22
PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN SENGKALING MENGGUNAKAN BALOK PRATEGANG DENGAN METODE KESETIMBANGAN BEBAN (LOAD BALANCING) Skripsi Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik Disusun Oleh: M PAHLEVI PRIBADI 201410340311083 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2019

PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

  • Upload
    others

  • View
    26

  • Download
    3

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS

JEMBATAN SENGKALING MENGGUNAKAN

BALOK PRATEGANG DENGAN METODE

KESETIMBANGAN BEBAN (LOAD BALANCING)

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh:

M PAHLEVI PRIBADI

201410340311083

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2019

Page 2: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

ii

Page 3: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

iii

Page 4: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

iv

LEMBAR PERSEMBAHAN

Saya persembahkan karya tulis sederhana ini kepada orang-orang yang selalu

membantu saya terkhusus kedua orang tua, kakak, dan adik ku yang tidak lupa

mengingatkan serta mengajarkan saya semua hal baik dan menjadikan garis

perjalanan hidup menuju pendewasaan diri.

Kemudian saya persembahkan juga buat istri dan anak-anak ku dimasa depan.

“ini skripsi hasil jerih payah papa mu nak selama kurang lebih 5 tahun kuliah”

Untuk menutup persembahan ini saya mengambil kutipan dari salah satu anime

yang saya sukai:

“Sudah menjadi suatu kewajaran kalau kau berpikir tidak bisa melakukannya

sendirian. Tapi sangat menyakitkan ketika orang lain yang mengatakan kalau kau

tidak bisa melakukannya”(Key Tsukishima – Haikyuu!)

Page 5: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

v

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil’alaamiin, Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah

SWT, Sang Maha besar dan pemilik seluruh alam semesta atas berkat rahmat dan

hidayah serta kesehatan yang diberikan bagi penulis sehingga dapat menyelesaikan

Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan

Menggunakan Balok Prategang Dengan Metode Kesetimbangan Beban (Load

Balancing)”.

Proses kelancaran penyelesaian tugas akhir ini merupakan salah satu hal yang

momen paling membahagiakan sekaligus membanggakan bagi penulis, karena

tugas akhir ini merupakan tanggung jawab penulis untuk mencapai gelar Sarjana

Teknik di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Malang. Tugas akhir ini terselesaikan berkat dari bimbingan, arahan serta kerja

sama dari berbagai pihak, baik dari tahap persiapan maupun tahap penyusunan.

Maka, dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih

sebanyak- banyaknya kepada:

1. Allah SWT karena atas nikmat, berkat, kasih sayang, dan segalanya, penulis

diberikan kesehatan, kekuatan, dan diberikan kemudahan dalam proses

pengerjaannya.

2. Rasulullah SAW kekasih Allah SWT karena beliau manusia paling sempurna

menjadi suri tauladan bagi semua umatnya.

3. H Wahyudinnoor, SE.,MM (Bapak) dan Hj Madinatul Rahmah (Ibu) yang telah

memberikan do’a, dukungan, motivasi, pengertian, kasih sayang yang tidak

terkira, serta membiayai seluruh studi penulis, sehingga penulis bisa

mengerjakan dan menyelesaikan studinya dengan baik serta dapat mencapai

gelar sarjana teknik dengan baik. Terima kasih kepada kedua orang tua penulis

tidak akan terbalas sampai kapanpun. Semoga gelar yang telah dicapai ini dapat

membuat kedua orang tua penulis bangga serta menjadi ladang pahala bagi

penulis maupun kedua orang tua penulis.

4. Akhmad Rinaldy, S.ikom (kakak) dan Muhammad Rizqi Ramadhani (adik)

yang telah memberikan do’a, dukungan, motivasi, pengertian serta

Page 6: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

vi

memberikan semangat yang luar biasa sehingga penulis dapat menyelesaikan

tugas akhir ini. Thanks for my brother and my little brother.

