PERENCANAAN...

179
PERENCANAAN JEMBATAN DIREKTORAT JEMBATAN DIREKTORAT JENDERAL BINA MARGA

Transcript of PERENCANAAN...

PERENCANAAN JEMBATAN DIREKTORAT JEMBATAN

DIREKTORAT JENDERAL BINA MARGA

PERENCANAAN TEKNIK JEMBATAN 1. PENGANTAR PERENCANAAN JEMBATAN

2. PERENCANAAN BANGUNAN ATAS

3. PERENCANAAN BANGUNAN BAWAH

4. PERENCANAAN PONDASI

ACUAN NORMATIF Permen PU No 19 PRT M 2011 Persyaratan Teknis Jalan dan Kriteria Perencanaan Teknis Jalan

Permen PUPR No. 41 PRT M 2015 Penyelenggaraan Keamanan Jembatan dan Terowongan Jalan

SE Menteri PUPR No 07-SE-M-2015 Pedoman Persyaratan Umum Perencanaan Jembatan

SNI 1725 – 2016 Pembebanan Untuk Jembatan

SNI 2833 – 2016 Perencanaan Jembatan Terhadap Beban Gempa

SNI 03-2850-1992 Tata Cara Pemasangan Utilitas di Jalan

SNI 8460 – 2017 Persyaratan Perancangan Geoteknik

RSNI T-03-2005 Standar perencanaan struktur baja untuk jembatan

RSNI T-12-2004 Standar perencanaan struktur beton untuk jembatan

BMS 92 Bridge Design Code vol 1 dan 2

BMS 92 Bridge Manual Design vol 1 dan 2

AASHTO LRFD Bridge Design Specifications 2017

Pengantar Perencanaan Jembatan

PENGERTIAN JEMBATAN JEMBATAN adalah suatu konstruksi yang dibangun untuk melewatkan massa (lalu-lintas, air)

lewat atas suatu penghalang.

KONSTRUKSI dibedakan atas Bangunan Atas dan Bangunan Bawah.

NOMENKLATUR, Penamaan konstruksi jembatan ditentukan oleh jenis bangunan atas dan

material (Gelagar Beton, Komposit, Pelengkung Beton, Prestressed, Rangka Baja, Gantung Baja,

Cable-Stayed)

Pengantar Perencanaan Jembatan

PEDOMAN UMUM BENTANG EKONOMIS

Bentang ekonomis jembatan ditentukan oleh penggunaan/pemilihan Tipe Main Structure & Jenis Material yang optimum.

Apabila tidak direncanakan secara khusus maka dapat digunakan bangunan atas jembatan standar Bina Marga sesuai bentang ekonomis dan kondisi lalu lintas air di bawahnya.

Pengantar Perencanaan Jembatan

KONDISI BATAS KONDISI BATAS ULTIMIT KONDISI BATAS LAYAN

Aksi-aksi yang menyebabkan sebuah jembatan menjadi tidak aman disebut aksi-aksi ultimit dan reaksi yang diberikan jembatan terhadap aksi tersebut disebut dengan keadaan batas ultimit. 1. Kehilangan keseimbangan statis karena sebagian atau seluruh

bagian jembatan longsor, 2. terguling atau terangkat ke atas; 3. Kerusakan sebagian jembatan akibat lelah/fatik dan atau korosi

hingga suatu keadaan 4. yang memungkinkan terjadi kegagalan; 5. Keadaan paska elastik atau purnatekuk yaitu satu bagian

jembatan atau lebih mencapai 6. kondisi runtuh. Pada keadaan plastis atau purna tekuk, aksi dan

reaksi jembatan diperbolehkan untuk didistribusikan kembali dalam batas yang ditentukan dalam bagian perencanaan bagi material yang bersangkutan;

7. Kehancuran bahan fondasi yang menyebabkan pergerakan yang berlebihan atau

8. kehancuran bagian utama jembatan.

Keadaan batas layan akan tercapai ketika reaksi jembatan sampai pada suatu nilai sehingga: a) mengakibatkan jembatan tidak layak pakai, atau b) menyebabkan kekhawatiran umum terhadap keamanan jembatan, atau c) secara signifikan mengurangi kekuatan atau masa layan jembatan. Keadaan batas layan adalah suatu kondisi pada saat terjadi: a) perubahan bentuk (deformasi) yang permanen pada pondasi atau pada sebuah elemen penyangga utama setempat, b) kerusakan permanen akibat korosi, retak, atau kelelahan/fatik, c) getaran, dan d) banjir pada jaringan jalan dan daerah di sekitar jembatan yang rusak karena penggerusan pada dasar saluran, tepi sungai, dan jalan hasil timbunan.

Pengantar Perencanaan Jembatan

UMUR RENCANA JEMBATAN Umur rencana jembatan dibuat untuk masa layan selama 75 tahun, kecuali:

Jembatan sementara atau jembatan yang dapat dibongkar/pasang dibuat dengan umur rencana 20 tahun

Jembatan khusus yang memiliki fungsi strategis yang ditentukan oleh instansi yang berwenang, dibuat dengan umur rencana 100 tahun

Terdapat peraturan dari instansi yang berwenang yang menetapkan umur rencana yang lain

Pengantar Perencanaan Jembatan

POKOK-POKOK PERENCANAAN Kekuatan dan stabilitas struktur

Keawetan dan kelayakan jangka panjang

Kemudahan pemeriksaan dan pemeliharaan

Kenyamanan bagi pengguna jembatan

Ekonomis

Kemudahan pelaksanaan

Estetika

Dampak lingkungan minimal

KRITERIA PERENCANAAN: Peraturan yang digunakan Material/bahan yang digunakan Metode dan asumsi dalam perhitungan Metode dan asumsi dalam penentuan

tipe bangunan atas, bangunan bawah dan pondasi

Pengumpulan data lapangan Program komputer yang digunakan Metode pengujian pondasi

Pengantar Perencanaan Jembatan

GAMBAR RENCANA

1. Standar pendetailan, khususnya untuk baja dan beton bertulang, harus konsisten untuk seluruh gambar.

2. Komponen jembatan harus digambar sebagaimana tampak sebenarnya, hindari gambar bayangan dan pandangan dari sisi yang berlawanan.

3. Tiap dimensi ukuran ditunjukkan hanya satu kali saja.

4. Tiap komponen jembatan harus digambarkan secara detail sebisa mungkin pada 1 lembar kertas.

5. Seluruh gambar harus memiliki skala dan skala tersebut tercantum dalam gambar (misalnya skala 1:100 untuk potongan melintang dan denah jembatan serta skala 1:20 untuk gambar detail).

6. Prosedur standar (SOP) harus digunakan dalam menggambar jembatan dan membuat dimensi komponen termasuk format ukuran gambar, sampul, daftar isi, petunjuk arah, daftar simbol, rangkuman volume

SPESIFIKASI

Pengantar Perencanaan Jembatan

Spesifikasi dan gambar-gambar harus dapat menjelaskan pekerjaan dengan jelas, menyeluruh, dan tanpa ada interpretasi ganda. Spesifikasi harus menjelaskan metode-metode pelaksanaan, prosedur-prosedur dan toleransi-toleransi agar pembuatan dan pengawasan mutu terjamin.

PENYELIDIKAN LINTASAN AIR

Penyelidikan lapangan harus dilakukan pada seluruh rencana lokasi jembatan dengan mempertimbangkan :

1. Karakteristik hidraulik dari lintasan penyeberangan, termasuk permasalahan yang terjadi sebelumnya dan yang berpotensi akan terjadi, pada dan dekat dengan penyeberangan;

2. Kinerja hidraulika dari struktur yang ada di lokasi penyeberangan;

3. Hal-hal lain yang berhubungan dengan perencanaan hidraulika struktur.

PENEMPATAN PILAR DAN KEPALA PILAR JEMBATAN

Pilar harus direncanakan sedemikian sehingga :

a. Meminimalkan gangguan terhadap jalannya air;

b. Menghindari terperangkapnya benda yang hanyut;

c. Mengurangi rintangan terhadap navigasi; dan

d. Diletakkan secara paralel terhadap arah aliran sungai selama kondisi banjir rencana.

Pengantar Perencanaan Jembatan

PENENTUAN LEBAR, KELAS DAN MUATAN JEMBATAN

Penentuan Lebar Jembatan

Berdasarkan Muatan/Pembebanan

LHR Lebar jembatan (m) Jumlah lajur

LHR < 2.000 3,5 – 4,5 1

2.000 < LHR < 3.000 4,5 – 6,0 2

3.000 < LHR < 8.000 6,0 – 7,0 2

8.000 < LHR < 20.000 7,0 – 14,0 4

LHR > 20.000 > 14,0 > 4

Berdasarkan Lebar lalu-lintas

- Kelas A = 1,0 + 7,0 + 1,0 meter

- Kelas B = 0,5 + 6,0 + 0,5 meter

- Kelas C = 0,5 + 3,5 + 0,5 meter

- BM 100% : untuk semua jalan Nasional & Provinsi

- BM 70% : dapat digunakan pada jalan Kabupaten dan daerah Transmigrasi

Lebar minimum untuk jembatan pada jalan nasional

(SE DBM 21 Maret 2008 )

Pengantar Perencanaan Jembatan

PEMBEBANAN RENCANA BEBAN PERMANEN BEBAN TRANSIEN

MS beban mati komponen struktural dan non struktural jembatan

SH Beban akibat susut/rangkak SE Beban akibat penurunan

MA beban mati perkerasan dan utilitas TB Beban akibat rem ET Gaya akibat temperature gradient

TA gaya horizontal akibat tekanan tanah TR Gaya sentrifugal EU Gaya akibat temperature seragam

PL gaya-gaya yang terjadi pada struktur jembatan akibat pelaksanaan

TC Gaya akibat tumbukan kendaraan

EF Gaya apung

PR prategang TV Gaya akibat tumbukan kapal EWS Beban angin pada struktur

EQ Gaya gempa EWL Beban angin pada kendaraan

BF Gaya friksi EU Beban arus dan hanyutan

TD Beban lajur “D”

TT Beban lajur “T”

TP Beban pejalan kaki

Pengantar Perencanaan Jembatan

BERAT JENIS MATERIAL

Pengantar Perencanaan Jembatan

KOMBINASI PEMBEBANAN

Pengantar Perencanaan Jembatan

KOMBINASI PEMBEBANAN (CONT.) KEADAAN BATAS LAYAN:

Keadaan batas layan disyaratkan dalam perencanaan dengan melakukan pembatasan pada tegangan, deformasi, dan lebar retak pada kondisi pembebanan layan agar jembatan mempunyai kinerja yang baik selama umur rencana.

KEADAAN BATAS FATIK:

Keadaan batas fatik disyaratkan agar jembatan tidak mengalami kegagalan akibat fatik selama umur rencana. Untuk tujuan ini, perencana harus membatasi rentang tegangan akibat satu beban truk rencana pada jumlah siklus pembebanan yang dianggap dapat terjadi selama umur rencana jembatan.

KEADAAN BATAS KEKUATAN:

Keadaan batas kekuata disyaratkan dalam perencanaan untuk memastikan adanya kekuatan dan kestabilan jembatan yang memadai, baik yang sifatnya local maupun global, untuk memikul kombinasi pembebanan yang secara statistic mempunyai kemungkinan cukup besar untuk terjadi selama masa layan jembatan.

KEADAAN BATAS EKSTREM:

Keadaan batas ekstrem diperhitungkan untuk memastikan struktur jembatan dapat bertahan akibat gempa besar.

Pengantar Perencanaan Jembatan

PETA GEMPA 2017

UNTUK JEMBATAN: PERIODE ULANG GEMPA YANG DIGUNAKAN ADALAH PERIODE ULANG 1000 TH. (SNI 2833 – 2016)

Pengantar Perencanaan Jembatan

SEISMIC HAZARD Respon spektra percepatan dapat ditentukan baik dengan prosedur umum atau berdasarkan prosedur spesifik-situs. Prosedur spesifik-situs dilakukan jika terdapat kondisi sebagai berikut:

Jembatan berada dalam jarak 10 km dari patahan aktif.

Situs termasuk dalam kategori situs kelas F sesuai tabel di bawah ini.

Pengantar Perencanaan Jembatan

TAHAPAN ANALISIS STRUKTUR A. Analisis Statik

Dilakukan untuk dua kondisi, yaitu kondisi batas layan dan kondisi batas ultimate (dengan faktor-faktor beban yang disesuaikan)

Model dibuat untuk keseluruhan struktur dengan berbagai kondisi pembebanan, termasuk beban angin yang dianggap pendekatan angin statik dan gempa statik ekivalen jembatan.

B. Analisis Dinamik

Dilakukan untuk jembatan khusus dengan :

Gempa dinamis, menggunakan simulasi pada computer (Non Linear Time History Analysis & Multi Modal Pushover Analysis).

Angin dinamis, menggunakan simulasi pada komputer dan analisa model pada wind tunnel test dilaboratorium uji (BS 6399-2: 1997, Loading for Buildings – Part 2: Code of practice for wind loads).

C. Analisis Pada Masa Konstruksi

Dilakukan sesuai dengan tahap-tahap pengerjaan struktur sehingga setiap elemen struktur terjamin kekuatan maupun kekakuannya selama masa konstruksi (Forward & Backward Analysis).

