BAB I PENDAHULUAN. dataran yang terpisah oleh perairan (dataran yang lebih rendah). Pada awalnya

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN I. 1 Umum Jembatan adalah struktur yang dibangun dengan tujuan menghubungkan dua dataran yang terpisah oleh perairan (dataran yang lebih rendah). Pada awalnya jembatan dibuat sangat sederhana dengan menggunakan kayu. Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, jembatan mulai dibuat dengan mengunakan beton atau beton yang dikompositkan dengan baja. Kemudian, dengan berkembangnya teknologi beton, mulailah orang-orang membuat jembatan dengan menggunakan beton prategang. Jembatan Sei Belumai merupakan jembatan beton prategang, dimana gelagar dari jembatan tersebut merupakan gelagar I segmental beton prategang (posttensioning) dengan panjang jembatan 35,6 m dan lebar 11,25 m. Jembatan Sei Belumai terletak di desa Tumpatan Nibung, kecamatan Batang kuis, kabupaten Deli Serdang. Jembatan yang melintasi Sei Belumai ini, merupakan paket proyek jalan akses non-tol bandara Kuala Namu, yang di dalamnya juga terdapat jembatan yang melintasi dua sungai lainya yaitu, Sei Penara dan Sei Merah. Jembatan yang merupakan bagian dari jalan sangat diperlukan dalam sistem jaringan transportasi darat yang akan menunjang pembangunan nasional di masa yang akan datang. Oleh sebab itu perencanaan, pembangunan dan rehabilitasi serta pabrikasi perlu diperhatikan dengan efektif dan efisien mungkin, sehingga pembangunan jembatan dapat mencapai sasaran umur jembatan yang direncanakan.

2 Sejak tahun 1965, kurang lebih 47% dari semua jembatan yang dibangun dari Jerman terbuat dari beton prategang. Pada akhir tahun 1960-an dan tahun 1970-an sebahagian besar jembatan diseluruh dunia dengan bentang menengah 30m 90m dan jembatan besar dengan panjang 305 m dibangun dengan beton prategang. Struktur beton prategang didefenisikan sebagai suatu sistem struktur beton khusus dengan cara memberikan tegangan awal tertentu pada komponen sebelum digunakan untuk mendukung beban luar sesuai dengan yang diingikan. Tujuan memberikan tegangan awal atau prategangan, adalah untuk menimbulkan tegangan awal tekan beton pada lokasi di mana nantinya akan timbul tegangan tarik pada waktu komponen mendukung beban sedemikian rupa sehingga diharapkan sewaktu beban seluruhnya bekerja tegangan tarik total berkurang atau hilang sama sekali. Pemberian gaya prategang pada komponen struktur beton prategang yang menggunakan tendon baja, dalam pelaksanaan pemberian prategang terdiri dari dua macam, yaitu pra-penarikan (pre-tensioning) dan penarikan purna (post-tensioning) atau pasca-tarik. Seperti diketahui bahan beton tidak kuat untuk menahan tegangan tarik, sehingga selalu diusahakan untuk menghindari timbulnya tegangan tarik di dalam beton. Berkurang atau lenyapnya tegangan tarik di dalam beton mengurangi masalah retak atau bahkan tercapainya keadaan bebas retak pada tingakat beban kerja. Usaha menghilangkan retak-retak pada beton lebih lanjut berarti mencegah berlangsungnya proses korosi (pengaratan) tulangan melalui proses oksidasi. Tercapainya hal tersebut merupakan salah satu kelebihan beton prategang dibandingkan dengan beton bertulang biasa, khususnya apabila struktur digunakan di tempat terbuka terhadap

3 cuaca atau lingkungan korosif. Penampang balok dalam keadaan tertekan mampu mencegah timbulnya tegangan tarik diagonal di badan balok sehingga mengurangi kecenderungan terjadinya retak-retak miring. Disamping bahwa komponen struktur yang bebas retak memiliki kekakuan lebih besar dibawah beban-beban kerja karena seluruh penampangnya bekerja efektif. Komponen struktur prategang mempunyai tinggi penampang yang lebih kecil dibandingkan dengan tinggi penampang beton bertulang untuk kondisi bentang dan beban yang sama. Pada umumnya, tinggi komponen struktur beton prategang berkisar 65 % - 80% persen dari tinggi komponen beton bertulang. Dengan demikian, komponen struktur prategang membutuhkan lebih sedikit beton, serta membutuhkan tulangan yang lebih sedikit pula, yaitu sekitar 20% - 35% persen banyaknya tulangan. Selain itu, dengan memasang tendon melengkung mengikuti koordinat yang diinginkan akan menimbulkan komponen gaya vertikal yang sangat membantu untuk memikul geser. Ketahanan terhadap geser yang lebih baik dan efektivitas penampang tersebut memberikan dimensi penampang komponen struktur prategang menjadi lebih ramping, yang selanjutnya juga akan memberikan keuntuangan berkurangnya beban mati. Apabila bentang balok dari beton bertulang memiliki bentang yang panjang melebihi 20 sampai 30 m, maka beban mati balok tersebut menjadi sangat berlebihan, yang menghasilkan komponen struktur yang lebih berat, akibatnya, retak dan defleksi jangka panjang yang lebih besar. Jadi, untuk bentang yang panjang, beton prategang merupakan suatu keharusan karena dengan pembuatan pelengkung mahal serta tidak dapat berperilaku dengan baik akibat adanya rangka dan susut