5. Drs. Fauzan, M.Pd, selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Malang.

6. Dr. Ahmad Mubin, MT, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang.

7. Ir. Rofikatul Karimah, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas

Muhammadiyah Malang dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing II terima

kasih atas segala bimbingan dan arahan yang diberikan kepada penulis dan

sabar dalam mengajari penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

8. Ir. Erwin Rommel, MT, selaku Dosen Wali kelas B Angkatan 2014.

9. Ir. Yunan Rusdianto, MT, selaku Dosen Pembimbing I terima kasih atas segala

bimbingan dan arahan yang diberikan kepada penulis dan sabar dalam

mengajari penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

10. Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah

Malang yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu dalam tugas akhir ini.

Terima kasih atas ilmu, pengetahuan, dan pengertiannya yang telah diberikan

selama masa perkuliahan penulis. Terima kasih telah sabar mengajar sekaligus

membimbing penulis dalam semua mata kuliah yang telah diajarkan. Semoga

ilmu yang diberikan dapat bermanfaat di dunia dan akhirat.

11. Ibu Fadilla Fathul Jannah dan seluruh Staff Tata Usaha Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Malang yang tidak dapat penulis sebutkan satu

persatu dalam tugas akhir ini. Terima kasih atas semua informasi akademik

yang telah diberikan selama masa perkuliahan penulis.

12. Teman-teman Teknik Sipil kelas B Angkatan 2014. Terima kasih telah

membantu, memberikan semangat, dan memberikan tenaga serta pikirannya

dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

13. Insinyur squad yang selalu mengajak main bareng terkhusus umar (thamuz

gendut), yongki (oreng madura), umbu (remusamapaty ta’ye), adit (anak kecil),

sancez (monyet kau), putra (aww), dika (turu too), wawan (sangkuriang) dan

fanni (ta*) yang sering mengganggu penulis, tetapi banyak memberikan

bantuan serta motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

Page 7: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

vii

14. Teman-teman kost melati yongki,umbu,adit,bayu dan roni yang setiap hari

selalu mengganggu dan menemani penulis.

15. Teman-teman kost kasim and friend yang selalu mengajak penulis berolah raga

terkhusus olahraga badminton sehingga penulis alhamdulillah dapat menjaga

kesehatannya dengan baik sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

16. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu yang telah

membantu penulis secara langsung maupun tidak langsung dalam

menyelesaikan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari

kata sempurna karena keterbatasan ilmu dan pengetahuan, oleh karena itu segala

masukan, kritik, dan saran yang membangun sangat diharapkan demi perbaikan

tugas akhir ini.

Akhir kata, penulis berharap tugas akhir ini dapat menjadi ilmu yang

bermanfaat dan menjadi ladang pahala bagi seluruh pembacanya maupun bagi

penulis. Aamiin ya robbal aalamiin.

Malang 28 Oktober 2019

Penulis

Page 8: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

viii

ABSTRAK

Sistem beton prategang sudah sering digunakan pada kontruksi jembatan. Karena

sistem beton prategang memberikan berbagai tegangan yang dapat mengurangi atau

menghilangkan gaya tarik pada beton. Adapun salah satu metode untuk

mengalanisa sifat beton prategang yang digunakan pada tugas akhir ini yaitu

metode kesetimbangan beban yang dikembangkan oleh T.Y.Lin ini memiliki

konsep bahwa gaya prategang dapat mengimbangi gaya-gaya luar yang bekerja

pada struktur di sepanjang bentang, cocok digunakan pada jembatan karena

pembebanannya cukup kompleks dari pada kontruksi gedung. Hasil dari

perencanaan jembatan sengkaling yaitu jembatan prategang dengan metode

Pascatarik yang menggunakan girder profil PCI sebagai struktur utamanya. Kabel

prategang yang digunakan adalah jenis strands Uncoated 7 wire super strands

ASTM 416 Grade 270 Relaksasi Rendah. Balok prategang ditinjau sebagai

Prategang Penuh. Dasar-dasar perencanaan PCI girder ini mengacu pada

Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan (SNI T-12-2004),Pembebanan untuk

Jembatan (SNI T-02-2005). Dimensi girder 1,70 meter, lebar atas 0,80 meter dan

lebar bawah 0,70 meter dengan panjang bentang 28,00 meter. Jumlah strand yang

digunakan sebanyak 80 buah strand (gaya prategang = 10281,6 kN) tipe VSL

dengan diameter strand Ø98,72 (12,7 in) dibagi menjadi 4 tendon, per tendon

memiliki 18 buah strand (gaya prategang = 2570,41 kN).