Pengantar Perencanaan Jembatan

ALUR PEMBEBANAN (LOADS TRANSFER MECHANISM)

BANGUNAN ATAS

(pelat lantai, gelagar, cross beam, landasan)

BANGUNAN BAWAH

(kepala pilar, pilar, pile cap)

PONDASI

(telapak, sumuran, tiang pancang, bor pile)

Pengantar Perencanaan Jembatan

PERENCANAAN JEMBATAN

Pengantar Perencanaan Jembatan

TEORI DASAR PERHITUNGAN STRUKTUR Persyaratan yang harus dipenuhi dalam melakukan perhitungan struktur jembatan:

Kesetimbangan, besarnya aksi yang bekerja sama dengan reaksi yang terjadi.

Kompatibilitas, untuk setiap level regangan, regangan yang terjadi pada baja tulangan nilainya harus sama dengan regangan yang terjadi pada beton.

Hubungan tegangan dan regangan (beton dan baja).

Pengantar Perencanaan Jembatan

TINJAUAN GAYA DALAM AKSIAL

LENTUR

GESER

KOMBINASI GESER + LENTUR (BALOK)

KOMBINASI AKSIAL + LENTUR (KOLOM)

TORSI

Pengantar Perencanaan Jembatan

PERENCANAAN BANGUNAN ATAS

STANDAR PERENCANAAN TEKNIS

Perencanaan Bangunan Atas

Peraturan Perencanaan Jembatan Indonesia

Bertujuan menjamin tingkat keamanan, kegunaan dan tingkat penghematan yang masih dapat

diterima dalam perencanaan struktur

Mencakup perencanaan jembatan jalan raya & pejalan kaki

Jembatan bentang panjang lebih dari 100 m dan penggunaan struktur yang tidak umum atau yang

menggunakan material dan metode baru harus diperlakukan sebagai jembatan khusus

Acuan perencanaan struktur jembatan

1. Bridge Design Code BMS’92, dengan revisi:

Pembebanan jembatan, SNI 1725-2016

Perencanaan Struktur Beton jembatan, SK.SNI T-12-2004 (Kepmen PU No. 260/KPTS/M/2004)

Perencanaan Struktur baja jembatan SK.SNI T-03-2005 (Kepmen PU No. 498/KPTS/M/2005

2. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk jbt, SNI 2883-2016

3. Bridge Design Manual BMS’92

TIPE BANGUNAN ATAS JEMBATAN

Perencanaan Bangunan Atas

STANDAR BANGUNAN ATAS JEMBATAN 1. Standar Bangunan Atas

Gelagar beton bertulang tipe T (6 – 25m)

Gelagar beton pratekan tipe I dan T (16 – 40m)

Girder komposit bentang 20 s/d 30m

Voided slab bentang 6 s/d 16m

Rangka baja bentang 40 s/d 60m

2. Standar Bangunan Pelengkap

Standard gorong-gorong persegi beton bertulang (box culvert) Single, Double, & Triple

`

Revisi dan pengembangan standar jembatan Bina Marga

Gelagar beton bertulang tipe T (simple & continuous beam)

Gelagar beton pratekan tipe I dan U

Girder komposit bentang 15 s/d 35m (simple & continuous beam)

Voided Slab Bentang 6 s/d 16m

Perencanaan Bangunan Atas

PENAMAAN JEMBATAN BINA MARGA

Perencanaan Bangunan Atas

Perencanaan Bangunan Atas

RUANG BEBAS HORISONTAL & VERTIKAL

Horizontal Clearance

Ditentukan berdasarkan kemudahan navigasi kapal

US Guide Specification, horizontal clearance minimum adalah

2 – 3 kali panjang kapal rencana, atau

2 kali lebih besar dari lebar channel

Ruang bebas horisontal dan vertikal di bawah jembatan disesuaikan kebutuhan

lalu lintas kapal dengan mengambil free-board minimal 1,0 meter dari muka air

banjir.

Ruang bebas vertikal jembatan di atas jalan minimal 5,1 meter.

Vertical Clearance

Ditentukan berdasarkan tinggi kapal yang lewat dalam kondisi balast dan

permukaan air tinggi

Tinggi kapal memperhitungkan kondisi kapal yang ada & proyeksi ke depan

Perencanaan Bangunan Atas

KERUSAKAN JEMBATAN AKIBAT CLEARANCE

Perencanaan Bangunan Atas

PEMBEBANAN RENCANA

Perencanaan Bangunan Atas

Perhitungan pembebanan rencana mengacu SNI 1725-2106, meliputi Beban rencana permanen, Lalu lintas, Beban akibat lingkungan, dan Beban pengaruh aksi-aksi lainnya.

1) Aksi dan Beban Tetap

Berat sendiri (baja tulangan, beton, tanah)

Beban mati tambahan (aspal)

Pengaruh penyusutan dan rangkak

Tekanan tanah. Koefisien tekanan tanah nominal harus dihitung dari sifat-sifat tanah

(kepadatan, kelembaban, kohesi sudut geser dan lainnya)

Perencanaan Bangunan Atas

2) Beban Lalu-lintas

a) Beban Lajur "D" ( UDL dan KEL)

Beban merata (UDL)

L < 30m q = 9 kPa

L > 30m q = 9 x ( 0,5+15/L ) kPa

Beban garis (KEL) P = 49 kN/m

DLA (KEL) = 0.4 untuk L < 50 meter

b) Beban Truk "T“ (semi trailer) T = 500 kN

DLA (T) = 0.3

Beban Lajur D

Beban Truk T

Beban lalu-lintas terpilih adalah yang memberikan total

gaya dalam yang maksimum pada elemen elemen

struktur jembatan.

c) Beban Rem

Nilai terbesar dari:

1. 25% berat gandar truk desain

2. 5% berat truk rencana ditambah beban lajur terbagi rata

Bekerja setinggi 1800 mm di atas permukaan perkerasan.

c) Beban Pejalan Kaki

Intensitas beban pejalan kaki 5 kPa.

e) Beban Tumbuk pada Fender Jembatan

Pengaruh tumbukan kapal yang ditentukan oleh pihak yang

berwenang/relevan

Perencanaan Bangunan Atas

Perencanaan Bangunan Atas

3) Aksi Lingkungan

Aksi lingkungan termasuk pengaruh temperatur, angin, banjir, gempa, dan penyebab-penyebab alamiah lainnya.

Beban Perbedaan Temperatur

Perbedaan temperatur diambil sebesar 250C (temperature rata-rata minimum

adalah 150C dan temperature rata-rata maksimum adalah 400C).

Beban Angin

Beban Gempa

Pengaruh gempa rencana hanya ditinjau pada keadaan batas ultimit. Pemodelan

beban gempa menggunakan analisa pendekatan statik ekivalen beban gempa:

Teq = (C . I . WT)/R

Gaya aliran sungai

Hanyutan

Tekanan Hidrostatik dan Gaya Apung

Perencanaan Bangunan Atas

4) Aksi-Aksi Lainnya

Gesekan pada perletakan

Gesekan pada perletakan termasuk pengaruh kekakuan geser dari perletakan elastomer.

Pengaruh getaran

Beban pelaksanaan

Beban pelaksanaan terdiri dari beban yang disebabkan oleh aktivitas pelaksanaan itu sendiri dan aksi lingkungan yang mungkin timbul selama pelaksanaan.

FAKTOR BEBAN

Perencanaan Bangunan Atas

DAFTAR BERAT BANGUNAN ATAS

Perencanaan Bangunan Atas

Panjang

Berat Baja

Permanen

Semi

Permanen

Transpanel A B

(m) (ton) (ton) (ton) (ton)

10

20

30

35

40

45

50

55

60

80

100

-

-

-

-

95

110

122

145

165

-

-

-

-

-

-

75

85

97

112

129

-

-

-

-

30

34

38

43

50

58

65

-

-

8

15

32

-

49

61

-

-

-

-

-

Panjang

Berat Baja

A B C

(m) (ton) (ton) (ton)

15.0

17.5

20.0

22.5

25.0

27.5

30.0

32.5

35.0

37.5

40.0

15

19

23

28

35

42

50

63

71

80

89

13

17

20

24

30

35

41

53

60

67

75

11

13

16

19

24

28

33

43

48

54

60

1. Rangka baja 2. Girder baja

Perencanaan Bangunan Atas

Pelengkung baja

Type

Bentang

(m)

Lokasi Berat (ton) Sket Jembatan

B 120 Rumbai

Arch

Floor

Hanger

:

:

:

293

180

26

Total

Rata-rata

:

:

500

4,16 ton/m

A 150 Kahayan

Arch

Truss

:

:

382

398

Total

Rata-rata

:

:

780

5,2 ton/m

A 200 Martadipura

Arch

Floor

Hanger

:

:

:

680

399

57

Total

Rata-rata

:

:

1136

5,7 ton/m

PERENCANAAN BANGUNAN ATAS

APLIKASI SOFTWARE

PEMODELAN STRUKTUR JEMBATAN

Metode Pendekatan (Aproksimasi)

Akurasi model tergantung pada asumsi awal yang digunakan

Selalu mulai dari model-model sederhana agar perilaku model dapat diuji keakuratannya

Perencanaan Bangunan Atas

PROGRAM ANALISIS STRUKTUR

Struktur

• RM Bridge

• Midas Civil

• CSI Bridge

• SAP 2000

• Lusas Bridge

• GT Strudl

Analisis Penampang

• Midas GSD

• Section Builder

• PCA Col

• Response 2000

Soil Structure Interaction

• Plaxis

• Midas GTS

• LPile

• All Pile

• FB Pier

• MS Excel

Perencanaan Bangunan Atas

TIPE PERHITUNGAN STATIK

◦ LINEAR STATIK

◦ NON LINEAR STATIK

DINAMIK ◦ MODAL ANALYSIS

◦ NON LINEAR TIME HISTORY

◦ WIND LOAD

STRUKTUR KABEL

BEBAN TEMPERATUR

LARGE DEFORMATION ◦ P ANALYSIS

◦ BUCKLING

• SERVICE/CONSTRUCTION

CONDITION

– STRESS

– DEFORMATION

– CRACK WIDTH

• ULTIMATE CONDITION

– SECTION CAPACITY

– NEED OF REINFORCEMENT

– PERFORMANCE

Perencanaan Bangunan Atas

CONTOH DESAIN JEMBATAN Desain jembatan beton dengan bentang 10 m dan potongan melintang seperti pada gambar di bawah ini. Jembatan berada di lingkungan yang korosif. Mutu beton yang digunakan adalah fc’ = 35 Mpa.

200

100070001000

9000

8001850185018501850800

500600

1000

Balok Gelagar

Satuan dalam mm

PERENCANAAN BANGUNAN ATAS

BETON PRATEKAN

Latar belakang dan konsep dasar;

Philosophi dasar dari Analisis dan Desain;

Material: Beton dan Baja Prategang;

Sistem Penegangan

Syarat-syarat perencanaan

Beton Pratekan

Konsep Dasar Beton lebih kuat dalam kondisi tekan, namun lemah dalam kondisi Tarik, diberi tegangan tekan untuk mengimbangi/mengurangi tegangan tarik yang timbul

Keuntungan Beton Prategang Tak ada retak terbuka, sehingga lebih tahan korosi.

Permukaan jembatan Lebih kedap air.

Ada chamber untuk mengurangi lendutan.

Penampang struktur lebih kecil/langsing, karena seluruh luas penampang dapat digunakan secara efektif.

Bisa digunakan untuk bentang lebih panjang dibandingkan beton bertulang.

berat baja prategang jauh lebih kecil daripada jumlah berat besi beton.

Material Beton: mutu normal (35-60MPa) dan mutu tinggi (>60 MPa).

Tulangan prategang: sesuai dengan ASTM A421 (Kawat, strand, dan batang tulangan).

