TUGAS AKHIR
PERENCANAAN ALTERNATIF JEMBATAN BALOK BETON PRATEGANG DENGAN METODE PELAKSANAAN BERTAHAP (Kasus Jembatan Tanah Ayu, Kec. Abiansemal, Kab. Badung)
Oleh : I Putu Agung Swastika 0819151024
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2016
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS UDAYANA FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL Kampus Bukit JimbaranTelp./Fax: (0361) 703385 http://www.sipil.unud.ac.id/ind Email:
[email protected]
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR Tugas akhir ini telah diujikan dan dinyatakan lulus, sudah direvisi serta telah mendapat persetujuan pembimbing sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan Program S-1 pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Udayana.
Judul Tugas Akhir
:
Perencanaan Alternatif Jembatan Balok Beton Prategang Dengan Metode Pelaksanaan Bertahap (Kasus Jembatan Tanah Ayu, Kec. Abiansemal, Kab. Badung).
Nama
:
I Putu Agung Swastika
NIM
:
0819151024
Jurusan
:
Teknik Sipil
Diuji Tanggal
:
27 November 2015
Bukit Jimbaran,
Maret 2016
Menyetujui: Pembimbing I
Pembimbing II
(Dr. Ir. I Nyoman Sutarja, MS.) NIP. 195803051 98601 1 001
(Ida Bagus Rai Widiarsa, ST, MASc., Ph.D.) NIP. 19640228 199103 1 002
Mengetahui: Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana
(I Ketut Sudarsana, ST., Ph.D.) NIP. 19691016 199601 1 001
PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya:
Nama
: I Putu Agung Swastika
NIM
: 0819151024
Judul TA
: Perencanaan Alternatif Jembatan Balok Beton Prategang Dengan Metode Pelaksanaan Bertahap (Kasus Jembatan Tanah Ayu, Kec. Abiansemal, Kab. Badung).
Dengan ini saya nyatakan bahwa dalam Laporan Tugas Akhir/Skripsi saya ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya, juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Denpasar,
Maret 2016
I Putu Agung Swastika NIM. 0819151024
ABSTRAK
Perencanaan alternatif jembatan Tanah Ayu menggunakan satu bentang jembatan dengan panjang bentang 56 m dan pekerjaan struktur utama menggunakan balok PCI sebagai beam atau girder. Girder jembatan Tanah Ayu merupakan balok beton precast segmental kemudian disatukan untuk menjadi girder dengan sistem pelaksanaan bertahap. Untuk desain struktur atas bangunan jembatan, perencanaan dimulai dari tiang railing, slab trotoar, slab lantai, plat injak, diafragma, gelegar/girder memanjang dan menjelaskan metode pelaksanaan bertahap. Perencanaan alternatif jembatan ini berdasarkan pedoman perencaan RSNI T-02-2005 (Pembebanan), SNI T-12-2004 (Beton), SNI 03-2833-2008 (Gempa), dan BMS 1992 (Bridge Management System). Dari hasil perhitungan alternatif struktur jembatan dapat diambil kesimpulan antara lain. Pada perencanaan slab lantai, momen ultimit slab M u = 76.964 kNm, tulangan lentur digunakan D16 – 100 dan untuk tulangan bagi D13 150. Perencanaan slab trotoar, momen ultimit M u = 64.959 kNm, tulangan digunakan D16 – 100 dan untuk tulangan bagi D13 -150. Perhitungan tiang railing momen ultimit Mu = 2.4 kNm, gaya geser ultimit Vu = 3.0 kN, diameter tiang railing 150 mm, tulangan lentur digunakan 2D 13 dan tulangan geser digunakan 2ϕ6 – 150. Diafragma digunakan dimensi 0.20 x 1.65 x 1.65 m, jumlah diafragma 9 bh dan Q diaf = 2.916kNm. Gelegar panjang L = 56 m dan tinggi h = 2.47 m, direncanakan sebanyak 5 buah dengan jarak antara as ke as 1.80 m, nilai P eff = 10,457.43 kN mengalami loss of prestress 25.86% dengan jumlah strand 95 buah dipasang pada 5 tendon masing – masing terdapat 19 strand. Kontrol tegangan terhadap kombinasi pembebanan memenuhi persyaratan < fc’ (aman). Kontrol lendutan terjadi pada kombinasi 1 = 0.05193 m, kombinasi 2 = 0.06218 m, kombinasi 3 = 0.05506, kombinasi 4 = 0.01453 m dan memenuhi persyaratan lendutan maksimum yang diijinkan, δ = L/240 = 0.23333 m. Kontrol kombinasi momen ultimit terjadi kombinasi 1 = 18,929.85 kNm, kombinasi 2 = 20,941.42 kNm, kombinasi 3 = 19,307. 85 kNm, kombinasi 4 = 19,961.94 kNm dan memenuhi persyaratan kapasitas Momen Balok, Mu = ϕ*Mn = 21,239.3505 kNm. Adapun tahapan metode pelaksanaan bertahap dalam pembagunan jembatan Tanah Ayu adalah pekerjaan fabrikasi, pekerjaan stressing, pekerjaan grouting, pekerjaan erection girder, pekerjaan pemasangan diafragma dan pekerjaan pemasangan plat lantai jembatan. Kata kunci : Beton Prategang, PCI Girder, Metode Pelaksanaan Bertahap.
