TINJAUAN PUSTAKA
4) Asymmetric pattern (pola tidak simetris)
2.4.1 Lantai jembatan terbuat dari beton
2.4.1.3 Kehilangan gaya prategang
Kehilangan gaya prategang dapat disebabkan oleh beberapa faktor antara lain (T.Y Lin, 1988):
1. Perpendekan elastis beton
2. Rangkak
3. Susut
4. Relaksasi tendon
5. Friksi
6. Pengangkuran.
A. Kehilangan langsung (Immedietly Loss), yaitu kehilangan
gaya prategang yang terjadi setelah peralihan gaya prategang yang meliputi :
a. Kehilangan prategang akibat perpendekan elastis
(2.8)
dimana, fcir = tegangan beton akibat gaya
prategang efektif segera setelah gaya prategang diberikan
Es = modulus elastisitas tendon prategang
Eci = modulus elastisitas beton
KES = 1,0 untuk struktur pratarik dan 0,5 untuk
struktur pasca Tarik
19
(2.9)
dimana,
F1 = tegangan tarik satuan pada ujung pendongkrakan
F2 = tegangan tarik satuan pada jarak L K = koefisien Wobble
μ = koefisien kelengkungan α = sudut kelengkungan
L = panjang sampai titik yang ditinjau Berikut adalah Nilai koef wobble dan koef kelengkungan pada Tabel 2.2 :
Tabel 2. 2 nilai koefesien wobble dan koefesien kelengkungan
Tipe Tendon Koef. Wobble K per meter Koef. Kelengkungan
Tendon pada selubung logam fleksibel Tendon kawat 0,0033-0,0049 0,15-0,25 Batang kekuatan tinggi 0,0003-0,002 0,08-0,30 Strand 7 kawat 0,0016-0,0066 0,015-0,25 Tendon pada selubung logam kaku
Strand 7 kawat 0,0007 0,15-0,25 Tendon yang diminyaki terlebih dahulu Tendon kawat dan strand 7 kawat 0,001-0,0066 0,05-0,15
Tendon yang diberi lapisan mastik Tendon kawat dan strand 7 kawat 0,0033-0,0066 0,05-0,15
20
c. Kehilangan prategang akibat slip angkur
(2.10) dimana,
Δα = deformasi pengangkuran
Es = modulus elastisitas angkur
L = panjang total kabel
B. Kehilangan tak langsung (Time Dependent Loss), yaitu
kehilangan gaya prategang yang bergantung pada fungsi waktu yang meliputi :
a. Kehilangan prategang akibat rangkak beton
(creep)
(2.11) dimana,
Kcr= 2,0 untuk struktur pratarik dan 1,6 untuk
struktur pasca tarik
fcds = tegangan beton pada titik berat tendon
akibat seluruh beban mati yang bekerja pada komponen struktur setelah diberi gaya prategang
fcir = tegangan beton akibat gaya prategang
efektif segera setelah gaya prategang diberikan
Ec = modulus elastisitas beton
Es = modulus elastisitas tendon prategang
b. Kehilangan prategang akibat susut beton
(shrinkage)
(2.12) dimana,
Ksh = koefisien faktor susut
V = volume beton
S = luas selimut yang berhubungan dengan udara
RH = kelembaban udara
21
Berikut adalah nilai Koef Faktor susut pada Tabel 2.3 Tabel 2. 3 nilai koefesien faktor susut
KSH Waktu Akhir perawatan hingga pemberian gaya prategang
0,92 1 0,85 3 0,8 5 0,77 7 0,73 10 0,64 20 0,58 30 0,45 60
Sumber Ty.lin and burn
c. Kehilangan prategang akibat relaksasi baja
(relaxation)
(2.13)
dimana, nikai Kre, J, dan C berdasarkan Tabel 2.4 dan 2.5
berikut :
Tabel 2. 4 Nilai Kre dan J
Type of tendon Kre (Mpa) J
1 Strand/kawat stress-relieved 1860 MPa 138 0,15 2 Strand/kawat stress-relieved 1720 MPa 128 0,14