Penampang Balok Prategang Penampang I dan T-bulb

Penampang Box

Span A I Yb Sb St Penampang ft /

(m) in2 /

(cm2) in4 /

(cm4) in /

(cm) in3 /

(cm3) in3 /

(cm3)

AASHTO 1 30 - 45 276.00 22,744.13 12.59 1,806.61 1,475.87

(9.1) - (13.7) (1780.64) (946,682.12) (31.98) (29,605.09) (24,185.22)

AASHTO 2 40 - 60 369.00 50,978.74 15.83 3,220.54 2,527.36

(12.2) - (18.3) (2380.64) (2,121,895.52) (40.21) (52,775.15) (41,416.05)

AASHTO 3 55 - 80 559.50 125,390.35 20.27 6,184.95 5,071.08

(16.8) - (24.4) (3609.67) (5,219,140.35) (51.49) (101,353.19) (83,100.16)

AASHTO 4 70 - 100 789.00 260,740.61 24.73 10,541.86 8,909.29

(21.3) - (30.5) (5090.31) (10,852,843.43) (62.82) (172,750.08) (145,997.05)

AASHTO 5 90 - 120 1,013.00 521,162.59 31.96 16,308.47 16,788.17

(27.4) - (36.6) (6535.47) (21,692,424.73) (81.17) (267,247.90) (275,108.88)

AASHTO 6 110 - 140 1,085.00 733,320.29 36.38 20,156.88 20,587.69

(33.5) - (42.7) (6999.99) (30,523,095.12) (92.41) (330,312.08) (337,371.82)

Tulangan Prategang dan Angkur

(a) strand (7-wires strand)

(b) kawat tunggal

(c) high-strength bar

Strand, Baji dan Kepala Angkur

Tegangan Tarik minimum, fpu Nominal diameter

Luas Gaya Putus

minimum Tegangan tarik minimum, fpu Jenis material

mm mm2 kN MPa

Kawat (wire) 5 19.6 30.4 1550

5 19.6 33.3 1700

7 38.5 65.5 1700

7-wire strand 9.3 54.7 102 1860

super grade 12.7 100 184 1840

15.2 143 250 1750

7-wire strand 12.7 94.3 165 1750

Regular grade

Bar 23 415 450 1080

26 530 570 1080

29 660 710 1080

32 804 870 1080

38 1140 1230 1080

Sistem Penegangan Pra-tarik (Pretensioning)

Pasca-tarik (post-tensioning)

a. Tendon ditegangkan diantara abutment

b. beton dicor dan dilakukan curing.

c. tendon dilepas dan tegangan ditransfer kepada beton

Sistem Pra-tarik

b. Tendon ditegangkan dan prategang ditransfer

a. beton dicor dan dilakukan curing.

c. Tendon diangkur dan digrout

Selongsong hollow

Sistem Pasca-tarik

Post-Tension Bonded – terlekat dengan grout

Unbonded – tak ada lekatan

Selongsong tendon

Grout inlet

Kehilangan Prategang

Friksi (pasca-tarik saja)

Anchorage-seating

Elastic-shortening

Rangkak susut

Relaxation

Dudukan selip

Pemendekan beton saat gaya prategang bekerja

Penguluran pada kabel

Deformasi akibat beban tetap

Friksi (pasca-tarik saja) SOAL : Jembatan dua bentang box-girder yang ditarik di satu sisi.

DIBERIKAN :

Jumlah ti tik Analisis np 7

Jumlah bentang nb 2

Panjang Bentang Sb0 48m Sb1 42m

(bentang pertama) (bentang kedua)

Tendon

Material

Kabel Prategang

Jenis prategang Post "Ya" (Post-tension)

Jenis baja Low_relax "Ya"

Tegangan putus fpu 1860Mpa

Tegangan saat jack fpj 0.75 fpu

fpj 1.395 103

Mpa (maks.)

Tegangan leleh fpy 0.85 fpu

fpy 1581Mpa

Modulus elastisitas Eps 195000MpaKEHILANGAN AKIBAT FRIKSI

Koefisien friksi 0.15 (panjang frame < 180 m)

Koefisien wobble K 0.000661

m

Layout kabel

Lx0

0 yp0

1.05

Lx1

19.2 yp1

0.305

Lx2

43.2 yp2

1.32

Lx3

48 yp3

1.52

Lx4

52.2 yp4

1.32

Lx5

73.2 yp5

0.305

Lx6

90 yp6

1.05

Keterangan : Lx = jarak dari ujung penarikan kabel terhadap titik yang dittinjau. yp = elevasi kabel terhadap serat terbawah penampang.

Penyelesaian

Langkah 3: Menghitung rasio tegangan setelah friksi terhadap fo (= fpj)

Langkah 1:Menentukan beda tinggi y dan beda jarak L

Array spasi i 0 np 2( ) {bilangan 0,1,..,s/d 5}

yi ypi 1

ypi

Li Lxi 1

Lxi

Langkah 2:Menghitung perbedaan sudut vertikal (radian)

Segmen y (m) L (m) α = 2(y/L)

AB 0.745 19.200 0.078

BC 1.015 24.000 0.085

CD 0.200 4.800 0.083

DE 0.200 4.200 0.095

EF 1.015 21.000 0.097

FG 0.745 16.800 0.089

y L( )

=

Segmen μ α = 2(y/L) Σα Wobble, K L ΣL μΣα + KΣL e -(μΣα + KΣL)

AB 0.150 0.078 0.078 0.00066 19.20 19.200 0.024 0.976

BC 0.150 0.085 0.162 0.00066 24.00 43.200 0.053 0.949

CD 0.150 0.083 0.246 0.00066 4.80 48.000 0.069 0.934

DE 0.150 0.095 0.341 0.00066 4.20 52.200 0.086 0.918

EF 0.150 0.097 0.437 0.00066 21.00 73.200 0.114 0.892

FG 0.150 0.089 0.526 0.00066 16.80 90.000 0.138 0.871

Langkah 4: Menghitung kehilangan tegangan akibat friksi

ff fo fx fo 1 e KL( )

(Rumus)

ff fo 1 Rf

j 0 np 1( ) {bilangan 0,1,..,s/d 6}

ffj

0 j 0if

fpj 1 Rfj 1

otherwise

ff

0

33.507

71.798

92.369

114.4

150.208

180.203

MPa

fptj fpj ffj

j fptasal ff fpt

MPa MPa MPa

0 1395.000 0.000 1395.000

1 1395.000 33.507 1361.493

2 1395.000 71.798 1323.202

3 1395.000 92.369 1302.631

4 1395.000 114.400 1280.600

5 1395.000 150.208 1244.792

6 1395.000 180.203 1214.797

fpj

MPa( )

ff

MPa( )

0 20 40 60 80 1001200

1300

1400

fpt

MPa( )

Lx

Kehilangan Akibat Slip Angkur SOAL : Hitung kehilangan akibat slip angkur pada contoh 2.1.

Modulus elastisitas kabel Eps 195000MPa

Besarnya selip pada angkur L 0.0095 m

Jarak ke titik yang diketahui L L0 L1 L 43.2 m

Kehilangan akibat friksi sejarak L d ff2

d 71.798MPa

Langkah 1: Jarak yang terpengaruh oleh sl ip angkur, x

xEps L L

d x 33.386 m

Langkah 2: Kehilangan tegangan akibat anchor set

fa2 d x

L fa 110.975MPa

Langkah 3: Check tegangan pada posisi angkur setelah sl ip

(tegangan harus kurang dari 0.7fpu)

fa2 d x

L

Langkah 3: Check tegangan pada posisi angkur setelah slip

(tegangan harus kurang dari 0.7fpu)

fp fpj fa

fp 1284.025MPa < 0.7fpu 1.302 103

MPa OK!

Langkah 4: Tegangan prategang setelah sl ip angkur

Tegangan di ujung fpuj fpj fa

fpuj 1.284 103

MPa

fpt2j fpuj j 0if

min fptj fpuj ffj

otherwise

Redefinisi kehilangan akibat sl ip angku r

fa fpt fpt2

j fptasal fa fpt

MPa MPa MPa

0 1395.000 110.975 1284.025

1 1361.493 43.961 1317.532

2 1323.202 0.000 1323.202

3 1302.631 0.000 1302.631

4 1280.600 0.000 1280.600

5 1244.792 0.000 1244.792

6 1214.797 0.000 1214.797

fpt

MPa( )

fa

MPa( )

0 20 40 60 80 1001200

1250

1300

1350

1400

fpt

MPa( )

f pt2

MPa( )

Lx

Diberikan

Kehilangan Akibat Pemendekan Beton

Mutu beton si l inder fc 60MPa

Modulus elastisitas beton (28hari)Ec 4700 fc MPa

Ec 3.641 104

MPa

Mutu beton saat transfer fci 0.65 fc fci 39MPa

Modulus elastisitas beton initial Eci 4700 fci MPa

Eci 2.935 104

MPa

Luas penampang Ac j 6m2

Momen inersia Icj 3.764m4

Garis berat bawah ybj

1.05m

Radius girasi rIc

Ac

Berat isi beton c 24kN m3

Jumlah tendon ntd 4

Luas total kabel Aps 7200mm2

SOAL : Hitung kehilangan akibat pemendekan beton pasca-tarik pada contoh 2.1. a. Jika 2 tendon sekaligus dalam sekali penarikan b. Jika 1 tendon dalam sekali penarikan c. Jika semua ditarik bersamaan

Langkah 1: Menentukan eksentrisitas kabel

exj

ybj

ypj

m

j Lx ex

m m

0 0.00 0.000

1 19.20 0.745

2 43.20 -0.270

3 48.00 -0.470

4 52.20 -0.270

5 73.20 0.745

6 90.00 0.000

Lx

ex

m

Catatan:

tanda (+) dibawah cgc

Langkah 2: Hitung Momen akibat berat sendi ri

Qd 144 m-1

kN

MD x( )1

2Qd Lb x

Qd

2x

2

j Lj MD

m kN m

0 0.00 0.00

1 19.20 39,813.12

2 43.20 14,929.92

3 48.00 0.00

4 52.20 11,430.72

5 73.20 30,481.92

6 90.00 0.00

Langkah 3: Tegangan pada beton di level prategang

Gaya prategang saat transfer

(nawy membolehkan reduksi 10% , Pi = 0.9Pj)

Pi fpj Aps Pi 10044kN

fcsj

Pi

Ac j1

exj

2

rj 2

MDj

exj

Icj fcs

1.674

4.725

2.939

2.263

2.688

2.878

1.674

MPa

Catatan:

untuk losses tegangan tekan yang

menyebabkan losses)

Langkah 4: Kehilangan tegangan pada beton pra-tarik

nEps

Eci n 6.644

fES_pre n fcs (kehilangan pemendekan total

bi la terjadi pada pra-tarik)

Langkah 5: Kehilangan tegangan pada beton pasca-tarik

Untuk pasca tarik yang ditarik tidak bersamaan,

dengan kondisi penarikan sebaga i berikut:

a. Masing-masing penarikan per 2 tendon.

ntj 2

jumlah penarikan njntd

ntj nj 2

fES_post1

nj

i

i 1

nj 1

njfES_pre fES_post

5.561

15.696

9.764

7.519

8.931

9.561

5.561

MPa

b. Masing-masing penarikan per 1 tendon.

ntj 1

jumlah penarikan njntd

ntj nj 4

fES_post1

nj

i

i 1

nj 1

njfES_pre fES_post

5.561

15.696

9.764

7.519

8.931

9.561

5.561

MPa

c. Penarikan semua tendon sekaligus

ntj ntd ntj 4

jumlah penarikan njntd

ntj nj 1

fES_post1

nj

i

i 1

nj 1

njfES_pre fES_post

0

0

0

0

0

0

0

MPa

Kehilangan akibat pemendekan

fES fES_post Post "Ya"if

fES_pre otherwise

Tegangan prategang setelah pemendekan

fpt3j fpt2j fESj

j fptasal fES fpt

MPa MPa MPa

0 1284.025 0.000 1284.025

1 1317.532 0.000 1317.532

2 1323.202 0.000 1323.202

3 1302.631 0.000 1302.631

4 1280.600 0.000 1280.600

5 1244.792 0.000 1244.792

6 1214.797 0.000 1214.797

fpt2

MPa

fES

MPa

0 20 40 60 80 1001.2 10

9

1.25 109

1.3 109

1.35 109

f pt2

fpt3

Lx

Kehilangan Akibat Susut Beton

SOAL : Hitung kehilangan akibat susut beton pasca-tarik pada contoh 2.1 dengan menggunakan :

a. Metoda PCI

b. Metoda AASHTO

Jenis prategang Post "Ya" (Post-tension)

Jenis curing Moist "Ya" (moist curing)

Waktu setelah curing t 14 (hari)

Kelembaban relatif Rh 70 %( )

Asumsi : S 1 (Luas permukaan yang terekspos)

V 2 S V 2 (Volume beton)

Langkah 1: Hitung Kehilangan akibat Susut Beton

a. Rumus PCI (Metoda Ksh),

Ksh bernilai 1 untuk pratarik,

adapun untuk Pasca-tarik l ihat tabel dibawah

Ksht (hari) 1 3 5 7 10 20 30 60

Ksh 0.92 0.85 0.8 0.77 0.73 0.64 0.58 0.45

t

=

Ksh 0.694

fsh_1 8.2 106

Ksh Eps 1 0.006V

S

100 Rh

fsh_1 32.892MPa

b. Rumus AASHTO

fsh_2 117 1.03Rh MPa Post "Ya"i f

93 0.85 Rh MPa otherwise

fsh_2 33.5MPa

fshj

max fsh_1 fsh_2

max fsh_1 fsh_2 33.5MPa

Langkah 2: Tegangan prategang setelah susut

fpt4j fpt3j fshj

j fptasal fsh fpt

MPa MPa MPa

0 1284.025 33.500 1250.525

1 1317.532 33.500 1284.032

2 1323.202 33.500 1289.702

3 1302.631 33.500 1269.131

4 1280.600 33.500 1247.100

5 1244.792 33.500 1211.292

6 1214.797 33.500 1181.297

fpt3

MPa( )

fsh

MPa( )

0 20 40 60 80 1001150

1200

1250

1300

1350

fpt3

MPa( )

f pt4

MPa( )

Lx

Kehilangan Akibat Rangkak Beton SOAL : Hitung kehilangan akibat rangkak beton pasca-tarik pada contoh 2.1 dengan menggunakan :

a. Metoda AASHTO

b. Metoda ACI-ASCE

Diberikan

Jenis prategang Post "Ya" (Post-tension)

Beban mati superimposed Qsd 5.5kN

m

Langkah 1: Momen akibat superimposed

Beban mati superimposed

Qsd 5.5kN

m

MSD x( )1

2Qsd Lb x

Qsd

2x

2

j Lx MSD

m kN m

0 0.00 0.00

1 19.20 1,520.64

2 43.20 570.24

3 48.00 0.00

4 52.20 436.59

5 73.20 1,164.24

6 90.00 0.00

L x

M SD

kN m

MSD (x) adalah momen akibat beban mati superimposed yang didefinisikan sebagai fungsi terhadap jarak x dari ujung penarikan.