i
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur saya panjatkan ke hadapan Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan karunia-Nya Penelitian ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Laporan penelitian dengan judul “Perencanaan Alternatif Jembatan Balok Beton Prategang Dengan Metode Pelaksanaan Bertahap” merupakan persyaratan dalam menyelesaikan studi strata 1 (satu) di Jurusan Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana, dengan menyelesaikan studi strata 1 selama 7 (tujuh) tahun. Pada kesempatan ini Saya menyampaikan terima kasih yang sebesar– besarnya kepada pihak – pihak yang telah turut membantu secara langsung maupun tidak langsung dalam proses penelitian maupun saat penulisan penelitian. Terima kasih secara khusus disampaikan kepada Bapak Dr. I Nyoman Sutarja, ST., MS. dan Bapak Ida Bagus Rai Widiarsa, ST, MASc., Ph.D., selaku Dosen Pembimbing Penelitian, Jurusan Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Udayana, kepada kedua orang tua, seluruh keluarga atas dorongan semangat dan doa yang diberikan. Terima kasih pula kepada teman-teman mahasiswa Teknik Sipil angkatan 2008 dan semua yang tidak bias disebutkan namanya satu persatu. Penulis menyadari bahwa Penelitian ini masih banyak terdapat kekurangan, karena keterbatasan ilmu yang penulis miliki. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan Laporan ini. Atas perhatiannya penulis ucapkan terima kasih.
Denpasar,
Maret 2016
Penulis
ii
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK ....... ............................................................................................ i UCAPAN TERIMA KASIH ....... .................................................................. ii DAFTAR ISI .. ............................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR ... .................................................................................. vii DAFTAR TABEL ......................................................................................... x DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xiii DAFTAR NOTASI ........................................................................................ xiv BAB I 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
PENDAHULUAN Latar Belakang .................................................................................. Rumusan Masalah ............................................................................. Tujuan Penulisan .............................................................................. Manfaat Penulisan ............................................................................ Batasan Masalah ...............................................................................
1 2 2 3 3
TINJAUAN PUSTAKA Umum .............................................................................................. Precast Concrete I Girder .................................................................. Peraturan Jembatan ........................................................................... Material Beton Prategang .................................................................. 2.4.1 Beton ...................................................................................... 2.4.2 Baja Prategang ........................................................................ 2.4.3 Grouting ................................................................................. 2.4.4 Temporary Tendon ................................................................. 2.5 Struktur Komposit ............................................................................ 2.5.1 Metode Perencanaan Komposit ............................................... 2.5.2 Lebar Efektif .......................................................................... 2.5.3 Kekuatan Batas Penampang Komposit .................................... 2.6 Beton Prategang ................................................................................ 2.6.1 Penggunaan Tulangan Non Prategang ..................................... 2.6.2 Metode Prategang ................................................................... 2.6.3 Gaya Prategang ....................................................................... 2.6.4 Kehilangan Gaya Prategang .................................................... 2.6.5 Keuntungan dan Kerugian Menggunakan Beton Prategang ..... 2.7 Desain Pendahuluan .......................................................................... 2.7.1 Beban Rencana Pada Struktur Jembatan .................................. 2.7.1.1 Beban Mati ................................................................ 2.7.1.2 Beban Hidup ..............................................................