Page 9: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

ix

ABSTRACT

Prestressed concrete system are commonly used in bridge construction because it

gives stresses to reduce or eliminate the tensile stress. One of the methods to analyze

prestressed concrete used in this study is the load balance method by T. Y. Lin that

states the prestressed can balance external loads on the bridge span structure. The

method is suitable for bridges since its construction is more complex than other

building structures. The result of Sengkaling prestressed bridge is that it applied

post-tensioned method using PCI profile girder as its main structure. The

prestressed cable for this bridge is the uncoated 7 wire super strands ASTM 416

Grade 270 of low relaxation strand. The prestressed girder is considered as a full

prestressed. The principles of the PCI girder refers to the Concrete Structure

Planning for Bridge (SNI T-12-2004), the bridge load of (SNI T-02-2005). The

dimension of girder is 1.70 meter long, 0.80 meter top width, and 0.70 meter bottom

width, with gider span of 28.00 meter. The prestressed girder is using 80 strand

(prestress force = 10281,6 kN), type VSL with strand diameter Ø98.72 (12,7 inch)

divided to 4 tendons, each of which has 20 strands (prestress force = 2570,41 kN).

Page 10: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... ii

SURAT PERNYATAAN ................................................................................. iii

LEMBAR PERSEMBAHAN ........................................................................... iv

KATA PENGANTAR ....................................................................................... v

ABSTRAK ....................................................................................................... viii

ABSTRACT ....................................................................................................... ix

DAFTAR ISI ..................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................... 2

