Jembatan Gelagar Baja

Flens Prategang

Deskripsi

Produk gelagar baja dengan sistem flens prategang ini merupakan suatu teknologi baru untuk

sistem gelagar baja komposit yaitu dengan penambahan kabel baja / strand yang letakan pada

flens bagian bawah gelagar guna meningkatkan kapasitas gelagar baja dengan adanya momen

balik (negatif momen) untuk mengurangi momen positif.

Gelagar baja komposit dengan sistem flens prategang

Sistem flens prategang merupakan salah satu sistem prategang eksternal yang gaya prategang

dikerjakan pada flens dari gelagar baja. Berdasarkan sistem mekanika baku, sistem flens

prategang dapat digunakan pada jembatan baru atau sebelum pelat lantai beton di cor.

Penambahan kabel baja / strand pada gelagar baja komposit dapat mengurangi penggunaan

baja struktur gelagar baja komposit sehingga dapat mereduksi berat sendiri baja dan

mengurangi biaya konstruksi.

Pada awalnya teknologi ini dimuai dengan adanya teknologi perkuatan gelagar baja komposit

dengan sistem eksternal prestressing. Dengan demikian teknologi ini gelagar baja komposit

yang telah terpasang/ lama dapat ditingkatkan kapasitasnya. Akan tetapi pada beberapa kondisi

perkuatan dengan sistem eksternal prestresing terdapat kelemahan yaitu dengan adanya

kebutuhan eksentrisitas yang lebih untuk meningkatkan momen balik (negatif) sehingga dengan

adanya eksentrisitas tersebut dapat mengurangi tinggi bebas di bawah jembatan. Untuk itu

dilakukan pengkajian agar tidak mengurangi tinggi bebas dan ditemukan metode perkuatan

dengan sistem gelagar baja dengan sistem flens prategang baja. Dan pada kenyataannya

sistem gelagar baja dengan sistem flens prategang baja dapat digunakan untuk jembatan yang

baru.

Keunggulan Jembatan Gelagar Baja Flens Prategang

Memberikan lawan lendut pada gelagar baja sehingga terjadi pengurangan tegangan pada

baja.

Dengan penggunaan metode flens prategang, dapat mengurangi kebutuhan berat baja

gelagar.

Gaya prategang dapat menambah efek redaman getaran pada struktur jembatan, hal ini

dapat menaikkan ketahanan terhadap bahaya fatik pada bahan baja jembatan.

Kelemahan Jembatan Gelagar Baja Flens Prategang

1. Pada beberapa kondisi perkuatan dengan sistem eksternal prestresing terdapat

kelemahan yaitu dengan adanya kebutuhan eksentrisitas yang lebih untuk

meningkatkan momen balik (negatif) sehingga dengan adanya eksentrisitas tersebut

dapat mengurangi tinggi bebas di bawah jembatan.Memerlukan lahan yang cukup luas

2. Diperlukannya keahlian tambahan berupa pengaplikasian kabel baja strand. Hal

tersebut memerlukan keahlian khusus pada saat pemasangan dan penarikan kabel.

Akan tetapi hal ini saat ini telah umum digunakan seperti halnya pada gelagar beton

pratekan.

Prinsip Kerja Jembatan Gelagar Baja Flens Prategang

Prinsip kerja utama dari sistem flens prategang adalah memberikan tegangan lawan dari

tegangan akibat berat sendiri dan beban hidup dengan memberikan penarikan kabel pada

daerah sekitar flens. Dalam bentuk bagan sebagai berikut :

Adapun tahap pelaksanaan pekerjaan gelagar baja komposit dengan sistem flens prategang

adalah sebagai berikut :

Kriteria Desain

Bentuk dan Dimensi Jembatan Gelagar Baja Flens Prategang

Pada saat ini masih dalam taraf penelitian dan pada tahun ini akan dilakukan Uji Skala Penuh

