Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Insitut Teknologi Sepuluh Nopember 2014

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PERENCANAAN JEMBATAN GRINDULU KABUPATEN PACITAN DENGAN BOX GIRDER PRESTRESSED SEGMENTAL SISTEM KANTILEFER Senin, 30 Juni 2014 Oleh : Dimas Eka Budi Prasetio ( ) Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka, DEA Dr. Ir. Djoko Untung, DEA Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Insitut Teknologi Sepuluh Nopember 2014

2 LOKASI PERENCANAAN

3 LOKASI PERENCANAAN

4 LOKASI PERENCANAAN

5 PERENCANAAN AWAL MODIFIKASI

6 LATAR BELAKANG Penghubung Jalan Arteri Nasional Lintas Selatan

7 LATAR BELAKANG Jalan yang Memiliki Elevasi Ekstrim

8 LATAR BELAKANG Didesain sebagai Bentang Menerus MekTek Tak Tentu MekTek tertentu

9 LATAR BELAKANG Dimodelkan Lebih Efisien (walter podolny jr dan J.M.Muller, 2010)

10 LATAR BELAKANG Meminimumkan Penempatan Pilar Jembatan

11 Rumusan masalah Bagaimana Design Box Girder? Bagaimana Design Pier? Bagaimana Design Pondasi Dalam? Bagaimana Metode Pelaksanaan Sistem Kantilever?

12 Batasan Masalah Perencanaan hanya mencangkup 3 bentang. Tidak Merencanakan Oprit dan Perkerasan Jalan Tidak Meninjau Scouring, Hanyutan, Tumbukan Tidak Meninjau Settlement Tidak Merencanakan Perletakan Tidak Meninjau Terhadap Biaya Konstruksi dan Waktu Pelaksanaan

13 PERATURAN STRUKTUR RSNI T (Standar Pembebanan Jembatan) SNI T (Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan) VSL Indonesia (Produsen Tendon Pratekan)

14 METODOLOGI

15 METODOLOGI

16 METODOLOGI

17 METODE PELAKSANAAN RENCANA JEMBATAN YANG SUDAH JADI

18

19

20

21

22

23

24

25 Beban Beban

26 Beban Beban

27 INSTALASI STRUKTUR SEKUNDER

28 Jembatan Tahap Kondisi Service

29 KRITERIA DESIGN Panjang jembatan Lebar jembatan Fungsi jembatan Lokasi jembatan Gelagar utama Metode Pelaksanaan Alat Pelaksanaan : Tinjau Bentang 180 m : 3 bentang 40m, 100m, 40m. : 13 m (4/2 UD) : Jalan Arteri : Jl. Grindulu, Kab. Pacitan : Melintasi Sungai Grindulu : Precast Segemental Box girder : Balanced Cantilever : Launching Gantry

30 PRELIMINARY DESAIN Robert Benaim The Design of Prestressed Concrete Bridges : Syarat Keefektifan Tinggi Jembatan : Ratio antara panjang bentang dan kedalaman deck adalah antara 15 sampai 20. dicoba menggunakan 4,5 m.

31 SYARAT EFEKTIF MINIMUM

32 RENCANA DIMENSI

33 PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA BANGUNAN ATAS Perencanaan meliputi : Tendon kantilever Kontrol tegangan (Kantilever) Tendon menerus Kontrol tegangan (Kantilever + Menerus) Perhitungan kehilangan prategang Kontrol tegangan setelah kehilangan Shear key Kontrol Serviceability

34 DATA PENAMPANG Luas Penampang (A) = m 2 Letak titik berat Vertikal dari atas (Ya) Letak titik berat Vertikal dari atas (Yb) = m = m Momen Inersia (I) = m 4 Efisiensi Penampang = 0,528 Maka dimensi balok tersebut sudah seimbang dan baik, karena apabila : efisiensi 0,45 balok terlalu gemuk. efisiensi 0,55 balok terlalu langsing.

35 Data Bahan Mutu beton pratekan fc = 60 Mpa Mutu baja box girder fy = 400 Mpa Tendon (VSL Indonesia) = seven wires stress dia.15,2 mm Tegangan ijin beton saat Transfer tekan 23, 4MPa tarik 0MPa Tegangan ijin beton saat Service tekan 27MPa tarik 0MPa

36 ANALISA PEMBEBANAN Aksi tetap Beban Mati (Berat Sendiri Box Girder) q = 410,7 kn/m Beban mati tambahan Aspal q = 28,6 kn/m Trotoar q = 12 kn/m Kerb q = 24 kn/m Tiang Sandaran (Bearing Sound) q = 0,33 kn/m Air Hujan q = 6,5 kn/m Aksi Lalu Lintas Beban Lajur D UDL 100m (BTR=100m) q = 71,6625 kn/m UDL 40m (BTR=40m) q = 96,46875 kn/m KEL (BGT) q = 780,325 kn Beban Truk T q = 292,5 kn Beban Angin Angin pada sisi samping jembatan q = 1,7787 kn/m Angin yang mengenai kendaraan q = 1,7787 kn/m

37 TENDON KANTILEVER Panjang Mg (Nmm) F (N) Jenis Tendon F (N) sesuai VSL Jumlah tendon F (N) kumulatif F/A (Mpa) F.e.y/I (Mpa) M.y/I (Mpa) Resultan (Mpa) kondisi penampang bentang atas bawah atas bawah atas bawah atas bawah sc OK OK sc OK OK sc OK OK sc OK OK sc OK OK sc OK OK sc OK OK sc OK OK sc OK OK sc OK OK sc OK OK sc OK OK E sc OK OK E sc OK OK sc OK OK

