Jembatan Precast

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository 2009

ANALISA PRESTRESS (POST-TENSION) PADA PRECAST CONCRETE U GIRDER

Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas

TUGAS AKHIR

Cut Retno Masnul 05 0404 032

Pembimbing

Prof. Dr.-Ing. Johannes Tarigan NIP.130 905 362

BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK USU 2009


ABSTRAK

Pekerjaan struktural pembuatan jembatan Flyover Amplas merupakan pekerjaan Flyover kedua dikota Medan dan pekerjaan struktur pertama yang menggunakan balok U sebagai beam atau girder. Girder jembatan Flyover Amplas merupakan balok beton precast segmental yang kemudian disatukan untuk menjadi girder dengan system prategang. Karena terjadi revisi pada mutu beton pelat jembatan (dari K-300 menjadi K-350), maka perlu dilakukan analisa ulang perhitungan prestress PC U girder FO Amplas. Keterbatasan lahan dan berbagai alasan teknis lainnya juga menjadi kendala pekerjaan PC U girder pada proyek ini sehingga harus dilakukan analisa perbandingan metode kerja stressing dan erection girder yang paling paling efektif dan efisien. Metode kerja stressing post-tension dan erection dengan portal hoist dipilih untuk dilaksanakan dalam pekerjaan proyek FO Amplas. Dari hasil analisa terhadap PCU girder menunjukkan bahwa girder bentuk U dengan mutu plat yang telah direvisi pada proyek pembangunan Flyover Amplas mampu menerima beban rencana sebesar 1748.28 t/m . Selain itu metode kerja stressing kabel prategang dan erection girder telah disesuaikan dan yang paling efektif dan efisien dengan kondisi actual dilapangan. Kata kunci : Beton prategang, PC U girder, stressing PCU girder, erection PCU

girder.


