ASPEK STRUKTUR STUDI PUSTAKA

LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 39 SR = Gaya akibat susut dan rangkak Tm = Gaya akibat perubahan suhu selain susut dan rangkak Ta = Gaya tekanan tanah Tag = Gaya tekanan tanah akibat gempa bumi Tu = Gaya angkat

2.5 ASPEK STRUKTUR

2.5.1.Bangunan Struktur Bawah Bangunan struktur bawah sebagian besar merupakan struktur beton bertulang yang secara metode pelaksanaan dan perhitungan tidak jauh berbeda dengan bangunan struktur atas, secara umum bangunan struktur bawah adalah sebagai berikut Pilar Pier Pilar Pier berfungsi sebagai pembagi bentang jembatan dan sebagai pengantar beban-beban yang bekerja pada struktur atas dan menyalurkannya kepada pondasi dibawahnya. Pilar terbagi atas beberapa bagian : • Pier head dan Head wall • Kolom Dalam mendesain pilar dilakukan dengan cara berikut : a. Menentukan bentuk dan dimensi rencana penampang pilar b. Menentukan pembebanan yang terjadi pada pilar • Beban mati berupa gelagar utama, lantai jembatan. diafragma, perkerasan pavement, sandaran, dan air hujan. Beban hidup berupa beban merata dan beban garis. • Beban sekunder berupa beban gempa, rem dan traksi, serta koefisien kejut dan beban angin. c. Menghitung momen, gaya normal, dan gaya geser yang terjadi akibat kombinasi dari beban-beban yang bekerja. d. Menentukan mutu beton dan luasan tulangan yang digunakan serta cek apakah pilar cukup mampu menahan gaya-gaya tersebut. LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 40 Abutment Abutment merupakan struktur bawah jembatan yang berfungsi sama dengan pilar pier namun pada abutment juga terkait dengan adanya factor tanah. Adapun langkah perencanaan abutment adalah sama dengan tahapan perencanaan pilaar pier, namun pada pembebanannya ditambah dengan tekanan tanah timbunan dan ditinjau kestabilan terhadap sliding dan bidang runtuh Footing Pile-cap Footing atau Pile-cap merupakan bangunan struktur yang berfungsi sebagai pemersatu rangkaian pondasi tiang pancang maupun bore pile pondasi dalam kelompok, sehingga diharapkan bila terjadi penurunan akibat beban yang bekerja diatasnya pondasi-pondasi tersebut akan mengalami penurunan secara bersamaan dan juga dapat memperkuat days dukung pondasi tiang dalam tersebut. Pondasi Untuk perencanaan suatu pondasi jembatan dan jalan dilakukan penyelidikan tanah untuk mengetahui daya dukung tanah DDT dasar setempat. Penyelidikan tanah secara umum dilakukan dengan cars boring dan sondir. Adapun tinjauan analisa tanah yang digunakan adalah 1 Standar Penetration Test N = 15 + 12 N – 15 dimana : N = Nilai SPT setelah dikoreksi N = Nilai SPT yang diukur dengan catatan percobaan N 15 LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 41 Tabel 2.26. Standar Pnetration Test Tingkat Kepadatan Dr N θ Sangat Lepas 0,2 4 30 Lepas 0,2 – 0,4 4 – 10 30 – 35 Agak Padat 0,4 – 0,6 10 – 30 35 – 40 Padat 0,6 – 0,8 30 – 50 40 – 45 Sangat Padat 0,8 – 1,0 50 45 Sumber : Pondation Eginering, Ralph.BP,1973 2 Dari Hasil Alat Sondir Penafsiran dengan menggunakan alat sondir dapat dilihat pada table berikut : Tabel 2.27. Penafsiran Hasil Penyelidikan Tanah Sumber : Penetrometer and soil exploration, G.Sanglerat, 1972 3 Dari hasil Boring Log Analisa dapat dilihat dari hasil boring log di lapangan perlu diperhatikan letak kedalaman Muka Air Tanah. Klasifikasi qc fs 6 0,15 - 0,40 Humus,lempung sangat lunak 6-`10 0,20 Pasir kelanauan lepas, pasir sangat halus 0,20 - 0,60 Lempung lembek kelanauan 0,10 Kerikil lepas 10 - `30 0,10 - 0,40 Pasir lepas 0,80 - 2,00 Lempung agak kenyal 1,50 Pasir kelanauan, agak padat 30 - `60 1,00 - 3,00 Lempung kelanauan, agak kenyal 3,00 Lempung kerikil kenyal 150 -`300 1,00 - 2,00 Pasir padat, kerikil kasar, sangat padat Hasil Sondir kgcm² LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 42 Tabel 2.28. Klasifikasi Tanah-2 N Values SPT Consistency 0 – 2 2 – 4 4 – 8 8 – 16 16 - 32 32 Very Soft Soft Medium Soft Stiff Very Stiff Hard Sumber : Soil mechanic and Foundation, DR,BC Punmia,1981 Dari ketiga analisa diatas dapat ditentukan jenis pondasi yang akan digunakan dan dapat pula diketahui kekuatan tanah berdasarkan jenis pondasi yang dipilih. Pemilihan Jenis Pondasi Jenis pondasi yang umum dalam struktur sipil ada 3 macam, yaitu : • Pondasi dangkal • Pondasi sumuran • Pondasi dalam Gambar 2.10 Pengelompokan Tipe Pondasi Pondasi Pondasi Dangkal Pondasi Sumuran Pondasi Dalam Pondasi telapaklangsung : • Sread Individual footing • Strip continues footing • Strap footing • Mal raft foundation Tiang Pancang • Beton • Baja • Kayu Tiang Bor Caisson sumuran dalam diameter besar LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 43

