Click here to load reader

TUGAS AKHIR PERENCANAAN ULANG STRUKTUR JEMBATAN · PDF filetugas akhir perencanaan ulang struktur jembatan merr ii-c dengan menggunakan balok pratekan menerus (statis tak tentu) dosen

  • View
    386

  • Download
    25

Embed Size (px)

Text of TUGAS AKHIR PERENCANAAN ULANG STRUKTUR JEMBATAN · PDF filetugas akhir perencanaan ulang...

TUGAS AKHIRPERENCANAAN ULANG STRUKTUR

JEMBATAN MERR II-CDENGAN MENGGUNAKAN BALOK PRATEKAN MENERUS

(STATIS TAK TENTU)

DOSEN PEMBIMBING :Prof. Dr. Ir. I GUSTI PUTU RAKA

TAVIO, ST. MT. PhD

OLEH :ABDUL AZIZ SYAIFUDDIN

3107 100 525

Latar BelakangJembatan MERR II-C adalah salah satu pendukung dari pembangunan Jalan

Middle East Ring Road IIC (MERR IIC) Surabaya sepanjang 6,45 Km, yang

dimulai dari Bundaran atau Persimpangan Pondok Candra (Kelurahan Tambak

Sumur, Waru, Sidoarjo) sampai dengan Persimpangan Jalan Arief Rahman Hakim

(Deles, Klampis Ngasem, Surabaya). Jembatan ini melintasi sungai Jagir yang

lebarnya 65 m. Struktur jembatan dibangun dengan menggunakan Balok Beton

Pratekan I dengan bentang 35 35 - 25 22 m.

Jembatan MERR II-C tersebut direncanakan ulang dengan menggunakan

Beton Pratekan dengan bentang menerus (statis tak tentu) dengan bentang 37 46

37. Dipilihnya Jembatan Beton Pratekan dengan bentang menerus pada

perencanaan ini adalah dalam segi dimensi. Jika dibandingkan dengan pemakaian

alternatif balok lain seperti statis tertentu, akan menghasilkan dimensi yang cukup

besar .

Batasan Masalah

Merencanakan preliminary design pada jembatan Merencanakan struktur bangunan atas pada jembatan beton

pratekan bentang menerus Merencanakan bentuk gelagar balok dengan penempatan

tendon yang tepat pada jembatan beton pratekan Merencanakan perletakan dan bangunan bawah yang meliputi

abutmen dan tiang pancang yang sesuai dengan persyaratandalam Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan, BridgeManagement System

Penggambarkan hasil dari desain struktur jembatan

Tujuan

Merencanakan preliminary design jembatan beton pratekanbentang menerus.

Mendapatkan hasil perencanaan struktur bangunan atasterhadap jembatan dengan desain yang memenuhi batasankeamanan dan kenyamanan yang disyaratkan.

Menuangkan hasil desain struktur dalam bentuk gambarkerja berdasarkan hasil perhitungan.

Ruang Lingkup PembahasanMengingat keterbatasan waktu dalam penyusunan tugas akhir ini, maka ada batasan masalah sbb: Perancangan struktur primer dan sekunder bangunan atas

jembatan. Perancangan struktur bangunan bawah jembatan dan pondasi. Perancangan sistem perletakan jembatan Penggambaran mengunakan program bantu Auto Cad Tidak merencanakan bangunan pelengkap jembatan Tidak merencanakan tebal perkerasan dan desain jalan Tidak menganalisa dampak pilar jembatan terhadap aliran sungai. Tidak merencanakan metode pelaksanaan.

