6
Jurnal RENOVASI
Rekayasa dan Inovasi Teknik Sipil
p-ISSN : 2443-3187 e-ISSN : 2961-9599 Vol. 8, No.1 (April 2023)
ANALISIS PERBANDINGAN STRUKTUR JEMBATAN TIPE I-GIRDER DENGAN U-GIRDER BETON PRATEGANG
STUDI KASUS : JEMBATAN MOJOREJO KECAMATAN NGLIPAR KABUPATEN GUNUNGKIDUL
Eka Faisal Nurhidayatullah1*, Toni Kurniyawan1
1Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Teknologi Yogyakarta
*coressponding author : eka.faisal@staff.uty.ac.id
Received : 21 Februari 2023 Available online : 6 April 2023
This is an open access article under the CC-BY license
Abstrak
Pada penelitian ini dilakukan studi komparasi antara struktur beton prategang I Grider kondisi eksisting dan U Girder. Studi kasus penelitian dilakukan pada Jembatan Mojorejo, Nglipar, Gunungkidul, Yogyakarta. Jembatan dengan lebar sembilan meter dan panjang girder yang tinjau 30,6 meter. Dari penelitian ini diharapkan menjadi pertimbangan lain dalam pemilihan tipe girder jembatan.
Penelitian ini dilakukan dengan cara membandingkan struktur benton prategang I girder kondisi eksisting jembatan Mojorejo dengan U girder. Pelaksanaan penelitian dimulai dari pengumpulan data spesifikasi, desain gambar, dan data tanah jembatan Mojorejo. Selanjutnya dilakukan pemilihan jenis girder beton prategang yang dibandingkan yaitu jenis U girder. Kemudian dilakukan analisis pembebanan yang mengacu pada SNI 1725:2016 tentang Pembebanan untuk Jembatan, SNI 2833:2016 tentang Perencanaan Jembatan Tahan Gempa dan peraturan terkait. Hasil penelitian menunjukan struktur atas jembatan Mojorejo dengan I girder kondisi eksisting mempunyai safety factor momen dan geser sebesar 1,492 dan 1,071 sedang untuk U girder sebesar 1,444 dan 1,026. Struktur I girder mempunyai nilai momen nominal yang dikerahkan sebesar 88.337,370 kNm serta total nilai gaya geser sebesar 8.463,370 kN sedangkan untuk U girder menghasilkan total nilai momen nominal sebesar 73.680,729 kNm serta total nilai gaya geser sebesar 6.895,962 kN. Nilai lendutan yang terjadi pada I girder adalah 18,049 mm dan pada lendutan U girder adalah 32,2105 mm. Dari hasil yang didapat bahwa I girder lebih kuat, aman, dan lebih murah dibandingan dengan dengan U girder pada kisaran bentang 30 m.
Kata kunci : struktur, jembatan, beton prategang, girder, safety factor
1. PENDAHULUAN
Pengunaan jembatan konstruksi beton prategang semakin bayak dipergunakan, karena kemudahan dalam pelaksanaannya dan beratnya yang lebih ringan dibandingankan jembatan jenis struktur yang lain. Untuk mendapatkan struktur jembatan bahan
beton prategang yang terbaik maka perlu dilakukan analisis dari beberapa alternatif. Secara umum struktur jembatan dibagi menjadi dua yaitu struktur atas yang menerima beban langsung yang meliputi berat sendiri, beban mati, beban mati tambahan, beban lalu lintas kendaraan, gaya rem, beban pejalan kaki dan sebagainya. Struktur bawah yang
7
berfungsi memikul seluruh beban struktur atas dan beban lainnya yang ditimbulkan oleh tekanan tanah, aliran air dan hanyutan, tumbukan, gesekan pada tumpuan dan sebagainya.
Girder atau gelagar jembatan merupakan balok yang akan mendukung semua beban yang bekerja pada jembatan kemudian meneruskannya ke struktur bawah jembatan. Girder diletakkan memanjang di antara dua penyangga (abutment dan pilar).