DAFTAR ISI

Abstrak . i

Daftar Isi . . ii

Daftar Tabel . v

Daftar Gambar .... . vii

Daftar Notasi ... . xi

Prakata . . xiii

I. BAB I

Latar Belakang Masalah . . 1

Tujuan dan Manfaat . 4

Pembatasan Masalah ... . 4

Metodologi Pembahasan . . 5

II. BAB II

Umum . . 6

Precast Concrete U Girder .. . 9

Perhitungan Prategang Girder . 12

2.3.1. Desain Material ......................................................................... . 12

2.3.2. Analisa Penampang ................................................................... . 28

2.3.3. Desain Pembebanan .................................................................. . 29

2.3.4. Tegangan-tegangan Izin Maksimum di Betom ......................... . 32

2.3.5. Sistem Prategang ....................................................................... . 33

2.3.6. Sistem Penegangan Tendon ...................................................... . 33

2.3.7. Besar Gaya Prategang ............................................................... . 34

2.3.8. Kehilangan Gaya Prategang ...................................................... . 36


Tahapan Pembebanan . . 42

2.4.1. Tahap Awal ............................................................................... . 42

2.4.2. Tahap Antara . . 43

2.4.3. Tahap Akhir .. . 44

2.5. Pekerjaan Stressing oleh Vorspann System Losinger . . 44

2.5.1. Material Prestressing .... . 44

2.5.2. Peralatan Pekerjaan Stressing ................................................... . 45

2.5.3. Alur Kerja Pekerjaan Stressing ................................................. . 48

2.6. Erection PC U Girder dengan Portal Hoise ........................................ . 49

2.6.1. Survei Lapangan ....................................................................... . 49

2.6.2. Persiapan Lokasi Kerja ............................................................. . 49

2.6.3. Persiapan Stock Girder ............................................................. . 50

2.6.4. Proses Erection ......................................................................... . 51

III. BAB III

Umum . . 52

Perhitungan Precast Concrete U Girder .. . 57

3.2.1. Material ..................................................................................... . 57

3.2.2. Analisa Penampang .................................................................. . 61

3.2.3. Beban-beban yang Berkerja ...................................................... . 69

3.2.4. Momen Tengah Bentang ............................................................ 73

3.2.5. Kabel Prestress ......................................................................... . 78

Prosedur Kerja Stressing . 94

3.3.1. Pekerjaan Instalasi .................................................................... . 94

3.3.2. Pekerjaan Stressing ................................................................... . 96


3.3.3. Stressing Method ...................................................................... . 98

3.3.4. Pekerjaan Grouting ................................................................... . 99

Prosedur Kerja Erection Girder .. . 100

3.4.1. Sistem Erection PC U Girder ................................................... . 100

3.4.2. Pemasangan Portal Hoise ......................................................... . 102

3.4.3. Pengangkatan Girder dengan Gantri Crane .............................. . 102

3.4.4. Menggeser Girder dan Menempatkan ke Posisi Dudukannya .. 103

3.4.5. Finishing dengan Memesang Brussing Pengaman Girder ....... . 103

3.4.6. Pemindahan Alat ke Pier/Pilar Selanjutnya .............................. . 104

Pembahasan . . 112

3.5.1. Alasan Pemilihan PC U Girder ................................................. . 113

3.5.2. Stressing Metode Post-Tension oleh VSL ................................ . 121

3.5.3. Erection Dengan Portal Hise .................................................... . 133

IV. BAB IV

Kesimpulan . . 146

Saran ... . 147

Daftar Pustaka . . xiv


DAFTAR TABEL

Tabel Judul Hal

1. Tabel 2.1 Nilai & 15

2. Tabel 2.2 Kawat-kawat untuk beton prategang 25

3. Tabel 2.3 Strand standart tujuh kawat untuk beton prategang 25

4. Tabel 2.4 Spesifikasi kabel strand 26

5. Tabel 2.5 Relaksasi dasar R1000 untuk Australian steel (AS 3600-1988) 27

6. Tabel 2.6 Relaksasi jangka panjang R~ (%) 28

7. Tabel 2.7 Faktor reduksi kekuatan (ACI 318-83) 32

8. Tabel 2.8 Nilai dengan variasi jenis ducts 37

9. Tabel 2.9 Nilai p dengan variasi ukuran ducts 38

10. Tabel 2.10 Nilai Ksh untuk komponen struktur pasca tarik 40

11. Tabel 2.11 Nilai C 41

12. Tabel 2.12 Nilai Kre dan J 41

13. Tabel 2.13 Tegangan izin untuk batang lentur (Peraturan ACI) 43

14. Tabel 3.1 Hasil analisa tampang Section I (sebelum & sesudah revisi) 62

15. Tabel 3.2 Hasil analisa tampang Section II (sebelum & sesudah revisi) 63

16. Tabel 3.3a Hasil analisa tampang Section III (sebelum revisi) 64

17. Tabel 3.3b Hasil analisa tampang Section III (setelah revisi) 64

18. Tabel 3.4a Hasil analisa tampang Section IV (sebelum revisi) 65

19. Tabel 3.4b Hasil analisa tampang Section IV (setelah revisi) 65

20. Tabel 3.5a Hasil analisa tampang komposit Section I (sebelum revisi) 66

21. Tabel 3.5b Hasil analisa tampang komposit Section I (setelah revisi) 66


22. Tabel 3.6a Hasil analisa tampang komposit Section II (sebelum revisi) 66

23. Tabel 3.6b Hasil analisa tampang komposit Section II (setelah revisi) 66

24. Tabel 3.7a Hasil analisa tampang komposit Section III (sebelum revisi) 56

25. Tabel 3.7b Hasil analisa tampang komposit Section III (setelah revisi) 67

26. Tabel 3.8a Hasil analisa tampang komposit Section IV (sebelum revisi) 67

27. Tabel 3.8b Hasil analisa tampang komposit Section IV (setelah revisi) 67

28. Tabel 3.9a Kesimpulan analisa tampang Section I (sebelum revisi) 67

29. Tabel 3.9b Kesimpulan analisa tampang Section I (setelah revisi) 68

30. Tabel 3.10a Kesimpulan analisa tampang Section II (sebelum revisi) 68

31. Tabel 3.10b Kesimpulan analisa tampang Section II (setelah revisi) 68

32. Tabel 3.11a Kesimpulan analisa tampang Section III (sebelum revisi) 68

33. Tabel 3.11b Kesimpulan analisa tampang Section III (setelah revisi) 68

34. Tabel 3.12a Kesimpulan analisa tampang Section IV (sebelum revisi) 69

35. Tabel 3.9b Kesimpulan analisa tampang Section IV (setelah revisi) 69

36. Tabel 3.13a Hasil perhitungan kabel (sebelum revisi) 79

37. Tabel 3.13b Hasil perhitungan kabel (setelah revisi) 79

38. Tabel 3.14 Angker multi strand DSI 124

39. Tabel 3.15 Dead end anchor DSI 125

40. Tabel 3.16 Dongkrak hidraulik DSI 127


DAFTAR GAMBAR

Gambar Judul Hal

1. Gambar 1.1 Balok U Girder 2

2. Gambar 2.1 Potongan melintang balok U girder ditengah bentang 7

3. Gambar2.2 Penentuan koordinat titik duct tendon 9

4. Gambar 2.3 Instalasi duct 10

5. Gambar 2.4 Girder siap untuk dicor 11

6. Gambar 2.5 Girder yang telah dicor dan akan dipindahkan 11

7. Gambar 2.6 Penurunan PCU girder dari truk container 12

8. Gambar 2.7 Penegangan post-tension 14

9. Gambar 2.8 Kurva tegangan-regangan tipikal untuk beton 18

10. Gambar2.9 Kurva tegangan-regangan berbagai variasi kekuatan tekan

beton 18

11. Gambar 2.10 Modulus tangent dan modulus sekan pada beton 19

12. Gambar 2.11 Kurva regangan-waktu 21

13. Gambar 2.12 Kurva susut-waktu 22

14. Gambar 2.13 Strand prategang 7 kawat (a). standart dan (b). yang

dipadatkan 24

15. Gambar 2.14 PC Strand ASTM A416/A416M-1998 26

16. Gambar 2.15 Koefisien relaksasi k1 (AS 3600-1988) 27

17. Gambar 2.16 Variasi gaya prategang terhadap draw-in pada angkur 38

18. Gambar 2.17 Duct pembungkus tendon 45

19. Gambar 2.18 Angkur pada girder 45


20. Gambar 2.19 Hydraulic Pump PE 550 (1 Phase) 46

21. Gambar 2.20 Hydraulic Jack TCH 46

22. Gambar 2.21 Hydraulic Jack SA 507 / ZPE-7/A (7S) 47

23. Gambar 3.17 Diagram alur kerja stressing 48

24. Gambar 3.24 Diagram alur metode erection PCU Girder dengan Portal

Hoist 89

25. Gambar 3.1 Lay Out Tendon girder L=31.9 m. Proyek pembangunan

Flyover Amplas 53

26. Gambar 3.2 Potongan melintang lay out tendon, Proyek Pembangunan

Flyover Amplas 54

27. Gambar 3.3 Skets bentang girder 55

28. Gambar 3.4 Skets cross section PCU girder ditengah bentang 56

29. Gambar 3.5 Sket cross section girder U 61

30. Gambar 3.6 Section I 62

31. Gambar 3.7 Section II 63

32. Gambar 3.8 Section III 63

33. Gambar 3.9 Section IV 64

34. Gambar 3.10 Cross section balok komposit 65

35. Gambar 3.11 Profil kabel 78

36. Gambar 3.12 Pekerjaan persiapan pra stressing 96

37. Gambar 3.13 Metode stressing 98

38. Gambar 3.14 Proses gouting PC U girder 99

39. Gambar 3.15 Pemotongan kabel strand 100

40. Gambar 3.16 Model portal hoist 101


41. Gambar 3.17 Pengangkatan balok PCU girder 102

42. Gambar 3.18 Proses penggeseran balok PCU girder ketempatnya 103

43. Gambar3.19 Perletakan portal hoise crane sesuai kondisi aktual 104

44. Gambar 3.20 Pengaturan lalu jalur lintas kendaraan 105

45. Gambar 3.21a Pengangkatan U girder tahap I 106

46. Gambar 3.21b Pengangkatan U girder tahap I 107

47. Gambar 3.22a Pengangkatan U girder tahap II 108

48. Gambar 3.22b Pengangkatan U girder tahap II 109

49. Gambar 3.22c Pengangkatan U girder tahap II 110

50. Gambar 3.23 Pemindahan portal hoise ke bentang lain 111

51. Gambar 3.24 Proses erection U girder tampak samping 111

52. Gambar 3.25 Kondisi lokasi kerja proyek Flyover Amplas 112

53. Gambar 3.26 PC Voided slab 115

54. Gambar 3.27 Concrete box girder 117

55. Gambar 3.28 PC I Girder 119

56. Gambar 3.29 Bahan pelapis duct DSI 123

57. Gambar 3.30 Angker multi strand DSI 123

58. Gambar 3.31 Dead end anchor (angker mati) DSI 124

59. Gambar 3.32 Alat pendorong kabel strand DSI 126

60. Gambar 3.33 Proses penarikan baja strand DSI 126

61. Gambar 3.34 Dongkrak hidraulik DSI 127

62. Gambar 3.35 Buttonheads BBR 129

63. Gambar 3.36 Angker hidup VSL 130

64. Gambar 3.37 Dead end (angker mati) VSL 130


65. Gambar 3.38 Dongkrak hidraulik VSL 132

66. Gambar 3.39 Metode erection dengan portal hoise 135

67. Gambar 3.40 Mobile Crane 136

68. Gambar 3.41 Metode erection dengan mobile crane 136

69. Gambar 3.42 Contoh metode erection dengan Launcher Truss 137

70. Gambar 3.43 Letak titik pengangkatan bebrbagai metode erection 138

71. Gambar 3.44 Skets erection PCU girder metode portal hoise 139

72. Gambar 3.45 Skets erection PCU girder metode mobile crane 139

73. Gambar 3.46 Skets erection PCU girder metode luncher truss 140

74. Gambar 3.47a Pengaturan lalu jalur lintas kendaraan saat erection tahap 1 143

75. Gambar 3.47b Pengaturan lalu jalur lintas kendaraan saat erection tahap 1 144

76. Gambar 3.48 Ruang poral hoise 145

77. Gambar 3.49 Ruang mobile crane 146


DAFTAR NOTASI

e = eksentrisitas

Ec = Elastisitas beton

Es = Elastisitas baja strand

f`c = Kuat tekan beton saat masa pelayanan

f`ci = Kuat tekan beton saat awal penegangan kabel

f`td = kekuatan tarik langsung

f`tf = modulus keruntuhan (kekuatan tarik flexural)

Fr = Modulus repture

Io = Inersia penampang

Ix = Inersia arah x

Po = Gaya jacking force

Pi = Initial prestress force

R = Faktor reduksi dari benda uji kubus ke silinder

w = Berat jenis beton

Yb = Jarak dari pusat titik berat ke bawah balok

Ya = Jarak dari pusat titik berat ke atas balok

bk = Tegangan tekan beton

t = Regangan total

e = Regangan elastis

c = Regangan rangkak

sh = Regangan susut


= Faktor reduksi kekuatan

top = Tegangan pada bagian atas balok

bottom = Tegangan pada bagian bawah balok

= Koefisien gesekan

= Pengubah dari sudut kabel dari gaya ke jarak x

= Deviasi angular wobble terhadap variasi selongsong tendon

A = Besar nilai draw in yang ditentukan

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

segala rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas

Akhir ini yang berjudul ANALISA PRESTRESS (POST-TENSION) PADA PRECAST

CONCRETE U GIRDER Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas

Sehubungan dengan selesainya Tugas Akhir ini, maka penulis menyampaikan terima

kasih sebesar-besarnya kepada:


1. Dosen pembimbing penulis, Prof.Dr.-Ing. Johannes Tarigan.

2. Dosen penguji penulis, Ir. Mawardi S.

3. Dosen penguji penulis, Ir. M. Aswin, MT.

4. Dosen penguji penulis, Nursyamsi, ST, MT.

5. Mentor lapangan, Santoso WA, ST.

6. Mentor lapangan, Husein, ST, MT.

7. Teman terdekat saya, Halid Zulkarnain Hrp, ST.

8. Seluruh rekan yang telah ikut membantu saya baik secara moril maupun materil

selama proses penulisan Tugas Akhir saya ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan atau penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh

dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya

membangun sehingga dapat menyempurnakan penulisan selanjutnya. Semoga Tugas

Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Medan, Februari 2009

Cut Retno Masnul

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Proyek Pembangunan Fly Over Amplas Kotamadya Medan ini adalah salah

satu paket dari Satuan Kerja Non Vertikal Tertentu Pembangunan Jalan Dan


Jembatan Metropolitan Medan yang dilakukan oleh Direktorat Jenderal Bina Marga

Departemen Pekerjaan Umum. Proyek ini direncanakan mulai beroperasi pada Juli

2007 hingga Desember 2008. Posisi Fly Over Amplas (selanjutnya disebut FO

Amplas) tepat berada di simpang empat jalan Sisingamangaraja dan jalan

Pertahanan, dimana terminal amplas berada di jalan pertahanan yang sebagian besar

jalur keluar masuk kendaraannya melewati simpangan tersebut. Tidak adanya jalan

alternatif lain menyebabkan terjadinya penumpukan arus kendaraan di lokasi tersebut

yang menyebabkan kemacetan. Jalan Sisingamangaraja merupakan salah satu pintu

gerbang kendaraan memasuki Kota Medan dari arah Tanjung Morawa, dimana jalur

ini nantinya direncanakan menampung volume kendaraan tersebut.

Konstruksi Fly Over Amplas didesain untuk dapat menanggung beban yang

besar berupa:

1. Beban mati (dead load)

2. Beban mati tambahan (additional dead load)

3. Beban hidup (live load)

Bangunan struktural Fly Over Amplas secara garis besar terdiri dari bore pile,

footing, kolom, pier head, girder, dan slab lantai yang kesemuaan-nya berupa beton

bertulang. Dalam konstruksi-nya digunakan beton bertulang biasa cetak di tempat

(cast in place) dan khusus girder digunakan beton prategang pabrikan (precast).

alasan penggunaan girder beton prategang adalah girder jembatan merupakan

structural yang langsung menerima beban lalu-lintas setalah slab yang kemudian

menyalurkan beban tersebut ke kolom dan diteruskan ke pondasi.

FO Amplas menggunakan Precast Concrete U (PCU) sebagai girder-nya yang

terdiri dari balok beton (concrete) segmental pre-cast, yang menggunakan sistem


konstruksi beton prategang. Dengan menggunakan konstruksi beton prategang,

girder dapat didesain dengan efektif dan efisien juga ekonomis namun mampu

menanggung beban konstruksi yang telah direncanakan. Penggunaan beton bertulang

biasa akan menyebabkan dimensi beton dan baja tulangan girder sangat besar, yang

mengakibatkan konstruksi tersebut tidak lagi efektif, efisien dan ekonomis. Proyek

ini merupakan proyek pertama di Medan yang menggunakan U Girder sebagai balok

/ beam.

Gambar 1.1 Balok U Girder

Lingkup pekerjaan pada FO Amplas hingga saat ini telah mencapai pekerjaan

super struktur yaitu erection PCU Girder. Pekerjaan Erection PCU Girder merupakan

pekerjaan untuk menempatkan balok-balok U Girder ke Pier Head. Namun sebelum

dilakukannya erection girder, pekerjaan penting yang harus dilakukan pada girder

adalah proses stressing. Stressing girder adalah proses penarikan kabel tendon yang

ada didalam girder untuk menjadikan girder sebagai beton prategang. Pemberian

tegangan pada kabel tendon (stressing) dapat dilakukan dengan dua sistem, pre-

tensioning dan post-tensioning.

Pre-tensioning adalah prinsip cara penegangan dengan tendon ditegangkan

dengan alat pembantu sebelum tendon dicor atau sebelum beton mengeras dan gaya


prategang dipertahankan sampai beton cukup keras. Post-tensioning adalah prinsip

cara penegangan dengan kondisi beton yang telah terlebih dahulu dicor dan dibiarkan

mengeras sebelum diberi gaya prategangan, dan sistem inilah yang digunakan dalam

proses stressing U girder pada proyek pembangunan FO Amplas.

