REDESAIN PRESTRESS (POST-TENSION)
BETON PRACETAK I GIRDER ANTARA PIER 4 DAN PIER 5,
RAMP 3 JUNCTION KUALANAMU
“Studi Kasus pada Jembatan Fly-Over Jalan Toll Medan-Kualanamu”
TUGAS AKHIR
Adriansyah Pami Rahman Siregar
110404057
Pembimbing
Ir. Besman Surbakti, M.T. Nip.195410121980031001
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
ABSTRAK
Pekerjaan Struktural pembuatn Fly-over Toll Medan-Kualanamu, junction kualanamu, merupakan pekerjaan struktur yang menggunakan balok I sebagai
balok girdernya. Girder pada fly-over toll Meda-Kualanamu merupakan balok precast segmental yang selanjutnya akan disatukan menggunakan sistem kabel
prategang
Dengan adanya revisi clearance height, sehingga pier 5 pada ramp 3, Junction Kualanamu, mengalami peninggian, maka hal ini akan menyebabkan balok di
atasnya mengalami modifikasi pada ujung-ujungnya. Bentuk yang dipilih untuk
permasalahan ini yaitu dapped-end. Dengan diberi model dapped-end ini pada ujung balok (perletakan) maka elevasi jalan rencana di atasnya tidak akan berubah.
Dari hasil modifikasi PCI girder diperoleh bentuk tulangan pada perletakan yang
berbeda dengan bentuk tulangan balok sebelumnya. Model keruntuhan pada jenis
balok inilah yang memerlukan penyusunan tulangan khusus sehingga balok ini
mampu memikul beban di atasnya tanpa mengalami keruntuhan.
DAFTAR ISI
II.5.1 Beban mati ... 17
II.5.2 Beban hidup ... 19
II.5.2.1 Lajur lalu lintas rencana ... 19
II.5.2.2 Beban truk “T”... 19
II.5.2.3 Beban lajur “D” ... 21
II.6 Kombinasi Pembebanan ... 25
II.7 Kabel prategang ... 27
II.7.1 Daerah aman kabel ... 27
II.7.2 Kehilangan gaya prategang ... 29
II.7.2.1 Short term... 29
a. Kehilangan akibat gesekan ... 29
b. Kehilangan akibat slip pengangkuran... 31
c. Kehilangan akibat pemendekan elastis ... 32
II.7.2.2 Long term ... 33
a. Kehilangan akibat penyusutan ... 33
b. Kehilangan akibat rangkak ... 34
c. Kehilangan akibat relaksasi baja ... 35
II.8 Tegangan dan lendutan ... 36
II.9 Desain Dapped End ... 38
II.9.1 Lentur dan aksial tarik pada ujung yang diperpanjang... 39
II.9.2 Geser langsung ... 40
II.9.3 Tarik diagonal sudut ... 40
II.9.4 Tarik diagonal pada ujung yang diperpanjang ... 41
II.10 Kontrol tegangan pada angkur... 41
BAB III APLIKASI DAN PEMBAHASAN III.1 Karakteristik Beton prategang... 43
III.2 Spesifikasi Balok ... 43
III.3 Pembebanan ... 45
III.3.1 Beban Mati ... 45
III.3.2 Beban Hidup... 51
III.4.1 Penentuan lebar efektif plat lantai ... 53
III.4.2 Section analysis pada tengah bentang ... 55
III.4.2.1 Precast beam... 55
III.4.2.2 Composite beam ... 56
III.4.2.3 Rangkuman... 57
III.4.3 Section analysis pada tumpuan ... 58
III.4.3.1 Precast beam... 58
III.4.3.2 Composite beam ... 59
III.4.3.3 Rangkuman... 60
III.5 Kombinasi Pembebanan Ultimit ... 60
III.6 Analisa Momen dan Geser ... 60
III.6.1 Analisa Balok A ... 61
III.6.1.1 Analisa momen ultimate... 61
III.6.1.2 Analisa geser ultimate ... 62
III.6.2 Analisa Balok C ... 62
III.6.2.1 Analisa momen ultimate... 63
III.6.2.2 Analisa geser ultimate ... 63
III.7 Perencanaan gaya prategang ... 64
III.7.1 Asumsi Losses... 64
III.7.2 Asumsi letak tendon ekivalen ... 64
III.7.3 Perhitungan kebutuhan prategang ... 66
III.7.4 Karakteristik kabel prategang... 67
III.7.5 Cek terhadap daerah aman kabel... 68