22
Beriku adalah nilai Kre dan J Pada Tabel 2.4 (llanjutan)
3 Kawat stress-relieved 1655 & 1620 MPa
121 0,13
4 Strand relaksasi rendah 1860 MPa
35 0,040
5 Kawat relaksasi rendah 1720 MPa
32 0,037
6 Kawat relaksasi rendah 1655 & 1620 MPa
30 0,035
7 Batabg stress-relieved 1000 & 1100 MPa
41 0,05
Sumber Ty.lin and burn
Tabel 2. 5 nilai C
pi/pu Stress relieved strand
or wire (C)
Stress-relieved bar or low relaxation strand or wire 0,80 1,28 0,79 1,22 0,78 1,16 0,77 1,11 0,76 1,05 0,75 1,45 1,00 0,74 1,36 0,95
23
Berikut Adalah Nilai C pada Tabel 2.5 (lanjutan)
0,73 1,27 0,90 0,72 1,18 0,85 0,71 1,09 0,80 0,70 1,00 0,75 0,69 0,94 0,70 0,68 0,89 0,66 0,67 0,83 0,61 0,66 0,78 0,57 0,65 0,73 0,53 0,64 0,68 0,49 0,63 0,63 0,45 0,62 0,58 0,41 0,61 0,53 0,37 0,60 0,49 0,33
Sumber Ty.lin and burn 2.4.2 Lantai jembatan terbuat dari Baja
Penggunaaan baja sebagai material gelagar utama bisa mengurangi keseluruhan berat struktur jika dibandingkan dengan menggunakan beton karena berat sendiri sturktur baja lebih kecil daripada beton. Hal ini memungkinkan untuk mendesain
jembatan lebih lebar untuk digunakan pada jembatan cable stayed
bentang panjang. (Juvani, 2012). Berikut adalah gambar Penampang Gelagar Utama Baja pada Gambar 2.8 dan Gambar 2.9 :
24
Gambar 2. 8 Penampang gelagar utama baja (Walther, 1999)
Gambar 2. 9 Penampang gelagar baja (Troitsky,1988) 2.5 Panjang side span
Chio Cho (2010) menemukan bahwa bentang sisi kurang dari setengah dari rentang utama mengurangi momen lentur dalam rentang utama, tapi merekomendasikan penggunaan sisi bentang panjang dari 0,60 dari rentang utama untuk menghasilkan momen lentur positif dalam rentang samping karena beban hidup yang relatif sama dengan yang utama menjangkau. Berikut adalah cara menentukan main span dan side span pada Gambar 2.10
25
Gambar 2. 10 Menentukan main span dan side span Sumber mermigas 2008
Ide mengurangi panjang dek didukung oleh kabel bukanlah hal baru. Mermigas (2008) menunjukkan mengimbangi kabel pertama dari menara sebesar 0,10 dari rentang utama, seperti yang dilakukan di Jembatan Brotonne, untuk mencapai penghematan baja kabel hingga 20%. Chio Cho (2010) menunjukkan bahwa offset 0,18 dari utama rentang optimal dalam kasus jembatan extradosed dengan variabel kedalaman penampang sejak saat ini panjang tidak ada penghematan yang signifikan dalam extradosed kuantitas bahan kabel. Komiya (1999) dianggap offset kabel pertama 0,14, 0,20, dan 0,24 dari rentang utama, dan menemukan biaya gabungan extradosed dan tendon internal yang untuk ketiga pengaturan berada dalam 2% dari satu sama lain. Offset 0,20 dari utama rentang adalah yang paling ekonomis
2.5.1 Konfigurasi Kabel :
Dalam sebuah jembatan kabel komponen vertikal didukung dari gaya di kabel mengangkat girder terus menerus, sementara komponen horizontal didukung prestresses gelagar. Konfigurasi kabel dan ketinggian menara adalah dua faktor yang mempengaruhi kecenderungan kabel, dan karenanya tindakan kabel di dek. Ini dua faktor akan dibahas dalam kaitannya dengan jembatan extradosed. Jarak antar kabel untuk beton 5-10 dan untuk baja 15-25 meter (pedoman jembatan kabel 2015). Berikut adalah cara menentukan sudut kabel pada jembatan extradosed yaitu pada gambar 2.11 :
