PERENCANAAN JEMBATAN PALU IV DENGAN KONSTRUKSI BOX GIRDER SEGMENTAL METODE PRATEKAN STATIS TAK TENTU

MAKALAH TUGAS AKHIR

PERENCANAAN JEMBATAN PALU IV

DENGAN KONSTRUKSI BOX GIRDER

SEGMENTAL METODE PRATEKAN

STATIS TAK TENTU

NIA DWI PUSPITASARI

NRP 3107 100 063

Dosen Pembimbing :

Dr.Techn Pujo Aji, ST.,MT.

Bambang Piscesa, ST., MT.

JURUSAN TEKNIK SIPIL

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2011

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Jembatan Palu IV dibangun di bagian muara di kota Palu, provinsi Sulawesi Tengah. Minat dan antusias masyarakat kota Palu serta turis yang ingin menikmati keindahan alam teluk Palu, menyebabkan seringnya terjadi kemacetan di sepanjang jembatan. Oleh sebab itu apabila menggunakan jalan yang ada yaitu dua lajur dua arah dengan lebar masing-masing lajur 3,5m tidak akan memenuhi kapasitas, karena terjadi kemacetan yang diakibatkan hambatan samping yang besar.

Dari permasalahan di atas maka perlu dilakukan redesign menjadi empat lajur dua arah dengan lebar masing-masing lajur 3,5m. Dengan adanya penambahan lajur menjadi 4 x 3,5m diharapkan tidak terjadi kemacetan yang diakibatkan hambatan samping yang besar pada bagian jembatan.

Dalam perencanaan kembali jembatan Palu 4 dilakukan dengan menggunakan beton pratekan karena memiliki nilai ekonomis dari segi bahan, serta memiliki kemampulayanan (serviceability) yang tinggi. (T.Y.lin dan Ned H.Burns,1988).

1.2 Permasalahan

1. Bagaimana perhitungan gaya-gaya yang bekerja akibat pelebaran jembatan?

2. Bagaimana melakukan preliminary design jembatan beton pratekan?

3. Bagaimana perhitungan momen statis tak tentu pada jembatan?

4. Bagaimana melakukan analisa penampang untuk dapat menahan lenturan akibat gaya-gaya yang bekerja?

5. Bagaimana melakukan analisa struktur pada balok pratekan akibat kehilangan gaya prategang (lost of prestress)?

6. Bagaimana metode pelaksanaan pembangunan jembatan dengan beton pratekan?

7. Bagaimana menuangkan hasil analisa struktur ke dalam gambar teknik?

1.3 Tujuan

1. Menghitung gaya-gaya yang bekerja akibat pelebaran jembatan serta gaya yang diakibatkan dalam pelaksanaan.

2. Melakukan preliminary design jembatan beton pratekan.

3. Melakukan perhitungan momen statis tak tentu dengan program bantu SAP 2000 v.14 4. Melakukan analisa penampang untuk dapat menahan lenturan akibat gaya-gaya yang bekerja.

5. Melakukan analisa struktur pada balok pratekan akibat kehilangan gaya prategang (lost of prestress).

6. Menentukan tahapan dalam pelaksanaan struktur atas jembatan tersebut.

7. Menuangkan hasil analisa struktur ke dalam gambar teknik.

1.4 Batasan Masalah

Permasalahan dalam penggunaan pracetak sebenarnya cukup banyak yang harus diperhatikan, namun mengingat keterbatasan waktu, perancangan ini mengambil batasan :

1. Tinjauan hanya mencakup struktur atas jembatan (struktur primer dan struktur sekunder).

2. Tidak melakukan peninjauan terhadap analisa biaya dan waktu pelaksanaan.

3. Tinjauan hanya meliputi struktur menerus jembatan di bagian tengah penampang sungai.

4. Tidak merencanakan perkerasan dan desain jalan pendekat (oprit)

5. Tidak meninjau kestabilan profil sungai dan scouring.

6. Mutu beton pratekan fc‟ = 60 Mpa

7. Metode pelaksanaan hanya dibahas secara umum.

1.5 Manfaat

Dengan adanya modifikasi jembatan Palu 4 dari yang semula 2 lajur 2 arah menjadi 4 lajur 2 arah, maka diharapkan tidak terjadi lagi kemacetan di sepanjang jembatan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Beton Pratekan

Definisi beton pratekan menurut SNI 03 – 2847 – 2002 (pasal 3.17) yaitu beton bertulang yang telah diberikan tegangan tekan untuk mengurangi tegangan tarik potensial dalam beton akibat beban kerja.

2.1.1 Gaya Prategang

Gaya Prategang dipengaruhi oleh momen total yang terjadi. Gaya prategang yang disalurkan harus memenuhi kontrol batas pada saat kritis. Persamaan berikut menjelaskan hubungan antara momen total dengan gaya prategang (T.Y Lin, 1988) h M T F T 65 , 0

Dimana : MT = Momen Total

h = tinggi balok

2.1.2 Kehilangan Gaya Prategang

Kehilangan gaya prategang dapat disebabkan oleh beberapa faktor antara lain (T.Y Lin, 1988):

Perpendekan elastis beton. Rangkak.

Susut.

Relaksasi tendon. Friksi.

Pengangkuran.

2.2 Precast Segmental Box Girder

Precast segmental box girder adalah salah

satu perkembangan penting dalam teknik jembatan yang tergolong baru dalam beberapa tahun terakhir. Berbeda dengan sistem konstruksi monolit, sebuah jembatan segmental box girder terdiri dari elemen-elemen pracetak yang dipratekan bersama-sama oleh tendon eksternal (Prof. Dr.-Ing. G. Rombach, 2002).

2.2.1 Elemen Struktural Jembatan Segmental

Box Girder

Jembatan segmental seharusnya dibangun seperti sturktur bentang tunggal untuk menghindari adanya sambungan kabel post-tension. Sehubungan dengan adanya eksternal post-tension maka diperlukan tiga macam segmen yang berbeda, diantaranya (Prof. Dr.-Ing. G. Rombach, 2002):

Pier Segment : Bagian ini terletak tepat diatas abutment.

Deviator segment : Bagian ini dibutuhkan untuk pengaturan deviasi tendon.

Standard segment : Dimensi standard box girder yang digunakan.

Gambar 2.1 Tipe Segmen Box Girder Sumber : jurnal Prof. Dr.-Ing. G. Rombach, 2002

2.2.2 Desain Elemen Sambungan

Sambungan pada jembatan segmental telah dirancang sesuai dengan rekomendasi AASHTO. (Prof. Dr.-Ing. G. Rombach, 2002)

Gambar 2.3 Detail sambungan pada segmental box

girder

Sumber : Jurnal Prof. Dr.-Ing. G. Rombach, 2002

2.3 Balok Pratekan Menerus Statis Tak Tentu

Dalam tugas akhir ini direncanakan jembatan dengan konstruksi beton pratekan statis tak tentu. Seperti halnya dengan struktur menerus lainnya, lendutan pada balok menerus akan lebih kecil daripada lendutan pada balok sederhana (diatas dua tumpuan) (T.Y Lin dan Ned H. Burn, 1988). Kontinuitas pada konstruksi beton prategang dicapai dengan memakai kabel-kabel melengkung

atau lurus yang menerus sepanjang beberapa bentangan. Juga dimungkinkan untuk menimbulkan kontinuitas antara dua balok pracetak dengan memakai “kabel tutup” (cap cable). Alternatif lain, tendon-tendon lurus yang pendek dapat dipakai diatas tumpuan untuk menimbulkan kontinuitas antara dua balok prategang pracetak (N. Krishna Raju, 1989)

2.4 Metode Konstruksi

Dalam buku berjudul Prestressed Concrete Segmental Bridges, untuk pelaksanaan metode

kantilever membutuhkan adanya tendon-tendon yang berfungsi sebagai penompang setiap segmen

Box Girder. Tendon yang digunakan terdiri dari dua

jenis yaitu “cantilever” tendons dan “continuity”

tendons.

Cantilever tendons terletak di area momen negative yang dijacking saat setiap segmen

box girder ditempatkan. Cantilever tendons

dapat diperpanjang hingga ke bagian bawah dengan melewati badan segmen, atau dapat juga berhenti hanya pada bagian atas segmen. Continuity tendons bekerja untuk menyediakan

gaya prestressing di area momen positif.

Continuity tendons di tempatkan dan dijacking

setelah penutup sambungan telah ditempatkan.

Gambar 2.5 Letak Cantilever tendons dan Continuity tendons dalam Box Girder Sumber : Buku Prestressed Concrete Segmental

Bridges

Metode konstruksi yang dipilih dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah metode

Balance Cantilever Using Launching Girder.

Pada metode ini membutuhkan rangka batang sebagai penompang utama dalam proses perpindahan dan pemasangan segmental box

girder. Dengan konstruksi rangka batang yang

menumpu di atas kepala pilar/substructure.

Gambar 2.6 Metode pelaksanaan segmental box

girder

Sumber : Buku Prestressed Concrete Segmental

Bridges

BAB III

METODOLOGI

Preliminary Design :

Menentukan dimensi box

Menentukan panjang segmen box girder

Merencanakan dimensi struktur sekunder : Merencanakan pelat lantai kendaraan Menetapkan desain trotoar dan pagar.

