STUDI PENGGUNAAN, PERBAIKAN DAN METODE SAMBUNGAN UNTUK JEMBATAN ...digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-10024-Presentation.pdf · STUDI PENGGUNAAN, PERBAIKAN DAN METODE SAMBUNGAN

STUDI PENGGUNAAN, PERBAIKAN DAN METODE SAMBUNGAN UNTUK

JEMBATAN KOMPOSIT MENGGUNAKAN LINK SLAB

Oleh :Ferindra Irawan

3105 100 041

Dosen Pembimbing :Dr. Ir. Hidayat Soegihardjo, MS

TUGAS AKHIR- PS 1380

LATAR BELAKANG


Banyak jembatan perletakan sederhanadi Indonesia

Timbul adanya siar

Masuknya air hujan Kenyamanan berkurang

Timbul korosi dan lumut

Expantion joint

Biaya perawatan tinggi Berkurangnya umur jembatan


SOLUSI


Penyambungan Siar

Konstruksi Lantai Menerus

Air hujan tidak masuk Pengendara nyaman

Bebas korosi dan lumut

Link Slab

Biaya perawatan rendah Jembatan lebih awet

1. Bagaimana menganalisa jembatan komposit bentang 12,16,20,25,dan 30 meter dengan menggunakan metode analitik?

2. Bagaimana menganalisa hasil metode analitik dengan menggunakan metode numerik?

3. Bagaimana merencanakan penulangan link slab agar memenuhi persyaratan?

PERUMUSAN MASALAH


1. Studi ini tidak membahas detail ECC (Engineered Cementitious Composite) yang digunakan sebagai bahan material link slab.

2. Studi ini dilakukan untuk jembatan komposit bentang 12,16,20,25 dan 30 m.

3. Tidak memperhitungkan struktur bangunan bawah jembatan.4. Struktur jembatan yang diperhitungkan hanya lantai kendaraan dan

gelagar utama.5. Metode perhitungan untuk studi ini menggunakan metode analitik.6. Metode numerik menggunakan program SAP 2000 .

BATASAN MASALAH


1. Menganalisa jembatan komposit bentang 12,16,20,25,dan 30 meter dengan menggunakan metode analitik.

2. Menganalisa hasil metode analitik dengan menggunakan metode numerik.

3. Merencanakan penulangan link slab agar memenuhi persyaratan.

TUJUAN


Link slab adalah lapisan penghubung yang berfungsi menghubungkan lantai kendaraan pada jembatan yang terpisah akibat adanya siar antar lantai kendaraan maupun antara lantai kendaraan dengan abutmen.

PENGERTIAN LINK SLAB



Lsp Lsp

PP

Rotasi yang terjadi akibat beban yang diterima oleh gelagar diperhitungkan harus mampu dipikul oleh link slab.


Debonding zone adalah bagian tengah dari link slab yang mana shear connector dari balok dihilangkan untuk menghindari aksi komposit yang terjadi antara balok dan lantai kendaraan.


Engineered Cementitious Composite (ECC) adalah suatu beton dengan campuran fiber yang kuat dalam menahan tegangan lentur dan tegangan geser (Li, 2002) Diagram menunjukkan kurva tegangan-regangan dari suatu ECC yang diberi fiber Poly-Vinyl Alkohol ( PVA). Setelah retak pertama, ECC mengalami plastis dan penguatan tegangan dari suatu beban tarik 3.5% sebelum putus. Kapasitas regangan tarik ECC adalah sekitar 350 kali regangan tarik beton normal ( 0.01%).

Gambar 2.4 Diagram Koefisien Permeability – Lebar Retak ECC Retak ECC

ECC ( Engineered Cementitious Composite )

METODOLOGI


Finish

Tidak

Cek

Start

Studi literatur

Analisa struktur

Pembebanan analitik

Kontrol desain

Desain link slab

Ya

Pembebanan numerik

SAP 2000

Kesimpulan

Desain balok dan pelat lantai kendaraan

YaTidak

Struktur Jembatan : Jembatan gelagar komposit

Bentang : 12 , 16 , 20 , 25 dan 30 m

Lebar : 9 m

Data Bahan :Kekuatan Beton ( f’c) : 25 MpaTegangan Leleh Baja ( fy ) : 390 Mpa

Mutu Profil Baja BJ 41Tegangan Leleh : 250 MpaTegangan Putus : 410 Mpa

Data perencanaan


Penulangan lantai kendaraan


1. ARAH MELINTANG

Data Perencanaan : f’c = 25 MPa fy = 390 MPa

Decking beton = 40 mmØ tulangan rencana = 16 mm

dipakai : tulangan D16 – 150 (As = 1.407 mm2)

2. ARAH MEMANJANGdipakai tulangan D13 – 300 (As = 442,44 mm2 )

Perencanaan Gelagar utama


1. Bentang 12 m Profil WF dengan dimensi : 400 x 400 x 21 x 21Data – data profil :A = 250,7 cm2 ; b = 408 mm g = 1,97 kN/m ; tf = 21,00 mm d = 400 mm ; tb = 21,00 mm






5. Bentang 30 m Profil WF dengan dimensi : 1200 x 500 x 20 x 35Data – data profil :A = 576 cm2 ; b = 500 mm g = 4,55 kN/m ; tf = 35,00 mm d = 1200 mm ; tb = 20,00 mm


