7.113 3.556
Beban
anging (Ewl) 1.0
675.770 675.770
Beban gempa 1.0 4513.653 4513.653
Susut dan
rangkak 1.0 -2367.347 -2367.347
Prategang 1.0
-
61346.42141
-
61346.421
Kontrol kombinasi momen
Kapsitas momen balok, (Mr) = 117066.77
kN.m
Tabel 4.8 Kontrol kombinasi beban
terhadapkapasitas momen
Kombinasi Momen Kontrol
Kombinasi 1
103873.43
2 ≤ Mr =
117066.77
10
Kombinasi 2
92310.683 ≤ Mr =
117066.78
Kombinasi 3
51841.058 ≤ Mr =
117066.79
Kombinasi 4
51841.058 ≤ Mr =
117066.80
Kombinasi 5
54159.149 ≤ Mr =
117066.81
Kombinasi 6
65023.217 ≤ Mr =
117066.82
Kombinasi 7
66290.939 ≤ Mr =
117066.83
Kombinasi 8
57705.689 ≤ Mr =
117066.84
Kombinasi 9
64470.240 ≤ Mr =
117066.85
Kombinasi
10
50016.803 ≤ Mr =
117066.86
Kombinasi
11
26891.303 ≤ Mr =
117066.87
4.8 Pembesian Box Girder
Penulanngan plat dinding tepi box
girder digunkan tulangan D16-200,
penulangan plat bawah box girder digunakan
tulangan D16-300, penulanagn plat atas box
girder digunakan tulangan D16-300.
4.9 Bangunan Bawah
Abutment
Abutment menggunakan mutu beton
(f’c) 30 Mpa dan mutu baja 400 Mpa, dengan
tinggi abutment (H)=7.52 m, dan lebar (B) = 6
m. Untuk diameter dan jarak tulangan bagian-
bagian abutment adalah sebagai berikut:
a. Pile cap
- Tunlangan lentur D24 – 100
- Tulangan bagi D22 – 150
- Tulangan geser arah x dan y
D19 – 200
b. Breast wall
- Tunlangan lentur D24 – 100
- Tulangan bagi D22 – 120
- Tulangan geser arah x dan y
D19 – 300
c. Back wall bawah
- Tunlangan lentur D19 – 120
- Tulangan bagi D16 – 150
d. Back wall atas
- Tulangan lentur D19 – 200
- Tulangan bagi D16 – 300
e. Corbel
- Tunangan lentur D22 – 80
- Tulangan bagi D19 – 100
- Tulangan geser arah x dan y
D16 – 200
-
Gambar 4.5 Detail penulangan abutmen
Pondasi
Digunakan pondasi pipa baja dengan
diameter 0.45 m, Jumlah tiang 40 buah 20
buah dari arah senggigi dan 20 buah dari arah
mpenan.
Gambar 4.6 Denah titik
pancang
11
5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil perhitungan yang telah
dilakukan didapat kesimpulan sebagai berikut:
1. Beban yang diterima oleh box girder
adalah 18236.6 kg/m beban sendiri
(Ms),1897.07 kg/m beban mati
tambahan (MA),317800 kg beban
lajur “D” (TD) tanpa faktor beban
dinamis (FBD),330834 kg dengan
faktor beban dinamis (FBD),500
kg/m beban merata pejalan kaki (TP),
49874.925 kg beban akibat gaya rem
(TB), 150.171 kg/m akibat beban
angin (Ew),dan 1003.034 kg/m beban
gempa (EQ).
2. Dimensi box girder girder yang
digunakan adalah box girder
berdasarkan standar ASSHTO
dengan lebar plat atas 9.6 m,tinggi
box girder (H) 3 m, tebal plat dinding
tepi 0.4 m, tebal plat bawah 22.5 m,
dan tebal palat atas 22.5.
3. Tendon yang digunakan adalah
tendon eksternal sebanyak 18 buah
tendon yaitu 9 buah tendon disebelah
kiri dan 9 tendon disebelah kanan
penampang box girder.Tiap tendon
terdiri dari 19 strands dengan
diameter 15.7 mm.Jenis angkur yang
digunakan adalah spesifikasi BBR
VT CONA CME SP 1906.Diameter
duct yang digunakan berdasarkan
spesifikasi BBR yaitu 95 mm dengan
tebal dinding duct 2 mm.
4. Total kehilangan prategang yang
terjadi akibat gesekan angkur,
gesekan kabel, perpendekan elastis
beton, rangkak, susut, relaksasi
tendon adalah 16206.327 kN dengan
persentase 27.126 %.
5. Abutment (pangkal jembatan) dengan
tinggi 7.52 m menggunakan mutu
beton (f’c) 30 Mpa dan mutu baja (fy)
400 Mpa. Sedangkan pondasi
menggunakan pondasi dalam (tiang
pancang) dengan diameter 0.45 m
sebanyak 20 buah dari arah ampenan
dan 20 buah dari arah senggigi pada
kedalaman 17 meter dari permukaan
tanah.
1.2 Saran
Berdasarkan pengerjaan
tugas akhir ini ,saran yang dapat
penulis berikan antara lain :
1. Sebelum melakukan analisis
perhitungan struktur jembatan
sebaiknya seorang perencana
mencermati beban-beban yang
bekerja pada masing-masing
bagian struktur dan disesuaikan
dengan peraturan yang
digunakan sebagai acuan.
2. Perlu dilakukan perencanaan
dengan bentuk box girder yang
berbeda sebagai pembanding
sehingga dapat dikehui tipe box
girder yang paling efektif untuk
digunakan,
3. Sebelum menentukan jenis dan
bahan yang digunakan sebaiknya
memperhatikan batasan-batasan
dalam penggunaannya
12
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2014. Pedoman Penulisan Tugas Akhir. Jurusan Teknik sipil. Universitas Mataram.
Mataram.
ASSHTO-PCI-ASBI . Segmental Box Girder Standar. http://www.google.com
Badan Standarisasi Nasional. RSNI T-21. 2004. Pembebanan Struktur Beton untuk Jembatan
Badan Standarisasi Nasional. SNI 1725. 2016. Pembebanan untuk Jembatan
Badan Standarisasi Nasional. SNI 2883. 2008. Standar Ketahanan Gempa untuk Jembatan
BBR. 2010. BBR VT CONA CME , European Organisatin for Techical Approvals. Switzerland.
Bina Marga. Perencanaan Teknik Jembatan
Lin, T. Y. dan Burns, Ned H. 1982. Desain struktur Beton Prategang. Jilid 1 terjemahan Mediana
Siaipar. Binarupa Aksara. Jakarta.
Mardiana,Sus. 2014, Perencanaan Bangunan Atas Kali Jangkok dengan Menggunakan Precast
Segmental Box Girder. Mataram
Nawy, Edward G.,2001. Beton Prategang Suatu Pendekatan Mendasar. jilid 1 dan 2 terjemahan
Bambang Suryoatmono. Erlangga. Jakarta.
Raju, N. Krishna. 1993. Beton Prategang. Edisi II: Erlangga. Jakarta.
Rombach,G. 2002. ”Precast segmental box girder bridges with external prestressing: Design and
Construction”. Technical University. Hamburg - Harburg. Germany (Feb)
Robert, Benaim. 2008. The Design of Prestessed Concrete Bridge Concepts and Principles. London:
Taylor & Francis Group
Supriyadi, Bambang dan Setyo, Agus M. Jembatan. Beta Offset. Yogyakarta