PENGUATAN STRUKTUR PELAT DAN BALOK JEMBATAN DAERAH DKI JAKARTA MENGGUNAKAN POLIMER PENGUATAN SERAT KARBON yang dibuat untuk melengkapi beberapa syarat untuk menjadi Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pancasila bukan merupakan hasil copy atau duplikasi dari tesis akhir yang telah diterbitkan dan/atau digunakan untuk memperoleh gelar sarjana teknik di Universitas Pancasila atau perguruan tinggi, kecuali jika disebutkan sumber informasinya. PENGUATAN STRUKTUR PELAT DAN BALOK JEMBATAN DAERAH DKI JAKARTA MENGGUNAKAN POLIMER PENGUATAN SERAT KARBON dibuat untuk melengkapi persyaratan kurikulum Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pancasila untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik dan tugas akhir ini telah diserahkan pada sesi ujian Tugas Akhir bulan Februari 2017. Penguatan Struktur Pelat dan Balok Jembatan Regional DKI Jakarta Menggunakan Carbon Fiber Reinforcement Polymer” tepat pada waktunya.
Penulisan tugas akhir ini memenuhi persyaratan kurikulum program studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Pancasila untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih dan mohon maaf apabila terdapat kesalahan dalam tugas akhir ini. Tugas akhir ini bertujuan untuk mencari solusi perkuatan struktur pelat dan balok pada jembatan dengan menggunakan perkuatan Carbon Fiber Reinforcement Polymer (CFRP), sehingga menjamin jumlah lapisan yang diperlukan untuk pengaplikasian perkuatan.
Perhitungan perkuatan pada tugas akhir ini berdasarkan data yang diperoleh dari owner dan konsultan perencana. Perkuatan struktur pelat dan balok jembatan di wilayah DKI Jakarta Menggunakan penguat fiber polimer. Untuk mengakomodir kerusakan tersebut, pemilik dan konsultan akan menggunakan perkuatan struktur dengan menggunakan Carbon Fiber Reinforcement Polymer (CFRP).
Tujuan dari tugas akhir ini adalah mencari dan merancang perkuatan jembatan dengan menggunakan Carbon Fiber Reinforcement Polymer.
PENDAHULUAN DAN PERMASALAHAN
Latar Belakang
Permasalahan
Batasan Masalah
Tujuan
Sistematika Penulisan
TINJAUAN PUSTAKA
Penelitian Terdahulu
Fiber Reinforcement Polymer (FRP)
Carbon Fiber Reinforcement Polymer (CFRP)
Kerusakan pada Jembatan
Acuan Normatif
Perhitungan Perkuatan Menggunakan CFRP
Mendefinisikan Beban - Beban yang Bekerja
Analisis Gaya Dalam
Menghitung Perkuatan Menggunakan Carbon Fiber Reinforcement Polymer
- Pengujian yang Perlu Dilakukan
Pengujian Terhadap Jembatan
Pengujian Terhadap Material Perkuatan Fiber
- Syarat Hasil Pengujian Material Perkuatan
- Perbaikan Struktur Beton yang Retak Sebelum Dilakukan Perkuatan CFRP
Kriteria-Kiteria Keretakan Pada Elemen Beton
Cara Penanganan
Teknik Perbaikan Struktur Beton
- Metode Kerja Pelaksanaan Sistem Perkuatan CFRP berdasarkan Perbaikan dan
Persiapan Umum
Persiapan Permukaan
Persiapan Material
Pemasangan Sistem
Curing
PENGUMPULAN DATA
Diagram Alir Penyelesaian Masalah
Penyusunan tugas akhir ini memerlukan tahapan dalam mencapai tujuan dari berbagai permasalahan yang ada.
Denah Lokasi Elemen Jembatan
Data Teknis Jembatan
Perkuatan jembatan berikut disajikan pada Gambar 3.4 Rencana Perkuatan, Gambar 3.5 Penampang A-A, Gambar 3.6 Penampang B-B, Gambar 3.7 Penampang C-C, Gambar 3.8 Data Tanah dan Rata-rata Kedalaman Penyembuhan.