4 jangka panjang yang dialaminya. Bentang yang panjang, seperti gelagar pada jembatan dalam kontruksinya biasanya menggunakan beton prategang. Gelagar merupakan salah satu bagian jembatan yang sangat penting dalam kontruksi jembatan. Fungsinya haruslah mampu memikul gaya-gaya yang dibebankan kepadanya, dan kemudian meyalurkannya ke abutment. Gelagar jembatan yang menggunakan beton prategang dalam kontruksinya memiliki keuntungan dalam menahan berbagai gaya yang timbul akibat beban kendaraan serta beban kontruksi diatasnya. Gelagar beton prategang yang digunakan juga mampu meminimalkan beban mati dari kontruksi, sehingga beban yang disalurkan dari abutmen ke pondasi menjadi lebih kecil yang selanjutnya pondasi yang lebih ringan dapat digunakan akibat berat kumulatif struktur atas yang lebih kecil. I. 2 Permasalahan Penggunaan struktur beton prategang dalam jembatan menimbulkan permasalahan, dimulai dari perencanaan awal hingga pelaksanaan beton prategang itu dilapangan. Perancangan Gelagar jembatan Sei Belumai yang berdasarkan pembebanan SKBI Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya telah selesai dilaksanakan di lapangan. Namun, hasil perancangan perlu dikaji kembali dengan pembebanan yang terbaru (RSNI T Standar Pembebanan Untuk Jembatan) sebagai bahan pembelajaran yang akan datang. Adapun permasalahan yang akan dibahas penulis antara lain :

5 1. Perhitungan besar eksentrisitas tendon beton prategang 2. Perhitungan tegangan yang terjadi pada gelagar jembatan beton prategang pada saat transfer maupun pada saat kondisi beban kerja (layan) 3. Menghitung besar kehilangan gaya prategang yang terjadi 4. Menentukan penulangan pada balok ujung (End block) I. 3 Pembatasan Masalah Permasalahan dalam perancangan beton prategang begitu rumit dan kompleks. Oleh karena itu, dalam hal ini penulis membatasi permasalahan pada perencanaan bangunan atas jembatan khususnya pada perangangan gelagar jembatan Sei Belumai berdasarkan pembebanan RSNI T Standar Pembebanan Untuk Jembatan. Adapun batasan-batasan yang digunakan penulis sesuai data-data yang didapat di lapangan, yaitu : 1. Panjang jembatan 35,6 meter 2. Lebar jembatan 11,25 meter 3. Model gelagar I segmental terdiri dari 5 segmen dengan mutu beton K Sistem penarikan (jacking) tendon dilakukan dengan sistem pascatarik (posttension) 5. Mutu beton pelat lantai dan diafragma K Tebal pelat lantai jembatan 16 mm

6 7. Dimensi gelagar berdasakan data yang didapat di lapangan, yaitu WIKA BETON 09 IK 008 Pembuatan Balok Jembatan I Segmental PANJANG GIRDER Gambar I.1 Struktur Gelagar I Segmental Jembatan Sei Belumai 8. Pembuktian perbandingan hasil perhitungan dengan hasil di lapangan terbatas hanya pada perhitungan besar eksentrisitas, tegangan yang terjadi pada pada saat transfer maupun pada saat kondisi beban kerja dan besar kehilangan yang terjadi pada gelagar. I. 4 Maksud dan Tujuan Maksud dan tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah : 1. Mengetahui besar eksentrisitas tendon beton prategang pada gelagar jembatan 2. Mengetahui tegangan yang terjadi pada saat transfer maupun pada saat beban kerja (layan) pada gelagar jembatan Sei Belumai dengan pembebanan yang berdasarkan RSNI T Standar Pembebanan Untuk Jembatan 3. Mengetahui besar kehilangan gaya prategang yang terjadi 4. Mengetahui penulangan pada balok ujung (End block).

7 I. 5 Metode Penulisan Untuk mencapai tujuan penulisan tugas akhir yang baik, metode penulisan yang dilakukan dengan membagi kedalam garis-garis besar penulisan sebagai berikut 1. Melakukan Pengumpulan data-data dari lapangan, yang berupa gambar rencana jembatan Sei Belumai, serta pembebanan yang digunakan (SKBI Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya) 2. Melakukan tinjauan studi kepustakaan, dengan cacaran refrensi bukudalam penyusunan teori serta rumusan yang berhubungan erat dengan tugas akhir ini, guna melengkapi dan mendukungan penulisan 3. Melakukan analisa data-data yang telah diperoleh dari lapangan yang menggunakan pembebanan SKBI Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya, kemudian melakukan perhitungan tegangan yang terjadi dengan besar eksentrisitas yang didapat serta besar kehilangan yang terjadi pada gelagar pada gelagar jembatan Sei Belumai dengan pembebanan yang berdasarkan RSNI T Standar Pembebanan Untuk Jembatan dan studi kepustakaan yang kemudian disusun secara sitematis sehingga pada akhirnya diperoleh suatu kesimpulan dan hasil yang tersebut. 4. Memberikan suatu kesimpulan dari pokok permasalahan dan perhitungan yang disajikan sehingga tujuan penulisan dapat dicapai

8 Adapun metode penelitian pada tugas akhir ini dapat digambarkan dalam bentuk Flow chart berikut ini : Start/Permulaan Maksud Dan Tujuan Penulisan Data Perancangan di Lapangan (Pembebanan SKBI ) Penyusunan Teori dan Rumusan yang sesuai Studi Literatur Perhitungan tegangan yang terjadi dengan besar eksentrisitas yang didapat serta besar kehilangan yang terjadi Gambaran Umum Perencaaan Gelagar Prategang Berdasarkan Pembebanan SKBI Berdasarkan Pembebanan RSNI T Analisa Hasil Kesimpulan dan Saran. Selesai Gambar I.2 Bagan Alir Penulisan