Data Teknis Jembatan

Data-data asli : Nama Jembatan = Jembatan MERR II-C Surabaya Jenis Jembatan = Jembatan Pratekan 5 tumpuan (statis tertentu) Lokasi Jembatan = Surabaya Panjang jembatan = 117 meter (35 35 25 22) Lebar jembatan = 2 14,5 meter Lebar jalan = 10 meter

Data-data modifikasi : Jenis Jembatan = Balok Beton Pratekan menerus tiga bentang (statis tak tentu) Panjang jembatan = 120 meter (37 46 37) Lebar jembatan = 2 14,5 meter Lebar jalan = 10 meter

M.A.N

551

+5.044

- 5.061

+5.122 +6.061

+2.489

M.A.N

Tiang Pancang 60 cmL = 28 m

Tiang Pancang 60 cmL = 28 m

Tiang Pancang 60 cmL = 28 m

Tiang Pan L = 28 m

Gambar Tampak Samping Jembatan Original

Gambar Tampak Samping Jembatan Modifikasi/Rencana

Data BahanGelagar UtamaMutu bahan :- Beton fc = 45 Mpa- Tulangan baja fy = 390 Mpa- Kabel pratekan = Uncoated Seven-wire Stress-relieved Strand grade 270

diameter 0,600 in. dengan kuat tarik ultimate (UTS) = 1860 Mpa

DiafragmaMutu bahan :- Beton fc = 40 Mpa-Baja tulangan fy = 320 Mpa

PerletakanBahan : Karet (elastomer bearing pad)

Sandaran, Trotoar, Plat Lantai, Abutment dan PilarMutu bahan :- Beton fc = 30 Mpa- Baja tulangan fy = 240 Mpa

Beton Beton Pratekan fc = 45 Mpa

Pada waktu transfer Tekan (ci) = 0,6 fc = 0,6 45= 27 Mpa Tarik (ti) = 0,25 = 0,25 = 1,68 Mpa

Pada waktu service load (pembebanan penuh) Tekan (cs) = 0,45 fc= 0,45 45= 20,25 Mpa Tarik (ts ) = 0,50 = 0,50 = 3,35 Mpa

Beton bertulang fc = 30 Mpa Baja

Baja prategang Grade 270 ( fpu = 1860 Mpa ) Pada waktu jacking = 0,85 fpu = 0,85 1860 = 1581 Mpa Setelah diangker = 0,70 fpu = 0,70 1860 = 1302 Mpa

Baja tulangan fy = 240 Mpa

Tegangan Ijin Bahan

Aksi dan beban tetap Berat Sendiri Beban Mati Tambahan Pengaruh Penyusutan dan Rangkak Pengaruh Prategang Pengaruh Tetap Pelaksanaan

Beban lalu-lintas Beban Lajur D

Beban Terbagi Rata (UDL) L < 30m : q = 8 Kpa L > 30 m : q = 8 (0,5 + 15/L) Kpa

Beban GarisP = 44 kN/m

Pembebanan

Beban Truk TT = 100 kN

Faktor beban dinamik Pembebanan truk T

DLA = 0,3 Pembebanan lajur D untuk KEL

tergantung dari panjang bentang sebagai berikut: LE < 50 m : DLA = 0,4 50 < LE < 90 m : DLA = 0,525 0,0025 L LE > 90 m : DLA = 0,3

Pembebanan

Aksi lingkungan Beban Angin Pengaruh Gempa Aliran Air dan hanyutan

Aksi-aksi lainnya Gesekan Pada Perletakan

Pembebanan

Metode Pelaksanaan

Balok Prategang mengggunakan Balok Pracetak segmental Sebelum Balok distressing, balok diletakan dulu diatas landasan yang

dibuat terlebih dahulu diatas port al. Seperti terlihat digambar :

Gambar Layout pemasangan balok girder Setelah balok segmental tertata diatas tumpuan, maka balok

distressing dari dua arah. Supaya balok bergerak pada satu sisi saat terjadi stressing, maka

balok di ikat pada tumpuan tengah. Misal pada tumpuan B.