1. Pondasi Dangkal

Kriteria desain pondasi dangkal : a. Termasuk pondasi dangkal DB 4. b. Digunakan apabila letak tanah baik kapasitas dukung ijin 2,0 kgcm 2 relative dangkal 0,60 — 2,00 m. c. Diusahakan agar pada pilar tidak digunakan pondasi langsung dan apabila tidak dapat dihindari maka perlu struktur pengaman untuk melindungi pondasi.

2. Pondasi Sumuran

Kriteria desain pondasi sumuran a. Termasuk pondasi sumuran4 DB 10. b. Digunakan apabila beban yang bekerja cukup berat dan tanah keras relative dalam daya dukung ijin tanah 3 kgcm 2 c. Jumlah sumuran tergantung dari beban yang bekerja, namun diameter sumuran 3 m agar pekerja dapat masuk ke lubang. d. Bila tanah pondasi berpasir penggalian harus hati-hati dan pengambilan tanah jangan sampai terbawa air tanahnya, hal ini untuk menghindari kelongsoran dan masuknya tanah dari luar. e. Penggalian harus sebaik mungkin tidak seperti pada pondasi langsung sehingga factor lekatan tanah tidak hilang

3. Pondasi Dalam

Kriteria desain pondasi dalam : a. Termasuk pondasi dalam DB 10. b. Penggunaan alat khususberat seperti alat pancang dan alat bor dalam pelaksanaannya. Pondasi dalam dapat berupa : a. Pondasi dalam dengan pile didesakkan ke dalam tanah. Pondasi tipe ini memakai pile berupa tiang pancang, sheet pile, dll. Pengerjaan pondasi tipe ini membutuhkan bantuan crane dan hammer pile untuk mendesakkan pile ke dalam tanah. LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 44 b. Pondasi dalam dengan pile ditempatkan pada ruang yang telah disediakan dengan cara dibor Bor pile. Pondasi tipe ini membutuhkan mesin bor untuk membuat lubang dengan kedalaman rencana kemudian pile dirangkai. c. Pondasi Caisson Pondasi caisson merupakan bentuk dari pondasi sumuran dengan diameter yang relatif lebih besar. Untuk lebih terperinci mengenai pondasi dalam, maka dianalisa secara seksama untuk tiang pancang dan bored pile sebagai pembanding dalam pemilihan jenis pondasi yang akan digunakan

A. Analisa dan Desain Pondasi Tiang Pancang

Perhitungan pondasi ini meliputi : a. Analisa gaya yang bekerja pada pondasi bang. b. Kontrol terhadap daya dukung tiang terhadap struktur. c. Kontrol stabilitas pondasi terhadap tekanan tanah pasif Adapun tinjauan perhitungan pada pondasi tiang pancang adalah : 1. Perhitungan daya dukung tiang pancang tunggal a . Kekuatan bahan tiang. P tiang = abahan x A tiang b. Daya dukung tanah dari data sondir • Rumus Boegemenn Dimana : A = Luas tiang beton K = Keliling tiang TF = JHP = total friction Qc = ½ qcu + qcb = point bearing capacity • Rumus Mayerhoff 5 3 TF K A qc Pall + = . . As s Ab qc Pult γ + = 3 Pult Pall = LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 45 Ab = luas penampang tiang As = luas selimut tiang s γ = total friction qc = qonus resistance rata –rata 4D di alas ujung tiang dan 1D di bawah tiang • Rumus Bala Subramanian Dimana : Qc = nilai konus TF = total friction A = luas penampang tiang K = keliling penampang tiang Tabel 2.29. Nilai a dan b pada penggunaan rumus Subramanian Jenis Pondasi Clay lunak Clay med Clay keras Pasir Clay Pasir Pancang 1 0,70 0,50 0,80 0,33 0,50 Bor 1 0,35 0,40 0,45 0,50 0,65 b a Sumber : Pondasi Tiang Pancang, Ir. Sardjono HS c. Daya dukung tanah dari data Standar Penetration Test SPT Putt = 40 Nb Ab + 0,2 . N . As Dimana : Putt = Daya dukung batas pondasi ton Nb = Nilai N-SPT pada elevasi dasar tiang Ab = Luas penampang dasar tiang m 2 N = Nilai N-SPT rata-rata As = Luas selimut tiang m 2 2. Perhitungan daya dukung kelompok tiang pile grup a. Metode Converse - Labarre Berdasarkan efisiensi kelompok tiang bor Persamaan Converse - Labarre akibat pemasangan secara group: Fk TF K a Fk A qc b Pall + = LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 46 Dimana : D = diameter tiang pancang S = jarak antara tiang pancang b. Metode Feld Qt = ή x Q tiang Nilai efisiensi pile grup q pada metode ini tergantung dari jumlah dan formasi letak dari susunan penempatan tiang pada footing. 3. Beban kelompok tiang yang menerima beban sentries dan momen bekerja pada dua arah Biaxial bending Dimana : Pmax = Beban max yang diterima 1 tiang tunggal EP v = Jumlah beban vertikal Mx = Momen arah x My = Momen arah y Vmax = jarak terjauh tiang ke pusat berat tiang N x = Banyak tiang dalam satu bads arah x N y = Banyak tiang dalam satu bads arah y Check : P max ≤ P eff ……..Aman 4. Penulangan Tiang Pancang Penulangan tiang pancang ditinjau berdasarkan kebutuhan pada waktu pengangkatan. a. Kondisi 1 Pengangkatan 1 titik b. Kondisi 2 Pengangkatan 2 titik ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ − + − − = n m n m m n E 1 1 90 1 φ S D 1 tan − = φ ∑ ∑ ∑ ± ± = 2 2 max max max x n X My y n Y Mx n Pv P y x LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 47 Dari kedua model pengangkatan diatas dipilih Momen yang terbesar untuk perencanaan penulangan. Penulangan sama dengan perhitungan beton bertulang diatas.