Langkah 2: Tegangan akibat superimposed

fcsdj

MSDj

Icjex

j

fcdpj

fcsj

fcsdj

j fcs fcsd fcdp

MPa MPa MPa

0 1.674 0.000 1.674

1 -4.725 0.301 -5.026

2 2.939 -0.041 2.980

3 2.263 0.000 2.263

4 2.688 -0.031 2.720

5 -2.878 0.230 -3.109

6 1.674 0.000 1.674

f cs

MPa

f csd

MPa

fcsd = tegangan akibat beban mati superim-posed di level tendon prategang. fcs = tegangan akibat beban mati berat sendiri balok di level tendon prategang.

Langkah 3: Menghitung kehilangan tegangan akibat rangkak

Rumus AASHTO

fcrj

12 fcsj

7 fcdpj

fcr

8.37

21.519

14.411

11.317

13.223

12.778

8.37

MPa

Rumus ACI-ASCE

Kcr 2 Post "Ya"i f

1.6 otherwise

Kcr 1.6

fcr KcrEps

Ec fcs fcsd fcr

14.346

43.073

25.542

19.398

23.309

26.641

14.346

MPa

Langkah 4: Tegangan prategang setelah rangkak

fpt5j fpt4j fcrj

j fptasal fCR fpt

MPa MPa MPa

0 1250.525 14.346 1236.179

1 1284.032 -43.073 1327.106

2 1289.702 25.542 1264.160

3 1269.131 19.398 1249.733

4 1247.100 23.309 1223.791

5 1211.292 -26.641 1237.933

6 1181.297 14.346 1166.951

fpt4

MPa

fcr

MPa

0 20 40 60 80 1001.1 10

9

1.2 109

1.3 109

1.4 109

f pt4

fpt5

Lx

Kehilangan Akibat Relaksasi SOAL : Hitung kehilangan akibat relaksasi pada contoh 2.1 dengan kondisi sebagai berikut :

a. tahap I, saat transfer gaya prategang

b. tahap II, saat beban superimposed diletakan

c. tahap III, setelah 2 tahun beban superimposed diletakan.

Diberikan :

Jenis baja prategang: Low_relax "Ya"

Tahap I, saat transfer

Lama hari sebelum transfer t1 18 hari( ) t0 1

Kehilangan akibat relaksasi saat transfer

fr1 fpjlog t1 24 log t0

10

fpj

fpy0.55

Low_relax "Ya"i f

fpjlog t1 24 log t0

40

fpj

fpy0.55

otherwise

fr1 30.547MPa

Tahap II, saat superimposed diletakan

Kehilangan setelah umur 30 harit2 30 hari( ) t1 18

Kehilangan akibat relaksasi umur 30 hari

fr2 fpjlog t2 24 log t1 24

10

fpj

fpy0.55

Low_relax "Ya"i f

fpjlog t2 24 log t1 24

40

fpj

fpy0.55

otherwise

fr2 2.571MPa

Tahap III, setelah 2 tahun superimposed diletakan

Kehilangan setelah umur 2 tahunt2 365 2 hari( ) t1 30

Kehilangan akibat relaksasi umur 30 hari

fr3 fpjlog t2 24 log t1 24

10

fpj

fpy0.55

Low_relax "Ya"i f

fpjlog t2 24 log t1 24

40

fpj

fpy0.55

otherwise

fr3 16.067MPa

fr fr1 fr2 fr3 fr 49.186MPa

Tegangan akhir prategang setelah relaksasi

fr fr1 fr2 fr3 fr 49.186MPa

fpt6j fpt5j fr

j fptasal fCR fpt

MPa MPa MPa

0 1236.179 49.186 1186.993

1 1327.106 49.186 1277.920

2 1264.160 49.186 1214.974

3 1249.733 49.186 1200.547

4 1223.791 49.186 1174.605

5 1237.933 49.186 1188.747

6 1166.951 49.186 1117.765

fpt5

MPa

fr

MPa

0 20 40 60 80 1001.1 10

9

1.2 109

1.3 109

1.4 109

f pt5

fpt6

fpt4

Lx

Kehilangan Total

SOAL : Hitung kehilangan total pada contoh 2.1:

Berdasarkan perhitungan pada contoh 2.1 s.d contoh 2.5 dapat dihitung kehilangan total sebagai berikut ;

ftotj

ffj

faj

fESj

fr fcrj

fshj

Post "Ya"if

fESj

fr fcrj

fshj

otherwise

ftot0

0

1

2

3

4

5

6

208.007

117.08

180.026

194.453

220.395

206.253

277.235

MPa

Persentase kehilangan total terhadap fpj

ftot

fpj 0

0

1

2

3

4

5

6

14.911

8.393

12.905

13.939

15.799

14.785

19.873

%

Metoda Perencanaan Perencanaan berdasarkan Batas Layan (PBL)

◦ Check tegangan

◦ check lendutan.

Perencanaan berdasarkan Batas Kekuatan Terfaktor (PBKT) ◦ Kapasitas nominal lentur, geser dan puntir

◦ Daerah pengangkuran.

Langkah-langkah Investigasi Analisis atau investigasi

Properti penampang, P dan eo, dan properti material

Periksa persyaratan tegangan terhadap tegangan ijin pada semua tahapan pembebanan

Periksa persyaratan kapasitas momen nominal terhadap momen rencana ultimate

Periksa persyaratan jumlah dan spasi tulangan sengkang

Periksa camber dan lendutan pada kondisi pembebanan short-term dan long term

Periksa persyaratan untuk kondisi khusus

Periksa biaya dan usulan perbaikan bila diperlukan

Langkah-langkah Desain

Asumsikan dimensi penampang, dan properti material

Periksa kembali persyaratan tegangan terhadap tegangan ijin pada semua

tahapan pembebanan bila diperlukan

Periksa persyaratan kapasitas momen nominal terhadap momen rencana

ultimate

Periksa persyaratan geser vertikal dan menentukan tulangan sengkang

Periksa camber dan lendutan pada kondisi pembebanan short-term dan

long term

Periksa persyaratan untuk kondisi khusus; tegangan end-block; prosedur

pelaksanaan; opening; tolerances; spasi kabel; kebakaran; retakan; dsb

Periksa biaya dan bila memungkinkan lakukan perubahan untuk

mengurangi biaya (bentuk dan dimensi penampang, properti material,

prosedur pelaksanaan, dsb)

Hitung kehilangan prategang; atau asumsi yang setara η = P/Pi

Menentukan P dan eo yang mungkin

Menentukan steel envelope atau batas aman kabel

Menentukan nilai eo di ujung balok atau di perletakan

Menentukan layout kabel yang memenuhi batas aman kabel

Periksa persyaratan momen nominal terhadap momen retak

Periksa persyaratan geser horizontal dan menentukan tulangan ties

Persamaan tegangan Pengaruh dari Serat

atas/bawah

Persamaan tegangan

atas

bcc

t

t

t

akA

M

rA

yM

S

M

I

yM

2

Momen Positif, M

bawah

tcc

b

b

b

bkA

M

rA

yM

S

M

I

yM

2

atas

21

r

ye

A

P

I

yeP

A

P to

c

to

c

a

t

co

cb

o

c S

Ae

A

P

k

e

A

P11

ob

t

ekS

P

Gaya prategang, P

dengan eksentrisitas

eo ke arah serat

bawah.

bawah

21

r

ye

A

P

I

yeP

A

P to

c

to

c

b

b

co

ct

o

c S

Ae

A

P

k

e

A

P11

to

b

keS

P

I = momen inersia penampang yt = jarak dari pusat penampang

(cgc) ke serat atas terluar yb = jarak dari pusat penampang

(cgc) ke serat bawah terluar = tegangan dalam beton secara

umum St = I/yt = modulus penampang

pada serat atas Sb = I/yt = modulus penampang

pada serat bawah

cAI

bcbbc yrASyAI 2

tcttc yrASyAI 2

r = = modulus penampang pada

serat bawah

= jarak dari cgc ke batas atas kern.

= jarak dari cgc ke batas bawah kern.

kt =

kb =

Dimana notasi-notasi itu adalah sebagai berikut:

Rumus Umum Tegangan (PBL)

ti

ttoi

c

i

aI

yM

I

yeP

A

P

min

ci

tboi

c

i

bI

yM

I

yeP

A

P

min

cs

tto

c

aI

yM

I

yeP

A

P

max

ts

tbo

c

bI

yM

I

yeP

A

P

max

Kondisi awal atau transfer:

Kondisi layan:

cs cf= 0,45

Dimana :

Tegangan ijin tekan

(kondisi layan)

cicif= 0,60

(kondisi transfer /sementara)

tscf= 0,5

Tegangan ijin tarik

= 0,25 cifti

= 0,5 cifti

(kondisi transfer /sementara selain diperletakan)

(kondisi layan)

(kondisi transfer /sementara diperletakan)

Contoh 3.1: Balok di atas perletakan sederhana

e0 P

e0 MDL

qDL

b

Diketahui :

P 525kN (gaya prategang setelah semua losses)

L 12m eo 200mm

b 300mm h 600mm

Mutu beton fc 50MPa

1. HItung tegangan ij in

Tegangan ij in layan

ts 0.5 fc MPa ts 3.536MPa (tarik)

cs 0.45 fc cs 22.5 MPa (tekan)

Tegangan ij in initial

ti 0.25 fc MPa ti 1.768MPa (tarik)

ci 0.6 fc ci 30 MPa (tekan)

2. Hitung Momen lentu r

Beban mati sendiri

qDL b h 25kN

m3

qDL 4.5kN

m

MDL1

8qDL L

2 MDL 81kN m

Beban hidup

qL 4kN

m

ML1

8qL L

2 ML 72kN m

Momen total

Mmax MDL ML Mmax 153kN m

3. Hitung Properti Penampang

Ib h

3

12 I 5.4 10

9 mm

4

Ac b h Ac 1.8 105

mm2

yth

2 yt 300mm

ybh

2 yb 300mm

StI

yt

St 1.8 107

mm3

ybh

2

StI

yt

St 1.8 107

mm3

SbI

yb

Sb 1.8 107

mm3

kt

Sb

Ac kt 100 mm

kb

St

Ac kb 100mm

4. Periksa tegangan pada serat atas dan bawah kondisi transfer

di midspan e eo e 200mm

asumsi : 0.83 PiP

a

Pi

Ac

Pi e

St

MDL

St

a 0.986 MPa ti 1.768MPa

(tarik)

b

Pi

Ac

Pi e

Sb

MDL

Sb

b 6.042 MPa ci 30 MPa

(tekan)

5. Periksa tegangan pada serat atas dan bawah kondisi layan

di midspan e eo e 200mm

aP

Ac

P e

St

Mmax

St

a 5.583 MPa cs 22.5 MPa

(tekan)

bP

Ac

P e

Sb

Mmax

Sb

b 0.25 MPa ts 3.536MPa

(tarik)

Balok pada contoh 3.1 akan digunakan untuk memeriksa lendutan

fc 50 MPa

fci 0.65 fc fci 32.5MPa

Ec 4700 fc MPa( ) Ec 33234.019MPa

Eci 4700 fci MPa( ) Eci 26794.122MPa

qDL 4.5kN

m

qL 2.5kN

m

Modulus elastisitas beton

Beban layan

beban hidup

beban mati

e 0.2 m

bs5

384

qDL L4

Ec I bs 6.77mm

a. Lendutan awal (initial)

- Chamber akibat prestress saja

- Defleksi akibat berat sendiri

- Defleksi jangka panjang oleh PCI Multipliers

pi

5 Pi e L2

48 Eci I pi 13.115 mm (ke atas)

(ke bawah)

1 1.85 bs 1.8 pi 1 11.082 mm (ke atas)

a. Lendutan akhir

- Defleksi akibat beban hidup merata, qLL

L

5

384

qL L4

Ec I

L 3.761mm (ke bawah)

kontrol defleksi, DL < L

80015mm OK !

- Defleksi jangka panjang total

2 2.45 pi 2.7 bs 2 13.852 mm (ke atas )

tot 2 1 L tot 0.991mm

(ke bawah)

- Defleksi total

Flow Chart Desain Ultimate

Input: Bentuk Penampang (T, I, Rectagular, Box),

b,d,bf,hf ,dp,fc,fps,fpu,fpy,fps,Es,Eps

MULAI

fps diketahui?

fpe = 0.5fpu?