Penampang girder struktur jembatan beton prategang mempunyai bermacam-macam tipe atau jenis yang kerap digunakan diantaranya dengan bentuk I girder, U girder, box girder, maupun T girder. Pengunaan jembatan konstruksi beton prategang semakin bayak dipergunakan karena kemudahan dalam pelaksanaannya dan beratnya yang lebih ringan dibandingankan jembatan beton yang lainnya.
Untuk mendapatkan struktur jembatan bahan beton prategang yang terbaik maka perlu dilakukan analisis dan beberapa alternatif. Dalam penelitian ini akan digunakan studi komparasi antara struktur beton prategang I Girder dan U Girder dari segi kekuatan, kebutuhan struktur, lendutan, kehilangan prategang, jumlah strands, dan jumlah tendon dalam girder.
2. METODE PENELITIAN
Studi kasus penelitian dilakukan pada Jembatan Mojorejo, Nglipar, Gunungkidul, Yogyakarta.
Jembatan mojorejo mempunyai panjang jembatan 55,9 meter dengan lebar jembatan 9 meter dan lebar jalur lalu lintas 7 meter (dua jalur) serta lebar trotoar 1 meter dengan tipe struktur atasnya adalah beton prategang tipe I girder dengan mutu girder 49,8 MPa.
Gambar 1. Potongan memanjang kondisi eksisting Jembatan Mojorejo
Gambar 2. Penampang melintang I Girder kondisi eksisting jembatan Mojorejo
Gambar 3. Penampang Melintang Jembatan U Girder
Analisis struktur jembatan tipe I-Girder dan U-Girder beton prategang dapat dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut :
2.1 Kehilangan Tegangan
Menurut Budiadi & Andri [1] kehilangan tegangan adalah berkurangnya gaya yang bekerja pada tendon dalam tahap-tahap pembebanan. Di dalam suatu sistem struktur beton prategang selalu terdapat kehilangan gaya prategang, baik akibat sistem penegangan maupun akibat pengaruh waktu.
a. Kehilangan tegangan akibat perpendekan elastis (ES)
Beton memendek pada saat gaya prategang diberikan. Hal ini terjadi ketika strand diberikan gaya jacking, dimana beton akan tertekan oleh gaya jacking yang ditransfer secara simultan kepada tendon. Perpendekan satuan pada beton dapat dicari dengan Persamaan 1[1].
∆fpES = n .PA i
c (1)
Dimana, n = 𝐸𝑠
𝐸𝑐 (2)
b. Kehilangan tegangan akibat gesekan pada tendon (F)
Kehilangan tegangan akibat gesekan pada tendon pascatarik terjadi disebabkan adanya gesekan antara
8
tendon dan beton yang berada disekelilingnya.
Kehilangan tegangan ini merupakan fungsi dari alinyemen tendon yang disebut efek kelengkungan.
Sedangkan deviasi lokal di dalam alinyemen tendonnya disebut efek wobble. Efek wobble adalah hasil dari penyimpangan alinyemen yang tak dapat dihindari atau disengaja karena saluran tidak dapat diletakkan secara sempurna. Kehilangan tegangan akibat gesekan pada tendon maksimum terjadi pada ujung balok. Dengan demikian kehilangan tegangan ini akan bervariasi disepanjang bentang linier balok [1].
∆fPF = fpj (μ α + K L) (3) c. Kehilangan akibat slip angkur (A)
Kehilangan akibat slip angkur ini terjadi pada saat baja/kabel prategang dilepas dari mesin penarik (dongkrak) kemudian kabel ditahan oleh baji dipengangkuran dan gaya prategang ditransfer dari mesin penarik ke angkur. Besarnya slip pada pengankuran ini tergantung pada tipe baji dan tegangan pada kabel prategang (tendon). Slip dipengangkuran itu rata-rata biasanya mencapai 2,5 mm. Kehilangan tegangan akibat slip angker dapat dihitung dengan Persamaan 4.