Penggunaan sistem post-tensioning dipilih karena pertimbangan:

1. Keterbatasan lahan di proyek FO Amplas untuk menjadi lokasi pencetakan

girder.

2. Dibutuhkan bentuk tendon yang melengkung. Pengerjaan stressing dengan

cara pre-tension akan sulit untuk membentuk tendon yang melengkung.

3. Dengan panjang bentang girder 37,9 m, penggunaaan sistem pre-tension akan

mahal dalam hal begisting.

4. Kemudahan pelaksanaan.

Girder pre-cast pada proyek ini dibuat oleh PT. Wijaya Karya Beton (Witon)

dengan jarak antara proyek dan pabrik 30 km. Dengan jarak ini pabrik akan

mengirimkan gider dengan menggunakan container. Panjang container disesuaikan

dengan panjang girder, dan itulah penyebab girder dicetak sebagai beton segmental

yang akan disambung menjadi kesatuan

Metode kerja stressing girder post-tensioning mengutamakan baja dalam posisi

seperti profil yang telah ditentukan, lalu dicor dalam beton (grouting), lekatan

dihindarkan dengan menyelubungi baja dengan membuat saluran/pipa untuk instalasi

kabel. Post-tensioning terdiri atas dua cara, sistem single dan double. Sistem single

adalah sistem stressing kabel strand dengan hanya menarik salah satu ujung kabel

strand saja. Sedang sistem double adalah sistem penarikan kabel strand dengan

mearik kedua ujung kabel.


Spesifikasi alat dan bahan telah memenuhi kebutuhan stressing girder pada

proyek FO Amplas. Pemilihan spesifikasi tersebut telah sesuai dengan hasil

perhitungan dan analisa yang telah dilakukan oleh VSL Engineering Corp. Ltd.

Namun hasil analisa tersebut perlu dianalisa kembali kebenarannya sebagai bahan

pembelajaran. beranjak dari kondisi ini, penulis tertarik mengangkat judul Analisa

Prestress Precast Concrete U Girder Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amlpas

1.2. Tujuan dan Manfaat

Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk menganalisa prestress PCU girder

pada proyek pembangunan FO Amplas, baik analisa perhitungan maupun metode

pelaksanaan stressing, juga analisa metode pelaksanaan erection PCU girder.

Manfaat tulisan ini diharapkan dapat menjadi bahan referensi pembelajaran

tentang beton prategang pada girder U.

1.3. Pembatasan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan masalah sebagai

berikut:

1. Penganalisaan hitungan pra stressing PCU Girder cara penegangan post-

tension dari data VSL pada Proyek Pembangunan FO Amplas Medan. Pada

Tugas Akhir ini dilakukan perhitungan ulang sesuai perhitungan dari VSL

dengan menggunakan mutu beton slab K-350.

2. Metode perhitungan VSL menggunakan batasan teori SNI T-12 2004, Bridge

Management System, AASHTO 1992, dan ACI


3. Penganalisaan metode pelaksanaan pekerjaan stressing PCU Girder, pada

Tugas Akhir ini dikhususkan pada metode pelaksanaan sistem VSL.

4. Penganalisaan metode kerja ereksi PCU girder dengan menggunakan portal

hoist.

1.4. Metodologi Pembahasan

Metode penyusunan laporan yang dilakukan adalah:

1. Dengan mengambil data-data yang diperoleh dari lapangan (data dari PT.

Wijaya Karya. Tbk)

2. Pengolahan data PCU girder kedalam bentuk analisis perhitungan

menggunakan metode teori SNI T-12 2004, Bridge Management System,

AASHTO 1992, dan ACI

3. Analisis metode kerja stressing girder metode VSL metode kerja erection

girder metode portal hoist (WIKA) dengan dibantu oleh beberapa sumber lain

sebagai pendukung yang terdapat dalam literature.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Umum

Girder jembatan Flyover Amplas berupa PCU Girder Prategang dengan

panjang bentang adalah 31.1m dan 37.9 m yang dibagi dalam 4 (empat) sampai 7


(tujuh) segmen, sehingga sebelum proses pemberian tegangan (selanjutnya disebut

stressing) segmental concrete terlebih dahulu disatukan/dilem dan lalu dilakukan

stressing.

Flyover Amplas merupakan bangunan jembatan yang perencanaannya diatur

dalam standart perencanaan jembatan SNI jembatan. Dalam perencanaannya menurut

SNI T-12-2004 umur rencana jembatan pada umumnya disyaratkan 50 tahun.

Namun untuk jembatan penting dan/atau berbentang panjang, atau yang bersifat

khusus, disyaratkan umur rencana 100 tahun.

Perencanaan harus berdasarkan pada suatu prosedur yang memberikan jaminan

keamanan pada tingkat yang wajar, berupa kemungkinan yang dapat diterima untuk

mencapai suatu keadaan batas selama umur rencana jembatan.

Perencanaan kekuatan balok, pelat, kolom beton bertulang sebagai

komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap lentur, geser, lentur dan

aksial, geser dan puntir, harus didasarkan pada cara Perencanaan berdasarkan

Beban dan Kekuatan Terfaktor (PBKT). Untuk perencanaan komponen struktur

jembatan yang mengutamakan suatu pembatasan tegangan kerja, seperti untuk

perencanaan terhadap lentur dari komponen struktur beton prategang penuh,

atau komponen struktur lain sesuai kebutuhan perilaku deformasinya, atau

sebagai cara perhitungan alternatif, dapat digunakan cara Perencanaan berdasarkan

Batas Layan (PBL).

Di samping itu, perencanaan harus memperhatikan faktor integriti

komponen-komponen struktur maupun keseluruhan jembatan, dengan

mempertimbangkan faktor-faktor berikut:

- Kontinuitas dan redundansi.


- Semua komponen struktur jembatan harus mempunyai ketahanan yang

terjamin terhadap kerusakan dan instabilitas sesuai umur jembatan yang

direncanakan.

- Aspek perlindungan eksternal terhadap kemungkinan adanya beban yang tidak

direncanakan atau beban berlebih.

Jembatan Flyover Amplas termasuk dalam golongan jembatan dengan gelagar

tipe box segmental pracetak. Gelagar jembatan terbuat dari bahan beton dengan mutu

600kg/cm^2 yang dikompositkan terhadap lantai beton bertulang dengan mutu 300

kg/cm^2. Bentuk gelagar adalah U beam dengan bentang variatif.

Gambar 2.1. Potongan melintang balok U girder ditengah bentang

Balok girder dengan bentang lebar menuntut perencanaan teknologi tinggi.

Penggunaan beton bertulang biasa akan menjadikan perencanaan sangat boros dan

tidak ekonomis, dimensi balok girder akan sangat besar. Penggunaan beton

prategang dengan balok precast dianggap mampu memenuhi syarat setelah dilakukan

perhitungan terlebih dahulu.


Ada dua metode dan cara pelaksanaan stressing, yaitu metode satu arah (non

balas) dan dua arah (balas) dan cara pre tension dan post-tension. Pada Proyek FO

Amplas digunakan metode perhitungan dan pelaksanaan VSL dengan alat standart

VSL yang telah di-patenkan. VSL merupakan singkatan dari Voorspan System

Loesinger yang diciptakan oleh Loesinger pada tahun 1917 di Bern, Swiss dan

dipatenkan pada tahun 1954.

Girder beton prategang haruslah menggunakan bahan bermutu tunggi agar

mampu menerima gaya prategang dan gaya eksternal yang besar yang akan berkerja

pada girder. Pada girder FO Amplas tahapan pekerjaan yang harus diselesaikan

hingga mencapai pekerjaan pengangkatan girder (erection) adalah sebagai berikut:

1. Perhitungan prategang girder

2. Pelaksanaan stressing girder dan grouting

3. Erection girder

Untuk tahapan pekerjaan (1) dan (2) dilaksanakan dengan metode VSL,

sedangkan pada tahapan (3) menggunkanan portal hoise yang metodenya

dikembangkan sendiri oleh PT. Wijaya Karya, Tbk.

2.2. Precast Concrete U Girder

Pada proyek pembangunan jembatan Flyover Amplas digunakan girder dengan

bentuk U. Bentuk ini setelah melalui tahap perencanaan dianggap mampu menerima

beban struktur dan dianggap lebih ekonomis.


Balok girder yang merupakan beton precast dibuat oleh PT. Wijaya karya

beton. Beton dicetak dengan mengikuti spesifikasi beton pracetak sesuai spesifikasi

umum proyek. PT. Wijaya Karya Beton mendapat perhitungan dasar yang dibuat

oleh PT.VSL untuk pembuatan balok girder. Berikut merupakan langkah-langkah

prosedur fabrikasi precast concrete U girder:

Tahapan Pekerjaan Fabrikasi :

1. Pemasangan tulangan memanjang dan melintang girder.

2. Menentukan ordinat tendon prestress sesuai gambar kerja. Ordinat diukur dari

bottom rebar girder ke as tendon (Y1) atau bagian bawah tendon (Y2). Titik

ordinat tersebut ditandai (marking) dengan menggunakan cat , spidol atau

sejenisnya.

Gambar2.2. Penentuan koordinat titik duct tendon

3. Memasang Support bar dengan cara mengikat support bar ke tulangan

geser/sengkang berdasarkan posisi yang telah di marking.

4. Menyambung duct sesuai dengan Tipe dan panjang tendon yang

direncanakan dengan menggunakan coupler duct dan masking tape / clotch

tape.

5. Memasukkan duct kedalam tulangan balok, kemudian duct diikat ke suport

bar dengan menggunakan kawat ikat.


6. Memasukkan duct kedalam tulangan girder, kemudian duct diikat ke support

bar dengan menggunakan kawat ikat.

Gambar 2.3. Instalasi duct

7. Memasang Casting pada posisi angkur hidup, sebelumnya casting dipasang

terlebih dahulu pada box casting yang terbuat dari multiplek.

8. Memasang bursting steel pada posisi angkur hidup dan angkur mati. Bursting

steel merupakan tambahan penulangan yang berfungsi sebagai penahan gaya

radial untuk mencegah terjadinya retak / pecah pada saat stressing.

9. Menyambung duct ke casting dengan menggunakan masking tape/ clotch

tape. Masking tape berfungsi untuk mencegah masuknya air semen kedalam

duct.