1.3 Tujuan .......................................................................................................... 3

1.4 Manfaat......................................................................................................... 4

1.5 Batasan Masalah ........................................................................................... 5

BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................ 6

2.1 Uraian Umum ............................................................................................... 6

2.2 Bagian-Bagian Jembatan ............................................................................... 6

2.2.1 Bangunan Atas Jembatan (Upper Structure) ......................................... 7

2.2.2 Bangunan Bawah Jembatan (Sub Structure) ......................................... 8

2.3 Pembebanan Jembatan .................................................................................. 9

2.3.1 Beban Mati atau Beban Tetap ............................................................... 9

2.3.1.1 Beban Sendiri ........................................................................... 9

2.3.1.2 Beban Mati Tambahan/Utilitas ............................................... 11

2.3.1.3 Pengaruh Penyusutan dan Rangkak ........................................ 11

2.3.2 Beban Hidup atau Beban Lalu Lintas .................................................. 11

2.3.1.1 Beban Lajur “D”..................................................................... 12

2.3.1.2 Beban Truk “T” ...................................................................... 14

2.3.1.3 Faktor Beban Dinamis (FBD) ................................................. 15

Page 11: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

xi

2.3.1.4 Gaya Rem .............................................................................. 16

2.3.1.5 Pembebanan Untuk Pejalan Kaki ........................................... 18

2.3.3 Aksi Lingkungan ................................................................................ 18

2.3.2.1 Beban Angin .......................................................................... 19

2.3.2.2 Pengaruh Gempa .................................................................... 21

2.4 Pelat Lantai Kenderaan ............................................................................... 23

2.5 Beton Prategang .......................................................................................... 26

2.5.1 Konsep Dasar Beton Prategang........................................................... 26

2.5.2 Metode Kesetimbangan Beban (Load Balancing Methode) ................. 27

2.5.2.1 Gaya Imbang Balok Sederhana ............................................... 30

2.5.3 Sifat dan Karakteristik Material .......................................................... 32

2.5.4 Kehilangan Gaya Prategang ................................................................ 37

2.6 Lintasan (Layout) Tendon ........................................................................... 43

2.7 Daerah Aman Kabel .................................................................................... 44

2.8 Tulangan Geser ........................................................................................... 46

2.9 Lendutan Jembatan ..................................................................................... 48

BAB II METODE PERENCANAAN ............................................................. 49

3.1 Pengumpulan Data Perencanaan .................................................................. 49

3.1.1 Data Teknis Jembatan......................................................................... 49

3.1.2 Lokasi Jembatan ................................................................................. 50

3.1.3 Tampak Perencanaan Jembatan .......................................................... 51

3.1.3.1 Tampak Depan Jembatan ........................................................ 51

3.1.3.2 Tampak Atas Jembatan ........................................................... 51

3.1.3.3 Tampak Samping Jembatan .................................................... 52

3.1.4 Tofografi Jembatan............................................................................. 52

3.2 Preliminary Design ..................................................................................... 52

3.3 Perencanaan dan Perhitungan Struktur Sekunder ......................................... 53

3.4 Perhitungan Pembebanan Jembatan ............................................................. 53

3.5 Analisa Struktur Pada Jembatan .................................................................. 53

3.6 Analisa Penampang Pada Jembatan ............................................................. 53

3.7 Kehilangan Gaya Prategang ........................................................................ 54

Page 12: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

xii

3.8 Perencanaan Tulangan Geser....................................................................... 54

3.9 Perhitungan Lendutan ................................................................................. 54

3.10 Menuaikan Hasil Perhitungan Dalam Bentuk Gambar Teknik .................... 54

3.11 Diagram Alir Perencanaan.......................................................................... 55

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 57

4.1 Perhitungan Struktur Sekunder ..................................................................... 57

4.1.1 Perencanaan Tiang Sandaran .............................................................. 57

4.1.2 Perencanaan Kerb ............................................................................... 60

4.2 Perencanaan Pelat Lantai Jembatan .............................................................. 63

4.3 Perencanaan Beton Prategang....................................................................... 72

4.3.1 Desain Penampang Girder .................................................................. 72

4.3.2 Analisa Penampang Girder ................................................................. 72

4.3.3 Analisa Pembebanan Girder ............................................................... 75

4.3.3.1 Analisa Statika ...................................................................... 80

4.3.4 Analisa Gaya Prategang ..................................................................... 89

4.3.5 Perencanaan Tendon .......................................................................... 91

4.3.6 Kehilangan Sebagian Tegangan Prategang ....................................... 101

4.3.6.1 Kehilangan Tegangan Akibat Beton Prategang .................... 101

4.3.6.2 Kehilangan Tegangan Akibat Baja Prategang ....................... 104

4.3.7 Metode Kesetimbangan Beban (Load Balancing Method) ............... 116

4.3.7.1 Kontrol Tegangan ................................................................ 117

4.3.7 Perhitungan Lendutan ...................................................................... 121

4.3.8 Perencanaan Penulangan Girder Prategang ...................................... 122

4.3.9 Perencanaan Bursting Steel Pada End Block .................................... 127

4.4 Perencanaan Shear Connector ................................................................... 134

4.5 Perencanaan Sambungan Antar Segmen (Shear Key) ................................ 137

4.6 Perencanaan Elastomer Bearing ................................................................ 139

4.7 Perencanaan Diafragma ............................................................................. 142

BAB V PENUTUP ......................................................................................... 146

5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 146

5.2 Saran .......................................................................................................... 147

Page 13: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

xiii

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... xxi

LAMPIRAN ................................................................................................... xxii

Page 14: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Faktor Beban Untuk Beban Sendiri ................................................... 10

Tabel 2.2 Berat Isi Untuk Beban Mati .............................................................. 10

Tabel 2.3 Faktor Beban Untuk Beban Mati Tambahan/Utilitas ......................... 11

Tabel 2.4 Faktor Akibat Penyusutan dan Rangkak ............................................ 11