∆fpA = ∆A𝐿 x Es (4) d. Kehilangan akibat rangkak beton (CR)
Kehilangan Gaya Prategang yang diakibatkan oleh Creep ( Rangkak ) dari beton ini merupakan salah satu kehilangan gaya prategang yang tergantung pada waktu ( time dependent loss of stress ) yang diakibatkan oleh proses penuaan dari beton selama pemakaian. Rangkak merupakan deformasi yang terjadi pada beton dalam keadaan tertekan akibat beban mati permanen. Kehilangan tegangan akibat rangkak beton dapat dihitung dengan Persamaan 5 [1].
∆fPCR = Kcr x 𝐸𝑠
𝐸𝑐 x (fc i- fcd) (5) Tegangan pada beton pada level baja fci,
fci = PJ
A+ PJ.ee
I − Mbalok.e
I (6)
Tegangan pada pusat tendon akibat beban mati fcd, fcd = 𝑀𝑏𝑎𝑙𝑜𝑘 .𝑒𝐼 (7) e. Kehilangan akibat susut beton (SH)
Untuk kehilangan tegangan akibat susut beton pada balok prategang. Besar susut beton dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti rasio campuran antara volume beton dan luas permukaan beton serta
waktu antara akhir pengecoran dan pemberian gaya prategang, ukuran komponen struktur dan kondisi lingkungan. Untuk struktur pascatarik, kehilangan tegangan akibat susut beton agak lebih kecil, karena sebagian susut telah terjadi sebelum pemberian tegangan. Rumus umum tegangan susut dapat dicari pada Persamaan 8 [1].
∆fpSH = Ꜫcs x Es (8)
Regangan susut sisa total Ꜫcs untuk pasca tarik, Ꜫcs = 200 x 10^−6
𝑙𝑜𝑔10 (𝑡+2) (9)
f. Kehilangan akibat relaksasi baja (R)
Relaksasi baja prategang terjadi pada baja prategang dengan perpanjangan tetap selama suatu periode yang mengalami pengurangan gaya prategang.
Pengurangan gaya prategang ini akan tergantung pada lamanya waktu berjalan dan rasio antara prategang awal ( f pi ) dan prategang akhir ( f py ).
Besarnya kehilangan tegangan pada baja prategang akibat relaksasi baja prategang dapat dihitung dengan Persamaan 10 [2].
∆fpR = C [Kre - J (∆fpSH + ∆fpCR + ∆fpES)] (10) Total kehilangan yaitu sebesar fpt, Jumlah semua kehilangan tegangan akibat kehilangan yang terjadi pada balok girder.
fpt total = ∆fpES + ∆fPF + ∆fpA + ∆fPCR +∆fpSH + ∆fpR (11) 2.2 Kontrol Tegangan
Seluruh penampang girder akan memikul setiap tegangan yang terjadi dengan menganggap penampang bebas retak pada tingkat beban kerja.
Pola tegangan diperiksa/ditinjau pada dua keadaan yang berbeda, yaitu pada kondisi awal (saat transfer) dan pada kondisi akhir (saat layan).
a. Keadaan awal (saat transfer)
Tegangan beton sesaat setelah penyaluran gaya prategang (sebelum terjadi kehilangan prategang) memiliki tegangan ijin yaitu:
Tegangan beton serat atas, fa = −Pt
A +Pt .e
Wa −Mbalok
Wa (12)
Tegangan beton serat bawah,
9
fb = −Pt
A −Pt .e
Wa +Mbalok
Wa (13)
b. Keadaan setalah loss of prestress (saat layan) Tegangan beton yang terjadi pada kondisi beban layan (setalah memperhitungkan semua kehilangan tegangan) tidak boleh melebihi nilai sebagai berikut:
Tegangan pada saat layan dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut [2]:
Tegangan beton serat atas, fa = −Peff
A +Peff .e
Wa −Mbalok
Wa (14)
Tegangan beton serat bawah, fb = −Peff
A −Peff .e
Wa +Mbalok
Wa (15)
2.3 Momen Nominal (Mn)
Kuat momen rencana dari komponen struktur lentur prategang harus dihitung dengan menggunakan metode kekuatan batas (strength design metods).