10. Memasang PE grout untuk lubang inlet/outlet saat grouting.

11. Inspeksi bersama kontraktor dan konsultan untuk memeriksa ordinat tendon

prestress dan kelengkapan aksesorisnya.


Gambar 2.4. Girder siap untuk dicor

12. Pemasangan formwork girder

13. Pengecoran.

Gambar 2.5. Girder yang telah dicor dan akan dipindahkan

Balok girder yang telah cukup umur kemudian dibawa menuju lokasi

penggunaan girder yaitu dilokasi proyek. Girder dipindahkan dengan menggunakan


truk container dan setibanya dilokasi proyek girder tersebut diturunkan dengan

menggunakan gentri angkat.

Gambar 2.6. Penurunan PCU girder dari truk container

Balok girder yang berbentuk U memiliki keistimewaan yang terletak pada

susunan tendonnya yang berpasang-pasangan. Susunan ini mengharuskan penarikan

kabel strand pada girder harus menggunakan dua dongkrak sekaligus.

2.3. Perhitungan Prategang Girder

Pada langkah perhitungan besar gaya dongkrak (jacking force) ada beberapa

hal yang harus dipertimbangkan. Adapun hal-hal tersebut adalah:

2.3.1. Disain Material

(1). Beton

Beton yang digunakan untuk konstruksi beton prategang memiliki komposisi

standart yaitu semen, air, agregat dan jika perlu ditambahkan admixture. Besar

perbandingan antar ketiga bahan tersebut tergantung mutu beton yang akan dicapai.

Beton untuk beton prategang biasanya merupakan beton bermutu tinggi. Menurut


ACI, beton yang boleh mengalami prategang adalah beton yang telah berumur 28

hari dengan kuat tekan beton telah mencapai 30 sampai 40 MPA.

Dalam segala hal, beton dengan kuat tekan (benda uji silinder) yang kurang dari 20

MPa tidak dibenarkan untuk digunakan dalam pekerjaan struktur beton untuk

jembatan, kecuali untuk pembetonan yang tidak dituntut persyaratan kekuatan.

Dalam hal komponen struktur beton prategang, sehubungan dengan pengaruh

gaya prategang pada tegangan dan regangan beton, baik dalam jangka waktu

pendek maupun jangka panjang, maka kuat tekan beton disyaratkan untuk tidak lebih

rendah dari 30 MPa.

Besaran mekanis beton yang telah mengeras dapat dibedakan dalam dua

kategori, besaran sesaat atau jangka pendek dan besaran jangka panjang. Besaran

jangka pendek yaitu kuat tekan, tarik, geser, dan kuat yang diukur dengan modulus

elastisitas. Sedang besaran jangka panjang yaitu rangkak dan susut beton.

a. Kuat tekan

Kuat tekan beton tergantung dari jenis campuran, besaran agregat, waktu dan

kualitas perawatan. Beton dengan kekuatan tinggi jelas jauh lebih menguntungkan.

Kuat tekan beton f`c didasarkan pada pengujian benda uji slinder standart 6in. x 12in.

yang diolah pada kondisi laboratorium standart dan diuji pada laju pembebanan

tertentu selama 28 hari. Spesifikasi standart yang digunakan di Indonesia adalah dari

SNI.

Penggunaan bentuk benda uji beton untuk pengetesan kuat tekan memiliki

perbedaan. Benda uji berupa kubus dengan rusuk 150 mm digunakan di Eropa, dan

selinder dengan diameter 150 mm tinggi 300mm digunakan di Amerika dan


Australia. Kuat tekan yang diperoleh dari benda uji kubus akan lebih besar dari

benda uji selinder, dan rasio antara keduanya (R) diberikan pada persamaan berikut

(Bridge Management System):

+=

CR bk

log*2.076.0 (2.1)

dengan :

bk = Tegangan pada benda uji kubus

c = 150

Maka besarnya f`c

f`c = R * cu (2.2)

Nilai f`c desain tidak sama dengan kuat tekan silinder rata-rata, namun kuat

tekan silinder yang dipandang minimum

Gambar 2.7 . Penegangan post-tension [Gilbert,1990]

Ketentuan beton untuk post-tension terlihat pada (Gambar 2.7). Sebagian besar

komponen struktur beton prategang dibebani oleh tegangan yang tinggi. Jika kita

tinjau beton prategang diatas dua perletakan (seperti pada gambar) maka terlihat


serat-serat atas tertekan kuat akibat beban eksternal yang besar, serat bawah tertekan

pula saat peralihan gaya prategang. Selain itu sementara bagian tengah bentang

menahan momen lentur yang terbesar, bagian tepi/ujung menahan dan

mendistribusikan gaya prategang. Sehingga pada komponen beton prategang lebih

diutamakan keseragaman kekuatan beton.

Untuk menentukan kekuatan beton pada t waktu pada umur beton 28 hari

dengan menggunakan persamaan

)28(`` cft

tcf +

= (2.3)

dengan:

f`c(t) = kekuatan beton umur t hari

f`c(28) = kekuatan beton usia 28 hari

Dan nilai & pada tabel berikut

Kondisi

Normal Portland cement

Beton moist cured 4.0 0.85

Beton steam cured 1.0 0.95

High early cement

Beton moist cured 2.3 0.92

Beton steam cured 0.7 0.98

Tabel 2.1 . Nilai & [Gilbert,1990]

b. Kuat tarik


Kuat tarik beton relative sangat kecil. Pendekatan yang baik untuk kuat tarik

beton fct adalah 0.10f`c


Kuat geser lebih sulit ditentukan dengan cara eksperimental dibandingkan

dengan pengujian-pengujian lainnya dikarenakan sulitnya untuk mengisolasi

tegangan geser dari tegangan lainnya. Hal ini mengakibatkan perbedaan hasil

besarnya kuat geser beton yang dilaporkan diberbagai studi literature, mulai dari

20% hingga 85% dari kuat tekan pada kasus-kasus dimana geser langsung terjadi

bersamaan dengan tekan. Kontrol desain structural jarang didasarkan pada kuat

geser karena besarnya kuat geser itu sendiri dibatasi secara kontiniu pada nilai yang

lebih kecil untuk mencegah beton mengalami tarik diagonal.

Untuk keperluan analisa, Gambar 2.8 dan Gambar 2.9 merupakan grafik

tegangan-regangan beton berbagai variasi kuat tekan beton. Dari grafik dapat

disimpulkan:

1. Semakin rendah kekuatan beton, semakin tinggi regangan gagalnya

2. Panjang bagian yang semula linier akan bertambah untuk kuat tekan beton

yang semakin besar.

3. Ada reduksi yang sangat nyata pada daktalitas untuk kekuatan yang

meningkat.


Gambar 2.8. Kurva tegangan-regangan tipikal untuk beton [Nawy,2001]

Gambar2.9. Kurva tegangan-regangan berbagai variasi kekuatan tekan beton

[Nawy,2001]

d. Modulus elastisitas beton (Ec)

Kurva tegangan-regangan pada Gambar 2.10 berbentuk linier pada tahapan

pembebanan awal, maka modulus elastis young hanya dapat diterapkan pada tangent

kurva dititik asal. Kemiringan awal dari tangent dikurva didefenisikan sebagai

modulus tangent awal. Kemiringan garis lurus yang menghubungkan titik asal

dengan tegangan tertentu (sekitar 0.4 f`c) merupakan modulus elastis sekan beton,

yang nilainya merupakan nilai modulus elastisitas yang digunakan dalam disain.

Memenuhi asumsi praktis bahwa regangan yang terjadi selama pembebanan pada


dasarnya dapat dianggap elastis, dan bahwa regangan selanjutnya akibat beban

disebut rangkak.

Gambar 2.10. Modulus tangent dan modulus sekan pada beton [Nawy,2001]

Modulus elastisitas beton, Ec , nilainya tergantung pada mutu beton, yang

terutama dipengaruhi oleh material dan proporsi campuran beton. Namun untuk

analisis perencanaan struktur beton yang menggunakan beton normal dengan kuat

tekan yang tidak melampaui 60 MPa, atau beton ringan dengan berat jenis yang tidak

kurang dari 2000 kg/m3 dan kuat tekan

Yang tidak melampaui 40 MPa, nilai Ec bisa diambil sebagai:

Ec = w1.5*0.043 bk* (2.7)

Dalam kenyataan nilainya dapat bervariasi 20%. wc menyatakan berat jenis

beton dalam satuan kg/m3, fc menyatakan kuat tekan beton dalam satuan MPa, dan

Ec dinyatakan dalam satuan MPa. Untuk beton normal dengan massa jenis sekitar

2400 kg/m3, Ec boleh diambil sebesar 4700fc, dinyatakan dalam MPa .


e. Rangkak

Rangkak atau aliran material lateral adalah peningkatan regangan terhadap

waktu akibat beban yang terus menerus berkerja. Deformasi awal akibat beban

adalah regangan elastis, sementara regangan tambahan akibat beban yang sama yang

terus berkerja adalah regangan rangkak.. Asumsi ini karena deformasi awal yang

tercatat hanya berupa sedikit efek yang bergantung pada waktu. Pada Gambar.

terlihat bahwa laju rangkak berkurang seiring bertambah waktu. Rangkak tidak dapat

diamati secara langsung, namun dapat ditentukan dengan mengurangkan regangan

elastis dengan regangan susut dari deformasi total. Meskipun rangkak dan susut

merupakan fenomena yang tidak independent, dapat diasumsikan bahwa superposisi

tegangan berlaku, sehingga

Regangan total )( t = Regangan elastis )( e + rangkak )( c + susut )( sh (2.8)

Gambar 2.11. Kurva regangan-waktu [Nawy,2001]

Rangkak sangat berkaitan dengan susut, dan sebagai aturan umum bahwa beton

yang menahan susut juga cenderung sedikit mengalami rangkak, karena keduanya

berkaitan dengan pasta semen yang terhidrasi. Dengan demikian rangkak


dipengaruhi oleh komposisi beton, kondisi lingkungan dan benda uji, namun secara

prinsip rangkak bergantung pada pembebanan sebagai fungsi waktu.

