PERENCANAAN JEMBATAN BRANTAS DI MOJOKERTO MENGGUNAKAN METODE BETON PRATEGANG SEGMENTAL STATIS TAK TENTU

Transkripsi

1 Seminar Tugas Akhir PERENCANAAN JEMBATAN BRANTAS DI MOJOKERTO MENGGUNAKAN METODE BETON PRATEGANG SEGMENTAL STATIS TAK TENTU Oleh : R. Zulqa Nur Rahmat Arif Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka, DEA Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan ITS 2014

2 BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG Tol Kertosono-mojokerto (40,5km) sebagai pendukung perkembangan ekonomi di daerah jombang, kertosono dan mojokerto Adanya perpotongan jalan tol Kertosono-Mojokerto dengan sungai brantas, sehingga dibutuhkan jembatan. Jembatan Brantas direncanakan dengan lebar 2 x 15,6m (2 lane + 1 lane darurat) Bentang Total : 299 m Bentang antar kolom : 145 m (terpanjang) Girder Pratekan (Box Girder) Seminar Tugas Akhir 2

3 BAB I PENDAHULUAN Eksisting Modifikasi Seminar Tugas Akhir 3

4 BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG Bentang cantilever yang panjang mengakibatkan distribusi momen di tumpuan dan tengah bentang tidak seimbang Dalam penulisan tugas akhir ini akan mendesain ulang jembatan dengan menggunakan single box girder Dengan menggunakan singgle box maka inersia yang akan dihasilkan akan lebih besar sehingga kemampuan tahanan penampang menjadi lebih besar Merencanakan ulang bentang cantilever agar mendapat momen yang optimum antara ditengah bentang dan tumpuan Seminar Tugas Akhir 4

5 BAB I PENDAHULUAN RUMUSAN MASALAH Bagaimana cara merencanakan Jembatan Brantas? Bagaimana merencanakan struktur bangunan atas dari jembatan beton pratekan denganmetodesegmental Balancced Cantilever? Bagaimana merencanakan bentuk Box Girder yang tepat dan memenuhi persyaratan keamanan, kenyamanan dan ekonomis dalam perencanaan jembatan? Bagaimana merencanakan bangunan bawah yang sesuai dengan persyaratan dalam peraturan perencanaan teknik jembatan? Bagaimana cara menuangkan hasil perencanaan kedalam gambar teknik? Seminar Tugas Akhir 5

6 BAB I PENDAHULUAN TUJUAN Merencanakan struktur bangunan atas dari jembatan beton pratekan dengan metode Segmental Balancced Cantilever Merencanakan bentuk Box Girder yang tepat dan memenuhi persyaratan keamanan, kenyamanan dan ekonomis dalam perencanaan jembatan Merencanakan bangunan bawah yang sesuai dengan persyaratan dalam peraturan perencanaan teknik jembatan Menuangkan hasil perencanaan kedalam gambar teknik Seminar Tugas Akhir 6

7 BAB I PENDAHULUAN MANFAAT Memberikan alternatif penggunaan metode konstruksi yang lebih efisien dalam pembangunan suatu struktur mengingat metode pratekan memiliki berbagai kelebihan dibandingkan metode konvensial Penulis mendapat ilmu baru dalam perencanaan menggunakan sistem Segmental Balanced Cantilever Box Girder Seminar Tugas Akhir 7

8 BAB I PENDAHULUAN BATASAN MASALAH 1. perencanaan struktur primer dan sekunder bangunan atas jembatan. 2. Perencanaan struktur bangunan bawah jembatan dan pondasi. 3. teknik pelaksanaan hanya dibahas secara umum. 4. tidak merencanakan perkerasan dan desain jalan pendekat (oprit) 5. tidak meninjau profil sungai dan scouring. 6. tidak menghitung biaya konstruksi jembatan. 7. perumusan yang dipakai sesuai literatur. Seminar Tugas Akhir 8

9 BAB III METODOLOGI Start Mengumpulkan data dan literatur: -Data umum jembatan dan data bahan -Data gambar -Buku referensi -Peraturan yang digunakan Preliminery design: -Menentukan dimensi box girder Merencanakan dimensi struktur sekunder: -Merancanakan pelat lantai kendaraan - Menetapkan desain trotoar dan pagar Perhitungan pembebanan jembatan: -mengumpulkan data-data perencanaan jembatan -menghitung pembebanan struktur utama Analisa struktur utama jembatan: No A Kontrol terhadap kekuatan dan kestabilan: -kontrol tegangan -kontrol momen retak -kontrol momen batas -kontrol torsi -kontrol lendutan ok Perencanaan Pondasi: -Analisis data tanah -preliminery design pondasi -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 dengan program SAP Kontrol desain pondasi Ok Menuangkan bentuk struktur dan hasil perhitungan kedalam gambar teknik No Finish A Seminar Tugas Akhir 9

10 Preliminary design PRELIMINERY DESIGN Perencanaan Dimensi Box Girder: Langkah awal dalam menentukan box girder adalah menentukan tinggi tafsiran penampang tersebut. Dalam merencanakan (H tafsiran ) diambil nilai sebagai berikut: H tafsiran pada tengah bentang : H tafsiran = 1/47 x L = 1/47 x 152 = 2,93 m 3 m Dari hasil input di SAP2000 didapatkan H tafsiran per joint : H tafsiran pada tumpuan : H tafsiran = 1/24 x L = 1/24 x 152 = 6,33 m 6,5 m Seminar Tugas Akhir 10