4 5 5 5 5 5 8 8 8 8 9 9 10 10 13 16 17 17 18 20 20 21
BAB II 2.1 2.2 2.3 2.4
iii
Halaman 2.7.1.3 Aksi Lingkungan ....................................................... 27 2.7.1.4 Kombinasi Pembebanan ............................................. 30 2.8 Kriteria Perencanaan Beton Prategang .............................................. 31 2.9 Desain Akhir ..................................................................................... 31 2.9.1 Desain Elastis, Tidak Diijinkan Tegangan Tarik Pada Beton, Baik Dalam Keadaan Awal Maupun Akhir .................................... 32 2.9.2 Desain Elastis,Penampang Komposit ..................................... 35 BAB III 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
METODE PERENCANAAN Uraian Tahapan Perencanaan ............................................................ 43 Pengumpulan Data - Data ................................................................. 43 Desain Awal Jembatan Eksisting ...................................................... 43 Desain Alternatif Perencanaan Jembatan ........................................... 44 Perencanaan Pipa Tiang Railing, Trotoar dan Slab ............................ 45 3.5.1 Perhitungan Pipa Railing ........................................................ 45 3.5.2 Perhitungan Tiang Railing ...................................................... 46 3.5.3 Perhitungan Trotoar ................................................................ 48 3.5.4 Perhitungan Slab Lantai .......................................................... 49 3.6 Perencanaan Penampang Balok (Gelegar/Girder) .............................. 52 3.7 Pembebanan Struktur Jembatan ........................................................ 58 3.8 Analisis Struktur Jembatan ............................................................... 59 3.9 Kontrol Stabilitas Struktur Atas ........................................................ 59 3.10 Metode Pelaksanaan Bertahap ........................................................... 59 3.11Visualisasi Hasil Perhitungan Perencanaan Struktur Ke Dalam Gambar Teknis ............................................................................................... 59
BAB IV 4.1 4.2 4.3
PERHITUNGAN ALTERNATIF JEMBATAN Tinjauan Umum ................................................................................ Spesifikasi Bahan ............................................................................. Perencanaan Slab Lantai Jembatan .................................................... 4.3.1 Data Slab Lantai Jembatan ...................................................... 4.3.2 Bahan Struktur ........................................................................ 4.3.3 Analisis Beban Slab Lantai Jembatan ...................................... 4.3.4 Pembesian Slab ....................................................................... 4.4 Perhitungan Slab Trotoar .................................................................. 4.4.1 Berat Sendiri Trotoar .............................................................. 4.4.2 Beban Hidup Pada Pendestrian ............................................... 4.4.3 Momen Ultimit Rencana Slab Trotoar ..................................... 4.4.4 Pembesian Slab Trotoar .......................................................... 4.5 Perhitungan Tiang Railing ................................................................