Rangkak mengakibatkan meningkatnya defleksi balok dan slab, dan

mengakibatkan hilangnya gaya prategang. Untuk jangka waktu yang lebih lama lagi

rangkak dapat mengakibatkan meningkatnya tegangan pada beton yang

mengakibatkan kegagalan pada beton.

f. Susut

Pada dasrnya ada dua jenis susut, susut plastis dan susut pengeringan. Susut

plastis terjadi selama beberapa jam pertama sesudah pengecoran beton segar

dicetakan. Permukaan yang diekspose seperti plat lantai akan lebih dipengeruhi oleh

udara kering karena besarnya permukaan udara kontak.. Susut pengeringan terjadi

sesudah beton mongering dan sebagian besar proses hidrasi kimiawi dipasta semen

telah terjadi.

Susut pengeringan adalah berkurangnya volume elemen apabila terjadi

kehilangan kandungan air akibat penguapan . Penyusutan merupakan fenomena yang

sedikit berbeda dengan rangkak. Jika pada rangkak beton dapat kembali seperti

semula jika beban dilepas, susut pada beton tidak akan membuat beton kembali ke

volume awal jika beton tersebut direndam. Pada Gambar 2.12 dapat terlihat laju

susut terhadap waktu. Dapat terlihat beton dengan umur yang lebih tua mengalami

susut yang lebih kecil karena beton dengan usia lebih tua akan lebih tahan terhadap

tegangan dan ini berarti beton mengalami lebih sedikit susut.


Gambar 2.12. Kurva susut-waktu [Nawy,2001]

Faktor-faktor yang mempengaruhi susut pengeringan:

- Agregat. Agregat beraksi menahan susut pada semen. Jadi beton dengan kandungan

agregat lebih banyak akan lebih tahan terhadap susut

- Rasio air/semen. Semakin tinggi rasio air/semen, semakin besar pula efek susut.

- Ukuran elemen beton. Semakin besar elemen beton, maka semakin kecil susutnya

- Kondisi kelembaban disekitar. Pada daerah dengan kelembaban yang tinggi laju

susut akan lebih kecil

- Banyaknya penulangan. Beton bertulang akan lebih sedikit mengalami susut

disbanding dengan beton polos.

- Bahan additive. Penambahan bahan yang bersifat untuk mempercepat pengerasan

beton akan mengakibatkan beton banyak mengalami susut.

- Jenis semen. Semen jenis cepat kering akan mengakibatkan beton banyak

mengalami susut.

- Karbonansi. Susut karbonansi diakibatkan oleh reaksi antara karbondioksida (CO2)

yang ada di atmosfer dan yang ada di pasta semen. Banyaknya susut gabungan

bergantung pada urutan proses karbonasi dan pengeringan. Jika keduanya terjadi

secara simultan, maka susut yang terjadi akan lebih sedikit.


(2). Baja

a. Baja prategang

Baja pada konstruksi beton prategang merupakan penyebab terjadinya

pemendekan pada beton dikarenakan pengaruh rangkak dan susut. Kehilangan gaya

prategang pada baja sesaat setelah penegangan pada baja akibat gesekan disepanjang

tendon atau saat pengangkuran ujung (draw-in) akan mempengaruhi gaya prategang

pada beton dengan angka yang cukup signifikan.

Untuk tujuan ke-efektif-an desain, total kehilangan gaya prategang harus relatif

kecil dibandingkan gaya prategang yang berkerja. Kondisi ini dipengaruhi oleh jenis

baja prategang yang digunakan dalam konstruksi. Pada proyek FO Amplas baja yang

digunakan adalah baja strand sebagai tulangan prategang dan baja tulangan biasa

sebagai tulangan geser.

Baja yang digunakan sebagai tulangan prategang merupakan jenis uncoated

stress relieve seven wire strand low relaxation. Baja strand merupakan jenis yang

paling banyak digunakan untuk penegangan post-tension. Strand yang digunakan

pada proyek ini sesuai spesifikasi ASTM A416. Baja strand difabrikasi dengan

memuntir beberapa kawat secara bersamaan. Seven wire strand terdiri dari 7 (tujuh)

untaian kawat, dengan posisi kawat 1 (satu) untai ditengah dan 6 (enam) sisanya

mengelilingi satu kawat pusat. Strand low relaxation digunakan untuk mencapai

konstruksi yang efisien.


Gambar 2.13. Strand prategang 7 kawat (a). standart dan (b). yang dipadatkan

Kawat-kawat stress-relived adalah kawat tunggal yang ditarik dingin yang

sesuai dengan standart ASTM A421; strss-relived strand mengikuti standart ASTM

A 416. Strand terbuat dari tuju buah kawat dengan memuntir enam diantaranya pada

pitch sebesar 12 sampai 16 kali diameter disekeliling kawat lurus yang sedikit lebih

besar. Pelepasan tegangan dilakukan setelah kawat-kawat dijalin menjadi strand.

Besar geometris kawat dan strand sebagaimana disyaratkan ASTM masing-masing

tercantum dalam Tabel 2.2 dan Tabel 2.3

Tabel 2.2. Kawat-kawat untuk beton prategang [Nawy,2001]


Tabel 2.3. Strand standart tujuh kawat untuk beton prategang [Nawy,2001]

Pada proyek ini digunakan baja strand dengan spesifikasi PC strand ASTM

A416 / A416M 1998 Grd 270 Low Relaxation, merek : Kingdom

()

()

()

/1000

()

1%

()

(%)

1000

(%)

250

9.53

0.41

51.61 405 89.0 80.1

3.5

2.5

:0.770.85 : 0.150.30 :).600.90

11.11 69.68 548 120.1 108.1 12.70 92.90 730 160.1 144.1 15.24 139.35 1094 240.2 216.2

9.53 54.84 432 102.3 92.1


270

11.11 +0.66 0.15

74.19 582 137.9 124.1 3.5

3.5

:0.025 :0.025 12.70 98.71 775 183.7 165.3

15.24 140.00 1102 260.7 234.6

Tabel 2.4. Spesifikasi kabel strand [Booklet Proyek FOA]

Gambar 2.14. PC Strand ASTM A416/A416M-1998

b. Relaksasi baja

Jika baja prategang ditarik hingga mencapai perpanjangan yang constant dan

dijaga tetap pada selang waktu tertentu maka akan terlihat gaya prategang pada baja

tersebut akan berkurang secara perlahan, besarnya kehilangan tergantung waktu dan

suhu. Kehilangan gaya prategang seperti ini disebut dengan relaksasi baja (R).

Menurut besar nilai relaksasinya, baja prategang terbagi dua jenis yaitu baja

prategang relaksasi normal dan baja prategang relaksasi rendah. Untuk pemakaian

jangka panjang, baja prategang relaksasi rendah lebih sering dipergunakan karena

lebih menguntungkan. Percobaan untuk mengetahui besarnya nilai relaksasi baja

dilakukan dalam waktu 1000 jam pada tegangan konstan pada suhu 20 derajat

Celcius. Tegangan awal bervariasi antara 60-80% dari tegangan tarik ultimate dan

dengan ppi f7.0= . Maka hasil percobaan dinyatakan sebagai R1000. Untuk baja

Australia nilai R1000 diberikan pada tabel berikut:

Type of Steel R1000 (%) Low Relaxation R1000 (%) Normal Relaxation


Stress relieved wire 2.0 6.5 Stress-relieved strand 2.5 7.0 Alloy steel bars 2.5 7.0

Tabel 2.5. Relaksasi dasar R1000 untuk Australian steel (AS 3600-1988) [Gilbert,1990]

Maka besarnya relaksasi baja (%) setelah waktu t dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan berikut

( )[ ]176.0100021 38.5log tRkkR = (2.9)

dengan:

k1 = tergantung tegangan awal pada tendon (Gambar 2.15)

k2 = tergantung temperature rata-rata, dapat digunakan T/20 nilainya tidk lebih dari

1.0.

Gambar 2.15. Koefisien relaksasi k1 (AS 3600-1988) [Gilbert,1990]

Relaksasi jangka panjang pada baja prategang diajukan oleh CEB-FIP (1987)

adalah pada (Tabel 2.6)

pi/fp 0.6 0.7 0.8 Normal relaxation steel 6 12 25 Low relaxation steel 3 6 10

Tabel 2.6. Relaksasi jangka panjang R~ (%) [Gilbert,1990]

2.3.2. Analisa Penampang

(1). Tampang U balok girder (Precast)


Tampang U balok girder terdiri dari 2 bangun sederhana trapezium dan persegi

panjang. Sehingga dalam penentuan rumus untuk analisa tampang dapat digunakan

rumus-rumus yang sederhana.

a. Luas

Luas bangun dapat dihitung dengan menggunakan rumus luas trapezium:

Luas (Area) = (sisi atas + sisi bawah) x tinggi (2.10)

b. Jarak titik berat

Jarak titik berat yang dihitung dari arah Y dari bagian bawah tampang menurut

bentuk trapezium dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

Jarak titik berat arah Y (Yb) = ( )( )babah

++

32 (2.11)

c. Inersia Ix

Inersia bangun arah x, Ix untuk bangun seperti tampang haruslah dijumlahkan

dengan inersia tambahan. Inersia awal dapat dihitung sesuai persamaan inersia untuk

bangun trapezium, lalu dijumlahkan dengan inersia tambahannya.

Inersia (Io) = ( )( )bababah

+++

364 223 (2.12)

Inersia arah x (Ix) = Io + (Luas * d^2) (2.13)

d. Modulus section (W)

Besarnya modulus tampang dapat dihitung dengan membagikan Inersia arah x

(Ix) dengan jarak titik berat keseluruhan, atau secara matematis dapat dituliskan:


Wa = Ix / Ya (2.14)

Wb = Ix /Yb (2.15)

(2). Tampang Komposit

Untuk nilai-nilai pada analisa tampang komposit besarnya dapat dihitung

dengan menjumlahkan komponen precast dengan slab-nya.