Baja prategang tidak memperlihatkan titik leleh secara jelas, karena itu dipergunakan suatu nilai tegangan ( fps ) sebagai pengganti tegangan leleh (fy).
Kekuatan komponen struktur atau penampang yang dihitung sesuai dengan ketentuan, kekuatan yang dihitung untuk mencari nilai momen nominal [2-4].
Luas tampang tendon baja prategang Aps,
Aps = ns x Ast (16)
Rasio luas penampang baja prestress pp, pp = AAps
c (17)
Gaya prategang efektif feff, feff = P Aeff
ps (18)
Tinggi balok penampang efektif d,
d = h + h0 – Z0 (19)
Gaya tarik pada prestress Ts,
Ts = Aps x fps (20)
Jarak garis netra ke sisi atas C,
C = aβ (21)
Regangan baja prestress Ꜫps,
Ꜫps = 0,003 x (𝑑−𝑐)𝐶 (22) Gaya internal tekan beton Cc,
Cc = ∑(Ai x 0,85 x fc’) (23) Momen nominal Mn,
Mn = ∑(Ai x 0,85 x fc’ x y) (24) Kapasitas momen nominal ØMn,
Mn = 0,85 x Mn (25)
2.4 Gaya Geser Nominal (Vn)
Kekuatan komponen struktur atau penampang yang dihitung sesuai dengan ketentuan, kekuatan yang dihitung untuk mencari nilai gaya geser nominal [2- 7].
Tegangan tekan efektif fpc,
fpc = PAceff (26)
Komponen vertical dari gaya prategang efektif VP, VP = Peff x 4 𝑥 𝑒𝐿 (27) Kekuatan beton prategang menahan gaya geser VCW,
VCW = (0,29 x λ x √fc’ + 0,3 x fPC)
+ bW x d + VP (28)
Kekuatan geser dari sengkang VS,
VS = 23 x √fc’ x bW x d (29) Kuat geser nominal Vn,
Vn = VCW + VS (30)
Kapasitas kuar geser pada girder ØVn,
ØVn = 0,75 x Vn (31)
2.5 Safety Factor (SF)
Fungsi safety factor (SF) atau faktor keamanan merupakan suatu faktor yang dapat digunakan untuk mengevaluasi keamanan konstruksi.[2-7]
Safey factor terhadap nilai momen yang bekerja,
SF = Ø MnMu (32)
Safey factor terhadap nilai geser yang bekerja, SF = Ø Vn
Vu (33)
Metode analisis data untuk menjelaskan alur penelitian yang akan dilakukan dapat dilihat bagan alir pada Gambar 4.
Langkah awal penelitian dilakukan dengan pengumpulan data yang dilakukan dengan meminta data spesifikasi teknis, desain gambar eksisting, dan data tanah pada jembatan Mojorejo, Katongan, Nglipar, Gunungkidul, Yogyakarta sehingga bisa digunakan untuk menganalisis perhitungan safety factor.
10
Gambar 4. Bagan alir penelitian
Pemilihan jenis tipe girder jembatan dilakukan dengan jenis beton pracetak prategang. Jenis-jenis tipe girder antara lain I girder, U girder, T girder, dan box girder. Penelitian ini membandingkan dua jenis girder beton pracetak prategang yaitu I girder kondisi eksisting dengan U girder. Perbandingan ini hanya membandingkan struktur atas jembatan Mojorejo jenis I girder kondisi eksisting dengan U girder yang akan dianalisis sampai dengan nilai momen nominal, nilai gaya geser nominal, dan mengetahui nilai safety factor.