Perencanaan link slab

Data Perencanaan :

Kekuatan Beton ( f’c) : 35 MpaTegangan Leleh Baja ( fy ) : 390 Mpa

Beban yang dipakai :

1. Beban KEL (P)2. Beban UDL (q) 3. Beban super imposed dead load ( q aspal )4. Beban mati ( q balok )


Bentang 12 m :

Panjang bentang balok (Lsp) : 12 mRasio panjang (Lsp/Ldz) : 14,5 %Panjang debonding zone (Ldz) : 1,74 mTulangan memanjang : D22 – 100 mmTulangan melintang : D13 – 300 mmRotasi yang terjadi (θ) : 0,0036 radTegangan tulangan (σs) : 154,87 MpaRasio tegangan (σs/σy) : 99,27 %


Bentang 16 m :



Bentang 20 m :



Bentang 25 m :

Panjang bentang balok (Lsp) : 25 mRasio panjang (Lsp/Ldz) : 7 %Panjang debonding zone (Ldz) : 1,75 mTulangan memanjang : D22 – 100 mmTulangan melintang : D13 – 300 mmRotasi yang terjadi (θ) : 0,00364 radTegangan tulangan (σs) : 154,19 MpaRasio tegangan (σs/σy) : 98,84 %


Bentang 30 m :



Tabel Perhitungan Analisa Link Slab

Lsp(m)(1)

H(mm)

(2)

θθθθ(rad)(3)

LdzLsp(%)(4)

σσσσs0.4σσσσy(%)(5)

Penula-ngan(6)

12 400 0.00363 14.5 99.27 D22-100

16 460 0.00374 11.5 96.76 D22-100

20 900 0.00347 8.5 97.09 D22-100

25 925 0.00364 7 98.84 D22-100

30 1200 0.00335 5.5 96.74 D22-100


Grafik Panjang Debonding Zone vs Tegangan Tulangan

Dalam grafik terlihat hubungan terbalik antara tegangan tulangandengan rasio panjang debonding zone,dalam studi ini panjang debonding zone diusahakan seminim mungkin untuk meminimalisasi pekerjaan perbaikan.


Perhitungan Numerik Link Slab

Dari hasil perhitungan analisa di atas, balok dikontrol secara numerik menggunakan program SAP2000 menggunakan elemen balok dan solid.

model solid link slab model detail


Tabel Perhitungan Numerik Link SlabBentang 12 m

TitikStress (MPa)

1 -3.012 -3.193 -1.13

Bentang 16 m

TitikStress (MPa)

1 -3.822 -5.773 -2.21

Bentang 20 m

TitikStress (MPa)

1 -3.392 -6.733 -2.64

Bentang 25 m

TitikStress (MPa)

1 -2.922 -6.493 -2.13

Bentang 30 m

TitikStress (MPa)

1 -3.152 -8.683 -2.14

Pada tabel diatas terlihat tegangan tekan yang terjadi masih dibawah tegangan tekan beton ijin, dimana menurut RSNI untuk beban sementara boleh dilebihkan sebesar 25% atau 1.25 (0.45fc’) = 19.68 MPa. Nilai ini tentunya akan lebih besar jika kontribusi tulangan pada link slab diperhitungkan.


Dari studi ini bentuk dan penampang link slab maupun penulangannya disarankan seperti pada gambar dibawah ini.

Detail Penulangan Link Slab Arah Memanjang

Detail Penulangan Link Slab Arah Melintang


Untuk detail sambungan pada interface pelat lantai kendaraan disarankan seperti gambar (c) dengan menambahkan stud connector pada daerah peralihan antara pelat lantai dengan link slab sebesar 2,5% dari panjang 2 bentang jembatan seperti diisyaratkan (Qian S.2009).

Detail Shear Connector Pada Link Slab

KESIMPULAN

• Besarnya panjang debonding zone berkisar antara (5.5 – 14.5)% bentang balok dan rasio tulangan utama yang diperoleh sebesar 2.6 %.

• Untuk semua tipe balok semakin pendek debonding zone, semakin besar tegangan pada tulangan.

• Standar jembatan gelagar komposit depertemen pekerjaan umum yang dipergunakan sebagai acuan ukuran profil ternyata tidak memenuhi persyaratan rotasi untuk pemasangan link slab sehingga profil gelagar harus diperbesar sampai memenuhi persyaratan.



SARAN

1.Untuk jembatan lama yang akan diperbaiki dengan penambahan link slab sebaiknya harus di cek dahulu terhadap persyaratan yang ada untuk memungkinkan pemasangan link slab.

2.Pemasangan link slab pada jembatan ini sangat baik sehingga agar studi ini dapat dilanjutkan dengan tipe balok serta panjang bentang yang lebih bervariasi.


Detail link slab bentang 12 m










TERIMA KASIHTERIMA KASIHTERIMA KASIHTERIMA KASIH

Documents

STUDI PENGGUNAAN, PERBAIKAN DAN METODE SAMBUNGAN UNTUK JEMBATAN ...digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-10024-Presentation.pdf · STUDI PENGGUNAAN, PERBAIKAN DAN METODE SAMBUNGAN