2.3.3. Desain Pembebanan

Beban-beban yang berkerja pada desain struktur girder pada proyek Flyover

Amplas adalah:

- Beban mati tetap

- Beban mati tambahan

- Beban hidup

a. Beban mati tetap dan beban mati tambahan (Dead load)

Yang termasuk dalam beban mati adalah berat sendiri beton girder, slab lantai,

aspal dan diaphragma. Besarnya beban tergantung pada berat jenis komponen-

komponen tersebut.

b. Beban hidup (Live load)

Yang termasuk dalam beban hidup (live load) adalah beban dinamik izin

(DLA), Knife edge load (KEL), distribution load,dan live load. Dari Bridge

Management System (BMS) Volume 1, Chapter 2.3.2- Traffic Loads ditentukan:

- Dinamik Load Allowance (DLA) (2.16)

Untuk bentang


Untuk 50 < bentang < 90 m, besar DLA = 1+(0.0025*bentang+0.175)

Untuk bentang >= 90 m, besar DLA = 1+0.3 = 1.3

- Knife Edge Load (KEL) (2.17)

Dari peraturan ini ditetapkan nilainya 4.40 ton/m`

- Distribution Factor (DF) (2.18)

Dari peraturan ini ditetapkan nilainya 1.00

- Distribution load (2.19)

Untuk bentang 30 m, q = 0.8 * (0.5 + 15/bentang) t/m^2

- Live load

Distribution load

q` = DF * DF * q * s (2.20)

Line load

p` = DF * DLA * KEL * s (2.21)

dengan

s = lebar slab komposit

c. Perhitungan momen ditengah bentang

Momen ditengah bentang dihitung sesuai dengan persamaan untuk mengetahi

momen tengah bentang pada balok diatas dua perletakan.

M = l/L * q * l/2 (2.22)

Dengan:

M = momen mid span


l = jarak dari pinggir bentang ke titik perhitungan

L = Lebar bentang

d. Perhitungan momen ultimate

Berdasarkan peraturan ridge Management System (BMS) Volume 1- page 2.6,

besarnya momen ultimate total dapat dihitung dengan persamaan (2.23):

Ultimate total = 1.2*beam + 1.3*slab + 2*asphalt + 1.2*diaphragm + 2*live load

Perhitungan menurut ACI 318-83 (1983), pendesainan beban menggunakan

kekuatan batas. Perencanaan kekuatan pada potongan melintang yang menjadi hasil

dari kekuatan batas (kekuatan ultimate Ru ), dan factor reduksi kekuatan ( ). Faktor

reduksi kekuatan merupakan factor keamanan sebagai variable pengontrol kekuatan

bahan, posisi baja, dimensi beton, kesalahan pada prosedur perencanaan maupun ke-

daktail-an bahan tersebut.

Ru R*

Dengan:

Ru = Beban ultimate

R* = Beban terfaktor rencana

Jenis Aksi ( )

(a) Flexure (dengan atau tanpa tegangan aksial) dan tegangan aksial 0.9

(b) Kompresi aksial dan kompresi aksial dengan flexure

- Tulangan spiral

- Tulangan biasa

0.75

0.70


Untuk kompresi aksial kecil, ( ) dapat membesar secara linier dari nilai (b), dan

untuk kompresi aksial mendekati 0 pdigunakan (a)

(c) Geser dan torsi 0.85

(d) Bearing pada beton 0.7

Tabel 2.7. Faktor reduksi kekuatan (ACI 318-83) [Gilbert,1990]

2.3.4. Tegangan-Tegangan Izin Maksimum di Beton

Menurut AASHTO 1992, Chapter 9.15.2.1-Design, besarnya tegangan-tegangan izin

maksimum di beton adalah mengikuti:

- Tegangan beton sebelum kehilangan rangkak dan susut

Tekan

- Komponen struktur pratarik = 0.6 f`ci (2.24)

- Komponen struktur pasca tarik = 0.55 f`ci (2.25)

Tarik

- Daerah tarik yang semula tertekan tidak ada tegangan sementara

- Daerah tanpa penulangan lekatan = cif `*8.0 (2.26)

- Tegangan beton pada kondisi beban kerja

Tekan = 0.40 f`c (2.27)

Tarik pada daerah yang semula tertekan

- Komponen struktur dengan penulangan lekatan = cf `*59.1 (2.28)

- Komponen struktur tanpa penulangan lekatan = 0

- Tegangan tekan beton saat transfer

Besarnya f`ci dapat ditentukan dengan persamaan:

f`ci = 80%*f`c (2.29)


2.3.5. Sistem Prategang

Sistem prategang yang digunakan pada girder FO Amplas adalah sistem

perimbangan beban (balancing). Konsep ini terutama menggunakan prategang

sebagai usaha untuk membuat seimbang gaya-gaya pada sebuah gelagar. Pada

keseluruhan desain struktur beton prategang, pengaruh beton prategang dipandang

sebagai keseimbangan berat sendiri sehingga balok girder yang mengalami lenturan

tidak akan mengalami tegangan lentur pada kondisi terbebani.

Girder didesain dengan sistem prategang penuh yang berarti komponen struktur

didesain pada beban kerja tidak terjadi tegangan tarik. Namun dalam pelaksanaannya

tergantung besar beban yang akan berkerja.

2.3.6. Sistem Penegangan Tendon

Sistem penegangan tendon pada proyek FO Amplas ini adalah sistem post-

tension (pasca tarik) mekanik dengan bantuan dongkrak. Sistem pasca tarik adalah

suatu sistem prategang kabel tendon dimana kabel ditarik setelah beton mengeras.

Jadi sistem prategang hampir selalu dikerjakan pada beton yang telah mengeras, dan

tendon-tendon diangkurkan pada beton tersebut segera setelah gaya prategang

dilakukan.

Pada sistem post-tension mekanis, dongrak digunakan untuk mearik baja strand

dengan reaksi yang berkerja melawan beton yang telah mengeras. Penggunaan

dongkrak hidrolik bertujuan untuk kemudahan pengoperasian alat dan dengan

kapasitas alat yang besar. Pada proyek FO Amplas sistem ini diberikan pada girder

beton precast segmental.


Pada sistem post-tension di proyek ini, untuk mengalihkan gaya prategang ke

beton diperlukan bantuan alat mekanis yaitu angkur ujung (struktur dengan

pengangkuran ujung). Komponen stuktur post-tension menyelubungi tendon-nya

dengan cara peng-grouting-an selongsong. Grouting adalah proses peng-injeksi-an

air semen dan pasir halus yang dilakukan setelah selesai proses stressing. Rekatan

pada tendon sistem penegangan post-tension dicapai dengan pelaksanaan grouting.

2.3.7. Besar Gaya Prategang

a. Jacking force

Gaya prategang yang diberikan pada kabel strand merupakan gaya prategang

initial (jacking force) yang besarnya belum dikurangi oleh besar kehilangan gaya

prategang akibat kehilangan jangka pendek dan jangka panjang.

Dalam perhitungan, besarnya gaya prategang initial (jacking force) adalah

Po = 72% Ultimate Tensile Strength (2.30)

b. Saat awal ditengah bentang

Tegangan dibagian atas

top = Pi/Acp Pi.e/Wa + Mbs/Wa (2.31)

Tegangan dibagian bawah

bottom = Pi/Acp Pi.e/Wb + Mbs/Wb (2.32)

c. Saat servis ditengah bentang

Tegangan dibagian atas


top = Pe/Acp (Pe.e-Mbp)/Wap + Mbp/Wac (2.33)

Tegangan dibagian bawah

bottom = Pe/Acp (Pe.e-Mbp)/Wbp + Mbh/Wbc (2.34)

Dengan :

Pi = Initial prestress force

Wa = Modulus section bagian atas balok precast

Mbs = Momen akibat berat sendiri

e = eksentrisitas

Wb = Modulus section bagian bawah balok precast

Pe = Gaya pratengang efektif

Wac = Modulus section bagian atas balok komposit

Mbp = Momen akibat berat beton (Precast beam + slab + Diaph)

Mbc = Modulus section bagian bawah balok komposit

Wap = Modulus section bagian atas balok precast

Wbp = Modulus section bagian bawah balok precast

Mbp = Momen akibat beban tambahan (aspal + Live load)

2.3.8. Kehilangan Gaya Prategang

Kehilangan gaya prategang adalah hal yang pasti terjadi pada konstruksi beton

prategang. Kehilangan yang terjadi terbagi dalam 2 (dua) tahapan yaitu saat gaya

prategang diberikan pada beton (saat transfer) yang disebut dengan kehilangan


seketika (Pj), dan kehilangan yang dipengaruhi oleh waktu (kehilangan jangka

panjang).

Kehilangan seketika = Pj Pi

dengan Pi = kehilangan gaya prategang sesaat setelah transfer

Kehilangan jangka panjang = Pj - Pe

dengan Pe = Total kehilangan gaya prategang pada tendon

Kehilangan gaya prategang seketika dikarenakan hal:

a. Pemendekan elastis pada beton sesaat setelah transfer

b. Gesekan pada selongsong tendon

c. Slip anchorage

Sedang kehilangan jangka panjang dapat dikarenakan banyak hal, namun yang

paling memberikan pengaruh besar adalah:

a. Pengaruh rangkak pada baja

b. Pengaruh susut pada baja

c. Relaksasi pada baja

(1). Kehilangan jangka pendek

a. Pemendekan elastis pada beton (ES)

Pada sistim penarikan post-tension dengan jumlah kabel banyak, pemendekan

elastis pada beton terjadi pada saat proses tendon diangkur-kan. Pemendekan elastis

dengan nilai maximum pada tendon yang pertama kali stressing, dan nilai minimum

pada tendon yang terakhir kali stressing. Besarnya pemendekan elastis pada beton

dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dari ACI 318-95, Chapt.18.6 berikut

ES = (Kes*Es*fcir/Ec)*As (2.35)


b. Gesekan di sepanjang tendon (W)

Pada sistim penarikan post-tension, gesekan antara tendon dengan

selongsongnya tentu tidak dapat dihindarkan. Gesekan yang terjadi akan mengurangi

besar gaya prategang yang diterima tendon. Besar kehilangan gaya prategang akibat

hal ini menurut AASHTO 1992, Chapt.9.16.1 dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan:

Px = Po * ( )xke *+ (2.36)

Dengan:

Px = Gaya pada tendon ditiap titik x

Po = Gaya pada tendon di ujung dongkrak (jacking force)

= Koefisien gesekan

t = Pengubah dari sudut kabel dari gaya ke jarak x

p = Deviasi angular wobble terhadap variasi selongsong tendon

Adapun nilai dan p adalah:

Jenis Selongsong Tendon (Ducts)

For strand in bright and zinc coated metal ducts

For greased and wrapped wire or strand

For strand in an unlined concrete ducts

0.20

0.15

0.50

Tabel 2.8. Nilai dengan variasi jenis ducts [Ned,1993]

Selongsong Tendon (Ducts) p

mm50

mmand 9050 >

024.0016.0 p


mmand 14090 >

For flat metal ducts

For greased and wrapped bars

016.0012.0 p

012.0008.0 p

024.0016.0 p

008.0=p

Tabel 2.9. Nilai p dengan variasi ukuran ducts [Ned,1993]

c. Slip anchorage (A)

Slip atau draw-in pada tendon terjadi setelah proses stressing dilakukan dan

tendon akan diangkur-kan ke beton. Besar-nya slip tergantung pada jenis angkur.