Analisis pembebanan dilakukan dengan mengacu pada SNI 1725:2016 tentang Pembebanan untuk Jembatan, SNI 2833:2016 tentang Perencanaan Jembatan Tahan Gempa dan peraturan terkait.
Pemodelan struktur jembatan dan analisis struktur menggunakan program SAP2000. Pembebanan yang di inputkan adalah beban mati, beban lajur, beban truk, beban gaya rem, beban angin, beban gempa dengan peta gempa tahun 2017 [7-10].
Analisis struktur dilakukan dengan menggunakan bantuan program SAP2000 untuk mengetahui gaya dalam struktur pada setiap jembatan. Pembahasan dan kesimpulan berisi tentang perbandingan hasil analisis struktur I girder dan U girder dari segi safety
factor, kehilangan prategang, momen nominal, gaya geser nominal, kebutuhan tendon, strands cable, volume beton, luas penampang, jumlah girder, dan jumlah tulangan lentur setiap girder.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Perbandingan Safety Factor Struktur Jembatan Safety factor adalah perbandingan antara nilai nominal dengan nilai ultimit. Perbandingan nilai safety factor didapatkan setalah menganalisis masing-masing girder sehingga didapat nilai safety factor yang terlihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Perbandingan safety factor Safety Factor (SF) Jenis Penampang Girder
I Girder U Girder
Momen 1,492 1,444
Gaya Geser 1,071 1,026
Dari hasil analisis didapatkan safety factor momen untuk I girder 1,492 dan untuk U girder safety factor momen sebesar 1,444. Nilai safety factor geser untuk I girder 1,071 dan untuk safety factor geser U girder 1,026 dengan selisih nilai safety factor sebesar 0,048 untuk nilai momen dan 0,045 untuk nilai geser.
Dapat dilihat bahwa nilai safety factor sudah hampir sama atau mendekati sehingga bisa dilakukan perbandingan pada kedua penampang struktur jembatan. Berikut adalah gambar perbandingan desain penampang melintang jembatan I girder dan U girder.
3.2 Perbandingan Kehilangan Tegangan
Kehilangan tegangan adalah berkurangnya gaya yang bekerja pada tendon dalam tahap-tahap pembebanan. Di dalam suatu sistem struktur beton prategang selalu terdapat kehilangan gaya prategang, baik sistem penegangan maupun akibat pengaruh waktu. Dari hasil analisis maka didapatkan hasil perbandingan total kehilangan tegangan pada setiap masing-masing girder. Perbandingan dapat dilihat dengan grafik pada Gambar 5.
11
Gambar 5. Grafik persentase kehilangan tegangan Persentase kehilangan tegangan pada I girder akibat perpendekan elastis (∆fpES) 0,876%, gesekan pada tendon (∆fpF) 5,927%, slip pada angkur (∆fpA) 0,988%, rangkak pada beton (∆fpCR) 6,114%, susut pada beton (∆fpSH) 4,058%, relaksasi baja (∆fpR) 10,452%. Sedangkan persentase kehilangan tegangan pada U girder akibat perpendekan elastis (∆fpES) 2,416%, gesekan pada tendon (∆fpF) 5,406%, slip pada angkur (∆fpA) 0,988%, rangkak pada beton (∆fpCR) 10,803%, susut pada beton (∆fpSH) 4,058%, relaksasi baja (∆fpR) 9,432%.