Tabel 2.5 Faktor Beban Akibat Beban Lajur “D” .............................................. 12

Tabel 2.6 Faktor Beban Akibat Beban Truk “T” ............................................... 14

Tabel 2.7 Jumlah Lajur Lalu Lintas Rencana .................................................... 14

Tabel 2.8 Faktor Beban Akibat Gaya Rem ........................................................ 16

Tabel 2.9 Faktor Akibat Pembebanan Pejalan Kaki .......................................... 18

Tabel 2.10 Faktor Beban Akibat Beban Angin .................................................. 19

Tabel 2.11 Kecepatan Angin Rencana, Cw ....................................................... 19

Tabel 2.12 Koefisien Seret, Vw ......................................................................... 20

Tabel 2.13 Faktor Beban Akibat Pengaruh Gempa ........................................... 21

Tabel 2.14 Faktor Kepentingan ......................................................................... 22

Tabel 2.15 Faktor Tipe Bangunan ..................................................................... 23

Tabel 2.16 Kawat – Kawat Untuk Beton Prategang .......................................... 36

Tabel 2.17 Strand Standar Tujuh Kawak Untuk Beton Prategang ..................... 37

Tabel 2.18 Strand 7 Kawat yang Dipadatkan untuk Beton Prategang

(ASTM A779) ................................................................................. 37

Tabel 2.19 Koefisien Gesek Kelengkungan dan Wobble ................................... 41

Tabel 2.10 Nilai KSH untuk Komponen Struktur Pascatarik ............................... 42

Tabel 4.1 Rekapitulasi Beban Kombinasi Pelat Lantai Kenderaan .................... 69

Tabel 4.2 Perhitungan Momen Inersia “I” Balok Tengah

Sebelum Komposit ............................................................................ 73

Tabel 4.3 Perhitungan Momen Inersia “I” Balok Tengah

Sesudah Komposit ............................................................................ 74

Tabel 4.4 Perhitungan Momen dan Gaya Lintang Akibat Beban

Sendiri Gelagar ................................................................................. 80

Tabel 4.5 Perhitungan Momen dan Gaya Lintang Akibat Beban

Mati Tambahan ................................................................................. 81

Page 15: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

xv

Tabel 4.6 Perhitungan Momen dan Gaya Lintang Akibat Beban

Mati Diafragma .................................................................................. 82

Tabel 4.7 Perhitungan Momen dan Gaya Lintang Akibat Beban

Lalu Lintas Lajur “D” ....................................................................... 85

Tabel 4.8 Perhitungan Momen dan Gaya Lintang Akibat Beban

Rem dan Traksi ................................................................................. 86

Tabel 4.9 Perhitungan Momen dan Gaya Lintang Akibat Beban Angin ............ 87

Tabel 4.10 Rekapitulasi Momen (kNm) ............................................................ 88

Tabel 4.11 Rekapitulasi Gaya Lintang (kN) ...................................................... 88

Tabel 4.12 Rekapitulasi Keperluan Gaya Prategang Awal ................................ 91

Tabel 4.13 Strand Standar dengan Tujuh kawat tanpa pelapis

(ASTM-416) ................................................................................... 91

Tabel 4.14 Proferties Strand ............................................................................. 91

Tabel 4.15 Kompisi Strand Pada Selubung Tendon .......................................... 92

Tabel 4.16 Perhitungan Batas Bawah Aman Tendon ........................................ 93

Tabel 4.17 Perhitungan Batas Atas Aman Tendon ............................................ 94

Tabel 4.18 Posisi masing-masing Pada Tendon ................................................ 95

Tabel 4.19 Rekapitulasi Perhitungan Jarak Tendon ........................................... 97

Tabel 4.20 Tahap Pendongkaran Tendon untuk Perhitungan Kehilangan Gaya

Prategang Akibat Perpendekan Elastis (MPa). ............................... 102

Tabel 4.21 Koefisien Susut (KSH) Untuk Pascatarik ........................................ 103

