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