Perhitungan pembebanan jembatan :

Mengumpulkan data-data perencanaan jembatan

Menghitung pembebanan struktur utama Mengumpulkan data dan literatur : Data umum jembatan dan data bahan. Data gambar

Buku-buku referensi

Peraturan-peraturan yang berkaitan Start

Perhitungan momen statis tak tentu

Analisa Struktur Utama Jembatan :

Analisa tegangan terhadap berat sendiri, beban mati tambahan dan beban hidup Perhitungan gaya prategang awal Menentukan layout kabel tendon Perhitungan kehilangan gaya prategang. Permodelan jembatan box girder dengan program SAP 2000

Kontrol terhadap kekuatan dan kestabilan : Kontrol analisa tegangan akhir Kontrol momen retak Kontrol momen batas Kontrol torsi

Kontrol geser pada sambungan antar segmen

Kontrol lendutan

Menuangkan bentuk struktur dan hasil perhitungan dalam bentuk gambar teknik

Finish

OK

3.1 Pengumpulan Data dan Literatur

Data-data perencanaan diperoleh dinas Pekerjaan Umum Tingkat Kota, Kota Palu, Sulawesi Tengah. Jembatan Palu 4 Surabaya ini dimodifikasi ulang dengan memakai box girder pratekan dengan bentang menerus (statis tak tentu). Adapun data-data yang digunakan dalam perencanaan adalah sebagai berikut:

1. Panjang jembatan : 162 m, terdiri dari 2 bentang dan dua kantilever ujung ( 21 m + 60 m + 60 m + 21 m )

2. Lebar jembatan : 15,6 m 3. Lebar rencana jalan : 14 m.

4. Lantai kendaraan beton bertulang : 4 lajur 2 arah @ 3.5 m

5. Lebar trotoar : 2 x 0,8 m 6. Gelagar utama : Box girder

3.2 Preliminari design a. Tafsiran Tinggi box girder

Untuk menentukan tinggi balok (h), digunakan rumus :

30 15

L L

h

b. Ketebalan Minimum Web Box Girder

- 300 mm jika terdapat saluran untuk penempatan post tensioning tendons di badan box.

- 350 mm terdapat angker tendon yang ditempatkan di badan box.

c. Ketebalan Minimum Top Flange Box Girder - Untuk lebar antar badan box < 3m  tf =

175 mm

- Untuk lebar antar badan box antara 3 - 4,5m  tf = 200 mm

- Untuk lebar antar badan box antara 4,5 – 7,5 m  tf = 250 mm

d. Ketebalan Minimum Bottom Flange Box Girder

Pada jembatan yang telah ada sebelumnya menggunakan ketebalan minimum kurang lebih 125mm.

3.3 Perhitungan Momen Statis Tak Tentu

Pada perhitungan ini beban-beban yang diperhitungkan meliputi :

1. Beban sendiri box girder

2. Beban lantai kendaraan, aspal, dan air hujan 3. Beban hidup (lalu lintas)

Untuk menghitung momen yang terjadi pada struktur statis tak tentu yaitu dengan menggunakan program bantu SAP 2000 v.14.

3.4 Perhitungan Gaya Prategang Awal

Tegangan ijin beton sesaat setelah penyaluran gaya prategang:

 Tegangan tekan : _ci 0.6f '_ci (SNI 03-2847-2002 Ps.20.4.1(1)).

 Tegangan tarik : _ti 0.25 f '_ci (SNI 03-2847-2002 Ps.20.4.1(2)).

Tegangan ijin beton sesaat setelah kehilangan gaya prategang:

 Tegangan tekan : _ci 0.45f '_c (SNI 03-2847-2002 Ps.20.4.2(1)).

 Tegangan tarik : _ti 0.50 f '_c (SNI 03-2847-2002 Ps.20.4.2(2)).

Merencanakan besarnya gaya prategang  t G t o o ti W M W e F A F  b G b o o ci W M W e F A F

3.5 Kehilangan gaya prategang

Dalam perencanaan beton pratekan, analisis gaya-gaya efektif dari tendon penting sekali untuk diketahui. Dalam buku karangan T.Y Lin dan Ned H Burns tahun 1988 disebutkan bahwa kehilangan gaya prategang akan terjadi dalam dua tahap dan keduanya akan sangat mempengaruhi hasil akhir gaya-gaya efektif tendon yang akan terjadi.

1) Tahap pertama, pada saat setelah peralihan

gaya prategang ke penampang beton, tegangan dievaluasi sebagai tolak ukur perilaku elemen struktur. Pada tahap ini kehilangan gaya prategang meliputi :

Perpendekan elastis beton (ES) Gesekan (FR)

Slip angkur (ANC)

2) Tahap kedua, pada saat beban bekerja setelah

semua gaya prategang terjadi dan tingkatan prategang efektif jengka panjang telah tercapai. Akibat waktu yang lama akan terjadi kehilangan gaya prategang sebagai berikut : Rangkak beton (CR)

Susut (SH)

Relaksasi baja (RE)

3.6 Pembebanan Pada Struktur Utama

Jembatan

Pembebanan yang diterapkan mengacu kepada muatan atau aksi lain (beban perpindahan dan pengaruh lainnya) yang timbul pada suatu jembatan berdasarkan acuan RSNI T-02-2005.

Beban-beban yang bekerja antara lain sebagai berikut :

a. Beban Tersebar Merata (UDL = q) Besarnya beban tersebar merata q adalah :

q = 9.0 KN/m2,(L < 30 meter) q = 9.0 (0.5+15/L),(L > 30 meter) b. Beban Garis (KEL= P)

Besarnya beban garis “P” ditetapkan sebesar 49 KN/m [RSNI T-02-2005 pasal 6.3.1]

 Beban Lajur “T” [RSNI T-02-2005 pasal 6.4.1] Beban truck ”T” adalah satu kendaraan berat dengan 3 as yang ditempatkan pada beberapa posisi dalam lajur lalu – lintas rencana.  Faktor Pejalan Kaki [RSNI T-02-2005 pasal 6.9]

Intensita pejalan kaki dipengaruhi oleh luas total daerah pejalan kaki yang direncanakan. Besarnya beban yang bekerja adalah 2 kN/M2. Beban Angin [RSNI T-02-2005 pasal 7.6]

Gaya nominal ultimate dan daya layan jembatan akibat angin tergantung kecepatan angin rencana seperti berikut :

Tew = 0.0006 Cw (Vw) 2

Ab → kN Dimana :

Vw = Kecepatan angin rencana untuk keadaan batas yang ditinjau (m/det).

Cw = Koefisien seret

Ab = Luas koefisien bagian samping jembatan ( m2 )

Dan apabila suatu kendaraan sedang berada diatas jembatan, beban garis merata tambahan arah horizontal harus diterapkan pada permukaan lantai seperti rumus berikut ini : Tew = 0.0012 Cw (Vw)

2

→ kN/m Dimana :

Tabel 3.10 Koefisien Cw

Type Bangunan Atas Masif Koef. Cw

b/d = 1 2.1

b/d = 2 1.5

b/d = 6 1.25

Bangunan rangka 1.2

Tabel 3.11 Kecepatan Angin Rencana

Limit State Keadaan Batas Location Lokasi < 5 km of the coast < 5 km dari pantai

> 5 km from the coast > 5 km dari pantai Serviceability

Daya layan 30 m/s 25 m/s Ultimate 35 m/s 30 m/s

3.7 Menuangkan hasil perhitungan ke dalam gambar

Dalam menuangkan hasil perhitungan ke dalam gambar teknik yaitu dengan menggunakan program Autocad.

BAB IV

PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER 4.1 Perhitungan Tiang Sandaran

Beban yang bekerja pada sandaran adalah berupa gaya horisontal sebesar 0.75 KN/m (RSNI T-02-2005 pasal 12.5). Beban ini bekerja pada ketinggian 100 cm terhitung dari lantai trotoar. Dipakai tulangan 2 D 13 ( As = 265,33 mm2 ) As‟ = 2 D 13 (As‟ = 265,33 mm2 ) Sengkang praktis Ø 8 – 150 ( 334,93 mm2 ) 4.2 Perhitungan Trotoar

Trotoar direncanakan dengan lebar 80 cm dan tebal 25 cm dan ditempatkan di atas lantai kendaraan. Sesuai dengan RSNI T-02-2005 semua elemen dari trotoar atau jembatan penyebrangan secara langsung memikul beban pejalan kaki.

Luas areal yang dibebani pejalan kaki :

Berdasarkan gambar 10 pada RSNI T-02-2005 untuk luas trotoar (A) >100 m2 , maka beban nominal pejalan kaki sebesar 2 kPa = 2000 N/m2

Karena lebar trotoar 0,8 m  m

m N/ 0,8

2000 2 = 1600 N/m. Beban tersebut akan dibebankan pada box girder.

4.3 Perhitungan Kerb (Balok Trotoar)

Kerb merupakan balok trotoar yang terletak di sisi luar dari trotoar. Pada puncak kerb bekerja gaya horizontal sebesar 500 kg. Dimensi kerb direncanakan dengan lebar 20 cm dan tebal 25 cm.

Data- data yang dibutuhkan untuk perhitungan Dipakai tulangan D 13 - 100(As = 1326,65 mm2)

4.4 Kontrol Terhadap Geser Ponds

Berikut adalah tahapan perhitungan kontrol terhadap geser ponds.

Gaya geser (V) = 263,25 KN

Gaya geser < ø × Vu

263,25 KN < 0,7 × 4.016,632 263,25 KN < 2.811,64 KN … OK

BAB V

PERENCANAAN STRUKTUR ATAS

5.1 Data Perencanaan

Dalam Tugas Akhir ini akan direncanakan Jembatan Palu IV dengan konstruksi box girder pratekan struktur statis tak tentu. Jembatan Palu IV ini melintasi sungai Palu yang memiliki bentang total 300 m. Pada pembahasan sebelumnya telah disebutkan bahwa akan dibagi menjadi tiga jembatan dengan panjang total masing-masing 61m, 162m, dan 61m. Diantara masing-masing jembatan dihubungkan dengan sebuah pelat penghubung dengan panjang 8m.

Penulis mengambil batasan bahwa dalam tugas akhir ini hanya menganalisa struktur jembatan pada bagian tengah. Sebagai hasil akhir dari Tugas Akhir ini nantinya dimensi penampang struktur jembatan akan dituangkan ke dalam bentuk gambar teknik.

Nama jembatan : Jembatan Palu 4

Lokasi jembatan : Melintasi sungai Palu pada

bagian muara di sekitar kawasan wisata pantai teluk Palu, provinsi Sulawesi Tengah.

Tipe jembatan : Precast segmental box girder

dengan menggunakan struktur beton pratekan tipe single box.

Panjang total : 162 m, terdiri dari 4 bentang

dengan panjang bentang masing-masing 21m, 60m, 60m, dan 21m.

Metode pelaksanaan : Dengan metode Balance

Cantilever Using Launching Gantry

Lebar total jembatan : 15,6 m.