Hitung fps dari

kompatibilitas regangan

Bonded?Rasio bentang-

terhadap-tinggi = 35?

fps = fpe + 70 + f’c/(100 p fps = fpe + 70 + f’c/(300 p

Hitung fps :

Ya

Tdk

Ya

Ya

Tdk

Tdk

YaTdk

Penampang

flens?

a = hf ?

)(

`ct

pc

pup

ppups

d

d

f

fff

11

wc

ysyspsps

bf

fAfAfAa

`.

`

850

Penampang

persegi

Penampang

flens

fwfcyspspspspw hbbffAfAfA )(`. 850

wc

pspw

bf

fAa

`.850

Over reinforce :

)..(` 2210801360 pwcn dbfM

)/()(`. 2850 fpfwfc hdhbbf

Over reinforce :

)..(` 2210801360 pcn bdfM

1360 .`)(/ pp ddp atau

Momen nominal :

)()/( pysppspwn ddfAadfAM 2

)/()(`. 2850 fpfwfc hdhbbf

1360 .)`(/ wwppw dd

Momen nominal :

)/()/( 22 adfAadfAM ysppspsn

`)/(` dafA ys 2

RSNI T12-2004 RSNI T12-2004

Tdk

Ya

YaTdk

Tdk

Ya

Tdk

Ya

A

Flow Chart Desain Lentur (PBKT)

Input: Bentuk Penampang (T, I, Rectagular, Box),

b,d,bf,hf ,dp,fc,fps,fpu,fpy,fps,Es,Eps

MULAI

fps diketahui?

fpe = 0.5fpu?

Hitung fps dari

kompatibilitas regangan

Bonded?Rasio bentang-

terhadap-tinggi = 35?

fps = fpe + 70 + f’c/(100 p fps = fpe + 70 + f’c/(300 p

Hitung fps :

Ya

Tdk

Ya

Ya

Tdk

Tdk

YaTdk

Penampang

flens?

a = hf ?

)(

`ct

pc

pup

ppups

d

d

f

fff

11

wc

ysyspsps

bf

fAfAfAa

`.

`

850

Penampang

persegi

Penampang

flens

fwfcyspspspspw hbbffAfAfA )(`. 850

wc

pspw

bf

fAa

`.850

Over reinforce :

)..(` 2210801360 pwcn dbfM

)/()(`. 2850 fpfwfc hdhbbf

Over reinforce :

)..(` 2210801360 pcn bdfM

1360 .`)(/ pp ddp atau

Momen nominal :

)()/( pysppspwn ddfAadfAM 2

)/()(`. 2850 fpfwfc hdhbbf

1360 .)`(/ wwppw dd

Momen nominal :

)/()/( 22 adfAadfAM ysppspsn

`)/(` dafA ys 2

RSNI T12-2004 RSNI T12-2004

Tdk

Ya

YaTdk

Tdk

Ya

Tdk

Ya

A

Contoh 4.1 : DESAIN BALOK PRATEGANG

SOAL : Desain jembatan bentang 36 m dengan balok girder T-Bulb AASHTO.

DIBERIKAN :

Panjang bentang jembatan Lsl 36 m

Jarak antar balok (as ke as) Lc 2.10m

Material

a. Beton :

Girder Pracetak

fc 45.65Mpa fc 45.65Mpa

Ec 4700 fc Mpa Ec 31755.448Mpa

fy 400 Mpa

Pelat :

fcp 29 Mpa

Ecp 4700 fcp Mpa Ecp 25310.275Mpa

b. Kabel Prategang (Jenis Relaksasi Rendah)

fpu 1860Mpa

fpy 0.9fpu fpy 1.674 103

Mpa

fpj 0.75 fpu fpj 1.395 103

Mpa (maks.)

fpi 0.7 fpu fpi 1302Mpa

fpeff 0.8 fpi fpeff 1041.6Mpa (asumsi

losses 20%)

Eps 195000Mpa

Diameter T endon s 12.7 mm

Luas efektif per tendon Ap1 98mm2

LANGKAH 1: M ene ntukan Dime nsi Penam pang

Penampang : AASHTO Tipe VI

h 1828.8mm

bf 1066.8mm

x1 127mm

x2 177.8mm

b2 711.2mm

x3 254mm

x4 203.2mm

bw 203.2mm

Momen inersia Ic 3.052 1011

mm4

Luas Penampang Ac 6.999986 105

mm2

Garis Berat Bawah Cb 924.068mm

Garis Berat Atas Ct h Cb Ct 904.732mm

Sec. Modulus T op StIc

Ct St 3.374 10

8 mm

3

Sec. Modulus Bottom SbIc

Cb Sb 3.303 10

8 mm

3

Radius Girasi rIc

Ac r 660.337mm

kbr2

Ct kb 481.961mm

ktr2

Cb kt 471.876mm

tebal pelat total (asumsi - trial) hslb 220mm

LANGKAH 2: Gaya Dalam

Faktor reduksi lentur 0.8

Faktor reduksi geser v 0.75

Berat jenis beton c 24 kN m3

Berat jenis beton prategang pt 25 kN m3

Berat jenis baja s 78.5 kN m3

Resume gaya dalam M + V dalam girder

Msdl 2.629 103

kNm Vsdl 292.068kN

Mdl 2.835 103

kNm Vdl 314.999kN

ML 1.418 103

kNm VL 157.584kN

Mu 1.3 Msdl Mdl 2.2 ML Mu 1.022 104

kN m

Mt 1.0 Msdl Mdl 1.0 ML Mt 6.882 103

kN m

Vu 1.3 Vsdl Vdl 2.2 VL Vu 1.136 103

kN

Vt 1.0 Vsdl Vdl 1.0 VL Vt 764.651kN

Keterangan :

Msdl = Momen akibat beban mati superimposed,

seperti pelat lantai dan aspal

Mdl = Momen akibat berat sendiri girder

ML = Momen akibat beban hidup

Vsdl = Geser akibat beban mati superimposed,

seperti pelat lantai dan aspal

Vdl = Geser akibat berat sendiri girder

VL = Geser akibat beban hidup

LANGKAH 3: Penentuan Tebal Pelat Lantai Je mbatan

Tinggi perlu flens untuk menahan momen Mu

Ac'Mu

0.68 h fc Ac' 2.251 10

5 mm

2

bila lebar pelat efektif di atas girder,

bpl Lc bpl 2100mm

maka tebal flens minimum,

hfAc'

bpl

hf 107.188mm < hslb 220mm

Ket "hslb > hf, OK"

Lebar effektif pelat , terkecil dari :

bpl min bw 16 hslb LcLsl

4

bpl 2100mm

Tebal minimum flens menurut AASHT O

tmin1.2 Lc 3m( )

30

tmin 204mm < hslb 220mm OK !

Ket "hslb > tmin, OK"

LANGKAH 4: M enghitung Sifat Penampang Kom posit

Modulus Elastisi tas Girder Ec 3.176 104

Mpa

Modulus Elastisi tas Pelat Ecp 2.531 104

Mpa

Rasio modulus ncEcp

Ec nc 0.797

Lebar sayap efektif bpl 2100mm

Lebar sayap tranform. be nc bpl be 1673.78mm

Luas Penampang Komposit

Ack Ac be hslb Ack 1.068 106

mm2

Garis Berat Bawah Komposit

Cbk

be hslb( ) hhslb

2

Ac Cb

Ack Cbk 1.274 10

3 mm

Garis Berat Atas Komposit

Ctk h hslb Cbk Ctk 774.942mm

Momen inersia Komposit

Ick Ic Ac Cbk Cb( )2

be hslb

3

12 be hslb Ctk

hslb

2

2

Ick 5.552 1011

mm4

Sec. Modulus T op StkIck

Ctk Stk 7.164 10

8 mm

3

Sec. Modulus Bottom SbkIck

Cbk Sbk 4.358 10

8 mm

3

LANGKAH 5: Es tim asi Luas Prategang

Eksesntrisitas Tendon

em h 200mm Ct em 724.068mm

Estimasi berdasarkan kondisi tegangan akhir pada serat bawah

e em e 724.068mm Ft 0MPa

Nilai awal Peff 1 kN

Given Peff

Ac

Peff e

Sb

Mdl Msdl

Sb

ML

Sbk Ft

Pf2 Find Peff( )

Pf2 5467.24kN

Estimasi berdasarkan kekuatan batas penampang

Aps 0.95 fpu 0.9 h hplt( ) Mu

ApsMu

0.8 h hslb( )[ ] 0.9 fpu Aps 4.657 10

3 mm

2

Pf3 Aps fpeff Pf3 4.851 103

kN

Gaya prategang efektif yang dibutuhkan

Pf max Pf2 Pf3( )( ) Pf 5.467 103

kN

ApsPf

fpeff Aps 5248.886mm

2

Menentukan jumlah strand

n_strand ceilAps

Ap1

n_strand 54

Aps n_strand Ap1 Aps 5292mm2

LANGKAH 6: M enghitung Kapasitas Mome n

Diameter tulangan Ds 16 mm 0.8

Luas per tulangan As1 0.25 Ds2

As1 201.062mm2

Lebar tekan balok bt be bt 1.674 103

mm

Luas penampang dari center ke sisi tarik

(Pendekatan At= 50% Ac)

At 50% Ac At 3.5 105

mm2

Pasang tulangan minimum

Asmin 0.4% At Asmin 1.4 103

mm2

Jadi banyaknya tul. tarik

ns ceilAsmin

As1

ns 7

Luas T otal tul. tarik Ast ns As1

Ast 1407.434mm2

Cover beton dc 40 mm

Leng. momen prategang komposit Ct 904.732mm

dp Ct hslb em dp 1848.8mm

Leng. momen tul. komposit

d h hslb dcDs

2 13mm d 1987.8mm

Pe fpeffAps Pe 5512.147kN

fpeff 1041.6Mpa 0.5 fpu 930Mpa .. OK!

maka : Nilai untuk p : 0.55 untuk fpy/fpu ³ 0.8

0.4 untuk fpy/fpu ³ 0.85

0.28 untuk fpy/fpu ³ 0.9fpy

fpu0.9

p 0.28

1 0.85 fc 30 Mpai f

0.65 fc 55 Mpai f

0.85 0.008fc

Mpa30

30 Mpa fc 55 Mpai f

1 0.725

pAps

Ack p 0.495%

c 0 c 0

tAst

Ack t 0.132%

t tfy

fc t 0.012

fps fpu 1p

1p

fpu

fc

d

dpt c( )

fps 1706.044Mpa

p pfps

fc p 0.185

Lebar stress blok pada beton

Tps fps Aps Tps 9.028 103

kN

Ts Ast fy Ts 562.973kN

aTps Ts

0.85 fc bt a 147.68mm < hslb 220mm

( OK )

Periksa Tulangan Maksimum

Berdasarkan ACI / NAWY (untuk balok segi-4)

p pfps

fc p 0.185 < 0.36 1 0.261

OK (j ika prestressed only)

pd

dpt c( ) 0.198 < 0.36 1 0.261

OK (j ika besi tulangan diperhitungkan)

Notes : j ika rasio tulangan < 0.361 maka under-reinforced,

j ika tidak maka over-reinforced.

OVER "Y" pd

dpt c( ) 0.36 1i f

"N" otherwise

OVER "N"

Berdasarkan AASHTO 3rd Edition 2004, Sec. 5.7.3.3

Kedalaman tulangan efektif pada penampang

deAps fps dp Ast fy d

Aps fps Ast fy de 1.857 m

ca

1 c 203.753mm

c

de0.11 < 0.42 OK.

OVER "Y"c

de0.42 1i f

"N" otherwise

OVER "N"

Mn Tps dpa

2

Ast fy da

2

Mn 17102.525kN m

OVER "Y"c

de0.42 1i f

"N" otherwise

OVER "N"

Mn Tps dpa

2

Ast fy da

2

Mn 17102.525kN m

LANGKAH 7: Periksa Momen Desain Ultimate

Momen Nominal Mn 17102.525kN m

Periksa :

Mn 13682.02kN m > Mu 10222.851kN m

check apakah Mn > Mu j ika ya --> OK

LANGKAH 8: Per iksa M om en Des ain Minimum Perlu

Ac 699998.6mm2

Ic 3.052 1011

mm4

Pe 5.512 103

kN

Tegangan tarik retak fr 0.7 fc Mpa fr 4.73Mpa

Menghitung momen retak penam pang

Tegangan serat bawah girder akibat beban layan total, Mt

faktPe

Ac

Pe e

Sb

Mdl Msdl

Sb

ML

Sbk

fakt 0.163 Mpa

Momen untuk meretakan penampang adalah

Mcr fr fakt( ) Sbk Mt

Mcr 9013.961kN m

Periksa rasio momen kapasitas te rhadap momen retak

Mn

Mcr1.52 > 1.2 ...OK!

LANGKAH 8: Per iksa M om en Des ain Minimum Perlu

Ac 699998.6mm2

Ic 3.052 1011

mm4

Pe 5.512 103

kN

Tegangan tarik retak fr 0.7 fc Mpa fr 4.73Mpa

Menghitung momen retak penam pang

Tegangan serat bawah girder akibat beban layan total, Mt

faktPe

Ac

Pe e

Sb

Mdl Msdl

Sb

ML

Sbk

fakt 0.163 Mpa

Momen untuk meretakan penampang adalah

Mcr fr fakt( ) Sbk Mt

Mcr 9013.961kN m

Periksa rasio momen kapasitas te rhadap momen retak

Mn

Mcr1.52 > 1.2 ...OK!