Untuk jenis angkur wedge yang biasa digunakan pada baja strand, besar slip

( ) sekitar 6 mm. Nilai ( ) juga dipengaruhi oleh jarak spasi pada angkur

Kehilangan gaya prategang pada bagian ini hampir mirip dengan kehilangan

akibat gesekan, bedanya hanya pada nilai dan p yang bernilai sama sehingga

besar ( ) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.15). Dari persamaan

tersebut dapat digambarkan grafik hubungan antara gaya prategang dengan jarak dari

angkur seperti pada (Gambar 2.13)

Gambar 2.16. Variasi gaya prategang terhadap draw-in pada angkur [Gilbert,1990]

Untuk mengitung besar kehilangan slip angkur pada yang terjadi di-x m, maka

digunakan persamaan


x = )/(** mEsAsd (2.37)

Dengan :

d = draw in

As = Luasan penampang baja prategang

Es = Elastisitas baja strand

m = (Po-P)/L (2.38)

Dengan :

Po = Gaya prategang awal

P = Gaya prategang sisa (akibat gesekan) x = L

L = Panjang bentang

(2). Kehilangan jangka panjang

a. Rangkak pada baja (CR)

Penelitian yang telah dilakukan dan diinformasikan melalui banyak literature

mengindikasikan bahwa aliran pada material terjadi disepanjang waktu apabila ada

beban atau tegangan. Deformasi atau aliran lateral akibat tegangan longitudinal

disebut rangkak. Kehilangan rangkak terjadi hanya pada struktur yang dibebani

secara terus menerus. Besarnya nilai kehilangan gaya prategang yang terjadi akibat

rangkak dapat dihitung melali persamaan (ACI 318-95, Chapt.18.6)

CR = Kcr * (Es/Ec) * (fcir-fcds) (2.39)

Dengan:

Kcr = 2.0 untuk komponen struktur pratarik

= 1.6 untuk komponen struktur pasca tarik

fcir = Tegangan dibeton pada level pusat berat baja segera setelah transfer


fcds = Tegangan dibeton pada level pusat berat baja akibat semua beban mati

tambahan yang berkerja setelah prategang diberikan

b. Susut pada beton (SH)

Kehilangan gaya prategang akibat susut pada baja dipengaruhi oleh besarnya

regangan susut baja ( )c . Regangan susut pada beton dibagian tendon dipengaruhi

oleh tegangan pada beton pada daerah itu. Tegangan beton bervariasi terhadap

waktu, maka akan sulit ditentukan besarnya. Nilai kehilangan gaya prategang yang

hilang akibat susut pada beton dapat dihitung melalui persamaan berikut (ACI 318-

95, Chapt.18.6)

SH = 8.2E-06*Ksh*Es*(1-0.06*V/S)*(100-RH) (3.40)

Dengan nilai Ksh diberikan pada Tabel 2.10

Tabel 2.10. Nilai Ksh untuk komponen struktur pasca tarik [Nawy,2001]

c. Relaksasi pada baja

Kehilangan gaya pada tendon akibat relaksasi dipengaruhi oleh tegangan izin baja

strand. Seperti halnya dengan rangkak dan susut, tegangan pada baja menurun

sejalan dengan waktu. Penurunan-nya akan menjadi semakin cepat jika ditambah lagi

dengan pengaruh relaksasi. Untuk mengetahui besarnya kehilangan gaya prategang


akibat relaksasi baja yang dipengaruhi oleh rangkak dan susut, dapat digunakan

persamaan berikut (ACI 318-95, Chapt.18.6)

RE = (Kre-J*(SH+CR+ES))*C (3.41)

Dengan Kre, J, dan C diberikan pada tabel (2.11), dan (2.12)

Tabel 2.11. Nilai C [Nawy,2001]

Tabel 2.12. Nilai Kre dan J [Nawy,2001]

2.4. Tahapan Pembebanan


Salah satu pertimbangan istimewa pada beton prategang adalah banyaknya

tahapan pembebanan saat komponen struktur dibebani. Tahapan pembebanan pada

beton prategang precast yang pada tulisan ini dihususkan pada girder FO Amplas,

sedikitnya ada 3 (tiga) yaitu tahap awal saat pemberian gaya prategang, tahap

pengangkatan dan pengangkutan, lalu tahap akhir saat beton menerima beban

eksternal.

2.4.1. Tahap awal

Pembebanan tahap awal merupakan pemberian gaya prategang terhadap girder

tetapi belum dibebani oleh beban eksternal. Tahap ini dapat dibagi dalam beberapa

tahap:

(1). Sebelum diberi gaya prategang. Pada masa sebelum diberi gaya prategang, beton

girder masih lemah dalam memikul beban, oleh karena itu harus dicegah agar tidak

terjadi kehancuran pada ujung girder. Harus diperhitungkan susut beton, dan retakan

yang timbul akibat sust tersebut. Curing beton harus diperhatikan sebelum peralihan

gaya prategang.

(2). Pada saat diberi gaya prategang. Besarnya gaya prategang yang berkerja pada

tedon saat proses stressing dapat membuat kabel strand putus jika pemberian gaya

melebihi tegangan maksimum strand atau jika strand dalam kondisi rusak. Beton

mermutu rendah atau belum cukup umur juga dapat hancur pada tahapan ini.

Tegangan Tahapan beban Tegangan Izin Baja 1. Akibat jacking force 0.80fpu atau 0.94fpy


2. Segera setelah pengangkuran tendon 0.70fpu Beton 1. Segera setelah peralihan, sebelum kehilangan

2. Setelah terjadi kehilangan

Tekan - 0. 60f`ci Tarik-0.25 f`ci (kecuali pada ujung balok diatas dua tumpuan

0.5 f`ci diizinkan) Tekan - 0.45f`c Tarik - 0.50 f`ci

Tabel 2.13. Tegangan izin untuk batang lentur (Peraturan ACI) [Ned,1993]

(3). Pada saat peralihan gaya prategang. Untuk komponen struktur post-tension

peralihan beban berlangsung secara bertahap, gaya prategang pada tendon dialihkan

ke beton satu-per satu tendon. Pada keadaan ini gaya eksternal belum berkerja

kecuali berat sendirinya. Gaya prategang awal setelah terjadi kehilangan juga ikut

menentukan desain girder. Girder dengan panjang bentang tersebut diatas yang

terletak diatas dua tumpuan, akibat berat sendirinya akan menimbulkan momen

positif ditengah bentang. Oleh karena itu maka gaya yang diberikan pada girder

harus dapat mengimbangi kondisi seperti ini.

2.4.2. Tahap Antara

Pembebanan tahap ini ada karena girder proyek FO Amplas merupakan beton

precast yang mengalami proses perpindahan dari pabrik ke lokasi teakhirnya.

Tahapan antara merupakan tahapan pembebanan selama girder dalam masa

pengangkutan dan pengangkatan, termasuk masa saat girder dalam proses erection.

Cara pengangkatan dan pengangkutan balok girder harus diperhitungkan

dengan baik. Pengangkatan dengan cara yang salah dapat mengakibatkan balok

girder retak atau bahkan mungkin patah.


2.4.3. Tahap akhir

Pembebanan tahap akhir merupakan tahapan dimana beban rencana telah

berkerja pada struktur. Pada beton prategang, ada tiga jenis beban kerja yang

dialami:

(1). Beban kerja tetap. Lendutan ke atas atau kebawah girder akibat beban kerja

tetap konstruksi tersebut merupakan salah satu factor penentu dalam desain, karena

pengaruh dari rangkaian akibat lentur akan memperbesar nilainya. Sehingga

diberikan batasan tertentu besarnya lendutan akibat beban tetap.

(2). Beban kerja. Girder juga didesain berdasarkan beban kerja yang akan

dideritanya. Beban kerja yang berlebihan harus ikut dipertimbangkan.

(3). Beban retak. Retak pada komponen beton prategang berarti perubahan

mendadak pada tegangan rekat dan geser yang sering menjadi parameter bagi

kekuatan lelah.

(4). Beban batas. Beban batas struktur merupakan beban maksimum yang dapat

dipikul struktur tersebut sebelum hancur, atau disebut juga ultimate strength. Beban

batas diperhitungkan melalui factor beban yang dikalikan pada beban kerja.

2.5. Pekerjaan Prestressing oleh Voorspan System Losinger

2.5.1. Material Prestressing

1. Strand

Beberapa Steel wire yang disatukan secara spiral menjadi satuan kabel strand

2. Duct

Pembungkus strand dengan bahan dasar galvanized zinc yang dibentuk

berupa pipa berulir


Gambar 2.17. Duct pembungkus tendon

3. Angkur-angkur

Terdiri dari dua macam yaitu angkur hidup dan angkur mati.

Angkur Hidup Angkur Mati

Gambar 2.18. Angkur pada girder

4. Non shrink additive untuk grouting

Mixing beton yang digunakan untuk mengisi selongsong / duct setelah

stressing dengan campuran semen, air, additive.

2.5.2. Peralatan pekerjaan prestressing

Untuk Persiapan pekerjaan stressing kabel strand diperlukan kelengkapan alat.