Lebar lantai kend. : 14 m.

Lebar Trotoar : 2 × 0,8 m.

Jumlah lajur : 4 lajur, 2 arah (UD)

Lebar tiap lajur : 3,5 m.

5.2 Data-data Bahan

5.2.1 Beton

Kuat tekan beton prategang (fc’ ) = 60 MPa Kuat tekan beton untuk struktur sekunder (fc’

) = 30 MPa

5.2.2 Baja

Mutu baja yang digunakan untuk penulangan

box girder adalah baja mutu (fy) = 400 MPa.

Mutu baja yang digunakan untuk penulangan

struktur sekunder adalah baja mutu (fy) = 240 MPa.

Dalam perencanaan ini akan digunakan jenis

kabel dan angkur ASTM A416-74 Grade 270 dengan diameter Ø15,2 mm.

5.3 Tegangan Ijin Bahan

5.3.1 Beton Prategang (Pasal 4.4.1.2) Pada saat transfer

K

uat tekan beton saat transfer(fci')

- fci' 65% fc'

= 65 % × 60 = 39 MPa

Tegangan tekan dalam penampang beton tidak boleh melampaui nilai sebagai berikut :

- _tekan 0,6 f_ci'

39

6

,

0

= 23,4 MPa Untuk struktur jembatan segmental pracetak tegangan tarik yang diijinkan:

- _tarik 0 MPa

Pada saat service

Tegangan tekan dalam penampang beton tidak boleh melampaui nilai sebagai berikut :

- _tekan 0,45 f_c'

60

45

,

0

= 27 MPa

Tegangan tarik yang diijinkan pada kondisi batas layan.

- tarik 0 MPa Modulus Elastisitas (E)

-

E = 4700 ×

f

c

'

= 4700 × 60

=36406,043 MPa

5.3.2 Baja Prategang (Pasal 4.4.3)

Modulus Elastisitas (Es) =

200.000 MPa

Tegangan Putus kabel (fpu)= 1745 MPa

Tegangan leleh kabel (fpy)= 0,85 × fpu

= 0,85 × 1745 = 1483,25 MPa

Tegangan tarik ijin kabel (jacking)

= 0,94 × fpy = 0,94 × 1483,25 = 1394,255 MPa

Tegangan tarik ijin kabel (setelah

pengangkuran)

= 0,7 × fpu = 0,7 × 1745 = 1221,5 MPa

5.4 Preliminari Design

5.4.1 Perencanaan Dimensi Profil Box

Girder

Langkah awal dalam menentukan dimensi box girder adalah dengan menentukan tinggi tafsiran ( htafsiran ) penampang box girder. Htafsiran diperoleh dari rasio tinggi (h) terhadap bentang (L) yang telah disebutkan pada pembahasan sebelumnya yaitu 1/20 L (dalam buku Prestressed

Concrete Segmental Bridges).

- Profil box girder : Bentang 60 m

htafsiran = 1/20 × L = 1/20 × 60 m = 3 m

Direncanakan menggunakan dimensi box girder sebagai berikut : Data penampang : A = 1,5617 × 105 cm2 = 1,5617 × 107 mm2 yb = 1.941,9 mm ya = 300 – 194,19 = 105,81 cm = 1.058,1 mm I = 1.584.264.943 cm4 = 1,584 × 1013 mm4 q = 390,425 KN/m 5.5 Analisa Pembebanan

5.5.1 Analisa Beban Mati

a. Analisa berat sendiri

A = 15,617 × 104 cm2 = 15,617 m2 q = A × Bj.beton

= 390,425 KN/m

b. Analisa beban mati tambahan

- Berat lapisan aspal = 24,64 KN/m - Air hujan = 6,86 KN/m

- Trotoar+kerb = 9,6 KN/m - Tiang sandaran = 0,54KN/m

5.5.2 Analisa Beban Hidup

a. Beban lajur “D”

 Beban terbagi rata (UDL), untuk bentang 21 m q = 9,0 KPa = 9,0 KN/m2

= 9,0 × 2,75 m = 24,75 kN/m/lajur q1 = 100 % × 24,75 × 4 = 99 KN/m

q2 = 50 % × 24,75 × 4 = 49,5 KN/m

 Beban terbagi rata (UDL), untuk bentang 60 m

q = 9,0. L 15 5 . 0 KPa = 9,0 60 15 5 . 0 KPa = 6,75 KN/m2 = 6,75 × 2,75 m = 18,56 KN/m q1 = 100 % × 18,56 × 4 = 74,25 KN/m q2 = 50 % × 18,56 × 4 = 37,125 KN/m

b. Beban garis (KEL)

p =49 KN/m=49 × 2,75=134,75 KN/lajur p1‟ = 100 % × 134,75 × 4 = 539 KN p2‟ = 50 % × 134,75 × 4 = 269,5 KN c. Beban Truk “T” TTR = „T‟ (1+FBD) K U TT = 112,5 × (1+0,3) × 1,8 = 263,25 KN 5.5.3 Beban angin a. Akibat angin Hw = 0,0006 × Cw × (Vw) 2 × Ab = 0,0006×1,3956×(35)2×3= 3,077 kN / m

b. Akibat angin yang mengenai kendaraan

TEW = 0,0012 × Cw × (Vw) 2

= 0,0012×1,3956×(35)2= 2,0515 KN/m

5.6 Perhitungan Momen dan Perencanaan

Tendon Prategang

5.6.1 Perencanaan Tendon Kantilefer (Tahap 1)

Tendon kantilefer dihitung berdasarkan momen yang didapat akibat berat sendiri box girder. Pada perencanaan jembatan Palu 4 ini terdapat dua jenis kantilefer yang berbeda yaitu kantilefer pada tumpuan tepi (A) dan dan pada tumpuan tengah (B) Pada Kantilefer B beban akibat berat sendiri box girder antara lengan kiri dan lengan kanan telah seimbang. Akan tetapi pada kantilefer A terdapat perbedaan jumlah segmen sehingga perlu diberi beban penyeimbang pada salah satu ujungnya. Beban tambahan ujung ini juga berfungsi sebagai pelat penghubung antar jembatan dengan panjang segmen adalah 7,916 m. Beban tersebut memberikan beban pada segmen ujung sebesar 2732,975 KN atau setara dengan dua berat box girder. Memiliki penampang sebagai berikut : Analisa perhitungan momen pemasangan segmen akibat berat sendiri dan beban pelat ujung pada saat kantilefer menggunakan program SAP 2000, didapatkan momen maksimum sebesar : M7 (x=21

m) = - 1,53 × 1011 Nmm

1. Rencanakan gaya pratekan dan jenis tendon yang dibutuhkan untuk memikul momen akibat berat sendiri box girder :

Diambil contoh untuk perhitungan pada joint 13 : Direncanakan menggunakan tendon / kabel jenis strand seven wires stress relieved (7 kawat untaian). Dengan mengacu pada tabel VSL, berikut adalah jenis dan karakteristik tendon yang digunakan : Diameter = 15,2 mm

Luas nominal (As) = 143,3 mm 2

Minimum breaking load = 250 KN Modulus elastisitas (Es) = 200.000 MPa fpu=1.216,27 MPa

Data penampang box girder : H = 3000 mm A = 1,5617 × 107 mm2 ya = 1058,1 mm yb = 1941,9 mm I = 1,584 × 1013 mm4 M13 = 9,5654 × 10 9 Nmm wa = 1,4972 × 10 10 mm3 kb = 958,7 mm

Diambil tebal decking 15 cm: e = ya – 150 mm = 1058,1 – 150 = 908,1 mm (diatas c.g.c) Fperlu = 7 , 958 1 , 908 10 5654 , 9 9 b k e M _{5.123.930,93 N}

Untuk sistem pasca tarik diasumsikan terjadi kehilangan gaya prategang sebesar 20 %. Maka Fperlu = 5.123.930,93 N / 0,8 = 6.404.913,66 N

Perhitungan jumlah tendon yang diperlukan untuk dapat memikul Fperlu adalah sebagai berikut :

F13 = Fperlu – F14 = 6.404.913,66 – 2.500.000 =

3.904.913,66 N

Jumlah strand untuk 1 web : Aps = 27 , 216 . 1 2 66 , 913 . 904 . 3 2 0 pu f F = 1.605,3 mm2 Direncanankan menggunakan 1 duct :

3 , 143 3 , 605 . 1 1 1 s ps A A = 9,98 strand ≈ 10 strand

Maka untuk menahan momen di joint 13 dipasang tendon 1 VSL 10 Sc dengan gaya F = 2500 KN Pada joint 13 telah terpasang dua pasang tendon

yaitu VSL 10 Sc dan VSL 5 Sc. Sehingga akan terdapat gaya total tendon sebesar :

Ftotal = F13 + F14

=(2 × 2500 KN)+(2 × 1250 KN)=7500 KN = 7.500.000 N > Fperlu = 6.404.913,66 N

2. Kontrol tegangan akibat tendon pada joint 13: Serat atas fo = I y M I y e F A Fo o a G a = 13 9 13 6 7 6 10 584 , 1 1 , 1058 10 565 , 9 10 584 , 1 1 , 1058 1 , 908 10 5 , 7 10 5617 , 1 10 5 , 7 = – 0,480 – 0,455 + 0,639

= – 0,296 MPa (tekan)< _tarik 0 MPa ..OK Serat bawah fo = I y M I y e F A F_{o o b G b} = 13 9 13 6 7 6 10 584 , 1 9 , 1941 10 565 , 9 10 584 , 1 9 , 1941 1 , 908 10 5 , 7 10 5617 , 1 10 5 , 7 = – 0,480 + 0,839 – 1,172 = – 0,818 MPa (tekan)

= 0,818 MPa< _tekan 23,4 MPa …..OK

(tanda +/– diabaikan karena hanya menunjukkan sifat tegangan tarik / tekan )

Tabel 6.3 Perhitungan gaya prategang dan kontrol tegangan pada penampang pada Kantilefer A

Tabel 6.4 Perhitungan gaya prategang dan kontrol tegangan pada penampang pada Kantilefer B

5.6.2 Perencanaan Tendon Bentang Menerus

(Tahap 2)

Pada tahap 2 ini tendon tengah dipasang dan di jacking setelah box girder pada tengah bentang telah dicor dan mengeras sehingga struktur telah menjadi statis taktentu.