Merencanakan kapasitas geser balok T pada contoh 4.1.

Bentang L 36 m

Penampang

Tinggi penampang h 1.829 m

Lebar badan bw 0.203 m

Ac 7 105

mm2

Yt 904.732mm

Sb 3.303 108

mm3

Pe 5512.147kN Aps 5292mm2

dp 1.849 m

fpePe

Aps fpe 1041.6MPa > 0.4fpu 744MPa

layout kabel mengikuti persamaan parabolik sebagai berikut:

ex x( ) 1 x2

1 x 1

1 0.0022 m-1

1 0.0805 1 0 m

check ex 0.5L( ) 0.724 m = em

Material ex 0.5L( ) 0.724 m = em

Material

Faktor reduksi 0.75

Kuat tekan beton fc 45.65Mpa

Tegangan leleh tul.fy 400Mpa

Beban

Qgir 17.5kN

m Qsdl 16.226

kN

m Qll 8.755

kN

m

QuDL 1.3 Qgir QuDL 22.75kN

m

QuSDL 1.3 Qsdl QuSDL 21.094kN

m

QuLL 2.2 Qll QuLL 19.261kN

m

Qu QuDL QuSDL QuLL Qu 63.105kN

m

Qu QuSDL QuLL Qu 40.355kN

m

Diagram momen

0 10 20 300

5000

1 104

1.5 104

MuDL x( )

kN m( )

Mu x( )

kN m( )

Mu x( )

kN m( )

xDiagram Geser

0 10 20 302000

1000

0

1000

2000

VuDL x( )

kN

Vu x( )

kN

Vu x( )

kN

x

Gaya-gaya dalam :

Saat beban layan belum bekerja (geser hanya ditahan oleh girder saja)

beban konstruksi yang bekerja = 1 kN/m2

MuDL x( ) QuDLL

2x

x( )2

2

VuDL x( ) QuDLL

2x( )

Mu x( ) QuL

2x

x2

2

Vu x( ) QuL

2x( )

Mu x( ) QuL

2x

x( )2

2

Vu x( ) QuL

2x( )

x1h

2 x2 0.25L x2 9 m x3 0.5L x3 18 m

Momen

Mu1 Mu x1( ) Mu1 1012.272kN m

Mu2 Mu x2( ) Mu2 7667.228kN m

Mu3 Mu x3( ) Mu3 10222.97kN m

Geser

Vu1 Vu x1( ) Vu1 1078.183kN

Vu2 Vu x2( ) Vu2 567.943kN

Vu3 Vu x3( ) Vu3 0 kN

Jarak serat atas ke pusat prategang, dp

dp1 Yt ex x1( ) dp1 0.976m

dp2 Yt ex x2( ) dp2 1.448m

dp3 Yt ex x3( ) dp3 1.629m

Persyaratan Geser menurut ACI :

0.4 fpu 744Mpa < fpe 1041.6Mpa

dapat menggunakan metoda sederhana sebagai berikut :

Vc1

20

fc

MPa( ) 4.8

Vu dp

Mu

Vu dp

Mu1

Vu1 dp1

Mu11.04

Vu2 dp2

Mu20.107

Vu3 dp3

Mu30

vc11

20

fc

Mpa 4.8 1

Mpa vc1 5.138MPa

vc21

20

fc

Mpa 4.8 0.107

Mpa vc2 0.851MPa

vc31

20

fc

Mpa 4.8 0

Mpa vc3 0.338MPa

1 (untuk beton norm al)

vc1 0.4 fc Mpa( ) vc1 0.4 fc Mpai f

6fc MPa( )

vc1

6fc MPa( )i f

vc1 otherwise

vc1 2.703Mpa

vc2 0.4 fc Mpa( ) vc2 0.4 fc Mpai f

6fc MPa( ) vc2

6fc MPa( )i f

vc2 otherwise

vc2 1.126Mpa

vc3 0.4 fc Mpa( ) vc3 0.4 fc Mpai f

6fc MPa( ) vc3

6fc MPa( )i f

vc3 otherwise

vc3 1.126Mpa

Saat beban layan bekerj a

Pada ti tik 1: x1 0.914 m

Vu1 1078.183kN > vc1 bw dp1 402.167kN

maka diperlukan tulangan geser tidak minimum

Menentukan spasi, s sact 250mm (praktis)

s min

0.75 h

600mm

sact

s 250mm

Luas tul. minimum Avminbw s

3 fyMpa Avmin 42.333mm

2

Menentukan luas tulangan geser, Av

Av1Vu1

vc1 bw dp1

s

fy d Av1 283.402mm

2

Luas tul. geser dia 13 mm

Av1act 0.25 dia2

2 Av1act 265.465mm2

> Av min atau

Av 1 ..OK!

Pada ti tik 2: x2 9 m

Vu2 567.943kN < vc2 bw dp2 248.461kN

maka diperlukan tulangan geser minimum

Menentukan spasi, s sact 400mm (praktis)

s min

0.75 h

600mm

sact

s 400mm

Luas tul. minimum Avminbw s

3 fyMpa Avmin 67.733mm

2

Menentukan luas tulangan geser, Av

Av2Vu2

vc2 bw dp2

s

fy d Av2 214.295mm

2

Luas tul. geser dia 13 mm

Av2act 0.25 dia2

2 Av2act 265.465mm2

> Av min atau

Av2..OK!

Pada ti tik 3: x3 18 m

Vu3 0kN < 0.5 vc3 bw dp3 139.763kN

maka tidak diperlukan tulangan geser, namun praktisnya dipasang

tulangan minimum.

Menentukan spasi, s sact 400mm (praktis)

s min

0.75 h

600mm

sact

s 400mm

Luas tul. minimum Avminbw s

3 fyMpa Avmin 67.733mm

2

Luas tul. geser dia 10 mm

Av2act 0.25 dia2

2 Av2act 157.08mm2

> Av min atau

Av2..OK!

Analisis Struktur Statis Tertentu:

◦ Struktur sederhana

◦ Struktur kantilever

Statis Tak Tentu/Menerus ◦ Tumpuan sendi

◦ Tumpuan kolom

Analisa Struktur Balok Sederhana (Simple-Beam)

h

b

Diketahui :

P 525kN (setelah semua losses)

q 7kN

m

L 12m eo 200mm

b 300mm h 600mm

Modulus elastisitas beton Ec 25000MPa

Momen inersia Ic1

12b h

3 Ic 5.4 10

3 m

4

1. Mencari kebutuhan gaya prategang, P (optimum)

Besarnya P dapat diperoleh dari 2 buah persamaan lendutan pada tabel 3.3a sub bab 3.6

EI

w 4

384

5

Simple span dengan beban merata: w q

EI

Peee ece

86

5 2

Simple span dengan bentuk parabolik:

Dengan memasukan nilai ee 0 ec eo maka diperoleh

Popt1

8

q L2

ec

Popt 630kN

Diagram momen

0 5 10

200

100

100

200

Mq x( )

kN m

Mqp x( )

kN m

xDiagram Geser

0 5 10

60

40

20

20

40

60

Vq x( )

kN

Vqp x( )

kN

x

4. Menghitung lendutan

x( )q x

24 Ec IcL

32 L x

2 x

3 0.5L( ) 14mm

p x( )qp x

24 Ec IcL

32 L x

2 x

3 p 0.5L( ) 11.667 mm

2, Mencari beban merata ekivalen dengan gaya P aktual

qp 8

P ec

L2

qp 5.833kN

m

3. Menghitung Gaya Dalam

Akibat q

Momen : Mq x( )q L

2x

1

2q x

2

Geser: Vq x( )q L

2q x

Akibat qp

Momen : Mqp x( )qp L

2x

1

2qp x

2

Geser: Vqp x( )qp L

2qp x

0 5 10

0.02

0.01

0.01

0.02

x( )

p x( )

x

Simulasi Program

PERENCANAAN BANGUNAN ATAS

GELAGAR BOX BETON

Komponen Gelagar Box Beton

Potongan MelintangFoundation Substructure Superstructure

Plate (1)

Pile plate (2)

Bored pile (3)

Driven pile (4)

Box abutment (5)

Spill through abutment (6)

Columns, piers (with 2 or more bearings) (7)

Breast wall (8)

Wing wall (9)

Back wall (10)

Edge beam (11)

End diaphragm (12)

Bridge seat (13)

Support walls (14)

Bridge seat beam (15)

Access chamber (16)

Bearing (can be fixed or allow movement) (17)

Expansion joint (18)

Transverse diaphragm (19)

Box girder web (20)

Top slab (area between the webs) (21)

Top slab (cantilever section) (22)

Bottom slab (23)

Fascia beam (24)

Guard rail (25)

Railing (26)

Sealing membrane (27)

Wearing surface (28)

Drain inlet (29)

Cross drain (30)

Longitudinal drain (31)

Perkiraan Volume Pekerjaan

Bentang Ekonomis

Metode Konstruksi

Segmental side by side

Incremental launching

Progressive cantilever

Balance cantilever

Cable stayed

Tipikal Formwork

Form Traveller (contoh aplikasi)

Durasi Pekerjaan

Keuntungan Box Girder Beton Kekakuannya yang cukup tinggi dikombinasikan dengan beban mati yang cukup kecil, menghasilkan nilai perbandingan beban mati dengan beban hidup yang memadai.

Kekakuan torsional yang tinggi yang dapat memberikan kebebasan dalam melakukan pemilihan mengenai perletakan dan alinyemen jembatan.

Kemungkinan penggunaan ruang di dalam gelagar box tersebut.

1 Konsep Desain

keputusan mendasar mengenai tipe konstruksi, panjang bentang dan perbandingan, dan tipe-tipe penampang melintang yang digunakan

2 Desain Pendahuluan

pemilihan mengenai dimensi dasar untuk elemen-elemen penampang melintang, bentuk dan jumlah dari tendon dan penulangan, tebal pelat dan web, dan studi optimasi mengenai bentang dan bentuk penampang melintang

3 Desain Rinci

bentuk atau ukuran tertentu mengenai penampang melintang sementara dengan mempertimbangkan baik beban-beban selama konstruksi dan beban rencana normal pada struktur yang sudah selesai, ukuran tendon, penulangan, dimensi komponen struktural, serta rencana urutan pemasangan dan penyambungan. Analisis relatif detail untuk mempertimbangkan keseluruhan beban-beban utama dan kondisi yang mana akan mempengaruhi perilaku dari struktur

4 Verifikasi

studi yang dilakukan setelah keseluruhan elemen terpasang untuk memeriksa tegangan dan deformasi struktur dan perilakunya di bawah semua kondisi pembebanan yang kritis

5 Dukungan lapangan

pemeriksaan mengenai gambar kerja, tegangan selama pemasangan oleh kontraktor, urutan penarikan secara rinci, dan pengembangan dari defleksi yang terjadi dan informasi penyambungan untuk panduan dari tenaga kerja di lapangan

6 Perubahan

menyediakan informasi yang cepat pada tenaga lapangan dan kontraktor mengenai kelayakan teknis dari perubahan-perubahan yang diajukan dalam disain yang membutuhkan tanggapan secepatnya mengenai keputusan teknis

Parameter Desain

Ketinggian konstan vs bervariasi;

Perbandingan bentang terhadap tinggi jembatan;

Jumlah gelagar box yang sejajar;

Bentuk dan ukuran dari masing-masing gelagar box, meliputi jumlah web, kemiringan web, ketebalan web serta flens bawah;

Aksesibilitas/pemeriksaan dari struktur atas.

Pemilihan Tinggi Gelagar Ketinggian balok gelagar yang konstan merupakan suatu pilihan yang termudah dan memberikan

solusi terbaik untuk bentang pendek dan moderat sekitar 260 ft (80 m). Jembatan dengan ketinggian

konstan tersebut juga digunakan sebagai alasan estetika untuk bentang hingga 450 ft (137 m). Apabila

bentang meningkat, besarnya momen lentur akibat beban mati di dekat pilar memerlukan suatu variasi

dari ketinggian struktural; sehingga akan lebih ekonomis untuk membuatkan variasi pada penampang.

Tinggi Gelagar Konstan

Tinggi Gelagar Bervariasi (Linear)

Tinggi Gelagar Bervariasi (Parabola)

Penampang Melintang

Pertimbangan Desain Arah Melintang

Design of Box Girder

Cross Section

Possible Cross

Sections

Supports

Construction Method

Bridge Finishes +

Form

Proportion

Use

Possible Cross Section

Single Cell

Multiple Cell

Constant or Varying

With or without Diaphragma

Supports

Pier wall with multiple Bridge Bearings

Several Individual Piers

Single Middle Piers

Suspended from Bridge Centerline

Suspended from both sides of cross section

Construction Method

Stationery falsework

Incremental launching

Formwork girder

Free cantilever

Launching girder

Precast elements

Use

Pedestrian

Automobile

Utilities

Widening

Proportions

Length of cantilever

Web inclination

Dimensions

Longitudinal/transverse stiffness

Bridge Finishes + Form

Guard rail

Railing

Web inclination

View from below

Segmental Balanced Cantilever Cast in Situ

Aspek yg Dipertimbangkan (Balanced Cantilever)

Terdapat porsi kecil dari struktur atas pada pilar yang dibuat melalui perancah (cetakan) dan biasanya didisain sebagai ‘pier table’ (meja pilar). Pada kasus cor di tempat untuk jembatan menggunakan konstruksi segmental, pier table tersebut harus cukup panjang untuk meletakkan dua traveler yang saling membelakangi (biasanya 30 ft (10 m) – 40 ft (12 m) panjang). Pier table tersebut biasanya dibuat dengan panjang ½ segmen keluar untuk meminimalkan pengaruh ketidak-seimbangan selama konstruksi segmen.