60 60 61 61 62 62 69 74 74 75 75 75 77 iv
Halaman 4.5.1 Beban Tiang Railing ............................................................... 4.5.2 Pembesian Tiang Railing ........................................................ 4.6 Perhitungan Plat Injak (Approach Slab) ............................................ 4.6.1 Plat Injak Arah Melintang Jembatan ....................................... 4.6.2 Plat Injak Arah Memanjang Jembatan ..................................... 4.7 Perhitungan Prestress Concrete “I“ Girder ........................................ 4.7.1 Data Awal Perencanaan .......................................................... 4.7.2 Penentuan Lebar Efektif Plat Lantai ........................................ 4.7.3 Section Properties Balok Prategang ........................................ 4.7.4 Section Properties Balok Komposit (Balok Prategang + Plat) .. 4.7.5 Pembebanan Balok Prategang ................................................. 4.7.5.1 Berat Sendiri (MS) .................................................... 4.7.5.2 Beban Mati Tambahan (MA) ..................................... 4.7.5.3 Beban Lajur ”D” (TD) .............................................. 4.7.5.4 Gaya Rem (TB) ........................................................ 4.7.5.5 Beban Angin (EW) ................................................... 4.7.5.6 Beban Gempa (EQ) ................................................... 4.7.6 Resume Momen dan Gaya Geser pada Balok .......................... 4.7.7 Momen pada Balok Prategang ................................................ 4.7.8 Gaya Geser pada Balok tegang ............................................... 4.7.9 Kondisi Awal (Saat Transfer) ................................................. 4.7.10 Kondisi Akhir ......................................................................... 4.7.11 Pembesian Balok tegang ......................................................... 4.7.12 Posisi Tendon ......................................................................... 4.7.13 Lintasan Inti Tendon (Cable) .................................................. 4.7.14 Sudut Angkur ......................................................................... 4.7.15 Tata Letak Dan Trace Kabel ................................................... 4.7.16Pemakaian Angkur .................................................................. 4.7.17Kehilangan Tegangan (Loss Of Prestress) pada Cable ............. 4.8 Metode Pelaksanaan Bertahap ........................................................... 4.8.1 Tahapan Pekerjaan Fabrikasi .................................................. 4.8.2 Tahapan Pekerjaan Stressing ................................................... 4.8.3 Tahapan Pekerjaan Grouting ................................................... 4.8.4 Tahapan Kerja Erection Girder ............................................... 4.8.5 Tahapan Kerja Pemasangan Diafragma ................................... 4.8.6 Tahapan Pekerjaan Plat Lantai ................................................ 4.9 Tegangan Yang Terjadi pada Penampang Balok ............................... 4.10Tegangan Yang Terjadi pada Balok Komposit ................................... 4.11 Kontrol Tegangan Terhadap Kombinasi Pembebanan ....................... 4.12 Pembesian End Block .......................................................................
77 77 78 78 80 82 82 85 86 87 88 88 89 90 91 92 93 94 96 98 102 102 103 104 107 108 108 113 113 119 119 120 123 124 129 131 134 137 145 151 v
Halaman 4.13 Perhitungan Penghubung Geser (Shear Conector) ............................. 4.14 Lendutan Balok ................................................................................ 4.14.1 Kontrol Lendutan Balok Terhadap Kombinasi Beban ............. 4.14.2Tinjauan Ultimit Balok Prestress Setelah Grouting ..................
167 171 174 176
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 182 5.2 Saran ................................................................................................ 183 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
185
vi
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Gambar 2.10 Gambar 2.11 Gambar 2.12 Gambar 2.13 Gambar 2.14 Gambar 2.15 Gambar 2.16 Gambar 2.17 Gambar 2.18 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 3.7 Gambar 3.8 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 4.8 Gambar 4.9 Gambar 4.10 Gambar 4.11