Berikut langkah-langkah perhitungannya:

1. Hitung momen akibat beban – beban tambahan yang bekerja pada jembatan.

Perhitungan beban mati - Beban mati tambahan

- Berat lapisan aspal = 24,64 KN/m - Berat air hujan = 6,86 KN/m

atas bawah atas bawah atas bawah

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 OK 2 11960000000 20 Sc 5000000 17500000 -1.121 -1.061 1.948 0.799 -1.466 -1.383 -0.639 OK 3 28700000000 23 Sc 5750000 29000000 -1.857 -1.759 3.228 1.917 -3.518 -1.699 -2.147 OK 4 50220000000 31 Sc 7750000 44500000 -2.849 -2.699 4.953 3.354 -6.156 -2.194 -4.052 OK 5 76520000000 35 Sc 8750000 62000000 -3.970 -3.760 6.901 5.111 -9.379 -2.620 -6.448 OK 6 107600000000 40 Sc 10000000 82000000 -5.251 -4.973 9.127 7.187 -13.189 -3.038 -9.312 OK 7 153000000000 41 Sc 10100000 102200000 -6.544 -6.199 11.376 10.219 -18.753 -2.524 -13.922 OK 8 117200000000 40 Sc 10000000 82000000 -5.251 -4.973 9.127 7.828 -14.365 -2.396 -10.489 OK 9 86090000000 35 Sc 8750000 62000000 -3.970 -3.760 6.901 5.750 -10.552 -1.980 -7.621 OK 10 59780000000 31 Sc 7750000 44500000 -2.849 -2.699 4.953 3.993 -7.327 -1.556 -5.224 OK 11 38260000000 23 Sc 5750000 29000000 -1.857 -1.759 3.228 2.555 -4.690 -1.060 -3.319 OK 12 21520000000 20 Sc 5000000 17500000 -1.121 -1.061 1.948 1.437 -2.638 -0.745 -1.810 OK 13 9565412500 10 Sc 2500000 7500000 -0.480 -0.455 0.835 0.639 -1.172 -0.296 -0.818 OK 14 2391353125 5 Sc 1250000 2500000 -0.160 -0.152 0.278 0.160 -0.293 -0.152 -0.175 OK 15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 OK F (N) kumulatif F/A (Mpa)

F.e.y/I (Mpa) Mg.y/I (Mpa) Resultan (Mpa) _Ket Joint Mg (Nmm) Jenis

tendon

F (N) sesuai VSL

atas bawah atas bawah atas bawah

16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17 2391353125 5 Sc 1250000 2 2500000 -0.160 -0.152 0.278 0.160 -0.293 -0.152 -0.175 OK 18 9565412500 10 Sc 2500000 2 7500000 -0.480 -0.455 0.835 0.639 -1.172 -0.296 -0.818 OK 19 21520000000 20 Sc 5000000 2 17500000 -1.121 -1.061 1.948 1.437 -2.638 -0.745 -1.810 OK 20 38260000000 23 Sc 5750000 2 29000000 -1.857 -1.759 3.228 2.555 -4.690 -1.060 -3.319 OK 21 59780000000 31 Sc 7750000 2 44500000 -2.849 -2.699 4.953 3.993 -7.327 -1.556 -5.224 OK 22 86090000000 35 Sc 8750000 2 62000000 -3.970 -3.760 6.901 5.750 -10.552 -1.980 -7.621 OK 23 117200000000 40 Sc 10000000 2 82000000 -5.251 -4.973 9.127 7.828 -14.365 -2.396 -10.489 OK 24 153000000000 41 Sc 10100000 2 102200000 -6.544 -6.199 11.376 10.219 -18.753 -2.524 -13.922 OK 25 117200000000 40 Sc 10000000 2 82000000 -5.251 -4.973 9.127 7.828 -14.365 -2.396 -10.489 OK 26 86090000000 35 Sc 8750000 2 62000000 -3.970 -3.760 6.901 5.750 -10.552 -1.980 -7.621 OK 27 59780000000 31 Sc 7750000 2 44500000 -2.849 -2.699 4.953 3.993 -7.327 -1.556 -5.224 OK 28 38260000000 23 Sc 5750000 2 29000000 -1.857 -1.759 3.228 2.555 -4.690 -1.060 -3.319 OK 29 21520000000 20 Sc 5000000 2 17500000 -1.121 -1.061 1.948 1.437 -2.638 -0.745 -1.810 OK 30 9565412500 10 Sc 2500000 0 7500000 -0.480 -0.455 0.835 0.639 -1.172 -0.296 -0.818 OK 31 2391353125 5 Sc 1250000 0 2500000 -0.160 -0.152 0.278 0.160 -0.293 -0.152 -0.175 OK 32 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Joint Mg (Nmm) Jenis tendon F (N) sesuai VSL jumlah strand F (N) kumulatif F/A (Mpa)

F.e.y/I (Mpa) Mg.y/I (Mpa) Resultan (Mpa) Ket

- Berat trotoar + kerb = 9,6 KN/m - Berat tiang sandaran = 0,54 KN/m +

q1 = 41,64KN/m =

41,64 N/mm

- Beban segmen tengah bentang (segmen 15 dan 32)

- Berat segmen (q2) = 390,425 KN/m

b. Beban lalu lintas

- BTR 21meter = 99 KN/m = 99 N/mm

- BTR 60meter = 74,25 KN/m = 74,25 N/mm

- BGT = 539 KN = 539.000 N

- Beban truk = 263,25 KN = 263.250 N

Karena BGT lebih besar dari pada beban truk maka pada pembebanannya digunakan BGT karena yang paling menentukan.

Rencanakan gaya pratekan dan jenis tendon yang dibutuhkan untuk memikul momen maximum akibat beban tambahan dan beban lalu lintas yang terjadi:

Tabel 6.5 Resume kontrol tegangan akibat tendon pratekan pada pembebanan kombinassi 1

Tabel 6.6 Resume kontrol tegangan akibat tendon pratekan pada pembebanan kombinassi 2

Tabel 6.7 Resume kontrol tegangan akibat tendon pratekan pada pembebanan kombinassi 3

atas bawah atas bawah atas bawah 5 -4080720000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 0.273 -0.500 -4.526 -6.399 OK 6 -6376125000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 0.426 -0.782 -4.790 -9.545 OK 7 -9181620000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 0.613 -1.125 -4.089 -14.499 OK 8 2337707949 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 -0.156 0.287 -4.731 -9.653 OK 9 3456778000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 -0.231 0.424 -4.390 -6.649 OK 10 21120000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -1.411 2.589 -4.383 -6.525 OK 11 28380000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -1.896 3.479 -4.373 -3.730 OK 12 34220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.286 4.194 -3.571 -5.974 OK 13 38640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.581 4.736 -3.418 -4.439 OK 14 41640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.781 5.104 -3.474 -3.429 OK 15 43220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.887 5.298 -3.427 -3.060 OK 16 43220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.887 5.298 -3.427 -3.060 OK 17 41640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.781 5.104 -3.473 -3.429 OK 18 38640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.581 4.736 -3.418 -4.439 OK 19 34220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.286 4.194 -3.571 -5.974 OK 20 28380000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -1.896 3.479 -4.373 -3.730 OK 21 -19170000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.280 -2.350 -4.862 -6.418 OK 22 -35080000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 2.343 -4.300 -4.224 -10.765 OK 23 -52410000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 3.500 -6.424 -3.483 -15.757 OK 24 -71160000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 4.753 -8.722 -2.358 -21.489 OK 25 -52410000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 3.500 -6.424 -3.483 -15.757 OK 26 -35080000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 2.343 -4.300 -4.224 -10.765 OK 27 -19170000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.280 -2.350 -4.862 -6.418 OK 28 28380000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -1.896 3.479 -4.373 -3.730 OK 29 34220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.286 4.194 -3.571 -5.974 OK 30 38640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.581 4.736 -3.418 -4.439 OK 31 41640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.781 5.104 -3.474 -3.428 OK 32 43220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.887 5.298 -3.427 -3.060 OK 33 43220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.887 5.298 -3.427 -3.060 OK 34 41640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.781 5.104 -3.474 -3.429 OK 35 38640000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.581 4.736 -3.418 -4.439 OK 36 34220000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.286 4.194 -3.571 -5.974 OK 37 28380000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -1.896 3.479 -4.373 -3.730 OK 38 21120000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -1.411 2.589 -4.383 -6.525 OK 39 3456778000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 -0.231 0.424 -4.390 -6.649 OK 40 2337707949 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 -0.156 0.287 -4.731 -9.653 OK 41 -9181620000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 0.613 -1.125 -4.089 -14.499 OK 42 -6376125000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 0.426 -0.782 -4.790 -9.545 OK 43 -4080720000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 0.273 -0.500 -4.526 -6.399 OK Joint F (sesuai VSL) MT (Nmm) Jenis Tendon F/A (Mpa)