26
Gambar 2. 11 menentukan sudut Kabel
2.5.2 Anchorages :
Di jembatan extradosed mana kisaran stres beban hidup terbatas pada 80 MPa, pratekan konvensional jangkar dapat digunakan untuk jangkar kabel bukannya tinggal jangkar kabel yang biasanya dirancang untuk berbagai stres 200 MPa sampai
250 MPa. Dywidag-Systems International memasarkan
Extradosed Anchorage, Jenis XD (-E untuk epoxy dilapisi helai), yang ditunjukkan pada Gambar 2.15, yang sengaja dirancang untuk menggabungkan jangkar kepala eksternal tendon dengan rincian perlindungan ditemukan di Grip dan DYNA-Bond Tetap Kabel mereka (Dywidag 2006) Untuk tiga jenis kabel tersebut, bantalan elastomer yang terkandung dalam pipa reses untuk mencegah lentur tekanan pada anchor kepala. Berikut adalah gambar tipe angkur kabel XD-E yaitu pada gambar 2.12 :
Gambar 2. 12 Tipe kabel XD-E 2006 2.6 Towers and Piers
Desain menara menawarkan kesempatan besar untuk kreativitas dan ekspresi struktural. Signifikan keputusan dalam desain untuk menara adalah bahwa apakah menggunakan tiang
27
tunggal atau dua mendukung lateral. Ini keputusan harus dibuat bersama-sama dengan pemilihan penampang, dan pengaturan kabel. Sebuah konfigurasi kabel kecapi menyebabkan lentur signifikan di menara yang memerlukan bagian minimum lebar.
Sebuah tiang tunggal di atas dek akan lebih ekonomis daripada dua tiang, tetapi keuntungan juga membawa melalui substruktur. Single tiang memungkinkan untuk pier tunggal lebar relatif sempit dan didukung oleh pier tunggal, dibandingkan dengan dua tiang yang biasanya diperpanjang ke permukaan tanah dan berlabuh di dasar tunggal yang besar. Beberapa desainer telah memilih untuk transisi lateral yang pylons menjadi kolom pilar tunggal dengan menggunakan balok melintang dalam yang menghasilkan konfigurasi yang menyerupai garpu tala. Gambar 2-16 menunjukkan berbagai bentuk pier dan menara yang telah digunakan dalam jembatan extradosed. Berikut adalah gambar tipe-tipe pylon atau pier pada jembatan extradosed yaitu pada Gambar 2.13 :
Gambar 2. 13 Tipe pylon atau pier Pada extradose
Desain menara dan pier di jembatan extradosed tergantung pada:
1 Konfigurasi kabel;
2. Tinggi bebas jembatan pada dasar tanah 3. Besarnya lentur efek karena suhu , susut jangka panjang, tekanan angin dan beban hidup.
4. Estetika .Desain menara dan pier untuk jembatan extradosed tidak berbeda secara signifikan dari desain mereka dalam jembatan konvensional.
28
2.7 Pembebanan
Analisis jembatan Extradose terdiri dari analisis statik dan dinamik, hal ini dimaksudkan untuk menentukan variasi gaya
pada elemen pendukung beban (gelagar, pylon, dan kabel),
sedangkan analisis dinamis digunakan untuk menentukan kestabilan struktur.
2.7.1 Menentukan Pembebanan Statis