Berdasarkan grafik di atas menunjukan adanya perbedaan kehilangan tegangan antara I girder dan U girder sebesar 1,540% akibat perpendekan elastis yang ditentukan oleh penarikan kabel baja prategang, 0,521% akibat gesekan pada tendon besaran tersebut dipengaruhi oleh pergerakan tendon yang ditarik terhadap lintasan tendon, 4,689% akibat rangkak pada beton karena timbul deformasi akibat adanya tegangan pada beton sebagai fungsi waktu pada penampang. dan 1,020%
akibat relaksasi baja yang diakibatkan oleh pengurangan gaya prategang pada baja prategang dengan perpanjangan tetap selama suatu periode yang tergantung oleh lamanya waktu berjalan dan rasio gaya prategang awal terhadap gaya prategang akhir.
Gambar 6. Diagram persentase total kehilangan tegangan
Setelah dilakukan analisis maka didapatkan hasil total kehilangan tegangan (total loss of prestress) dari masing-masing girder. Pada penampang I girder terjadi total loss of prestress sebesar 435,289 MPa atau 28,426% dan untuk penampang U girder terjadi total loss of prestress sebesar 485,029 MPa atau 33,112%. Berdasarkan hasil kehilangan total tegangan dari setiap girder, U girder mengalami kehilangan tegangan lebih besar 4,686%
dibandingkan dengan kehilangan tegangan pada I girder.
Perbedaan kehilangan prategang tersebut dipengaruhi oleh penarikan baja prategang, pergerakan tendon selama penarikan terhadap lintasan tendon, timbulnya deformasi pada penampang, dan adanya pengurangan gaya prategang akibat perpanjangan tetap selama suatu periode pada baja prategang yang tergantung pada lamanya waktu berjalan dan rasio gaya prategang awal terhadap gaya prategang akhir.
3.3 Perbandingan Gaya Dalam Nominal
Gaya dalam nominal adalah nilai gaya dalam yang telah analisis kemudian nilai tersebut dikalikan dengan faktor reduksi setiap masing-masing gaya dalam yang dianalisis. Nilai faktor reduksi untuk momen 0,85 dan nilai faktor reduksi untuk gaya geser sebesar 0,75. Dari hasil analisis didapatkan nilai momen nominal dan gaya geser nominal pada girder jembatan dapat diterlihat dalam diagram pada Gambar 7.
0.876%
5.927%
0.998%
6.114%
4.058%
10.452%
2.416%
5.406%
0.998%
10.803%
4.058%
9.432%
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
Perpendekan Elastis (∆fpES)
Gesekan Pada Tendon
(∆fpF)
Slip Pada Angkur (∆fpA)
Rangkak Pada Beton (∆fpCR)
Susut Pada Beton (∆fpSH)
Relaksasi Baja (∆fpR)
I Girder U Girder
28.426%
33.112%
26%
27%
28%
29%
30%
31%
32%
33%
34%
Persentase Kehilangan (%)
I Girder U Girder
12
Gambar 7. Diagram perbandingan gaya dalam nominal
Dari hasil analisis yang telah dilakukan didapatkan nilai momen nominal total dan nilai gaya geser total pada penampang girder jembatan. Pada penampang I girder nilai momen nominal total sebesar 88337,370 kNm dan nilai gaya geser nominal total sebesar 8463,370 kN sedangkan pada penampang U girder nilai nomen nominal total sebesar 73680,729 MPa dan nilai gaya geser nominal total 6895,962 kN.
Hasil tersebut menunjukan bahwa I girder mempunyai momen nominal yang lebih besar dari pada U girder sebesar 14656,641 kNm dan lebih besar 1567,408 kN untuk gaya geser nominal I girder dari gaya geser nominal U girder. Besarnya momen nominal dan gaya geser nominal dipengaruhi oleh besarnya gaya pategang yang timbul pada penampang, momen inersia penampang girder dan kemampuan girder menahannya.