Adapun alat yang digunakan adalah:

1. Hydraulic Pump PE 550 (1 Phase)

Power : 10 A

Voltage : 220 Volt

Max. Pressure : 10.000 Psi

Capacity Tank : 9 ltr


Gambar 2.19. Hydraulic Pump PE 550 (1 Phase)

2. Hydraulic Jack TCH

Capacity : 20 T

Piston area pull : 4.248 mm2

Piston area return : 3.016 mm2

Weight : 17 kg

Stroke : 300 mm

Gambar 2.20. Hydraulic Jack TCH


3. Hydraulic Jack SA 507 / ZPE-7/A (7S)

Capacity : 105 T

Pull : 393 Bar

Pull max : 492 Bar

Return max : 492 Bar

Tensioning press : 690 Bar

Piston area pull : 20.360 mm2

Piston area return : 9.750 mm2

Weight : 140 kg

Stroke : 160 mm

Gambar 2.21. Hydraulic Jack SA 507 / ZPE-7/A (7S)


2.5.3. Alur Kerja Pekerjaan Prestressing

Gambar 2.22. Diagram alur kerja stressing

Spesifikasi Gambar Kerja

Material Pabrikasi Strand Instalasi Strand Instal lifting hook

Pemasangan angkur hidup dan angkur mati

Inspeksi bersama Kontraktor

Pengecoran

Kuat Beton saat Transfer

Stressing

Evaluasi Hasil Stressing

Grouting

Selesai

Menunggu Kuat Beton Transfer tercapai

ok

tidak

tidak

tidak


2.6. Erection PC U Girder Dengan Portal Hoise

BSebelum dilakukan pekerjaan erection dengan menggunakan portal dan mesin

hoise, ada beberapa hal yang harus dipersiapkan yaitu:

2.6.1. Survey lapangan

1. Penetapan penempatan stock girder

2. Penetapan jalan portal hoise

3. Penetapan penempatan kaki portal hoise tanah harus keras

4. Membuat metode kerja sistem pelaksanaan erection dengan portal hoise

2.6.2. Persiapan lokasi kerja

1. Persiapan material dan alat pendukung pekerjaan erection

2. Persiapan lokasi kerja penempatan setting portal dan hoise crane

3. Persiapan lokasi penempatan stock girder dan jalan portal harus betul-betul padat

dan rata

4. Lokasi kerja erection kemiringan tanah tidak lebih dari 5%

5. Penempatan stock girder dibawah jembatan dan diatur sesuai rencana

6. Susunan penempatan stock girder harus disesuaikan dengan urutan erection

7. Mengukur jarak bentangan apakah sudah sesuai dengan girder yang akan

dipasang

8. Grouting penempatan bearing pad harus rata dan penempatan bearing pad diberi

tanda yang jelas

9. Mengukur jarak aman portal gantry terhadap jalan lalu lintas kendaraan

10. Perencanaan manajemen traffic meliputi (SMK3 dan 5R)


2.6.3. Persiapan stock girder

1. Menentukan lokasi stok girder sesuai kondisi aktual ruang yang ada

2. Pengaturan posisi letak girder sebelum diStressing

3. Lokasi penempatan stok girder harus benar-benar padat dan rata.

4. Penempatan stok girder diantara antar pier / pilar sebagian sisi kiri, dan sebagian

sisi kanan.

5. Susunan penempatan girder disesuaikan urutan erection.

6. Stock girder disetting diatas sleeper dengan posisi sejajar dengan jembatan

7. Pondasi stressing bagian ujung harus betul-betul kuat

2.6.1. Proses Erection

1. Pelaksanaan penyetelan portal dilokasi pengangkatan.

2. Pemasangan sabuk angkat pada girder.

3. Tes beban angkat

4. Proses pengangkatan girder.

5. Proses peletakan girder diatas bearing pad

6. Pengangkatan girder selanjutnya

Untuk penjelasan lebih rinci proses erection PC U girder dengan portal hoise

dibahas pada Bab III. Tahapan metode erection portal hoise dapat dilihat dalam

diagram alir pada Gambar 3.24 berikut ini :


Gambar 2.23. Diagram alur metode erection PCU Girder dengan Portal Hoise

Mulai

Survey lapangan

Persiapan lokasi kerja

Pemasangan Portal Hoise

Persiapan Stock PCU Girder

Pengangkatan girder dengan portal hoise

Menggeser girder keatas pier

Finishing memasang brussing

pengaman

Selesai

Pemindahan portal hoise ke pilar

selanjutnya


BAB III

APLIKASI DAN PEMBAHASAN U GIRDER

3.1. Umum

Pada FO Amplas, panjang bentang balok girder bervariasi antara 31.9 m

sampai dengan 37.9 m. Dalam tulisan ini bentang yang akan dianalisa adalah betang

dengan panjang L = 31.9 m.

Girder jembatan Flyover Amplas berbentuk U dengan material beton mutu

600kg/cm^2 yang dikompositkan dengan pelat lantai beton mutu 350 kg/cm^2.

Girder jembatan menggunakan konstruksi beton prategang sistem penarikan pasca

tarik pada beton girder precast segmental.

Dalam pekerjaan prategang digunakan baja prategang kabel strand diameter

standart dengan bentuk tendon parabola, Gambar 3.1 menunjukkan lay out tendon

pada girder. Jumlah tendon sebanyak 8 (delapan) buah dengan 12 kabel strand setiap

tendon-nya.

Susunan tendon berpasangan dan sejajar 4 (empat) baris. Setiap baris tendon

memiliki trase kurva parabola yang besarnya berbeda-beda. Hal ini menyebabkan

ada salah satu dari keempatnya memiliki bentuk kurva yang mendekati garis lurus.

Trase tendon yang mendekati garis lurus ini diperlukan untuk menentukan baris

mana yang terlabih dahulu diberi gaya prategang.

Dari Gambar 3.1 dan Gambar 3.2 dapat dilihat bahwa trase tendon yang

parabola-nya mendekati garis lurus adalah C1 & C2, sehingga penarikan dimulai dari

baris ini.


Gam

bar 3

.1. L

ay o

ut te

ndon

gird

er L

=31.

9 m

. Pro

yek

pem

bang

unan

Fly

over

Am

plas


Gambar 3.2: Potongan melintang lay out tendon, Proyek Pembangunan Flyover

Amplas


Data Awal Perencanaan

Dalam proses perencanaan, perhitungan besar gaya dongkrak (jacking force)

harus dilakukan dengan teliti. Perhitungan awal yang dilakukan oleh Voorspan

System Losinger (VSL) mengalami revisi pada beberapa bagian, sehingga perlu

dilakukan analisa terhadap perhitungan awal tersebut.

Adapun data-data yang ada sebagai bahan analisa perencanaan perhitungan

dasar adalah sebagai berikut:

Panjang bentang = 3110 cm (panjang balok = 3190 cm)

Tinggi balok (H) = 185 cm

Mutu beton :

Balok = K-600

Pelat (awal) = K-300

Plat (revisi) = K-350

Jarak balok ctc (s) awal = 285 cm

Jarak balok ctc (s) revisi = 340 cm

Tebal plat beton = 22 cm

Tebal aspal = 5 cm

Tebal RC flat = 7 cm


Gambar 3.3. Skets bentang girder

Potongan melintang tengah bentang

H = 185 cm

2*A = 100 cm

B = 100 cm

2*tweb = 50 cm

tfl-1 = 7 cm

tfl-2 = 10 cm

tfl-3 = 10 cm

tfl-4 = 33 cm

tfl-5 = 25 cm

Panjang = 2390 cm

H

B

tf5

tf1tf2tf3

tf4

twA

Gambar 3.4. Skets cross section PC U girder ditengah bentang


3.2. Perhitungan Precast Concrete U Girder

3.2.1. Material

a. Beton

Dari data dilapangan diketahui:

Tegangan tekan beton ( cu ) :

a) Balok = 600 kg/cm2

b) Pelat (awal) = 300 kg/cm2

b) Pelat (revisi) = 350 kg/cm2

Tegangan tekan beton balok saat servis (f`c) :

f`c = R * cu ......................(2.2)

+=C

R culog*2.076.0 ..........................(2.1)

+=

150600log*2.076.0R

8804.0=R

f`c balok = R* cu balok

= 0.8804 * 600 kg/cm2

= 528.2 kg/cm2

f`c pelat (K-300) = 246.1 kg/cm2

f`c pelat = R* cu pelat

= 0.8336 * 350 kg/cm2

= 291.8 kg/cm2


Tegangan tekan beton saat transfer (f`ci) :

f`ci = 80%*f`c ..................(2.29)

f`ci balok = 0.8*528.2472 kg/cm2

= 422.6 kg/cm2

f`ci pelat (K-300) = 196.8 kg/cm2

f`ci pelat = 0.8*291.758 kg/cm2

= 233.4 kg/cm2

Tegangan izin saat transfer

Tegangan tekan = 0.55*f`ci ..........................(2.25)

Tegangan tekan balok = 0.55*f`ci balok

= 0.55*422.5977 kg/cm2

= 232.4 kg/cm2

Tegangan tekan pelat (K-300) = 108.3 kg/cm2

Tegangan tekan pelat = 0.55*f`ci pelat

= 0.55*233.407kg/cm2

= 128.4 kg/cm2

Tegangan tarik = cif `*8.0 .............................(2.26)

Tegangan tarik balok = cif `*8.0 balok

= 422.5977*8.0

= 16.4 kg/cm2

Tegangan tarik pelat (K-300) = 11.2 kg/cm2

Tegangan tarik pelat = cif `*8.0 pelat

= 233.407*8.0


= 12.2 kg/cm2

Tegangan izin saat beban kerja sesudah semua kehilangan prategang

Tegangan tekan = 0.4 * f`c ........................(2.27)

Tegangan tekan balok = 0.4 * f`c balok

= 0.4*528.2472 kg/cm2

= 211.2988 kg/cm2

Tegangan tekan pelat (K-300) = 98.4 kg/cm2

Tegangan tekan pelat = 0.4*f`c pelat

= 0.4*233.4 kg/cm2

= 116.7 kg/cm2

Tegangan tarik = cf `*59.1 ....................(2.28)

Tegangan tari

Jembatan Precast

Documents

Transcript of Jembatan Precast