Gelagar Komposit dengan Sistem Flens Prategang di Balai Irigasi, Bekasi, Jawa Barat dengan

data teknis panjang bentang jembatan 30 m, lebar jalan 7 m dan jumlah gelagar 5 gelagar serta

:

Persiapan

Pabrikasi Baja

Pemasangan kabel strand

Erection Girder

Penarikan kabel strand

Grouting kabel baja strand yang tertutup oleh HDPE dan pelat penutup baja agar tercapai kondisi bounded

Garis netral baja

-

+

Tegangan akibat flens

prategang

-

+

+ =

Tegangan akibat berat

sendiri gelagar baja dan

flens prategang

Tegangan akibat

berat sendiri baja

gelagar

-

+

1. Mutu Baja SM490 2. Sistem sambungan baut M24 dan M20 mutu tinggi. 3. Jumlah kabel 12 buah bonded/ gelagar diameter ½ ”

4. Diafragma baja siku SM490 sebanyak 6 diafragma dengan sambungan las dan

baut 5. Pengecatan dengan bahan cat epoxy. 6. Data teknis penampang baja

* Uncoated stress-reliefed seven wire strand

* Grade-270 - ASTM A416

* Nominal diameter 12.7 mm

* Luas Penampang 98.71 mm2

* Modulus Elastisitas 1.90E+06 [kg/cm2]

* fp 19000 [kg/cm2]

Dimensi penampang baja dengan sistem prategang :

A = 1350 mm

Bt = 450 mm

Ba = 250 mm

tw = 19 mm

tf = 22 mm

Ya= 74.77 cm Properties penampang baja dengan sistem prategang :

A = 402.14 cm2

w = 315.68 kg/m

ix = 50.13 cm

iy = 6.99 cm

Ix = 1010513.2 cm4

Iy = 19645.48 cm4

Yb= 60.23 cm

S

h

Bb

tf

tw

tp

tv

A

Bt

Kriteria Desain Jembatan Gelagar Baja Flens Prategang

Yaitu cara perencanaan berdasarkan Batas Layan (PBL), dibatasi oleh suatu nilai tegangan ijin

dari material struktur, dan/atau suatu nilai deformasi ijin, atau perilaku lainnya yang diijinkan

pada komponen struktur bersangkutan dapat digunakan untuk perencanaan komponen struktur

jembatan yang mengutamakan suatu pembatasan tegangan kerja, seperti untuk perencanaan

terhadap lentur dari komponen-komponen struktur baja yang dianggap sesuai kebutuhan

perilaku deformasinya.

Perencanaan berdasarkan batas layan (PBL) dilakukan untuk mengantisipasi suatu kondisi

batas layan, antara lain :

a. Tegangan kerja dari suatu komponen struktur jembatan, yang melampaui nilai tegangan

yang diijinkan, sehingga berpotensi mengakibatkan kelelehan pada komponen baja.

b. Deformasi permanen dari komponen struktur jembatan, yang melampaui nilai deformasi

ijinnya, atau hal-hal lain yang menyebabkan jembatan tidak layak pakai pada kondisi

layan, atau hal-hal yang menyebabkan kekhawatiran umum terhadap keamanan

jembatan pada kondisi layan akibat beban kerja.

c. Vibrasi yang terjadi sehingga menimbulkan instabilitas atau kekhawatiran struktural

lainnya terhadap keamanan jembatan pada kondisi layan.

d. Bahaya permanen termasuk korosi dan fatik yang mengurangi kekuatan struktur dan

umur layan jembatan.

Pembebanan yang digunakan adalah menggunakan RSNI 2004.

Investasi dan Biaya Operasional

Untuk biaya investasi diperkirakan dapat menghemat biaya investasi maksimum sebesar 25%

dari penggunaan baja, untuk pemeliharaan pada dasarnya mudah yaitu hanya pengecatan pada

gelagar baja dan angkur kabel baja strand agar tidak terkena korosi.