Untaian Kawat Strand dan Strand 7 Kawat ....... .................... 7 Penempatan Tulangan Non Prategang ....... ............................ 10 Tulangan Prategang Untuk Memperkuat Balok Pracetak Selama Penanganan dan Pengangkutan ….. ....................................... 11 Tulangan Non Prategang Untuk Memperkuat Balok Akibat Beban Kerja dan Beban Batas . ......................................................... 11 Metode Pre - Tension ............................................................ 14 Metode Post - Tension ….. ..................................................... 15 Prinsip – Prinsip Penjangkaran ….. ........................................ 16 Desain Pendahuluan Penampang Balok ….. ........................... 19 Beban Lajur “D” ….. ............................................................. 21 Beban “D”: Beban Tersebar Merata dan Bentang ….. ............ 22 Penyebaran Pembebanan Pada Arah Melintang ….. ............... 23 Beban Truk “T” ….. ............................................................... 23 Gaya Rem ….. ....................................................................... 25 Faktor Beban Dinamis ….. ..................................................... 26 Beban Trotoar & Sandaran ….. .............................................. 27 Distribusi Tegangan Tanpa Tegangan Tarik Pada Beton ….. .. 32 Penampang Komposit …........................................................ 36 Superposisi Tegangan …........................................................ 40 Bagan Alir Perencanaan Struktur Jembatan .... ....................... 42 Tampak Memanjang Desain Awal Jembatan Tanah Ayu ....... 44 Tampak Memanjang Alternatif Desain Rencana Jembatan ..... 45 (a) Pipa Railing, (b) Gaya Momen .... ..................................... 46 Penampang Pipa Sandaran dan Pelat Lantai ........................... 46 Diagram Alir Perencanaan Pelat Lantai Kendaraan ................ 49 Beban Roda Pada Pelat Lantai .... ........................................... 49 Diagram Alir Perencanaan Balok Gelegar .... ......................... 52 Potongan Melintang Jembatan .... ........................................... 61 Beban Hidup Truk “T“ Roda Ganda .... .................................. 63 Beban Angin Garis Merata Arah Horisontal .... ...................... 64 Momen Pada Slab Lantai Jembatan .... ................................... 65 66 Beban Berat Sendiri Q MS ....................................................... Momen Berat Sendiri M MS .... ................................................ 66 Beban Berat Mati Tambahan Q MA .... ..................................... 66 Momen Berat Mati Tambahan M MA .... .................................. 66 Beban Truck Q TT .... .............................................................. 66 Momen Beban Truck M TT .... ................................................. 67 Beban Angin Q EW .... ............................................................. 67
vii
Halaman Gambar 4.12 Gambar 4.13 Gambar 4.14 Gambar 4.15 Gambar 4.16 Gambar 4.17 Gambar 4.18 Gambar 4.19 Gambar 4.20 Gambar 4.21 Gambar 4.22 Gambar 4.23 Gambar 4.24 Gambar 4.25 Gambar 4.26 Gambar 4.27 Gambar 4.28 Gambar 4.29 Gambar 4.30 Gambar 4.31 Gambar 4.32 Gambar 4.33 Gambar 4.34 Gambar 4.35 Gambar 4.36 Gambar 4.37 Gambar 4.38 Gambar 4.39 Gambar 4.40 Gambar 4.41 Gambar 4.42 Gambar 4.43 Gambar 4.44 Gambar 4.45 Gambar 4.46 Gambar 4.47 Gambar 4.48 Gambar 4.49 Gambar 4.50 Gambar 4.51 Gambar 4.52 Gambar 4.53 Gambar 4.54 Gambar 4.55 Gambar 4.56
Momen Beban Angin M EW .................................................... 67 Beban Temperatur Q ET .......................................................... 67 Momen Temperatur M ET .... ................................................... 67 Momen Beban Temperatur M ET .... ........................................ 73 Detail Dimensi Trotoar Jembatan .... ...................................... 74 Beban Hidup pada Pendestrian Jembatan ............................... 75 Plat Injak Arah Melintang Jembatan .... .................................. 78 Dimensi Penampang I Girder .... ............................................ 83 Penentu Lebar Efektif Plat Lantai .... ...................................... 85 Dimensi Penampang Balok .... ............................................... 86 Gaya Geser dan Momen Akibat Berat Sendiri .... ................... 88 Balok Lajur “D“ (TD) .... ...................................................... 90 Beban Gaya Rem (TB) .... .................................................... 91 Gaya dan Beban Angin (EW) .... ........................................... 92 Gaya dan Beban Gempa Vertikal .......................................... 94 Diagram Momen Bending Balok Prategang .... ...................... 100 Diagram Gaya Geser Balok Prategang .... .............................. 101 Balok Kondisi Awal dan Distribusi Regangan .... .................. 102 Posisi Tendon di Tengah Bentang dan di Tumpuan .... .......... 104 Lintasan Inti Tendon .... ........................................................ 107 (a) Posisi Tendon di Tumpuan, (b) Jarak 1/8L Dari Tumpuan 110 (c) Posisi Tendon ¼ dari Tumpuan, (d) Jarak 3/8L Dari Tumpuan, (e) Tengah Bentang (1/2L) .... ............................................... 110 Grafik Posisi Trace Masing – Masing Kabel ......................... 