Kondisi Aktual Jembatan
Data Visual Kerusakan
Data Hasil Pengujian Bahan CFRP
Dari grafik yang tersaji pada Gambar 3.10, nilai kuat tarik nominal sampel 2 lapis hampir dua kali lipat dari nilai kuat tarik nominal sampel 1 lapis, dan juga untuk 3 lapis, kuat tarik nominalnya mendekati. hingga 3 kali kekuatan tarik nominal sampel 1 lapis. Pemodelan struktur jembatan datar untuk analisis dua dimensi dilakukan dengan memodelkan bagian memanjang jembatan. Berikut hasil perhitungan kedalaman jepitan tiang secara trial and error menurut metode OCDI (2002), disajikan pada tabel 4.1.
Tampilan template yang digunakan pada program SAP2000 versi 18 ditunjukkan pada Gambar 4.3 dan hasil deskripsi jaringan yang dibuat ditunjukkan pada Gambar 4.4. Pengertian material beton yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 4.5 dan Gambar 4.6, dan definisi bahan tulangan yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 4.7 dan Gambar 4.8. Layar untuk menentukan penampang balok ditunjukkan pada Gambar 4.10, untuk menentukan penampang kolom ditunjukkan pada Gambar 4.11, untuk menentukan penampang pelat ditunjukkan pada Gambar 4.12.
Untuk pembebanan pada struktur jembatan dihitung bebannya sesuai dengan SNI 1725:2016 tentang pembebanan jembatan. Beban truk “T” yang didistribusikan ke masing-masing roda kendaraan, nilainya harus dikalikan dengan faktor beban dinamis yang diperoleh dari Gambar 4.15. Berdasarkan data yang diperoleh dari website www.puskim.pu.go.id dengan memasuki kota Jakarta, data respon spektral yang diperoleh pada permukaan tanah disajikan dalam bentuk grafik dan tabel pada Gambar 4.16 dan Tabel 4.2.
55 Berdasarkan hasil analisa struktur dengan menggunakan program SAP2000 versi 18 diperoleh nilai momen positif maksimum untuk struktur pelat yaitu Mupelat kNm. Dari hasil perhitungan pada struktur pelat dan gelagar berdasarkan gambar as built dan hasil pemeriksaan yang dilakukan oleh konsultan perencana, penulis menyimpulkan bahwa kerusakan yang terjadi disebabkan oleh kesalahan perencanaan, karena hasil perhitungan menunjukkan bahwa jembatan tidak mampu menahan beban-beban yang terjadi dan juga terdapat faktor kesalahan dalam pelaksanaannya dimana tulangan yang dipasang tidak sesuai dengan ketentuan dalam gambar.
PEMBAHASAN DAN ANALISA
Pemodelan Struktur
Pemodelan dilakukan dengan membuat model struktur 2D dan 3D untuk membandingkan dampak terbesar pada perhitungan struktur.
Pemodelan Struktur Jembatan Dua Dimensi
Pemodelan Untuk Analisis Struktur Pelat
Pemodelan Untuk Analisis Struktur Balok
- Pemodelan Struktur Jembatan Tiga Dimensi
Pemodelan struktur jembatan tiga dimensi dilakukan dengan menggunakan program SAP2000 versi 18, dimana perlu memasukkan dan mendefinisikan data-data yang dibutuhkan seperti denah jembatan berupa grid, balok, material bekas dan palang bekas. -bagian.
Menghitung Kedalaman Jepit Tiang Pancang
Dari hasil perhitungan diketahui kedalaman penjepit berada pada kedalaman 2,5 meter dari permukaan tanah, sehingga tinggi tiang pancang yang dipertimbangkan adalah tinggi jembatan dari permukaan tanah sebesar 3,0 meter ditambah kedalaman tiang. penjepitnya 2,5 meter, hasilnya 5,5 meter.