Tabel 4.22 Rekapitulasi Kehilangan Gaya Prategang Akibat

Lengkungan dan Gesekan Per Tendon .......................................... 113

Tabel 4.23 Koordinat Per Satu Lintasan .......................................................... 113

Tabel 4.24 Gaya Prategang Tiap-Tiap Segmen Tahap Awal (Transfer) .......... 115

Tabel 4.25 Rekapitulasi Kehilangan Gaya Prategang ...................................... 115

Tabel 4.26 Gaya Prategang Tiap-Tiap Segmen Tahap Akhir (Service) ............ 116

Tabel 4.27 Tegangan Gaya Prategang Metode Kesetimbangan Beban

(Load Balancing) Tahap Awal (Transfer) ...................................... 118

Tabel 4.28 Tegangan Gaya Prategang Metode Kesetimbangan Beban

(Load Balancing) Tahap Akhir (Service) ....................................... 120

Page 16: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

xvi

Tabel 4.29 Beban Mati dan Beban Hidup Untuk Penulangan Geser

Balok Girder ................................................................................. 124

Tabel 4.30 Perhitungan Luas Bursting Steel dan Jumlah Sengkang

Tertutup End Block ....................................................................... 128

Tabel 4.31 Gaya prategang akibat jacking pada masing-masing kabel ............ 130

Tabel 4.32 Perhitungan Sengkang Arah Vertikal Angkur Hidup ..................... 131

Tabel 4.33 Perhitungan Sengkang Arah Horizontal Angkur Hidup ................. 131

Tabel 4.34 Perhitungan Sengkang Arah Vertikal Angkur Mati ....................... 133

Tabel 4.35 Perhitungan Sengkang Arah Horizontal Angkur Mati ................... 133

Tabel 4.36 Jumlah Sengkang Yang Digunakan Untuk Bursting Force ............ 133

Tabel 4.37 Distribusi Gaya Lintang Per Segmen ............................................. 135

Tabel 4.38 Rekapitulasi Jarak Shear Connector Tiap Segmen ........................ 137

Page 17: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tipikal Struktur Jembatan .............................................................. 6

Gambar 2.2 Komponen Bangunan Atas Jembatan .............................................. 7

Gambar 2.3 Beban Lajur D .............................................................................. 12

Gambar 2.4 Beban “D” BTR terhadap panjang yang dibebani ......................... 13

Gambar 2.5 Penyebaran Beban “D” Pada Arah Melintang ............................... 14

Gambar 2.6 Pembebanan Truk “T” (500 kN) ................................................... 15

Gambar 2.7 Faktor Beban Dinamis Untuk (FBD) untuk BGT,

Pembebanan Lajur “D” .................................................................. 16

Gambar 2.8 Gaya Rem Dari Beban Jalur “D” .................................................. 17

Gambar 2.9 Gaya Rem Per Lajur 2.75 meter

Kenderaan Batas Ultimit (KBU) ................................................... 17

Gambar 2.10 Pembebanan Untuk Pejalan Kaki ................................................ 18

Gambar 2.11 Luas Ekuivalen Bagian Samping Jembatan (Ab) ........................ 20

Gambar 2.12 Koefisien Geser Dasar (C) Plastis Untuk Analisis Statis ............. 22

Gambar 2.13 Contoh Diagram Tegangan dan Regangan Pelat ......................... 26

Gambar 2.14 Balok Prategang Dengan Tendon Parabola ................................. 28

Gambar 2.15 Grafik Analisa Tegangan dan Lenturan ....................................... 28

Gambar 2.16 Keseimbangan Gaya-Gaya pada Arah Vertikal ........................... 29

Gambar 2.17 Perimbangan Beban Terpusat ..................................................... 31

Gambar 2.18 Perimbangan Beban Merata ........................................................ 32

Gambar 2.19 Blok Regangan dan Tegangan Tekan Beton ................................ 34

Gambar 2.20 Jenis-jenis Baja Prategang .......................................................... 36