Perencana harus melakukan perhitungan awal mengenai konstruksi kantilever dengan penempatan segmen terakhir untuk mendapatkan kisaran awal mengenai n kebutuhan luasan kabel pratekan dan pemeriksaan beban-beban pada penampang pilar.

Untuk struktur yang lebih besar, penggunaan pilar ganda bisa menguntungkan untuk mengurangi kekakuan lateral untuk temperatur dan beban gempa dan akan efisien untuk menahan momen konstruksi segmental yang besar.

Aspek yg Dipertimbangkan (Balanced Cantilever) – cont.

Untuk struktur yang lebih kecil dengan kantilever lantai jembatan yang pendek yang digunakan untuk sistem drainase dapat menyulitkan pemasangan sebagai akibat dari adanya konflik antara tendon kantilever dan kotak drainase atau perpipaan.

Minimalkan variasi (khususnya panjang segmen). Standardisasi merupakan kunci untuk mengefektifkan biaya disain segmen. Batasi ukuran dari tendon kantilever menjadi satu ukuran untuk keseluruhan proyek.

Untuk mengurangi perawatan di masa mendatang, maksimalkan panjang dari kesinambungan struktur atas untuk meminimalkan jumlah exspansion joints dan penggunaan bearing. Apabila bearing digunakan, rencanakan untuk penggantian bearing tersebut di masa mendatang.

Pada konstruksi kantilever seimbang, ujung bentang biasanya memiliki bentang sebesar 0.6L sampai 0.8L dari bentang sebelumnya dan seringkali nilai perbandingan yang digunakan adalah 0.5L sampai 0.6L.

Ketika menggunakan nilai perbandingan untuk ujung bentang sebesar 0.5L, mungkin diperlukan adanya pemberat (counter weight) untuk mencegah adanya gaya angkat dan apabila ujung bentang tersebut memiliki nilai perbandingan lebih dari 0.5L, ujung bentang tersebut biasanya dikonstruksi secara cor di tempat menggunakan perancah dan dihubungkan dengan bagian kantilever melalui ‘closure’.

Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan fabrikasi dan pencetakan segmen biasanya adalah antara 3 – 6 hari dengan diikuti penarikan kabel setelah pencetakan selesai pada hari berikutnya.

PERENCANAAN BANGUNAN BAWAH

KONSEP PERANCANGAN

Perencanaan Bangunan Bawah

1. Memiliki dimensi yang ekonomis

2. Terletak pada posisi yang Aman, terhindar dari kerusakan akibat Kikisan Arus air, penurunan tanah, longsoran global dan gempa

3. Kuat menahan beban berat struktur atas, beban lalu lintas, beban angin dan beban gempa.

4. Kuat menahan tekanan air mengalir, tumbukan benda hanyutan, tumbukan kapal, dan tumbukan kendaraan

LANGKAH-LANGKAH PERANCANGAN 1. Menentukan letak Kepala jembatan dan pilar, berdasarkan Bentuk penampang sungai,

permukaan air banjir, jenis aliran sungai, dan statigrafi tanah.

2. Menetukan bentuk dan dimensi awal kepala dan pilar jembatan yang sesuai dengan ketinggian dan kondisi sungai.

3. Menentukan bentuk pondasi yang sesuai dengan kondisi tanah dibawah kepala dan pilar jembatan

4. Menentukan beban-beban yang bekerja pada kepala dan pilar jembatan.

5. Melakukan perhitungan mekanika teknik untuk mendapatkan gaya-gaya dalam.

6. Menentukan dimensi akhir dan penulangan berdasarkan gaya-gaya dalam tersebut.

Perencanaan Bangunan Bawah

Perencanaan Bangunan Bawah

BAGAN ALIR

PENENTUAN LETAK JEMBATAN Peletakan jembatan didasarkan kepada:

Aliran air dan alur sungai yang stabil ( tidak berpindah-pindah)

Tegak lurus terhadap sungai

Bentang terpendek ( lebar sungai terkecil)

Bentuk Jembatan:

Tergantung bentang dan jenis sungai

Material yang digunakan

Bentang lebih pendek Bentang lebih panjang

Perencanaan Bangunan Bawah

KETENTUAN-KETENTUAN UMUM

Bidang Datar : min. 5 m Tanjakan / Turunan: 1:30 untuk V > 100 km/jam 1:20 untuk V 60 s/d 100 km/jam 1:10 untuk V< 60 km/jam

Clearence / jagaan Untuk banjir 50 tahunan: 0,5 m ; Sungai pengairan 1,0 m ; Sungai alam yang tidak membawa hanyutan 1,5 m ; Sungai alam yang membawa hanyutan 2,5 m ; sungai alam yang tidak diketahui kondisinya 5,0 m ; Bersilangan dengan jalan raya 5.1 m ; Bersilangan dengan jalan tol ≥15m ; Bersilangan dengan laut atau sungai yang dilewati kapal

Perencanaan Bangunan Bawah

Kepala jembatan adalah struktur penghubung antara jalan dengan jembatan dan sekaligus sebagai penopang struktur atas jembatan.

Penentuan Letak Kepala Jembatan Kepala jembatan sedapat mungkin diletakkan pada :

a. Pada lereng/dinding sungai yang stabil

b. Pada alur sungai yang lurus

c. Pada bentang yang pendek

Penentuan Bentang/jarak antar Kepala Jembatan Penentuan jarak antara dua kepala jembatan (L) didasarkan kepada jenis sungainya.

L

MAB

MAN

Kepala Jembatan

Kepala Jembatan

a b

Untuk Kondisi: • Bukan sungai limpasan banjir • Air banjir tidak membawa hanyutan

2

a bl

Untuk Kondisi: • sungai limpasan banjir • Air banjir membawa hanyutan

l b

Perencanaan Bangunan Bawah

KRITERIA DESAIN KEPALA JEMBATAN Tidak ditempatkan pada belokan luar sungai

Tidak ditempatkan pada aliran air sungai

Tidak ditempatkan diatas bidang gelincir lereng sungai.

Tidak ditempatkan pada lereng sungai jika digunakan pondasi dangkal

Pondasi kepala jembatan diupayakan untuk ditanam sampai kedalaman pengaruh penggerusan aliran air sungai

Perencanaan Bangunan Bawah

DIMENSI KEPALA JEMBATAN Bahan Kepala Jembatan Pasangan batu kali : Type Gravitasi

Beton bertulang : Type T dan Type T dengan penopang

Perencanaan Bangunan Bawah

DETAIL KEPALA JEMBATAN

Struktur kepala jembatan yang

diperkuat dengan penopang

Perencanaan Bangunan Bawah

BEBAN PADA KEPALA JEMBATAN

Perencanaan Bangunan Bawah

PERMASALAHAN PADA KEPALA JEMBATAN

Perencanaan Bangunan Bawah

Fungsi : - Penahan beban

struktur atas

- Struktur pembatas

antara jalan dengan

sungai

Penempatan: diusahakan untuk

tidak ditempatkan

pada belokan sungai

untuk menghindari

scouring

Jika terpaksa harus dilakukan

perbaikan dinding sungai dan

Dasar sungai pada bagian yang

akan terkena scouring

PENANGANAN SCOURING

Perencanaan Bangunan Bawah

METODE PERBAIKAN

Perencanaan Bangunan Bawah

Perbaikan dinding sungai: - Turap baja - bronjong ( Pas. Batu kosong dengan ikatan kawat ) - dinding penahan ( pas. batu kali, beton ) - dinding pelindung ( pas. batu kali, lempengan plat beton)

Perbaikan Dasar sungai: - Pasangan batu kali

- Beton

- Pas. Batu kosong dengan tiang cerucuk

KRITERIA DESAIN PILAR JEMBATAN

Perencanaan Bangunan Bawah

Tidak ditempatkan ditengah aliran air sungai.

Jika pilar ditempatkan pada aliran sungai maka pilar dibuat sepipih mungkin dan sejajar dengan arah aliran air.

Bentuk disarankan bulat atau lancip (streamline).

Untuk daerah rawan gempa diupayakan untuk tidak menggunakan pilar tunggal.

Jika menggunakan pondasi dangkal, pondasi ditanam dibawah dasar sungai sampai batas pengaruh gerusan aliran air sungai.

PILAR JEMBATAN Jenis :

Pilar tunggal

Pilar masif

Pilar Perancah

Bahan : Pasangan batu kali,

Beton dan Baja

Pilar tunggal Pilar Perancah / Portal Pilar masif

Fungsi :

Penopang struktur atas

Menyalurkan berat struktur

atas ke tanah

Pemakaian

h : 5 ~ 15m h : 5 s/d 25 m h : 5 s/d 15 m h : 15 s/d 25 m

Perencanaan Bangunan Bawah

PILAR JEMBATAN PASANGAN BATU KALI d = 0,8 ( 0,8 + 0,12 h + 0,025 w )

d = tebal dinding bagian atas pilar

Dinding semakin kebawah semakin

tebal dengan kemiringan 1:20

h = tinggi pilar dari dasar sungai

sampai tumpuan girder.

w = jarak dua tumpuan antara pilar

dengan kepal jembatan atau

antara pilar dengan pilar.

Permukaan air banjir

Lebar Jembatan

d

0,5m

Perencanaan Bangunan Bawah

PILAR JEMBATAN BETON

Pilar Perancah Pilar Tunggal

Perencanaan Bangunan Bawah

PILAR JEMBATAN BAJA

Perencanaan Bangunan Bawah

Pilar dari baja digunakan dengan pertimbangan:

- Aliran air sungai cukup deras

- Mengurangi hambatan aliran air

- Mudah dikerjakan

Masalah Pada pilar Jembatan

Gaya aliran air pada pilar

Pilar tidak sejajar dengan arah aliran air, menyebabkan local scouring

Kerusakan akibat scouring

Perencanaan Bangunan Bawah

Perbaikan dan Pencegahan

Perencanaan Bangunan Bawah

Perencanaan Bangunan Bawah

Pilar tunggal pada jembatan jalan raya Pilar tunggal pada jembatan KA

Pilar Masif Pilar Perancah

Perencanaan Bangunan Bawah

Reaksi Perletakan (Jbt Gelagar Std. Kls. A)

Bentang

(m)

B. Mati

(ton)

B. Hidup (tanpa

kejut) (ton)

B. Hidup (dengan

kejut) (ton)

B. Hidup + B.

Mati (ton)

22 164.647 92.073 105.982 270.629

25 189.114 104.073 114.982 304.096

28 214.338 113.073 123.982 338.320

31 257.102 120.799 131.708 388.810

34 285.453 125.984 136.894 422.347

37 334.353 131.181 142.090 476.443

40 366.987 136.385 147.294 514.281

Perencanaan Bangunan Bawah

Reaksi Perletakan (Jbt Gelagar Std. Kls. B)

Bentang

(m)

B. Mati

(ton)

B. Hidup (tanpa kejut)

(ton)

B. Hidup (dengan

kejut) (ton)

B. Hidup + B. Mati

(ton)

22 136.328 82.721 92.757 229.085

25 256.538 90.371 100.407 256.946

28 177.357 98.021 108.057 285.414

31 212.162 104.499 114.535 326.697

34 235.479 108.640 118.676 354.155

37 275.215 112.790 122.827 398.042

40 301.958 116.948 126.985 428.943

Perencanaan Bangunan Bawah

Reaksi Perletakan (Jbt Komposit Kls. A)

L (m) B. Mati B. Hidup

B. Hidup +

Kejut Total

(M) (H) (K) M + H + K

8 35.925 47.273 56.677 92.602

10 46.121 52.273 61.364 107.485

12 55.925 57.273 66.070 121.995

14 69.378 62.273 70.795 140.173

16 82.453 67.273 75.537 157.990

18 94.163 72.273 80.294 174.457

20 105.959 77.273 85.065 191.024

Perencanaan Bangunan Bawah

Reaksi Perletakan (Jbt Komposit Kls. A)

L (m) B. Mati B. Hidup

B. Hidup +

Kejut Total

(M) (H) (K) M + H + K

8 28.071 43.491 52.143 80.214

10 35.998 48.091 56.455 92.453

12 43.631 52.691 60.785 104.416

14 53.995 57.291 65.132 119.127

16 64.073 61.891 69.494 133.567

18 73.139 66.491 73.871 147.010

20 81.771 71.091 78.260 160.031

Perencanaan Bangunan Bawah

TINJAUAN PEMBEBANAN PADA PILAR DAN KEPALA JEMBATAN

Perencanaan Bangunan Bawah

PERENCANAAN PONDASI

Dasar Perencanaan Fungsi : Pendukung Bangunan Bawah Jembatan

Kriteria Perencanaan Memiliki keawetan yang memadai sesuai dengan umur operasional jembatan;

Kondisi pembebanan ultimate: Tanah pendukung memiliki ketahanan yang cukup;

Pondasi memiliki kekuatan yang memadai;

Sambungan memiliki kekuatan yang memadai.