112 Lintasan Masing – Masing Kabel .... ..................................... 112 Angkur Hidup, VSL .... ......................................................... 113 Angkur Mati, VSL .... ........................................................... 113 Grafik Tegangan Pada Tendon Baja Pasca Tarik .... ............... 118 Pemasangan Anchor Head dan Baji Drat .... ........................... 122 Hasil Stressing Balok Segmental Post Tension .... .................. 123 Pemasangan Hbeam Dirakit dan Disambung .... ..................... 124 Pengangkatan Hbeam.... ......................................................... 125 Pemasangan Hbeam Dirakit Temporary Bridge.... .................. 125 Peluncuran Balok Girder .... ................................................... 125 Penarikan Balok Girder .... ..................................................... 126 Pemindahan Balok Girder .... ................................................. 126 Pemasangan Balok ke -1 .... ................................................... 126 Pemasangan Balok ke -2 .... ................................................... 127 Pemasangan Balok ke -3 dan ke -4 .... .................................... 127 Pemasangan Balok Terakhir .... .............................................. 128 Pemasangan Diafragma .... ..................................................... 129 Pemasangan Baji dan Beton Kayu .... ..................................... 130 Instalasi Kabel Strand ............................................................ 130 Pekerjaan Patching .... ............................................................ 130 Prestress Diafragma ............................................................... 130 Pemotongan Kabel Strand .... ................................................. 131 viii
Halaman Gambar 4.57 Gambar 4.58 Gambar 4.59 Gambar 4.60 Gambar 4.61 Gambar 4.62 Gambar 4.63 Gambar 4.64 Gambar 4.65 Gambar 4.66 Gambar 4.67 Gambar 4.68 Gambar 4.69 Gambar 4.70 Gambar 4.71 Gambar 4.72 Gambar 4.73 Gambar 4.74 Gambar 4.75
Pengisian Grouting .... ............................................................ Distribusi Regangan Keadaan Awal (Saat Transfer) .... .......... Distribusi Regangan Keadaan Loss Of Prestress .... ................ Distribusi Regangan Keadaan Plat dan Balok Komposit .... .... Distribusi Regangan Akibat Berat Sendiri .... ......................... Distribusi Regangan Akibat Beban Mati Tambahan .... .......... Distribusi Regangan Akibat Susut Beton .... ........................... Distribusi Regangan Akibat Rangkak Beton (Creep) .... ......... Distribusi Regangan Akibat Prategang .... .............................. Distribusi Regangan Akibat Temperatur .... ............................ Posisi Letak Pembesian End Block .... .................................... Dimensi Penampang Balok .... ............................................... Dimensi Sengkang Bursting Force .... .................................... Detail Penggunaan Bursting Force .... .................................... Detail Eksentrisitas Tendon .... ............................................... Detail Sengkang Yang Digunakan .... .................................... Detail Pembagian Segmen Balok ........................................... Detail Potongan Segmen Balok Prategang .... ......................... Detail Potongan Segmen Balok Prategang .... .........................
131 134 135 136 137 138 138 140 141 143 151 152 153 156 156 164 164 165 166
ix
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Kawat – kawat Beton Prategang ...................................................
6
Tabel 2.2 Strand Standar 7 Kawat Untuk Beton Prategang ..........................
6
Tabel 2.3 Spesifikasi Strand 7 Kawat ...........................................................
7
Tabel 2.4 Berat Bahan Nominal S.I.S dan U.L.S ..........................................
20
Tabel 2.5 Jumlah Maksimum Lajur Lalu Lintas Rencana .... .........................
24
Tabel 2.6 Tekanan Angin pada Bangunan ..... ...............................................
26
Tabel 2.7 Kombinasi Beban .... .....................................................................
30
Tabel 2.8 Faktor Beban pada Keadaan Ultimate .... .......................................
30
Tabel 3.1 Kombinasi Pembebanan pada Keadaan Batas Ultimate .... .............
51
Tabel 4.1 Perhitungan Beban Mati Tambahan .... ..........................................
63
Tabel 4.2 Rekapitulasi Beban Jembatan .... ...................................................
65
Tabel 4.3 Rekapitulasi Momen Slab .... .........................................................
68
Tabel 4.4 Rekapitulasi Momen Kombinasi -1 .... ...........................................
69
Tabel 4.5 Rekapitulasi Momen Kombinasi -2 ... ............................................
69
Tabel 4.6 Perhitungan Berat Sendiri Trotoar ... .............................................
