20
II.7 Tahap Pembebanan
Tidak seperti pada komponen struktur beton bertulang, beban mati eksternal dan beban hidup parsial bekerja pada komponen struktur beton
prategang pada kekuatan beton yang berbeda-beda untuk berbagai tahap
pembebanan. Ada dua tahap pembebanan pada beton pratekan, yaitu transfer dan
service.
II.7.1 Transfer
Tahap transfer adalah tahap pada saat beton sudah mulai mongering dan dilakukan penarikan kabel prategang. Pada saat ini biasanya yang bekerja hanya
beban mati struktur, yaitu berat sendiri struktur ditambah beban pekerja dan alat. Pada saat ini beban hidup belum bekerja sehingga momen yang bekerja adalah
minimum sementara gaya yang bekerja adalah maksimum karena belum ada kehilangan gaya prategang.
II.7.2 Servis Final
Kondisi service servis adalah kondisi pada saat beton pratekan digunakan sebagai komponen struktur. Kondisi ini dicapai setelah semua kehilangan gaya
prategang dipertimbangkan. Pada saat ini beban luar pada kondisi yang
maksimum sedangkan gaya pratekan mendekati harga minimum. Tahap-tahap pembebanan tersebut dapat diringkas sebagai berikut :
Gambar 2.16. Tendon diangkur dan di grouting
Universitas Sumatera Utara
21
1. Gaya prategang awal Pi diterapkan, kemudian pada saat transfer gaya ini
disalurkan dari strands prategang ke beton
2. Berat sendiri penuh WD bekerja pada komponen struktur bersamaan dengan
gaya prategang awal, apabila komponen struktur tersebut ditumpu
sederhana, artinya tidak ada tumpuan antara.
3. Beban mati tambahan WSD termasuk topping untuk aksi komposit, bekerja
pada komponen struktur tersebut.
4. Sebagian besar kehilangan gaya prategang terjadi sehingga mengakibatkan
gaya prategang menjadi tereduksi P
eo
5. Komponen struktur tersebut mengalami beban kerja penuh, dengan
kehilangan jangka panjang akibat rangkak, susut dan relaksasi strand terjadi
dan menghasilkan gaya prategang netto Pe.
6. Kelebihan beban pada komponen struktur terjadi pada kondisi batas
kegagalan.
II.7.3 Kombinasi Pembebanan
Sesuai dengan SNI 03-2874-2002 Kode Indonesia, kombinasi pembebanan
dari beberapa peraturan untuk tahap batas kekuatan adalah sebagai berikut:
1. Beban Mati
: U = 1,4 D 2.
Beban Mati dan Hidup : U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 A atau R
3. Beban Angin
: U = 1,2 D + 1,0 L + 1,6 W + 0,5 A atau R 4.
Gempa : U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E atau 0,9D ± 1,0E
Desain struktur untuk tahap batas kekuatan strength limit state menetapkan bahwa aksi desain Ru harus lebih kecil dari kapasitas bahan dikalikan dengan
Universitas Sumatera Utara
22
factor reduksi kekuatan ϕ ϕ Rn atau Ru ≤ ϕ Rn. Dengan demikian secara berurutan untuk Momen, Geser, Puntir dan Gaya Aksial berlaku :
Mu ≤ ϕ Mn ............................................................. 4 Vu ≤ ϕ Vn .............................................................. 5
Tu ≤ ϕ Tn ................................................................ 6 Pu ≤ ϕ Pn ................................................................ 7
Nilai Mu, Vu, Tu, dan Pu diperoleh dari kombinasi pembebanan U, sedangkan nilai ϕ menurut SNI 03-2874 – 2002 adalah sebagai berikut :
Φ = 0,8 untuk lentur tanpa gaya aksial Φ = 0,8 untuk gaya aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur
Φ = 0,65 untuk gaya aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur Φ = 0,6 untuk gaya lintang dan puntir
Φ = 0,75 untuk geser dan punter Ada beberapa jenis-jenis muatan dalam struktur jembatan, yaitu :
1. Muatan Primer
Adalah muatan yang selalu bekerja pada perencanaan bagian-bagian utama konstruksi jembatan. Dalam peraturan Bina Marga disebut muatan utama. Yang
termasuk muatan primer adalah : Muatan mati
Muatan hidup Kejut
Universitas Sumatera Utara
23
2. Muatan Sekunder
Adalah muatan yang tidak selalu bekerja, tetapi perlu diperhitungkan pada perencanaan bagian-bagian utama konstruksi jembatan. Dalam peraturan Bina
Marga disebut muatan sementara. Yang termasuk muatan sekunder adalah : Muatan angin
Gaya akibat perbedaan suhu Gaya akibat rangkak dan susut
Gaya rem dan traksi 3.