Gambar 2.21 Perpendekan Elastis .................................................................... 38

Gambar 2.22 Central Kern ............................................................................... 43

Gambar 2.23 Daerah Aman Kabel ................................................................... 45

Gambar 3.1 Foto Satelit Lokasi Jembatan Sengkaling UMM ........................... 50

Gambar 3.2 Tampak Depan Perencanaan Jembatan Sengkaling ....................... 51

Gambar 3.3 Tampak Atas Perencanaan Jembatan Sengkaling .......................... 51

Gambar 3.4 Tampak Samping Perencanaan Jembatan Sengkaling ................... 52

Gambar 3.5 Tofografi jembatan Sengkaling UMM .......................................... 52

Page 18: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

xviii

Gambar 3.6 Diagram Alir ................................................................................ 55

Gambar 4.1 Tampak Depan Tiang Sandaran dan Trotoar ................................. 57

Gambar 4.2 Pembebanan Pada Tiang Sandaran ............................................... 57

Gambar 4.3 Penulangan Tiang Sandaran .......................................................... 60

Gambar 4.4 Pembebanan Pada Kerb ................................................................ 60

Gambar 4.5 Penulangan Kerb .......................................................................... 63

Gambar 4.6 Penulangan Balok Penyangga Kerb .............................................. 63

Gambar 4.7 Detail Perencanaan Pelat Lantai ................................................... 63

Gambar 4.8 Pembebanan Pelat Lantai Kenderaan Kombinasi 1 ....................... 66

Gambar 4.9 Pembebanan Pelat Lantai Kenderaan Kombinasi 2 ....................... 66

Gambar 4.10 Pembebanan Pelat Lantai Kenderaan Kombinasi 3 ..................... 67

Gambar 4.11 Pembebanan Pelat Lantai Kenderaan Kombinasi 4 ..................... 67

Gambar 4.12 Pembebanan Pelat Lantai Kenderaan Kombinasi 5 ..................... 68

Gambar 4.13 Pembebanan Pelat Lantai Kenderaan Kombinasi 6 ..................... 68

Gambar 4.14 Rencana Penulangan Pelat Lantai Kenderaan .............................. 71

Gambar 4.15 Dimensi Balok Prategang ........................................................... 72

Gambar 4.16 Penampang Balok Prategang Bagian Tegah

Sebelum Komposit ..................................................................... 72

Gambar 4.17 Penampang Balok Prategang Bagian Tegah

Sesudah Komposit ...................................................................... 74

Gambar 4.18 Rencana Penampang Diafragma ................................................. 77

Gambar 4.19 Penyebaran Beban Lajur “D” ...................................................... 78

Gambar 4.20 Diagram Momen dan Gaya Lintang

Berat Sendiri Girder ................................................................... 81

Gambar 4.21 Diagram Momen dan Gaya Lintang

Beban Tambahan Girder ............................................................. 82

Gambar 4.22 Diagram Momen dan Gaya Lintang

Beban Diafragma ....................................................................... 83

Gambar 4.23 Diagram Garis Pengaruh Momen dan Gaya Lintang

Beban Lajur “D” ......................................................................... 84

Gambar 4.24 Diagram Momen dan Gaya Lintang

Page 19: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

xix

Beban Lajur “D” ........................................................................ 85

Gambar 4.25 Diagram Momen dan Gaya Lintang

Beban Rem dan Traksi ............................................................... 87

Gambar 4.26 Diagram Momen dan Gaya Lintang

Beban Angin .............................................................................. 88

Gambar 4.27 Daerah Aman Kabel ................................................................... 94

Gambar 4.28 Persamaan Parabola Mencari Posisi Tendon ............................... 95

Gambar 4.29 Posisi Lintasan Tendon ............................................................... 95

Gambar 4.30 Posisi Lintasan Tendon Pada Daerah Aman Kabel ...................... 96

Gambar 4.31 Jarak Antar Tendon Pada Ujung Bentang ................................... 97

Gambar 4.32 Posisi Tendon Pada Ujung Bentang & Pada Jarak 2 .................... 99