F.e.y/I (Mpa) Mt.y/I (Mpa) Resultan akhir _(Mpa) Ket

atas bawah atas bawah atas bawah 5 -25100000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 1.676 -3.077 -3.122 -8.976 OK 6 -35680000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.383 -4.373 -2.833 -13.137 OK 7 -47991620000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 3.205 -5.882 -1.497 -19.256 OK 8 -40210000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.686 -4.929 -1.889 -14.869 OK 9 -32940000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.200 -4.038 -1.959 -11.110 OK 10 -26180000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 1.749 -3.209 -1.224 -12.322 OK 11 -19920000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 1.330 -2.442 -1.147 -9.650 OK 12 -14180000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.947 -1.738 -0.338 -11.906 OK 13 -8952778209 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.598 -1.097 -0.239 -10.273 OK 14 -4231952910 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.283 -0.519 -0.410 -9.051 OK 15 -21217611 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.001 -0.003 -0.539 -8.360 OK 16 -21217611 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.001 -0.003 -0.539 -8.360 OK 17 -21217611 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.001 -0.003 -0.691 -8.535 OK 18 -4231952910 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.283 -0.519 -0.554 -9.694 OK 19 -8952778209 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.598 -1.097 -0.687 -11.265 OK 20 -14180000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 0.947 -1.738 -1.530 -8.947 OK 21 -19170000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.280 -2.350 -4.862 -6.418 OK 22 -35080000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 2.343 -4.300 -4.224 -10.765 OK 23 -52410000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 3.500 -6.424 -3.483 -15.757 OK 24 -71160000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 4.753 -8.722 -2.358 -21.489 OK 25 -52410000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 3.500 -6.424 -3.483 -15.757 OK 26 -35080000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 2.343 -4.300 -4.224 -10.765 OK 27 -19170000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.280 -2.350 -4.862 -6.418 OK 28 6326296639 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -0.423 0.775 -2.900 -6.433 OK 29 16270000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -1.087 1.994 -2.372 -8.174 OK 30 24800000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -1.656 3.040 -2.493 -6.136 OK 31 31900000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.131 3.910 -2.823 -4.622 OK 32 41850000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.795 5.130 -3.336 -3.228 OK 33 41850000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.795 5.130 -3.336 -3.228 OK 34 34660000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.315 4.248 -3.007 -4.284 OK 35 27110000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -1.811 3.323 -2.647 -5.853 OK 36 18140000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -1.212 2.223 -2.497 -7.945 OK 37 7756801199 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -0.518 0.951 -2.995 -6.258 OK 38 -4050325350 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 0.271 -0.496 -2.702 -9.610 OK 39 -17280000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 1.154 -2.118 -1.959 -11.110 OK 40 -31920000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.132 -3.912 -1.889 -14.869 OK 41 -47991620000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 3.205 -5.882 -1.497 -19.256 OK 42 -35680000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.383 -4.373 -2.833 -13.137 OK 43 -25100000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 1.676 -3.077 -3.122 -8.976 OK Joint F (sesuai VSL) F/A (Mpa) Jenis Tendon MT (Nmm) Ket

F.e.y/I (Mpa) Mt.y/I (Mpa) Resultan akhir (Mpa)

atas bawah atas bawah atas bawah 5 -25100000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 1.676 -3.077 -3.122 -8.976 OK 6 -35680000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.383 -4.373 -2.833 -13.137 OK 7 -47991620000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 3.205 -5.882 -1.497 -19.256 OK 8 -40770000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.723 -4.997 -1.852 -14.937 OK 9 -34070000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.276 -4.176 -1.884 -11.248 OK 10 -27870000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 1.861 -3.416 -1.111 -12.530 OK 11 -22190000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 1.482 -2.720 -0.995 -9.928 OK 12 -17010000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 1.136 -2.085 -0.149 -12.253 OK 13 -12350000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.825 -1.514 -0.012 -10.689 OK 14 -8192728543 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.547 -1.004 -0.145 -9.537 OK 15 -4547818335 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.304 -0.557 -0.237 -8.915 OK 16 -4547818335 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.304 -0.557 -0.237 -8.915 OK 17 -7044296427 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.470 -0.863 -0.222 -9.396 OK 18 -10470000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.699 -1.283 -0.137 -10.459 OK 19 -14400000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 0.962 -1.765 -0.323 -11.933 OK 20 -18850000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 1.259 -2.310 -1.218 -9.519 OK 21 -23800000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.590 -2.917 -4.553 -6.985 OK 22 -29270000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.955 -3.588 -4.612 -10.053 OK 23 -35240000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 2.354 -4.319 -4.629 -13.653 OK 24 -41730000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 2.787 -5.115 -4.323 -17.881 OK 25 -35240000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 2.354 -4.319 -4.629 -13.653 OK 26 -29270000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.955 -3.588 -4.612 -10.053 OK 27 -23800000000 40 Sc 40000000 -2.561 -2.025 3.717 1.590 -2.917 -4.553 -6.985 OK 28 35250000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -2.354 4.321 -4.832 -2.888 OK 29 42800000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.859 5.246 -4.144 -4.922 OK 30 48940000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -3.269 5.999 -4.105 -3.177 OK 31 53660000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -3.584 6.577 -4.277 -1.955 OK 32 57590000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -3.846 7.059 -4.387 -1.299 OK 33 57590000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -3.846 7.059 -4.387 -1.299 OK 34 53660000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -3.584 6.577 -4.276 -1.955 OK 35 48940000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -3.269 5.999 -4.105 -3.177 OK 36 42800000000 32 Sc 31500000 -2.017 3.770 -6.918 -2.859 5.246 -4.144 -4.922 OK 37 35250000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -2.354 4.321 -4.832 -2.888 OK 38 26270000000 32 Sc 15750000 -1.009 1.885 -3.459 -1.755 3.220 -4.727 -5.894 OK 39 -17280000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 1.154 -2.118 -1.884 -11.248 OK 40 -31920000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.132 -3.912 -1.852 -14.937 OK 41 -47991620000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 3.205 -5.882 -1.497 -19.256 OK 42 -35680000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 2.383 -4.373 -2.833 -13.137 OK 43 -25100000000 36 Sc 19000000 -1.217 -0.962 1.766 1.676 -3.077 -3.122 -8.976 OK Joint Resultan akhir (Mpa) Ket Mt.y/I (Mpa) F (sesuai VSL) F/A (Mpa) F.e.y/I (Mpa) MT (Nmm) Jenis Tendon

5.7 Perhitungan Kehilangan Gaya Prategang 5.7.1 Perhitungan kehilangan gaya prategang

langsung

a. Kehilangan gaya prategang akibat

perpendekan elastis (ES)

ci cir s es E f E K ES

Tabel 6.33 Perhitungan Persentase Kehilangan Gaya Prategang akibat perpendekan elastis pada tahap kantilefer

b. Kehilangan gaya prategang akibat gesekan

kabel dan wooble effect

KL o

x F e

F

Tabel 6.35 Perhitungan Persentase Kehilangan Gaya Prategang akibat gesekan kabel dan wooble effect pada tahap kantilefer

Tabel 6.36 Perhitungan Persentase Kehilangan Gaya Prategang akibat gesekan kabel dan wooble effect pada tahap service

c. Kehilangan gaya prategang akibat slip

angkur X L K 0 2 L K d E X s 0

Tabel 6.37 Perhitungan Persentase Kehilangan Gaya Prategang akibat slip angkur pada tahap kantilefer

Tabel 6.38 Perhitungan Kehilangan Gaya Prategang akibat slip angkur pada tahap service

5.7.2 Perhitungan kehilangan gaya prategang

berdasarkan fungsi waktu

a. Kehilangan gaya prategang akibat rangkak

beton (CR) cds cir c s cr f f E E K CR I e M fcds

Tabel 6.39 Perhitungan Persentase Kehilangan Gaya Prategang akibat rangkak beton pada tahap kantilefer

Tabel 6.40 Perhitungan Persentase Kehilangan Gaya Prategang akibat rangkak beton pada tahap kantilefer

Joint Fo (N) A(mm2) I(mm4) Mg(Nmm) e Fo/A Fo.e2/I M.e/I fcir Eci Es ES Loss%

1 0 2E+07 1.58E+13 0 0 0 0 0 0 29351.5 200000 0 0 2 17500000 2E+07 1.58E+13 11960000000 908 -1.121 -0.911 0.686 -1.346 29351.5 200000 4.586 0.375 3 29000000 2E+07 1.58E+13 28700000000 908 -1.857 -1.510 1.645 -1.721 29351.5 200000 5.865 0.480 4 44500000 2E+07 1.58E+13 50220000000 908 -2.849 -2.316 2.879 -2.287 29351.5 200000 7.792 0.638 5 62000000 2E+07 1.58E+13 76520000000 908 -3.970 -3.227 4.386 -2.811 29351.5 200000 9.578 0.784 6 82000000 2E+07 1.58E+13 107600000000 908 -5.251 -4.268 6.168 -3.351 29351.5 200000 11.418 0.935 7 102200000 2E+07 1.58E+13 153000000000 908 -6.544 -5.320 8.770 -3.094 29351.5 200000 10.541 0.863 8 82000000 2E+07 1.58E+13 117200000000 908 -5.251 -4.268 6.718 -2.801 29351.5 200000 9.543 0.781 9 62000000 2E+07 1.58E+13 86090000000 908 -3.970 -3.227 4.935 -2.263 29351.5 200000 7.709 0.631 10 44500000 2E+07 1.58E+13 59780000000 908 -2.849 -2.316 3.427 -1.739 29351.5 200000 5.925 0.485 11 29000000 2E+07 1.58E+13 38260000000 908 -1.857 -1.510 2.193 -1.173 29351.5 200000 3.998 0.327 12 17500000 2E+07 1.58E+13 21520000000 908 -1.121 -0.911 1.234 -0.798 29351.5 200000 2.719 0.223 13 7500000 2E+07 1.58E+13 9565412500 908 -0.480 -0.390 0.548 -0.322 29351.5 200000 1.098 0.090 14 2500000 2E+07 1.58E+13 2391353125 908 -0.160 -0.130 0.137 -0.153 29351.5 200000 0.522 0.043 15 0 2E+07 1.58E+13 0 0 0 0 0 0 29351.5 200000 0 0