1

10

1

10M.A.N

- 5.061

+6.06114

141

41

10

1

101

10

1

10

A B C D

Tebal minimum pelat lantai kendaraan menurut BMS 1992 (Pasal 6.7.1.2)

Dimana :ts = tebal pelat lantai kendaraanb1 = bentang pelat lantai antara pusat tumpuanJadi, digunakan tebal pelat = 200 mm

ts 200 mmts 100 + 40.b1 = 100 + 40.1,85 = 174

LANTAI KENDARAAN

d4d3

balokmemanjang

aspalbeton

b1

Perencanaan Tulangan

Gambar Penulangan Pelat Lantai

Preliminari Desain

Penentuan Bentang Jembatan

Bentang 40 40 40

Bentang 38 44 38

Bentang 37 46 37

Penentuan Dimensi Balok GirderPenentuan dimensi balok didapat dari perhitungan dengan rumuspendekatan sbb:

h = Kemudian kita cari panjang jembatan dengan menggunakan momenpada tumpuan.Mtump = 527916 kgmq balok = 2,10,62402,67 = 3027,364 kg/mMp = 1/8 q l2

527916 = 1/8 3027,364 l2

L = = 37,35Dari analisa tersebut didapat bentang jembatan (L) = 37,35 mh =

= 1,67 m h 2,37 m Direncanakan h = 1,85 m

Perencanaan Gelagar Utama

Pembebanan Berat Sendiri Balok Girder

Diaframa

Plat lantai kendaraan + Aspal + Air hujan

Beban Hidup Kombinasi 1

Kombinasi 2

Kombinasi 3

Kombinasi 4

Kombinasi 5

Perhitungan Gaya Prategang

Perencanaan Jumlah Kabel- Besar gaya pratekan untuk satu kabel (fpe) :

fpe = 70% . 18600 = 13020 Kg/cm2

- Luas perlu (Aps) = = 76,8 cm2

- Jumlah kabel (n) = = 55,37- Jadi digunakan 2 tendon @ 18 strand , dan 1 tendon @ 22 strand = 58 strand

Perhitungan Daerah Limit Kabel- batas bawah (diukur dari kern bawah)

- batas atas (diukur dari kern atas) Perencanaan Lintasan Kabel

Perhitungan Momen Sekunder dan Garis C (C-Line)Pada Balok Pratekan menerus akan terjadi perubahan Garis C padasaat dilakukan jacking pada tendon. Hal ini disebabkan karenaadanya reaksi atau gaya sekunder ditumpuan dalam yang disebabkanoleh prategang eksentris.

Perhitungan Kehilangan Prategang Kehilangan prategang akibat perpendekan elastis Kehilangan prategang akibat gesekan kabel Kehilangan prategang akibat slip angker Kehilangan prategang akibat rangkak beton Kehilangan prategang akibat susut beton Kehilangan prategang akibat relaksasi

Kontrol Tegangan

a. Tegangan saat awal (Initial Stage) - Pada Tumpuan

fct = I

Y . M I

Y . e . F AF aGaooo

c

o + (Serat Atas)

fcb = I

Y . M I

Y . e . F AF bGbooo

c

o + (Serat Bawah)

- Pada Lapangan

fct = I

Y . M I

Y . e . F AF aGaooo

c

o + (Serat Atas)

fcb = I

Y . M I

Y . e . F AF bGbooo

c

o + (Serat Bawah)

TENDON 1 & 2 BEKERJASEBELUM KOMPOSIT TERHADAP BEBAN BALOK SENDIRI

TENDON 1 BEKERJASEBELUM KOMPOSIT TERHADAP BEBAN BALOK SENDIRI

b. Tegangan saat peralihan gaya prategang (transfer) - Pada Tumpuan

fct = I

Y . M

IY . e . F

AF

aPaoooc

o + (Serat Atas)

fcb = I

Y . M I

Y . e . F AF bPbooo

c

o + (Serat Bawah)

- Pada Lapangan

fct = I

Y . M

IY . e . F

AF

aPaoooc

o + (Serat Atas)

fcb = I

Y . M I

Y . e . F AF bPbooo

c

o + (Serat Bawah)

TENDON 1 & 2 BEKERJASEBELUM KOMPOSIT TERHADAP BEBAN BALOK SENDIRI + PLAT

SEMUA TENDON BEKERJASETELAH KOMPOSIT TERHADAP BEBAN BALOK SENDIRI + PLAT

c. Tegangan saat beban hidup bekerja (Service) - Pada Tumpuan

fct = I

Y . M I

Y . e . F AF aTaooo

c

o + (Serat Atas)

fcb

Search related