Membuat Grid
Mendefinisikan Material
Mendefinisikan Penampang
Menggambar Pemodelan Struktur
- Pembebanan Struktur Jembatan Tiga Dimensi
Beban Mati (Dead Load)
Beban Mati Tambahan (Super Dead Load)
Beban Hidup (Live Load)
Beban Angin (Wind Load)
Beban Gempa (Quake Load)
- Pembebanan Struktur Dua Dimensi Untuk Analisis Pelat
Beban pelat beton dianggap sebagai beban terdistribusi merata yang dihitung dengan lebar pandang (λ) 4 meter. Beban air hujan dianggap sebagai beban merata yang dihitung dengan lebar pandang (λ) 4 meter.
Beban Hidup (Truck)
- Pembebanan Struktur Dua Dimensi Untuk Analisis Balok
- Hasil Analisis Struktur
Beban air hujan dianggap beroperasi sebagai beban merata yang dihitung dengan lebar pandang (λ) 5 meter.
Analisis Struktur Pemodelan Pelat Dua Dimensi
Setelah tahapan pemodelan struktur dan pembebanan selesai, langkah selanjutnya adalah analisis struktur untuk mendapatkan nilai momen dan perpindahan terbesar yang terjadi.
Analisis Struktur Pemodelan Balok Dua Dimensi
57 Berdasarkan hasil analisis struktur 2D menggunakan program SAP2000 versi 18 diperoleh nilai momen positif maksimum struktur balok yaitu pada keadaan 2 Mubalok kNm dan gaya geser maksimum pada keadaan 1 yaitu Vubalok = 504,582 buku. .
Analisis Struktur Pemodelan 3 Dimensi
- Nilai Kapasitas Struktur Terhadap Momen dan Geser yang Terjadi
Berdasarkan hasil analisa struktur 3D dengan menggunakan program SAP2000 versi 18 diperoleh nilai momen positif maksimum untuk struktur pelat yaitu Mupelat kNm, untuk nilai momen positif maksimum untuk struktur balok yaitu Mubalok kNm, untuk geser maksimum nilai untuk struktur balok yaitu Vubalok = 471,935 kN.
Menghitung Momen Nominal Pelat (M n )
Menghitung Momen Nominal Balok (M n )
Menghitung Geser Nominal Balok (V n )
- Menghitung Perkuatan Menggunakan CFRP
Perkuatan Lentur Pelat Menggunakan CFRP
Perkuatan Lentur Balok Menggunakan CFRP
Perkuatan Geser Balok Menggunakan CFRP
Hasil analisis struktur menggunakan program SAP2000 versi 18 dengan membandingkan analisis tiga dimensi (3D) dan dua dimensi (2D) menunjukkan nilai momen ultimit pelat lantai jembatan (Mupelat) sebesar 335,0564 kNm. Berdasarkan perbandingan momen nominal dan kuat geser nominal pada struktur pelat lantai dan balok dengan momen putus dan gaya putus yang terjadi, maka struktur pelat lantai dan balok harus diperkuat. Setelah dilakukan perhitungan tulangan struktur menggunakan Carbon Fiber Reinforcement Polymer (CFRP), maka tulangan lentur struktur pelat lantai memerlukan 3 lapis serat dengan tipe MBrace CF 230/4900 dengan nilai ФMnf pelat sebesar 546,6207 kNm.
Untuk memperkuat struktur geser balok, diperlukan 3 lapis serat tipe MBrace 640/2650 dengan nilai kapasitas beban balok ФVnf 513,6098 kN. Struktur yang akan diperkuat, baik berupa pelat maupun balok, harus memastikan bahwa retakan struktur yang dihasilkan telah diinjeksikan secara memadai dan benar. Untuk mempersiapkan permukaan sebelum dilakukan perawatan, perlu juga dipastikan permukaan beton dalam kondisi halus dan terlindung dari debu dan kotoran, karena hal ini mempengaruhi kualitas ikatan antara CFRP dengan permukaan beton.
Sebaiknya lalu lintas ditutup sementara pada saat pemasangan tulangan struktur menggunakan CFRP, agar pada saat pemasangan tidak terganggu oleh getaran kendaraan yang lewat.
PENUTUP
Kesimpulan
Saran