III.7.6 Cable setting... 70
III.8 Losses actual... 73
III.8.1 Kehilangan akibat gesekan ... 73
III.8.2 Kehilangan akibat slip pengangkuran ... 74
III.8.3 Kehilangan akibat pemendekan elastis ... 76
III.8.4 Kehilangan akibat penyusutan ... 80
III.8.5 Kehilangan akibat rangkak ... 82
III.8.6 Kehilangan akibat relaksasi baja ... 84
III.10 Analisa tegangan dan lendutan... 86
III.10.1 Tegangan awal... 86
III.10.2 Lendutan awal ... 88
III.10.3 Tegangan layan ... 89
III.10.4 Lendutan layan ... 91
III.11 Desain Dapped End... 93
III.12 End Block ... 97
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN IV.1 Kesimpulan ... 99
IV.2 Saran... 100
DAFTAR TABEL
Tabel Judul Halaman
Tabel 2.1 Berat Isi Untuk Beban Mati 17 Tabel 2.2 Jumlah Lajur Lalu Lintas Rencana 19 Tabel 2.3 Faktor Distribusi Untuk Pembebanan Truk “T” 20 Tabel 2.4 Faktor Pembebanan 25 Tabel 2.5 Faktor Beban Untuk Berat Sendiri 26 Tabel 2.6 Faktor Beban Untuk Beban Mati Tambahan 26 Tabel 2.7 Tabel Ksh untuk pasca-tarik 34
DAFTAR GAMBAR
Tabel Judul Halaman
Gambar 1.1 Balok I Girder 2
Gambar 1.2 Balok sebelum dan setelah revisi 3
Gambar 2.1 Retak pada Struktur Beton Bertulang 9
Gambar 2.2 Struktur Beton Pratekan Pertama oleh Jackson, 1886 9
Gambar 2.3 Pencetakan Beton di lapangan 11
Gambar 2.4 Pencetakan Balok di Pabrik 12
Gambar 2.5 Metode Penarikan Kabel Pratarik 13
Gambar 2.6 Metode Penarikan Kabel Pasca Tarik 14
Gambar 2.7 Bentuk tampang balok girder PCI Girder 15
Gambar 2.8 Bentuk tampang balok girder PCU Girder 16
Gambar 2.9 Bentuk tampang balok girder Box Girder 16
Gambar 2.10 Pembebanan truk “T” 20
Gambar 2.11 Beban “D”: beban terbagi rata vs panjang bentang 22
yang dibebani
Gambar 2.12 Faktor beban dinamis untuk beban garis terbagi rata “D” 23
Gambar 2.13 Beban lajur “D” 23
Gambar 2.14 Penyebaran pembebanan arah melintang 24
Gambar 2.15 Hubungan limit kern dan daerah aman kabel 28
Gambar 2.16 Bentuk tipikal daerah aman kabel 28
Gambar 2.17 Slip angkur 32
Gambar 2.18 Diagram Tegangan pada Balok Beton Prategang 36
Gambar 2.19 Model keruntuhan pada dapped end 39
Gambar 3.2 Potongan melintang jembatan 45
Gambar 3.3 Potongan melintang deck slab 46
Gambar 3.4 Penampang parapet 48
Gambar 3.5 Diaphragma ujung 49
Gambar 3.6 Diaphragma tengah 50
Gambar 3.7 Beban T 51
Gambar 3.8 Pemodelan melintang jembatan dengan SAP 2000 52
Gambar 3.9 Penempatan beban “T” dengan SAP 2000 52
Gambar 3.10 Hasil reaksi tumpuan beban “T” dengan SAP 2000 52
Gambar 3.11 Penempatan beban “D” dengan SAP 2000 53
Gambar 3.12 Hasil reaksi tumpuan beban “D” dengan SAP 2000 53
Gambar 3.13 Section analysis penampang balok lapangan 55
Gambar 3.14 Section analysis penampang balok tumpuan 58
Gambar 3.15 Model analisa balok A 61
Gambar 3.16 Model analisa balok C 62
Gambar 3.17 Letak kabel ekivalen 66
Gambar 3.18 Diagram tegangan pratekan penuh 66
Gambar 3.19 Daerah aman kabel 70
Gambar 3.20 Tata letak tendon 73
Gambar 3.21 Losses akibat gesekan 74
Gambar 3.22 Losses akibat slip pengangkuran 76
Gambar 3.23 Losses akibat pemendekan elastis 80
Gambar 3.24 Losses akibat penyusutan 81
Gambar 3.26 Losses akibat relaksasi baja 85
Gambar 3.27 Tegangan initial balok prategang 87
Gambar 3.28 Tegangan layan balok prategang 90
Gambar 3.29 Detail penulangan dapped-end 96