3.4 Perbandingan Gaya Dalam Nominal
Perbandingan kebutuhan desain struktur pada masing-masing girder didapatkan kebutuhan volume, jumlah tendon, jumlah strands cable, luas penampang girder, dan volume beton girder dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Perbandingan jalur girder, tendon, strand cable, tulangan lentur
Perbandingan girder pada penampang I girder menggukan lima buah girder, 25 tendon, 225 strands cable, dengan tinggi girder 170 cm, dan untuk tulangan lentur pada satu girder menggunakan 18D13. Sedangkan untuk penampang U girder menggunkan tiga buah girder, 18 tendon, 348 strands cable, dengan tinggi girder 140 cm, dan untuk tulangan lentur pada setiap satu girder menggunakan 29D16. Jumlah tendon pada I girder mempunyai 25 tendon yang terbagi pada setiap girder lima tendon, lima tendon tersebut terdari menjadi sembilan strands untuk tendon pertama, 12 strands untuk tendon kedua, ketiga, dan keempat.
Jadi dalam satu girder terdapat 45 strands dan total strands dalam lima girder adalah 225 strands.
Pada penampang U girder terdapat 18 tendon yang terbagi pada setiap girder enam tendon, enam tendon tersebut terbagi menjadi 20 strands untuk tendon pertama dan kedua, 19 strands untuk tendon ketiga, keempat, kelima, dan keenam. Jadi dalam satu girder terdapat 116 strands dan total dalam tiga girder adalah 348 strands. Berdasakan hasil tersebut I girder lebih efektif dan efisien dari pada U girder di lihat dari jumlah girder yang digunakan, jumlah strands cable, jumlah tendoon, dan tulangan lentur yang digunakan pada setiap girder.
88337.370
8463.370 73680.729
6895.962 0
10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000
Momen Nominal, Mn (kNm)
Gaya Geser Nominal, Vn (kN)
Nominal
I Girder U Girder
5
225
3 18
348
29 0
50 100 150 200 250 300 350 400
Jumlah Girder Jumlah Strands Cable
Jumlah Tulangan Lentur Pada
Girder
Nilai
I Girder U Girder
13
Gambar 9. Diagram perbandingan luas penampang
Gambar 10. Diagram perbandingan volume beton Sedangkan untuk perbandingan luas penampang dan volume beton girder pada I girder dengan luas penampang total lima girder sebesar 33.475 cm2 dan volume beton total lima girder sebesar 102.433.500 cm3. Dalam satu I girder mempunyai luas penampang 6695 cm2 dan volume beton satu I girder sebesar 20.486.700 cm3. Sedangkan untuk penampang U girder mempunyai luas penampang total tiga girder 31.248 cm2 dan volume beton total tiga girder sebesar 95.618.880 cm3. Dalam satu U girder mempunyai luas penampang 10416 cm2 dan volume beton satu U girder sebesar 31.872.960 cm3.
Bersadarkan hasil tersebut besarannya total luas penampang dan total volume beton pada I girder lebih besar dari pada U girder disebabkan oleh jumlah girder yang digunakan, walaupun
penampang satu I girder lebih kecil dari pada penampang satu U girder. Untuk desain selanjutnya kalau hanya dilihat dari segi luas penampang, dan volume beton lebih efektif U girder dari pada I girder.
3.5 Perbandingan Lendutan Setiap Girder
Berdasarkan hasil analisis lendutan yang dilakukan perbandingan lendutan untuk setiap jenis girder, dapat dilihat dalam diagram pada Gambar 11.
Gambar 11. Perbandingan lendutan
Lendutan yang terjadi pada jembatan tidak boleh lebih dari L/800 (38,25 mm) dimana L adalah panjang jembatan yang ditinjau. Dari hasil analisis lendutan yang dilakukan didapat nilai lendutan untuk penampang I girder sebesar 18,049 mm dan untuk nilai lendutan pada penampang U girder 32,2105 mm. Dari hasil lendutan diatas dapat dilihat bahwa penampang U girder lebih besar dari I girder dikarenakan lendutan U girder mempunyai momen inersia dan luas penampang yang lebih kecil dari pada I girder sehingga lendutan pada U girder lebih besar. Hal ini membuktikan bahwa jembatan tersebut aman terhadap lendutan izin.