Joint L (m) K K x L x KL + e^-(KL + ) loss (%) 1 0 0.0026 0 0 0.2 0 0 1.000 1.000 Fo 0 2 15.75 0.0026 0.04095 0 0.2 0 0.04095 0.960 0.904 Fo 9.636 3 12.25 0.0026 0.03185 0 0.2 0 0.03185 0.969 0.912 Fo 8.810 4 8.75 0.0026 0.02275 0 0.2 0 0.02275 0.978 0.920 Fo 7.976 5 5.25 0.0026 0.01365 0 0.2 0 0.01365 0.986 0.929 Fo 7.135 6 3.5 0.0026 0.0091 0 0.2 0 0.0091 0.991 0.991 Fo 0.906 7 0 0 0 0 0 0 0 1 1.000 Fo 0.000 8 3.5 0.0026 0.0091 0 0.2 0 0.0091 0.991 0.991 Fo 0.906 9 5.25 0.0026 0.01365 0 0.2 0 0.01365 0.986 0.929 Fo 7.135 10 8.75 0.0026 0.02275 0 0.2 0 0.02275 0.978 0.920 Fo 7.976 11 12.25 0.0026 0.03185 0 0.2 0 0.03185 0.969 0.912 Fo 8.810 12 15.75 0.0026 0.04095 0 0.2 0 0.04095 0.960 0.904 Fo 9.636 13 19.25 0.0026 0.05005 0 0.2 0 0.05005 0.951 0.895 Fo 10.454 14 22.75 0.0026 0.05915 0 0.2 0 0.05915 0.943 0.887 Fo 11.266 15 0 0.0026 0 0 0.2 0 0 1.000 1.000 Fo 0 F akhir

Joint L (m) K K x L x KL + e^-(KL + ) loss (%) 5 3.5 0.0026 0.0091 0.279 0 0.1 0.064922 0.937 0.937 F 6.286 6 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.929 F 7.1349 7 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.92 F 7.9761 8 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.912 F 8.8098 9 3.5 0.0026 0.0091 0.279 0 0.1 0.064922 0.937 0.855 F 14.542 10 3.5 0.0026 0.0091 0.279 0 0.1 0.064922 0.937 0.937 F 6.286 11 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.929 F 7.1349 12 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.92 F 7.9761 13 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.912 F 8.8098 14 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.904 F 9.6358 15 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.895 F 10.454 16 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.887 F 11.266 17 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.879 F 12.069 18 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.871 F 12.866 19 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.863 F 13.655 20 3.5 0.0026 0.0091 0.279 0 0.1 0.064922 0.937 0.809 F 19.083 21 3.5 0.0026 0.0091 0.279 0 0.1 0.064922 0.937 0.937 F 6.286 22 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.929 F 7.1349 23 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.92 F 7.9761 24 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.912 F 8.8098 25 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.904 F 9.6358 26 3.5 0.0026 0.0091 0 0 0 0.0091 0.991 0.895 F 10.454 27 3.5 0.0026 0.0091 0.279 0 0.1 0.064922 0.937 0.839 F 16.083 F akhir

Joint L (mm) K x Es d Es x d ( x /K+L) X (m) Mpa) Loss% 1 21000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 221.983 1.442 0.118 2 17500 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 202.642 1.579 0.129 3 14000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 181.248 1.766 0.145 4 10500 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 156.966 2.039 0.167 5 7000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 128.162 2.497 0.204 6 3500 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 90.624 3.531 0.289 7 0 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 0.000 0.000 0.000 8 3500 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 90.624 3.531 0.289 9 7000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 128.162 2.497 0.204 10 10500 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 156.966 2.039 0.167 11 14000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 181.248 1.766 0.145 12 17500 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 202.642 1.579 0.129 13 21000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 221.983 1.442 0.118 14 24500 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 239.769 1.335 0.109 15 28000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 256.324 1.248 0.102 Joint L (m) K x Es d Es x d ( x /K+L) X (m) Loss 7 21000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 221.983 1.442 0.118 15/16 53000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 352.653 0.907 0.074 24 28000 0.0026 0.279 0.2 0.0558 200000 0.8 160000 0.000 256.324 1.248 0.102

joint Mg e fcir I fcds Kcir Es Ec fcir-fcds Es/Ec CR (MPa) loss % 1 0 0 0 1.5843E+13 0 1.6 200000 36406 0 5.4936 0 0 2 11960000000 908 1.346 1.5843E+13 0.686 1.6 200000 36406 0.660 5.494 5.805 0.475 3 28700000000 908 1.721 1.5843E+13 1.645 1.6 200000 36406 0.076 5.494 0.671 0.055 4 50220000000 908 2.287 1.5843E+13 2.879 1.6 200000 36406 0.591 5.494 5.199 0.426 5 76520000000 908 2.811 1.5843E+13 4.386 1.6 200000 36406 1.575 5.494 13.844 1.133 6 107600000000 908 3.351 1.5843E+13 6.168 1.6 200000 36406 2.816 5.494 24.754 2.027 7 153000000000 908 3.094 1.5843E+13 8.770 1.6 200000 36406 5.676 5.494 49.891 4.084 8 117200000000 908 2.801 1.5843E+13 6.718 1.6 200000 36406 3.917 5.494 34.428 2.818 9 86090000000 908 2.263 1.5843E+13 4.935 1.6 200000 36406 2.672 5.494 23.487 1.923 10 59780000000 908 1.739 1.5843E+13 3.427 1.6 200000 36406 1.687 5.494 14.832 1.214 11 38260000000 908 1.173 1.5843E+13 2.193 1.6 200000 36406 1.020 5.494 8.963 0.734 12 21520000000 908 0.798 1.5843E+13 1.234 1.6 200000 36406 0.436 5.494 3.828 0.313 13 9565412500 908 0.322 1.5843E+13 0.548 1.6 200000 36406 0.226 5.494 1.986 0.163 14 2391353125 908 0.153 1.5843E+13 0.137 1.6 200000 36406 0.016 5.494 0.141 0.012 15 0 0 0 1.5843E+13 0 1.6 200000 36406 0 5.4936 0 0

joint Mmenerus e fcir I fcds Kcir Es Ec fcir-fcds Es/Ec CR (MPa) % loss 7 47991620000 758 0.391 1.5843E+13 2.296 1.6 200000 36406 1.906 5.494 16.752 1.371 15/16 57590000000 1792 -2.31 1.5843E+13 6.514 1.6 200000 36406 8.827 5.494 77.585 6.352 24 71160000000 758 0.607 1.5843E+13 3.405 1.6 200000 36406 2.798 5.494 24.593 2.013

b. Kehilangan gaya prategang akibat susut beton RH S V E K SH 8,2 10 6 _{sh s} 1 0,06 100

Karena penampang box sama di sepanjang bentang maka nilai kehilangan pratekan akibat susut beton juga akan sama, dengan perhitungan sebagai berikut : V = 15,617 m2 S = 35,427 m Es = 200.000 MPa RH S V E K SH 8,2 10 6 _{sh s} 1 0,06 100 75 100 427 , 35 617 , 15 06 , 0 1 10 2 73 , 0 10 2 , 8 6 5 = 22,014 MPa % Loss = 100 745 . 1 7 , 0 014 , 22 _{% = 1,802 %}

c. Kehilangan gaya prategang akibat

relaksasi baja

Tabel 6.41 Perhitungan Persentase Kehilangan Gaya Prategang akibat relaksasi baja pada tahap kantilefer

joint Kre J C SH CR ES RE loss

1 129.786 0.142 1 22.014 0.000 0.000 126.660 10.369 2 129.786 0.142 1 22.014 5.805 4.586 125.184 10.248 3 129.786 0.142 1 22.014 0.671 5.865 125.732 10.293 4 129.786 0.142 1 22.014 5.199 7.792 124.815 10.218 5 129.786 0.142 1 22.014 13.844 9.578 123.334 10.097 6 129.786 0.142 1 22.014 24.754 11.418 121.523 9.949 7 129.786 0.142 1 22.014 49.891 10.541 118.078 9.667 8 129.786 0.142 1 22.014 34.428 9.543 120.416 9.858 9 129.786 0.142 1 22.014 23.487 7.709 122.230 10.007 10 129.786 0.142 1 22.014 14.832 5.925 123.712 10.128 11 129.786 0.142 1 22.014 8.963 3.998 124.819 10.219 12 129.786 0.142 1 22.014 3.828 2.719 125.730 10.293 13 129.786 0.142 1 22.014 1.986 1.098 126.222 10.333 14 129.786 0.142 1 22.014 0.141 0.522 126.566 10.361 15 129.786 0.142 1 22.014 0.000 0.000 126.660 10.369

Tabel 6.42 Perhitungan Persentase Kehilangan Gaya Prategang akibat relaksasi baja pada tahap service

joint Kre J C SH CR ES RE loss

7 129.786 0.142 1 22.014 16.752 1.331 124.092 10.159 15/16 129.786 0.142 1 22.014 77.585 7.881 114.524 9.376 24 129.786 0.142 1 22.014 24.593 2.069 122.874 10.059

Tabel 6.43 Perhitungan Persentase Kehilangan Gaya Prategang total pada tahap kantilefer.

joint loss 1 12.171 2 12.901 3 12.630 4 13.084 5 13.817 6 14.712 7 16.416 8 15.260 9 14.363 10 13.629 11 13.082 12 12.631 13 12.388 14 12.218 15 12.171

Tabel 6.44 Perhitungan Persentase Kehilangan Gaya Prategang total pada tahap service

joint loss

7 12.070

15/16 11.823

24 12.031

5.9 Perhitungan Penulangan Box Girder

Sebelum melakukan perencanaan penulangan, terlebih dahulu dilakukan analisa struktur dengan menggunakan program bantu SAP 2000. Dalam analisanya yaitu dengan permodelan jembatan dalam bentuk 3D sehingga dapat mendekati model jembatan yang sebenarnya Beban-beban yang diperhitungkan dalam analisa tersebut yaitu antara lain :

Beban trotoar

Pejalan kaki = 1.600 N/m Berat trotoar + kerb = 9.600 N/m Berat tiang sandaran= 702 N/m +

qtepi =11.902 N/m

=11,902 N/mm Beban mati tambahan

Berat lapisan aspal = 24.640 N/m Berat air hujan = 6.860 N/m +

qtengah = 31.500 N/m

= 31,500 N/mm UDL 21meter = 99 KN/m = 99 N/mm

UDL 60meter = 74,25 KN/m = 74,25 N/mm

KEL = 539 KN = 539.000 N

Momen maximum yang terjadi pada box girder adalah :

M. pelat atas = 1.271.046.672 N.mm Dipasang tulangan utama sejarak 50 mm (D25-50 dengan As = 9812,5 mm2) dan tulangan pembagi

sejarak 75 (D25-75)

(%)

M. pelat badan = 600.454.046 N.mm Dipasang tulangan utama sejarak 100 mm

(D25-100 dengan As = 4906,3 mm2) dan tulangan pembagi

sejarak 100 (D25-100)

M. pelat bawah = 457.737.454 N.mm Dipasang tulangan utama sejarak 100 mm

(D25-100 dengan As = 4906,3 mm

2

) dan tulangan pembagi sejarak 100 (D25-100)

5.9.1 Perhitungan Tulangan Geser

a. Gaya geser yang harus dipikul oleh tulangan geser

Contoh perhitungan pada joint 9:

Vu = 20.466.141 N

Vn = Vu/ø = 20.466.141 / 0,7= 29.237.345

Vs =

V

_n

V

_c

=

29

.