38 KONTROL PEMASANGAN TENDON KANTILEVER Panjang Mg (Nmm) F (N) Jenis Tendon F (N) sesuai VSL Jumlah tendon F (N) kumulatif F/A (Mpa) F.e.y/I (Mpa) M.y/I (Mpa) Resultan (Mpa) kondisi penampang bentang atas bawah atas bawah atas bawah atas bawah sc OK OK OK sc OK OK OK Ket

39 TENDON MENERUS KONTROL TEGANGAN Diambil salah satu Kontrol Tegangan dari Pembebanan Kombinasi 1 COMB 1 station H (mm) e (mm) M (Nmm) F (N) F/A F e y / I M y / I Resultan Beban Comb Tegangan Kantilever Tegangan Total Kontrol Total atas bawah atas bawah atas bawah atas bawah atas bawah atas bawah OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK

40 Pemilihan Spesifikasi Angkur Angkur Live End Angkur Dead End A B C D E F G H R Dimensi 465 mm 142 mm 320 mm 340 mm 160 mm 250 mm 135 mm 400 mm 750 mm A B C D Dimensi 700 mm 550 mm 1200 mm 150 mm

41 KEHILANGAN PRATEGANG Akibat Slip Angker Akibat Gesekan KEHILANGAN GAYA PRATEGANG (T.Y.Lin dan H.Burns, 1996) Akibat Perpendekan Elastis Beton Akibat Rangkak Akibat Susut Beton Akibat Relaksasi Beton

42 Kontrol tegangan Setelah Loss Prestress Tegangan setelah Kehilangan pada tendon Kantilever L % LOSS Tegangan setelah kehilangan Kontrol SH CR ES RE Feff (Kn) m TOTAL Serat Atas Serat Bawah atas bawah % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK % OK OK Kontrol Tegangan setelah kehilangan pada tendon menerus % LOSS Tegangan setelah kehilangan Kontrol Tendon SH CR ES RE Feff (Kn) TOTAL Serat Atas Serat Bawah atas bawah Menerus % E-05 OK OK

43 PENULANGAN BOX GIRDER Analisa menggunakan program bantu SAP 2000.

44 Momen maximum yang terjadi pada box girder adalah: M. pelat atas = N.mm M. pelat badan = N.mm M. pelat bawah = N.mm

45 KONTROL KEKUATAN DAN STABILITAS Momen Retak Saat Pemasangan Tendon Kantilefer M cr > M u ,46 Nmm > Nmm (OK) Momen Retak Saat Service dan Telah Menjadi Struktur Menerus M cr > M u Nmm > Nmm (OK) Torsi T u ijin < T u N.mm < N.mm (OK) (Dari perhitungan di atas dapat disimpulkan bahwa tidak diperlukan adanya tulangan torsi) Momen Batas T u ijin < T u Nmm < Nmm (OK) Lendutan (OK)

46 SHEARKEY (Pengunci Joint)

47 PERENCANAAN PIER REKAP KOMBINASI BEBAN UNTUK PERENCANAAN TEGANGAN KERJA NO AKSI/BEBAN TEG. BERLEBIHAN P Tx Ty Mx My kn kn kn knm knm 1 COMB 1 0% COMB 2 40% COMB 3 50% COMB 4 40%

48 PENULANGAN KOLOM PIER Ratio tulangan 1 % < 1,72% < 8 % (OK) Program : SPColumn

49 PENULANGAN PIER

50 PONDASI (DALAM) Menggunakan Bore Pile, dengan spesifikasi: Metode Vesic Daya dukung 1 tiang pancang h Cu Cu Ds Db Ap p luasan ΔL Panjang tekstur N-SPT Nq' q' Nc' α (m) (kg/cm2) (t/m2) (m) (m) (m2) (m) m2 Qe Qf Qf Q ijin 0 0 Medium Sand Medium Sand Pile Cap Medium Sand Clayey Sand Medium Sand Medium Sand Medium Sand Silty Glay Silty Glay Silty Glay Clay Clay Clay Clay Clay Clay Clay Clay Clay Clay Clay

51 Digunakan tiang pancang 18 buah di pancang sampai kedalaman -40 m. (P ijin 1 tiang 219,451 ton)

52 Repartisi Beban dalam Tiang Grup

53 PENUTUP Kesimpulan Kontrol Tegangan telah memenuhi sesuai urutan pelaksanaan yang disyaratkan yaitu : 1. Kontrol tegangan tahap kantilefer (Beban Sendiri + Tendon Kantilefer), 2. Kontrol tegangan tahap Service (Beban Sendiri + Beban mati tambahan + Beban lalu lintas pada semua kombinasi), 3. Kontrol tegangan akibat kehilangan prategang, Kontrol kekuatan dan stabilitas : 1. momen retak, 2.momen batas, 3. Torsi, 4. lendutan, (Kondisi Kantilefer dan telah Service) Seluruhnya telah memenuhi syarat yang ditetapkan. Kontrol torsi tidak diperlukan tulangan torsi. Perhitungan geser didasarkan pada retak geser badan (V cw ) dan retak geser miring (V ci ). Hasil perhitungan V cw dan V ci dibandingkan yang paling menentukan untuk perencanaan tulangan geser.

54 Saran Penggunaan metode pelaksanaan dengan alat launching gantry sebaiknya dicek pengaruhnya terhadap struktur jembatan. Besarnya pengaruh tersebut dalam memberikan tambahan beban pada struktur jembatan perlu diketahui secara pasti. Kontrol tegangan dan analisa yang didapatkan sebaiknya dicek terhadap berbagai jenis kombinasi pembebanan yang sesuai dengan kenyataan di lapangan.

55 Sekian dan Terima Kasih