Kondisi pembebanan layan: Tidak boleh membuat jembatan tidak layak digunakan;

Tidak boleh menimbulkan kekhawatiran pengguna jalan;

Tidak boleh mengurangi umur layan jembatan.

Tahap Perencanaan

Tahap 1 Rencanakan panjang tiang dan penampang sehingga tanah memberikan rencana kapasitas aksial ultimate

Tahap 2 Periksa apakah rencana beban lateral ultimate melebihi rencana pembebanan lateral ultimate

Tahap 3 Periksa apakah penurunan vertikal (differential settlement) tidak akan menyebabkan keruntuhan struktural

Tahap 4 Periksa apakah perpindahan lateral tidak menyebabkan keruntuhan struktural

Tahap 5 Periksa stabilitas keseluruhan untuk pondasi tiang bila kelompok tiang berada pada lereng tinggi dan terjal

Tahap 6 Rencanakan tiang balok pondasi terhadap keawetan dan kelayakan struktural

Tipe Pondasi

PONDASI

DANGKAL D < 5 m

DALAM D > 5 m

Langsung D/B < 1

Sumuran 1 < D/B < 5

Sumuran Dalam

Tiang Bor

Tiang Pancang (kayu, baja, beton)

Pemilihan Tipe Pondasi Keadaan tanah pondasi;

Batasan-batasan akibat konstruksi di atasnya (superstructure);

Batasan-batasan kondisi lingkungan;

Waktu dan biaya pekerjaan.

Kedalaman Tanah Keras Kedalaman Tanah Keras

Tipe Pondasi

2 – 3 m Pondasi telapak Sumuran (kaison tertutup)

10 m Perbaikan tanah Pondasi tiang kayu

20 m Tiang pancang (beton/baja) Tiang bor Kaison terbuka

30 m Tiang pancang baja Tiang bor Kaison terbuka

> 40 m Tiang pancang baja Tiang bor

Perencanaan Pondasi Telapak Pondasi secara keseluruhan adalah stabil dalam arah vertikal, mendatar, dan terhadap guling;

Pergeseran pondasi (penurunan, slip, dan rotasi) harus lebih kecil daripada yang diizinkan untuk bangunan atas;

Bagian-bagian pondasi harus memiliki kekuatan yang memadai.

Daya Dukung Izin Pondasi Telapak

Jenis-jenis tanah pondasi Biasa

(t/m2)

Bila ada

gempa (t/m2)

Harga rata-rata

Keterangan Harga N

Kekuatan geser

unconfined

Tanah keras

Batu homogen yg

keras 100 150 - > 100

Batu keras mudah

retak 60 90 - > 100

Batu lunak, lumpur 30 45 - > 10

Lapisan

krikil

Tidak lepas 60 90 -

Lepas 30 45 -

Tanah

pondasi

berpasir

Lepas 30 45 30 – 50 Bila harga N akibat

SPT lebih kecil

daripada 15, tanah

pondasi tidak dapat

digunakan konstruksi

Sedang 20 30 15 - 30

Tanah

pondasi

kohesif

Sangat keras 20 30 15 – 30 2.0 – 4.0

Keras 10 15 8 – 15 1.0 – 2.0

sedang 5 7.5 4 - 8 0.5 – 1.0

Perkiraan Awal Dimensi Pondasi Telapak

Perbandingan lebar pondasi dan tinggi abutmen

Perkiraan Awal Dimensi Pondasi Telapak

Perbandingan lebar pondasi dan tinggi kolom

Pondasi Tiang

Merupakan suatu konstruksi bangunan yang mampu menahan beban tegak lurus arah sumbu tiang dengan cara menyerap lenturan

Merupakan satu kesatuan (monolit) dengan pangkal tiang pancang yang berada di bawah konstruksi

Tiang Panjang Tiang Pendek Kaison

Jenis Tiang Berdasarkan Material Material Nama tiang Cara pembuatan Bentuk

Baja

Tiang pipa baja

Disambung secara elektris

di arah mendatar,

mengeliling

Bulat

Tiang WF (H profile) Diasah dalam keadaan

panas, dilas H

Beton

Beton

pracetak

Beton bertulang

Diaduk dengan gaya

sentrifugal

Diaduk dengan penggetar

Bulat

Segitiga

Persegi

dll

Beton pratekan Sistem penarikan awal

Sistem penarikan akhir Bulat

Cor di tempat

Tiang alas Sistem pemancangan

Bulat

Dengan menggoyangkan semua tabung

pelindung

Dengan membor tanah

Dengan pemutaran berlawanan arah

Dengan pondasi dalam

Sistem pemboran

Keuntungan Pondasi Tiang Menurut Cara Pemasangan

Tiang Pancang Cor di Tempat

Karena tiang dibuat di pabrik dan pemeriksaan kualitas ketat, hasilnya lebih dapat diandalkan

Kecepatan pemancangan besar, terutama tiang baja, lapisan antara yang cukup keras masih dapat ditembus

Persediaan cukup banyak di pabrik, sehingga biayanya tetap rendah

Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang pancang

Cara penumbukan sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung vertikal

Karena getaran pada saat melaksanakan pekerjaan sangat kecil, sesuai untuk daerah padat penduduk

Karena tanpa sambungan, dapat dibuat tiang yang lurus dengan diameter besar

Diameter biasanya lebih besar daripada tiang pracetak, sehingga daya dukung juga lebih besar

Tanah galian dapat diamati secara langsung dan sifat-sifat tanah pada lapisan antara atau lapisan pendukung dapat langsung diketahui

Kerugian Pondasi Tiang Menurut Cara Pemasangan

Tiang Pancang Cor di Tempat

Karena dalam pelaksanaannya menimbulkan getaran dan kebisingan, biasanya akan menimbulkan masalah di daerah padat penduduk

Untuk tiang yang panjang diperlukan persiapan penyambungan, bila tidak dilaksanakan dengan baik, akibatnya akan sangat merugikan

Bila pekerjaan tidak dilaksanakan dengan baik, ada kemungkinan tiang cepat rusak

Bila pemancangan tidak dapat dihentikan pada kedalaman yang ditentukan, diperlukan perbaikan khusus

Memerlukan tempat penampunganyang luas

Untuk tiang dengan diameter besar, penanganannya lebih sulit dilakukan

Untuk pipa-pipa baja diperlukan tiang yang tahan korosi

Pada banyak kasus, tiang beton yang diletakkan di bawah air, kualitasnya lebih rendah daripada tiang-tiang pracetak

Ketika beton dicor, terdapat kekhawatiran bahwa adukan beton tersebut akan tercampur dengan runtuhan tanah

Walaupun penetrasi sampai ke tanah pendukung pondasi telah dipenuhi, kadang-kadang terjadi bahwa tiang pendukung tersebut kurang sempurna karena adanya lumpur yang tertimbun di dasar

Karena diameter tiang yang cukup besar dan memerlukan banyak beton, maka untuk pekerjaan yang kecil mengakibatkan biayanya sangat melonjak

Daya Dukung Tiang Pancang Daya Dukung Aksial: Tahanan geser, Qs friction pile (SF = 5)

Tahanan ujung, Qb end bearing pile (SF = 3)

Daya Dukung Lateral.

Informasi mengenai sifat-sifat mekanika tanah dilakukan melalui pengambilan contoh lapisan tanah di bawah, cara yang umum digunakan adalah melalui pengeboran (SPT atau CPT).

Jumlah pengambilan sampel tersebut harus dapat mewakili sifat-sifat tanah eksisting, serta lokasi pengambilannya sedekat mungkin dengan posisi tiang rencana.

Titik Jepit Virtual Tiang Tunggal

Dimana: L : panjang tiang dalam tanah (cm) K : tahanan lateral tanah 1.5 N (N/cm3) D : diameter tiang (cm) EI : kekakuan lateral tiang (N.cm2)

Deformasi Lateral Tiang Tunggal

Skema Pengambilan Contoh Tanah

SPT CPT

Laporan Hasil Penyelidikan Tanah

SPT CPT

Program Perhitungan Tiang Pondasi Penggunaan software yang sering dipakai dalam perhitungan interaksi tiang pancang: Allpile

Lpile

FB Pier

Plaxis

Asumsi yang digunakan hendaknya sedapat mungkin sesuai dengan kondisi tanah sebenarnya

Apabila dimungkinkan, verifikasi hasil hitungan software dapat dibandingkan dengan hitungan manual

Contoh Perhitungan

Daya Dukung Izin

Profil Tiang Akibat Beban Lateral

Pemodelan Pondasi Tiang dan Pilar

Gaya Dalam pada Tiang

Diagram Interaksi Tiang

Kendali Mutu Pekerjaan Tiang Kalendering tiang

Uji Beban Statik atau Dinamik

PDA test

PIT test

Pada beberapa kasus tertentu, apabila ingin diketahui daya dukung ultimate suatu tiang, sementara kapasitas alat yang ada terbatas. Dapat dilakukan melalui pendekatan secara teoritis (mis: metode Mazurkiewicz).

Prediksi Beban Ultimate (Metode Mazurkiewicz)

Asumsi : Kurva perpindahan vs beban berbentuk parabola

Uji Beban Statik

Skema Uji Beban Statik pada Tiang

Lendutan dibaca setiap diawal dan 15 menit setelah penambahan beban

Beban aman/diijinkan=50% beban selama 48 jam dimana S permanen <6,5 mm

Lendutan diukur dari puncak tiang

Beban uji = 2 x beban rancangan

Skema Uji Beban Statik

Uji Integrasi Tiang – Sonic Logging

PDA (Pile Driving Analyzer) Test

Instrumentasi PDA test

Sambungan Pada Pondasi Tiang

Detailing untuk Tulangan yang Terputus

Rasio Tulangan Pondasi Tiang Beton

BAHAN NON KOHESIF (Kerikil dan pasir)

Kepadatan Ketentuan praktis untuk identifikasi lapangan Daya dukung

(kPa)

Sangat lepas lepas Padat sedang Padat Sangat padat

Hampir tanpa perlawanan Mudah dipenetrasi dengan batang 12 mm yang ditekan dengan tangan Perlawanan kecil terhadap penyekopan Mudah dipenetrasi dengan batang 12 mm yang dipancang dengan penumbukan 2 kg Ada perlawanan terhadap penyekopan Penetrasi sukar dengan batang 12 mm hingga 300 mm dipancang dengan penumbuk 2 kg. Palu tangan diperlukan untuk penggalian Penetrasi hanya sampai 75 mm yang dipancang dengan penumbuk 2 kg. Alat bermesin perlu untuk penggalian

50

50 hingga

100

100 hingga

200

200 hingga

350

350 hingga

600

BAHAN KOHESIF (lanau, lempung, lempung berpasir)

Kepadatan Ketentuan praktis untuk identifikasi lapangan Daya dukung

(kPa)

Sangat lunak lunak Tidak kaku Kaku Sangat kaku Keras

Mudah dibentuk dengan jari. Bekas sepatu tampak jelas pada permukaan. Palu geologi dapat mudah ditekan masuk sampai tangkainya Penetrasi mudah oleh ibu jari. Dibentuk dengan meng- gunakan tekanan. Bekas sepatu agak tempak pada per- mukaan. Palu geologi dapat ditekan masuk sampai 30 mm atau 40 mm Sukar dibentuk dengan jari. Palu geologi dapat ditekan masuk sampai 10 mm. Penetrasi sedikit dnegan sekop Penetrasi dengan kuku ibu jari. Tidak dapat dibentuk de- ngan jari. Perlu cangkul tangan untuk penggalian Menandai dengan kuku ibu jari. Pukulan palu geologi hanya dapat menandai sedikit. Perlu alat bermesin un tuk penggalian

25

25 hingga 50

50 hingga100

100

hingga 200

200 hingga 400

400

BATUAN

Kepadatan Ketentuan praktis untuk identifikasi lapangan Daya dukung

(kPa)

Sangat lunak lunak keras sangat keras sangat keras sekali

Bahan hancur dengan pukulan palu geologi yang se- dang. Dapat dikelupas dengan pisau Terjadi lekukan 1 mm - 3mm dengan pukulan palu geo- logi. Dapat dikupas dan digaruk dengan pisau Contoh yang dipegang dengan tangan dapat dipecah ujung palu dengan kekuatan sedang. Tidak dapat dike- rok atau dikupas dengan pisau Contoh yang sipegang dengan tangan dapat dipecah dengan ujung palu dengan lebih dari satu kali pukulan Contoh yang dipegang dengan tangan memerlukan be- berapa pukulan dengan palu geologi untuk memecah- kannya

1500

1500 hingga 2500

2500 hingga 3500

3500 hingga 5000

5000