237

.

345

18

..

412

.

982

= 10.824.363 N

b. Perencanaan jarak tulangan (S) dan

diameter tulangan

Tabel 6.53 Perhitungan tulangan geser yang diperlukan.

5.10 Kontrol Kekuatan dan Stabilitas Struktur 5.10.1 Kontrol Momen Retak

Perumusan tegangan pada saat jacking tahap service untuk daerah tarik serat bawah adalah :

Mcr = b r b c eff eff

y

I

f

y

A

I

F

e

F

Perumusan momen retak untuk daerah tarik serat atas (pada tahap kantilefer) adalah sebagai berikut :

Mcr = a r a c eff eff y I f y A I F e F

Untuk kontrol pada tahap kantilefer dilakukan pada joint yang mengalami momen terbesar Mu =

153.000.000.000 Nmm. Didapat : Mcr = Feff e kb fr Wa = 226.419.153.800 Nmm Syarat : Mcr > Mu 226.419.153.800 Nmm > 153.000.000.000 Nmm ……. OK

5.10.2 Kontrol Momen Batas

Dengan menggunakan kesetimbangan statis aksial dan momen pada box yang akan dianalisa, maka dapat dicari momen tahanan batas balok (Mu). SNI

membatasi agar momen elastik untuk pola pembebanan berfaktor (1,3D+1,8L) tidak melampaui nilai Mu. Aps = 36.684,8 mm2 dp = ya + e = 2850 p ps p d b A = 0,00163 ' 5 , 0 1 c pu p pu ps f f f f = 1703,655 MPa 3 , 0 ' c ps p p f f = 0,0463 0 …OK ,3 Tp = Aps × fps = 62.498.242,94 N

Keseimbangan statik aksial

C = Tp 0,85.fc’.b.a = Tp a = b f T c p ' 85 , 0 = 155,12 mm Mn = 2 a d Tp p =173.272.598.000 Nmm Joint fc' bw d Vs </> Kontrol S1 (mm) S2 (mm) S pakai (mm) fy (Mpa) Av (mm2₎ Av pakai (mm2₎ Av Tulangan (mm2₎ jumlah tulanga n Ø tul pakai (mm) 1 60 7900 2850 8720022 < 116266960 2137.5 600 100 400 765 765 1257 4 20 2 60 7900 2850 9409616 < 116266960 2137.5 600 100 400 825 825 1257 4 20 3 60 7900 2850 4928526 < 116266960 2137.5 600 100 400 432 658 1257 4 20 4 60 7900 2850 2528539 < 116266960 2137.5 600 100 400 222 658 1257 4 20 5 60 7900 2850 12171464 < 116266960 2137.5 600 100 400 1068 1068 1257 4 20 6 60 7900 2850 62510334 < 116266960 2137.5 600 100 400 1523 1523 1964 4 25 7 60 7900 2850 18408399 < 116266960 2137.5 600 100 400 449 658 1964 4 25 8 60 7900 2850 57630074 < 116266960 2137.5 600 100 400 1404 1404 1964 4 25 9 60 7900 2850 10824363 < 116266960 2137.5 600 100 400 950 950 1257 4 20 10 60 7900 2850 4436745 < 116266960 2137.5 600 100 400 389 658 1257 4 20 11 60 7900 2850 -730571 < 116266960 2137.5 600 100 400 64 658 1257 4 20 12 60 7900 2850 -815643 < 116266960 2137.5 600 100 400 72 658 1257 4 20 13 60 7900 2850 1859058 < 116266960 2137.5 600 100 400 163 658 1257 4 20 14 60 7900 2850 5057591 < 116266960 2137.5 600 100 400 444 658 1257 4 20 15 60 7900 2850 10906657 < 116266960 2137.5 600 100 400 957 957 1257 4 20 16 60 7900 2850 11955183 < 116266960 2137.5 600 100 400 1049 1049 1257 4 20 17 60 7900 2850 6588921 < 116266960 2137.5 600 100 400 578 658 1257 4 20 18 60 7900 2850 3142303 < 116266960 2137.5 600 100 400 276 658 1257 4 20 19 60 7900 2850 373816.7 < 116266960 2137.5 600 100 400 33 658 1257 4 20 20 60 7900 2850 416861.9 < 116266960 2137.5 600 100 400 37 658 1257 4 20 21 60 7900 2850 2641482 < 116266960 2137.5 600 100 400 232 658 1257 4 20 22 60 7900 2850 7732971 < 116266960 2137.5 600 100 400 678 678 1257 4 20 23 60 7900 2850 72544710 < 116266960 2137.5 600 100 400 1768 1768 1964 4 25 24 60 7900 2850 26716276 < 116266960 2137.5 600 100 400 651 658 1964 4 25 25 60 7900 2850 68172229 < 116266960 2137.5 600 100 400 1661 1661 1964 4 25 26 60 7900 2850 11009335 < 116266960 2137.5 600 100 400 966 966 1257 4 20 27 60 7900 2850 5271295 < 116266960 2137.5 600 100 400 462 658 1257 4 20 28 60 7900 2850 26140279 < 116266960 2137.5 600 100 400 1764 1764 1964 4 25 29 60 7900 2850 1508078 < 116266960 2137.5 600 100 400 132 658 1257 4 20 30 60 7900 2850 1202379 < 116266960 2137.5 600 100 400 105 658 1257 4 20 31 60 7900 2850 1897902 < 116266960 2137.5 600 100 400 166 658 1257 4 20 32 60 7900 2850 2634878 < 116266960 2137.5 600 100 400 231 658 1257 4 20 33 60 7900 2850 2958810 < 116266960 2137.5 600 100 400 260 658 1257 4 20 34 60 7900 2850 5402970 < 116266960 2137.5 600 100 400 474 658 1257 4 20 35 60 7900 2850 5693493 < 116266960 2137.5 600 100 400 499 658 1257 4 20 36 60 7900 2850 6657235 < 116266960 2137.5 600 100 400 584 658 1257 4 20 37 60 7900 2850 27605840 < 116266960 2137.5 600 100 400 1863 1863 1964 4 25 38 60 7900 2850 3756127 < 116266960 2137.5 600 100 400 329 658 1257 4 20 39 60 7900 2850 3215722 < 116266960 2137.5 600 100 400 282 658 1257 4 20 40 60 7900 2850 72173222 < 116266960 2137.5 600 100 400 1759 1759 1964 4 25 41 60 7900 2850 33773378 < 116266960 2137.5 600 100 400 823 823 1964 4 25 42 60 7900 2850 68222334 < 116266960 2137.5 600 100 400 1662 1662 1964 4 25 43 60 7900 2850 8269820 < 116266960 2137.5 600 100 400 725 725 1257 4 20 44 60 7900 2850 205591.1 < 116266960 2137.5 600 100 400 18 658 1257 4 20 45 60 7900 2850 2893450 < 116266960 2137.5 600 100 400 254 658 1257 4 20 46 60 7900 2850 5038351 < 116266960 2137.5 600 100 400 442 658 1257 4 20 47 60 7900 2850 8720022 < 116266960 2137.5 600 100 400 765 765 1257 4 20

Mu = Mn = 155.945.338.200 Nmm

Dari hasil analisa struktur dengan pola pembebanan berfaktor (1,3D+1,8L) didapat momen maksimum pada joint 15 sebesar 92.960.000.000 Nmm

Syarat :

Mu > M.max

155.945.338.200 Nmm > 92.960.000.000 Nmm ……OK

Perhitungan momen penyebab torsi a. Momen akibat UDL

- MUDL = 6.615 KN.m

b. Momen akibat KEL

- MKEL = 1.560,65 KN.m

c. Momen akibat beban angin

Ada dua beban pengaruh akibat beban angin yang bekerja pada struktur jembatan yaitu :

- Beban angin yang bekerja pada truk setinggi

2m dan panjang 9m diatas jembatan sebesar: Tew-2 = 2,0515 KN/m

P.Tew-2 = Tew-2 × panjang truck

= 2,0515 × 9 = 18,464 KN M. Tew-2 = P.Tew-2 × ( 2 + ya )

= 18,464 × ( 2 + 1,0581)

= 56,465 KN.m

- Beban angin yang bekerja pada sisi samping

box girder sebesar Tew. Adapun

perhitungannya adalah sebagai berikut: a.b = luas bagian samping yang terkena angin = 27 m2

Tew = 0,0006×Cw×Vw2×a.b

= 0,0006 × 1,3956 × 352 × 27 = 27,7 KN

M. Tew = 12,23767 KN.m

Jadi, M.total yang dapat menimbulkan torsi : Tu = (1,8( MBTR + MBGT)) + 1,3(M.Tew + M.Tew-2) = (1,8( 6.615 + 1.560,65 )) + 1,3( 12,23767+ 56,465 ) = 14.805,48347 KN.m = 14.805.483.470 N.mm

Perhitungan torsi ijin

Tu ijin = Tcr 0,25 = 0,7 ×180.571.541.174 × 0,25 = 31.600.019.706 N.mm Syarat : Tu ijin < Tu 31.600.019.706 N.mm <14.805.483.470N.mm …OK

Dari perhitungan di atas dapat disimpulkan bahwa tidak diperlukan adanya tulangan torsi.