Muatan Khusus Muatan ini diperhitungkan secara khusus pada perencanaan jembatan. Muatan
ini bersifat tidak selalu bekerja pada jembatan, hanya berpengaruh pada sebahagian konstruksi jembatan tergantung dari keadaan setempat, hanya bekerja
pada sistim-sistim tertentu. Yang termasuk muatan khusus adalah : Gaya akibat gempa bumi
Gaya sentrifugal Gaya akibat gesekan pada tumpuan-tumpuan bergerak
Gaya tumbukan Gaya dan muatan selama pelaksanaan
Gaya akibat aliran air dan benda-benda hanyutan Gaya akibat tekanan tanah
Muatan mati adalah semua muatan yang berasal dari berat sendiri jembatan atau bagian jembatan yang ditinjau, termasuk segala unsur tambahan
tetap yang dianggap merupakan satu kesatuan tetap dengannya. Sedangkan muatan hidup adalah semua muatan yang berasal dari berat kendaraan-kendaraan
Universitas Sumatera Utara
24
yang bergeraklalu lintas dan atau berat orang-orang yang berjalan kaki yang dianggap bekerja pada jembatan.
Muatan hidup diatas lantai kendaraan yang harus ditinjau dinyatakan dalam dua macam muatan, yaitu :
1. Muatan T, yang merupakan muatan untuk lantai kendaraan, dan
2. Muatan D, yang merupakan muatan untuk jalur lalu lintas
Yang dimaksud dengan lantai kendaraan adalah seluruh lebar bagian jembatan yang dipergunakan untuk lalu lintas kendaraan. Sedangkan jalur lalu
lintas merupakan bagian dari lantai kendaraan yang dipergunakan oleh satu deretan kendaraan.
Muatan T adalah muatan oleh truk yang mempunyai beban roda sebesar 11,25 ton dengan ukuran-ukuran serta kedudukan. Muatan D atau muatan jalur
adalah susunan muatan pada setiap jalur lalu lintas yang terdiri dari muatan terbagi rata sebesar “p” ton per meter panjang jalur, dan muatan garis P = 49
kNm belum termasuk kejut melintang jalur lalu lintas tersebut.
Gambar 2.17. Muatan T
Universitas Sumatera Utara
25
Gambar 2.18. Muatan D Koefisien kejut dipergunakan untuk memperhitungkan pengaruh-pengaruh
getaran dan pengaruh-pengaruh dinamis lainnya, tegangan-tegangan akibat muatan D harus dikalikan dengan koefisien kejut.
Rumus koefisien kejut :
K = 1 + 2050+L ……………………………………………………….. 8
Dimana : K = Koefisien kejut
L = Panjang dalam meter, dari bentang yang bersangkutan. Untuk pengaruh tekanan angin ditentukan sebesar 100 kgm2 pada
jembatan ditinjau berdasarkan bekerjanya muatan angin horizontal terbagi rata pada bidang vertikal jembatan dalam arah tegak lurus sumbu memanjang
jembatan.
II.8 Saluran