11 Premilinery design Gambar Penampang Box girder Pada Joint 1 ( Ujung bentang) Gambar Penampang Box girder Pada Joint 23 ( Tumpuan) Seminar Tugas Akhir 11

12 Premilinery design tabel perhitungan dimensi box pada setiap joint. Seminar Tugas Akhir 12

13 Tahap Pelaksanaan

14 Tahap Pelaksanaan Layout Tendon Cantilever Seminar Tugas Akhir 14

15 Tendon Service Skema Pembebanan BTR & BGT : Seminar Tugas Akhir 15

16 Tendon Service Momen Envelope akibat Pembebanan BTR & BGT: Seminar Tugas Akhir 16

17 Tendon Service Perhitungan Tendon Service: Perhitungan Tendon akibat momen envelope min (atas) yang terjadi dibentang tengah Seminar Tugas Akhir 17

18 Tendon Service Perhitungan Tendon Service: Perhitungan Tendon akibat momen envelope max (bawah) yang terjadi dibentang tengah Seminar Tugas Akhir 18

19 Tendon Service Perhitungan Tendon Service: Kontrol Tendon akibat berat sendiri (bentang tengah). Seminar Tugas Akhir 19

20 Tendon Service Gambar Tendon menerus Atas: Seminar Tugas Akhir 20

21 Tendon Service Gambar Tendon menerus Bawah: Seminar Tugas Akhir 21

22 Kehilangan Prategang Kehilangan Prategang Akibat ES: Seminar Tugas Akhir 22

23 Kehilangan Prategang Kehilangan Prategang Akibat Gesekan dan Wooble effect: Seminar Tugas Akhir 23

24 Kehilangan Prategang Kehilangan akibat Slip Pada saat pengangkuran: Seminar Tugas Akhir 24

25 Kehilangan Prategang Total Kehilangan gaya prategang pada saat transfer: Seminar Tugas Akhir 25

26 Penulangan Box Girder penulangan pelat atas Tulangan utama sejarak 100 mm (D dengan A s = 4908,738 mm 2 ) dan tulangan pembagi sejarak 150 (D25-150). penulangan pelat badan Tulangan utama sejarak 100 mm (D25-75 dengan A s = 6544,98 mm 2 ) dan tulangan pembagi sejarak 150 (D25-100). penulangan pelat bawah Tulangan utama sejarak 100 mm (D25-90 dengan A s = 5454,153 mm 2 ) dan tulangan pembagi sejarak 150 (D25-125). Seminar Tugas Akhir 26

27 Kontrol Stabilitas Struktur Dari hasil analisa dengan program SAP didapat lendutan maximum pada saat service yaitu sebesar 7 mm. Seminar Tugas Akhir 27

28 Perencanaan Kolom Hasil kombinasi pembebanan Dimensi Kolom Seminar Tugas Akhir 28

29 Perencanaan Kolom Pada SPColumn didapatkan ratio tulangan sebesar 1,5%, sehingga didapatkan tulangan 75 D40 dengan As = 94285,7143 mm 2. Hasil rasio tulangan software SPColumn. Karena maka digunakan tulangan geser minimum sebesar 4 D ( Av = 2275,41 mm 2 ). Seminar Tugas Akhir 29

30 Perencanaan Pondasi P ijin 1 tiang = Q L / SF = 2005,59 / 2 = 668,53 ton n = Vu max Qijin = 5335,21 ( ) ,53x0.7 = 11, ,63 kn > 53352,1 kn (OKE) gambar perencanaan bore pile. Penulangan Bore pile Seminar Tugas Akhir 30

31 Perencanaan Pile Cap a = jarak tiang ke tepi kolom + selimut kolom+db sengkang +1/2 db kolom a1 = ,3+½.4 =88,3 cm a2 = ,3+½. 4 =488,3 cm b = jarak tepi tiang pancang = 200 cm Seminar Tugas Akhir 31

32 Perencanaan Pile Cap M = 9267,881 tonm =9, Nmm Digunakan tulangan lentur 2D25 80 Digunakan tulangan tekan 2D25 80 M = 6064,9302 tonm =6, Nmm Digunakan tulangan lentur 2D25 80 Digunakan tulangan tekan 2D25 80 Seminar Tugas Akhir 32

33 Kesimpulan 1. Perencanaan jembatan Brantas pada zona gempa tinggi, memiliki dimensi- dimensi struktur baik struktur atas maupun struktur bawah ialah sebagai berikut: Struktur Atas : Seminar Tugas Akhir 33

34 Kesimpulan Struktur Bawah : 2. Tegangan yang terjadi dikontrol sesuai urutan erection yaitu kontrol tegangan akibat tendon kantilefer yang semuanya sesuai dengan syarat tegangan saat transfer yaitu σtekan 22,93 MPa dan σtarik 1,5455 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 σtekan 26,46 MPa dan σtarik 3,834 MPa. Seminar Tugas Akhir 34

35 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan ITS 2013