Gambar 4.33 Posisi Tendon Pada Jarak 4 m & Pada Jarak 6 m ........................ 99

Gambar 4.34 Posisi Tendon Pada Jarak 8 m & Pada Jarak 10 m .................... 100

Gambar 4.35 Posisi Tendon Pada Jarak 12 m & Pada Tengah Bentang .......... 100

Gambar 4.36 Diagram Kehilangan Gaya Prategang Akibat

Lengkungan dan Gesekan Pada Tendon 1.................................. 107

Gambar 4.37 Diagram Kehilangan Gaya Prategang Akibat

Lengkungan dan Gesekan Pada Tendon 2.................................. 109

Gambar 4.38 Diagram Kehilangan Gaya Prategang Akibat

Lengkungan dan Gesekan Pada Tendon 3.................................. 111

Gambar 4.39 Diagram Kehilangan Gaya Prategang Akibat

Lengkungan dan Gesekan Pada Tendon 4.................................. 112

Gambar 4.40 Gabungan Besar Gaya Prategang Per Segmen Akibat

Kehilangan Gaya Prategang Lengkungan dan Gesekan

Pada Tendon ............................................................................ 113

Gambar 4.41 Gaya Seimbang Pada Metode Kesetimbangan

Beban Tahap Awal ................................................................... 118

Gambar 4.42 Gaya Seimbang Pada Metode Kesetimbangan

Beban Tahap Akhir .................................................................. 120

Gambar 4.43 Penulangan Memanjang Pada Balok Prategang ......................... 124

Gambar 4.44 Penulangan Bursting Steel Pada End Block ............................... 129

Page 20: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

xx

Gambar 4.45 Penulangan Busting Steel Angkur Hidup .................................. 133

Gambar 4.46 Penulangan Bursting Steel Angkur Mati ................................... 133

Gambar 4.47 Penulangan Pada Daerah End Block ......................................... 134

Gambar 4.48 Rencana Shear Connector ........................................................ 134

Gambar 4.49 Diagram Distribusi Gaya Lintang ............................................. 136

Gambar 4.50 Rencan Shear Key .................................................................... 137

Gambar 4.51 Tampak dan Detail Elastomer Bearing ..................................... 142

Gambar 4.52 Dimensi Diafragma .................................................................. 142

Gambar 4.53 Detail Penulangan Diafragma ................................................... 145

Page 21: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini

xxi

DAFTAR PUSTAKA

Asiyanto (2005). Metode Konstruksi Jembatan Beton, Universitas Indonesia.

Jakarta, Indonesia.

Direktorat Jenderal Bina Marga (2011), Manual Perencanaan Struktur Beton

Pratekan untuk Jembatan.

Lin, T.Y, dan Burns, H. (1982). Desain Struktur Beton Prategang, Erlangga.

Jakarta, Indonesia.

Nawy G, Edward (2001). Beton Prategang: Suatu Pendekatan Mendasar, Erlangga.

Jakarta, Indonesia.

Raju, Khrisna. (1986). Beton Prategang. Erlangga. Jakarta, Indonesia.

Standar Nasional Indonesia, Pembebanan untuk Jembatan, RSNI T-02-2005.

Standar Nasional Indonesia, Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan, RSNI T-

12-2004.

Kementrian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat, Pedoman Perancangan

Bantalan Elastomer Untuk Perletakan Jembatan, Surat Edaran 2015.

Standar Nasional Indonesia, Tata Cara Perancangan Beton Pracetak dan Beton

Prategang untuk Bangunan Gedung SNI 7833-2012.

Supriyadi, Bambang. (2007). Jembatan. Betta Offset. Yogyakarta, Indonesia.

Direktorat Jenderal Bina Marga (2017), Tentang Kriteria Desain Jembatan Standar.

Page 22: PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN …eprints.umm.ac.id/54466/3/PENDAHULUAN.pdf · Tugas Akhir ini dengan judul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan ... Tugas akhir ini