4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis dan perhitungan yang telah dilakukan sebelumnya, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
a. Hasil analisis perhitungan struktur atas jembatan Mojorejo dengan I girder kondisi eksisting didapat safety factor momen 1.492 dan safety factor geser 1,071. Safety Factor
33,475
31,248
30,000 30,500 31,000 31,500 32,000 32,500 33,000 33,500 34,000
Luas Penampang Total Girder Luas (cm2)
I Girder U Girder
102,433,500
95,618,880
92,000,000 94,000,000 96,000,000 98,000,000 100,000,000 102,000,000 104,000,000
Volume Beton Total Girder Volume (cm3)
I Girder U Girder
18.049
32.2105
0 5 10 15 20 25 30 35
Lendutan
Nilai Lendutan (mm)
I Girder U Girder
14
sudah hampir sama atau mendekati dan bisa dilakukan perbandingan pada kedua jenis penampang struktu.
b. Struktur I girder didesain menggunakan lima girder, luas total beton 33.475 cm2, volume total beton 102.433.500 cm3, tinggi penampang 170 cm, total tendon 25 tendon, total strands cable 225 strands, dan total kehilangan tegangan 435,289 MPa atau 28,426% menghasilkan total nilai momen nominal sebesar 88337,370 kNm serta total nilai gaya geser sebesar 8463,370 kN.
Sedangkan untuk struktur U girder didesain dengan menggunakan tiga girder, luas total beton 31.248 cm2, volume total 95.618.880 cm3, tinggi penampang 140 cm, total tendon 18 tendon, total strands cable 3348 strands, dan total kehilangan tegangan 485,029 MPa atau 33,112% dengan safety factor momen 1.444 dan safety factor geser 1,026 menghasilkan total nilai momen nominal sebesar 73680,729 kNm serta total nilai gaya geser sebesar 6895,962 kN.
c. Berdasarkan analisis yang dilakukan maka didapatkan nilai lendutan yang terjadi pada I girder adalah 18,049 mm dan pada lendutan U girder adalah 23,2105 mm, sehingga I girder lebih kecil menggali lendutan dari pada U girder.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Budiadi & Andri, 2008, Desain Praktis Beton Prategang, Penerbit Andi, Yogyakarta.
[2] Soetoyo, 2002, Konstruksi Beton Pratekan, Beta Surabaya.
[3] B. P. Putra, Y. Muntafi, dan Suharyatmo, 2017, Studi Perbandingan Penggunaan PCU Girder Dan PCI Girder Pada Struktur Atas Jembatan Jurang Gempal, Wonogiri, Yogyakarta.
[4] F. P. Lubis dan R. Karolina, 2017, Analisa Perbandingan Kelayakan Pada Gelagar Jembatan Dengan Menggunakan Precast U dan I, Medan.
[5] M.N. Ilham, 2008, Perhitungan Balok Prategang (PC- I Girder), Yogyakarta.
[6] Pratama, D. Voni, 2019, Efektifitas Penampang Jembatan Tipe U Girder Prategang Dibandingkan Struktur I Girder Prategang. Universitas Teknologi Yogyakarta.
[7] S. R. Rizkia, 2017, Analisis Kehilangan Prategang Akibat Metode Stressing Satu Arah dan Dua Arah Pada Jembatan Beton Prategang, Lampung.
[8] Badan Standardisasi Nasional, 2016, SNI 1725:2016 tentang Pembebanan untuk Jembatan, Jakarta.
[9] Badan Standardisasi Nasional, 2016, SNI 2833:2016 tentang Perencanaan Jembatan Terhadap Beban Gempa, Jakarta.
[10] Badan Standardisasi Nasional, 2019, SNI 2847:2019 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung dan Penjelasan, Jakarta.