74
Tabel 4.7 Perhitungan Beban Hidup pada Pedestrian ... .................................
75
Tabel 4.8 Dimensi Penampang ... ..................................................................
83
Tabel 4.9 Perhitungan Inersia Balok Prategang ... .........................................
86
Tabel 4.10 Perhitungan Inersia Balok Komposit .............................................
87
Tabel 4.11 Perhitungan Gaya Geser dan Momen Berat Sendiri .......................
89
Tabel 4.12 Perhitungan Gaya Geser dan Momen Mati Tambahan ... ...............
90
Tabel 4.13 Resume Momen dan Gaya Geser ... ...............................................
94
Tabel 4.14 Persamaan Momen dan Gaya Geser ... ..........................................
95
Tabel 4.15 Perhitungan Momen pada Balok Prategang ...................................
96
Tabel 4.16 Perhitungan Gaya Geser pada Balok Prategang .............................
98
Tabel 4.17 Jumlah Tendon ... .......................................................................... 103 Tabel 4.18 Jumlah Tendon di Tengah Bentang ... ............................................ 105 Tabel 4.19 Jumlah Tendon di Tumpuan ... ...................................................... 105 Tabel 4.20Momen Statis Tendon .................................................................... 106
x
Halaman Tabel 4.21Eksentrisitas Tendon ... .................................................................. 106 Tabel 4.22Posisi Lintasan Tendon .................................................................. 107 Tabel 4.23Sudut Angkur Lintasan Tendon ... .................................................. 108 Tabel 4.24Posisi Trance Kabel ... ................................................................... 108 Tabel 4.25Posisi Trance Kabel Tiap Segment ... ............................................. 111 Tabel 4.26Besar Gaya dan % UTS Tendon Baja ... ......................................... 118 Tabel 4.27Tegangan Beton di Serat ... ............................................................. 125 Tabel 4.28Superposisi Tegangan Susut dan Rangkak ... .................................. 125 Tabel 4.29Momen Akibat Temperatur ... ........................................................ 129 Tabel 4.30Kombinasi Pembebanan Untuk Tegangan Ijin ... ............................ 130 Tabel 4.31Kontrol Tegangan Terhadap Kombinasi -1 ... ................................. 131 Tabel 4.32Kontrol Tegangan Terhadap Kombinasi -2 ... ................................. 132 Tabel 4.33Kontrol Tegangan Terhadap Kombinasi -3 ... ................................. 133 Tabel 4.34Kontrol Tegangan Terhadap Kombinasi -4 ... ................................. 134 Tabel 4.35Kontrol Tegangan Terhadap Kombinasi -5 ... ................................. 135 Tabel 4.36Gaya Prategang dan Sudut Akibat Jacking Force ... ........................ 136 Tabel 4.37Momen Statis Luasan Bagian Atas (S xa ) ... .................................... 137 Tabel 4.38Momen Statis Luasan Bagian Bawah (S xb ) ... ................................ 137 Tabel 4.39Perhitungan Sengkang Arah Vertikal ... ......................................... 139 Tabel 4.40Perhitungan Sengkang Arah Horisontal ... ..................................... 140 Tabel 4.41Perhitungan Jumlah Sengkang ... ................................................... 141 Tabel 4.42Perhitungan Persamaan Geser di Atas Garis Netral ... .................... 144 Tabel 4.43Perhitungan Persamaan Geser di Bawah Garis Netral ... ................ 146 Tabel 4.44Tinjauan Geser dan Jarak di Ambil ... ............................................ 148 Tabel 4.45Perhitungan Jarak Shear Conector ... ............................................. 154 Tabel 4.46Lendutan Kombinasi -1 Balok Komposit Akibat Beban ... ............. 159 Tabel 4.47Lendutan Kombinasi -2 Balok Komposit Akibat Beban ... ............. 159 Tabel 4.48Lendutan Kombinasi -3 Balok Komposit Akibat Beban ... ............. 160 Tabel 4.49Lendutan Kombinasi -4 Balok Komposit Akibat Beban ... ............. 160 Tabel 4.50Gaya Tekan Beton dan Momen Nominal ... ................................... 163 Tabel 4.51Resume Momen Balok Daya Layan dan Kondisi Batas ................. 164 xi