5.10.3 Kontrol gaya membelah

Syarat : _ijin

0

,

5

f

_c

'

= 4,031 MPa

Apabila _{y m ax ijin} maka tidak perlu tulangan membelah tambahan

ijin

y m ax maka perlu tulangan membelah tambahan

Dari hasil perhitungan didapat :

m ax= 7,24 × 0,429 = 3,106 MPa ijin= 4,031 MPa

Maka dipakai tulangan membelah minimum. Kebutuhan tulangan untuk tiap web :

Digunakan tulangan D24 dengan tegangan leleh 300 N/mm2 As = 300 5 , 0 2 67 , 666 . 255 . 2 = 7518,89 mm2 Jumlah tulangan = ₂ 24 14 , 3 25 , 0 89 , 7518 = 16,63 ≈ 17 buah, dipasang dengan jarak 100 mm.

5.10.4 Kontrol Lendutan

Lendutan yang tejadi pada kombinasi jembatan tidak boleh lebih dari y =

800

L _{dimana L adalah}

panjang bentang jembatan yang ditinjau. Kontrol lendutan dilakukan pada saat transfer dimana beban luar belum bekerja, dan juga pada saat service setelah beban luar bekerja. Lendutan yang terjadi pada struktur jembatan diakibatkan oleh antara lain :

Beban mati (berat sendiri, beban mati tambahan)

Beban hidup (BTR, BGT, Truk) Gaya prategang

Dari hasill analisa dengan program SAP didapat lendutan maximum pada saat service yaitu sebesar 8 mm. service < ijin service < 800 L 9,479 mm < 800 000 . 60 mm 9,479 mm < 75 mm …. OK

5.10.5 Perencanaan shear key pada joint antar segmen

Perencanaan joint pada balok segmental diambil sebagai contoh adalah pada joint 7

Tegangan geser Vc =Vn+vp=33.853.893,9+570,526= 33.854.464,43 N τ = c c A V _{= 6,6433 MPa}

Perhitungan tegangan geser ijin :

MPa

f

_c tarik ijin

0

,

5

'

0

,

5

60

3

,

873

MPa f_c tekan ijin 0,45 ' 0,45 60 27 Letak titik 1 dan 2 terhadap c.g.c :

y1 = 329,8 mm y2 = 1345,5 mm

Perhitungan tegangan di titik 1 :

13 9 1 10 584 , 1 8 , 329 10 24 , 251 15617000 000 . 200 . 121 I y M A F n a = – 12,6832 MPa (tekan) Tegangan di titik 2 : 13 9 2 10 584 , 1 5 , 1345 10 24 , 251 15617000 000 . 200 . 121 I y M A F n a = – 23,5558 MPa (tekan)

Kontrol tegangan geser : Titik 1 : 2 2 1 1 1 0,5 0,5 t 6,342 9,184 1 . 1 t 2,843 MPa < 3,873 MPa……OK 2 1 t –15,526 MPa < –27 MPa ……. OK Titik 2 : 2 2 2 2 2 0,5 0,5 t 11,778 13,522 1 . 2 t 1,744 MPa < 3,873 MP…OK 2 2 t –25,300 MPa < –27 MPa … OK

BAB VI

METODE PELAKSANAAN

6.1 Prinsip Tahap Konstruksi

Sistem penarikan tendon (jacking) dilakukan sesuai dengan sistem balance cantilefer yaitu dengan melakukan stressing berturut-turut, yang dimulai dari pilar. Kemudian diikuti stressing untuk tendon mennerus yang dilakukan setelah pengecoran segmen penghubung. Setelah itu dilakukan stressing untuk tendon tambahan sebagai penahan adanya tegangan tarik di serat atas pada salah satu kombinasi pembebanan.

6.2 Prinsip Tahap Stressing Tendon

Selama tahap stressing tendon menggunakan internal prestressing dilakukan dalam tiga tahap utama, yaitu :

Tahap 1 : pada tahap ini pemasangan tendon dilakukan segera setelah penempatan posisi setiap segmen box girder telah selesai dilakukan. Pamasangannya dimulai dari atas pilar kemudian dilanjutkan dengan pemasangan box selanjutnya di samping kiri dan kanannya secara konstan dan seimbang. Tendon ini disebut tendon kantilefer.

Tahap 2 : pada tahap ini pemasangan tendon dilakukan segera setelah beton penyambung pada tengah bentang selesai dicor sehingga jembatan telah menjadi balok menerus.

Tahap 3 : pada tahap ini dilakukan pemasangan tendon tambahan (untuk memikiul momen negatif pada salah satu kombinasi) dilakukan segera setelah tahap 2 selesai.

6.3 Tahap Pelaksanaan Post Tensioning Girder 6.3.1 Penempatan posisi box girder

Mula-mula segmen box girder pracetak diangkut dari lokasi fabrikasi menuju jembatan dengan menggunakan papan luncur yang diratik oleh truk. Setelah sampai di lokasi kemudian box girder diangkat dengan launching gantry dan digerakkan menuju titik posisi box yang dikehendaki. Launching gantry harus mampu memikul beban pengangkatan dua box girder sekaligus, karena kedua box diturunkan secara bersamaan untuk dilakukan stressing setelahnya.

Sebelum box girder diturunkan, terlebih dahulu dilakukan pemolesan epoxy untuk melumasi permukaan antara sambungan segmen. Hal ini bertujuan untuk merekatkan sambungan antar box girder, mencegah masuknya air, serta transfer gaya geser setelah epoxy telah mengeras. Epoxy juga berfungsi sebagai penyegel di sekeliling lubang grouting untuk mencegah hilangnya cairan pada saat grouting berlangsung. Setelah epoxy telah diaplikasikan, dan sebelum epoxy mengeras, box kemudian diturunkan dan direkatkan. Bersama itu dilakukan pemasangan tendon kantilefer dan dilakukan stressing.

Pada sambungan antara selubung kabel (duct) antar segmen digunakan coupler (yaitu

selubung kabel dengan diameter lebih besar) dan dilengkapi dengan pita perekat untuk menghindari masuknya air ke dalam duct.

6.3.2 Pemasangan kabel prategang

Strand/kabel prategang dimasukan kedalam duct secara manual pada saat posisi/elevasi box girder telah sesuai.

6.3.3 Penarikan kabel

Stressing dapat segera dilaksanakan setelah pemasangan strand/kabel prategang.

Stressing (penarikan) dilakukan sesuai dengan perhitungan sebelumnya dari gaya F yang diperlukan pada masing-masing joint.

6.4 Pekerjaan Grouting

Sebelum pekerjaan grouting dilakukan, selubung kabel (duct) dibersihkan terlebih dahulu dengan mengalirkan air bersih kedalamnya melalui lubang inlet. Hal ini juga untuk memastikan tidak adanya sumbatan pada lubang inlet dan outlet.

Bahan untuk grout adalah semen portland, air, dan grout admixture sebanyak 228 gram dengan nilai rasio berat air-semen tidak boleh melebihi 0,45. Bahan tambahan tidak boleh mengandung kalsium klorida karena merupakan bahan yang berbahaya bagi ketahanan baja prategang. Pada pelaksanaan pekerjaan grouting semua

bahan-bahan grouting harus diaduk di dalam mixer hingga mencapai campuran yang homogen. Kemudian campuran tersebut dipompakan melalui lubang inlet dengan electrical grouting pump dengan tekanan maximum sebesar 0,34 MPa.

6.5 Tahap Stressing Continuity Tendon 6.5.1 Segment closure

Pekerjaan segmen closure adalah pekerjaan pengecoran segmen penutup atau penyambung yang berada di tengah masing-masing bentang.Segmen ini untuk menghubungkan kantilever-kantilever girder yang berdiri sendiri-sendiri pada saat pemasangan awal karena menggunakan metode balance kantilever.

6.5.2 Metode stressing continuity tendon

Pekerjaan continuity adalah pekerjaan penarikan / stressing tendon lapangan (penahan momen positif) pada pelat bagian bawah box girder serta stressing tendon pada daerah tumpuan (penahan momen negatif). Pekerjaan ini dilaksanakan setelah seluruh segmen box girder tersambung dan dan telah menjadi satu kesatuan

struktur jembatan. Adapun metode pelaksanaannya adalah sebagai berikut :

Instalasi strand untuk continuity tendon yang telah bisa di instalasi.

Bila pekerjaan stressing selesai dilanjutkan dengan pekerjaan grouting dan pemotongan strand.

BAB VIII

PENUTUP

11.1 Kesimpulan

Tegangan yang terjadi dikontrol sesuai urutan

erection yaitu kontrol tegangan akibat tendon kantilefer yang semuanya sesuai dengan syarat tegangan saat transfer yaitu tekan 23,4 MPa dan tarik 0 MPa. Kemudian dilakukan kontrol tegangan akibat beban mati tambahan dan beban lalu lintas pada semua kombinasi pembebanan, serta akibat kehilangan pratekan, yang semuanya sesuai dengan syarat tegangan saat service yaitu

tekan 27 MPa dan tarik 0 MPa.

Momen yang terjadi akibat beban luar dibandingkan

dengan momen kapasitas/tahanan akibat tendon pratekan di setiap joint dengan menuangkannya dalam bentuk grafik. Dari semua kombinasi pembebanan di setiap tahap pelaksanaan menunjukkan bahwa momen yang terjadi akibat beban luar masih lebih kecil dari momen kapasitas/tahanan yang dapat dipikul oleh penampang.

Perhitungan kekuatan dan stabilitas yaitu kontrol

momen retak dan kontrol momen batas telah memenuhi persyaratan yang ditetapkan, kontrol gaya membelah diperlukan tulangan membelah, dan untuk kontrol torsi tidak diperlukan tulangan torsi.

Perhitungan geser didasarkan pada retak geser

badan (Vcw) dan retak geser miring (Vci). Hasil perhitungan Vcw dan Vci dibandingkan yang paling menentukan untuk perencanaan tulangan geser. Lendutan yang terjadi dikontrol pada dua kondisi yaitu saat transfer pada saat beban yang berpengaruh adalah beban mati dan gaya pratekan tendon kantilefer, serta pada saat service yaitu saat beban yang berpengaruh adalah beban mati tambahan, beban hidup, dan gaya pratekan tendon kantilefer dan tendon menerus, serta kehilangan pratekan telah terjadi pada struktur jembatan.