Halaman Tabel 4.52Momen Ultimit Pada Balok Komposit Akibat Beban Komb-1 ... ... 165 Tabel 4.53Momen Ultimit Pada Balok Komposit Akibat Beban Komb-2 ... ... 165 Tabel 4.54Momen Ultimit Pada Balok Komposit Akibat Beban Komb-3 ... ... 166 Tabel 4.55Momen Ultimit Pada Balok Komposit Akibat Beban Komb-4 ... ... 166
xii
DAFTAR LAMPIRAN Halaman LAMPIRAN A
Parameter Perencanaan ..................................................... 185
LAMPIRAN B
Gambar Perencanaan ........................................................ 191
xiii
DAFTAR NOTASI
= Tegangan tarik yang diijinkan pada bagian precast A
= Luas penampang
Ab
= Luas koefisien bagian samping
As
= Luas satu shear conector
At
= Luas tampang yang ditinjau
Be
= Lebar efektif plat
B eff
= Lebar pengganti beton plat
BJTP = Baja tulangan Polos bo
= Keliling tampang geser pelat 2 arah
bv
= Lebar bidang gesek (lebar bidang kontak antara plat dan balok)
C
= Koefisien geser dasar untuk wilayah gempa, waktu getar, dan kondisi tanah setempat,
Cw
= Koefisien seret
D
= Tebal efektif pelat
DLA = Faktor beban dinamis e
= Eksentrisitas penampang
es
= Eksentrisitas tendon
ET
= Pengaruh temperature
EW
= Beban angina
F
= Gaya prategang
f ci
= Tegangan ijin beton balok komposit
g
= Percepatan gravitasi bumi, g = 9.81 m/det2
g
= Gravitasi
h
= Tinggi balok
I
= Momen Inersia Penampang
k
= Koefisien momen
K
= Konstanta kekakuan (tf/m)
Kh
= Koefisien beban gempa horizontal,
Kp
= Kekakuan struktur yang merupakan gaya horizontal yang diperlukan untuk menimbulkan satu satuan lendutan. xiv
kt
= Koefisien gesek pada bidang kontak (1-1.4)
lb
= Momen inersia bagian precast
l xc
= Inersia penampang balok komposit
M
= Momen
MA
= Beban mati tambahan
Mbs
= Momen akibat berat sendiri bagian precast
MS
= Berat sendiri
MT
= Momen Total
ns
= Jumlah shear conector
Pb
= Beban putus
P elf
= Gaya prategang akhir (loss of prestress)
Pj
= Gaya prategang saat jacking
Pt
= Gaya prategang
Q
= Beban
S
= Faktor tipe struktur yang berhubungan dengan kapasitas penyerapan energy gempa (daktalitas) dari struktur.
Sx
= Momen statis luasan plat terhadap titik berat penampang komposit
T
= Periode alami dari unit getar rencana (detik)
Ta
= Temperature atas
Tb
= Temperature bawah
T EQ
= Gaya gempa vertikal
TT
= Beban truck
u(s)
= Simpangan pada kedudukan s dalam arah kerja gaya inersia bila gaya lateral
UDL = Uniformly Distributed Load V
= Gaya Geser
Vc
= Kuat geser penampang
Vi
= Gaya lintang pada penampang yang ditinjau
Vu
= Gaya geser ultimate akibat beban berfaktor
Vw
= Kecepatan angina rencana (m/dt) untuk keadaan batas ditinjau
W
= Berat bagian bangunan atas yang dipikul
Wa
= Tahanan momen sisi atas
xv
Wb
= Tahanan momen sisi bawah
Wt
= Berat total yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan
y2
= jarak serat atas dari cgc, bagian precast
βc
= Rasio dari sisi panjang terhadap sisi pendek dari beban terpusat
δ
= simpangan pada kedudukan gaya inersia bangunan atas,
Δε su
= Pengaruh susut (shrinkage)
σ
= tegangan akibat prategang
σ1
= tegangan pada balok setelah plat lantai selesai dicor (beton muda)
σ2
= tegangan pada balok setelah plat lantai dan balok menjadi komposit
xvi