B. Analisa dan Desain Pondasi Bored Pile

Pemilihan pondasi bored pile pada perencanaan karena adanya bangunan lama dan kondisi situasi sosial dilingkungan setempat, sehingga factor keamanan struktur dan kenyamanan pada masa pelaksanaan terpenuhi. Pondasi bored pile memiliki kelebihan dan kekurangan bila dibandingkan dengan pondasi tiang pancang Kelebihan-kelebihan pondasi bored pile : a. Memerlukan lebih sedikit penenman ke dalam tanah karena dimensinya dapat diperbesar d = 0,5 m – 3,5 m b. Meniadakan getaran dan suara gaduh yang merupakan akibat dari pendorongan tiang pancang. c. Dapat menembus tanah keras dan kerakal karena bila menggunakan tiang pancang mengakibatkan bengkok. d. Lebih mudah memperluas bagian puncak sehingga memungkinkan momen-momen lentur yang lebih besar. e. Dapat meminimalisir kerusakan pada struktur bangunan lama akibat pengaruh dari pendorongan tiang pancang. f. Penulangan besi stek dari bored pile ke footing lebih baik karena menjadi satu kesatuan struktur yang utuh. Kekurangan-kekurangan pondasi bored pile a. Tidak dapat dipakai jika lapisan pendukung bearing stratum tidak cukup dekat dengan permukaan tanah dengan menganggap tanah pada lapisan yang kompetenmamPu tidak dapat dandalkan untuk tahanan kulit. b. Keadaan cuaca yang buruk dapat mempersulit pengeboran dan atau pembetonan. c. Akan terjadi tanah runtuh jika tindakan pencegahan tidak dilakukan yaitu casing. LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 48 d. Kualitas bored pile sangat tergantung pada ketelitian dan kesempurnaan dari proses pelaksanaan. Adapun tinjauan perhitungan pada pondasi tiang pancang adalah : 1. Perhitungan daya dukung tiang pancang tunggal a. Kekuatan bahan tiang. P tiang = bahan x Atiang b. Daya dukung tanah dari data sondir • Rumus Boegemenn Dimana : A = luas tiang beton K = keliling tiang TF = JHP = total friction qc = 12 qcu + qcb = point • Rumus Mayerhoff Pult = qc.Ab + γs.As. 70 Dimana : Ab = luas penampang tiang As = luas selimut tiang γ s = total friction qc = qonus resistance rata —rata 4D di atas ujung tiang dan 10 di bawah tiang • Rumus Bala Subramanian 70 . 5 3 ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ + = TF K A qc Pall 3 Pult Pall = FK TF K a Fk A qc b Pall + = LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 49 Dimana : qc = nilai konus TF = total friction A = luas penampang tiang K = keliling penampang tiang c. Daya dukung tanah dari data Standar Penetration P ult = 40.Nb.Ab + 0,2.N.As.70 Dimana : P ult = Daya dukung batas pondasi ton Nb = Nilai N-SPT pada elevasi dasar tiang Ab = Luas penampang dasar tiang m 2 N = Nilai N-SPT rata-rata As = Luas selimut hang m 2 2. Perhitungan daya dukung kelompok tiang pile grup a. Metode Converse - Labarre Berdasarkan efisiensi kelompok t beban jalur untuk perhitungan kekuatan gelagar iang bor `Persamaan Converse - Labarre akibat pemasangan secara group: Dimana : D = diameter tiang bor S = jarak antara tiang bor b. Metode Feld Q t = x Q tiang Dimana : = Nilai efisiensi pile grup ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ − + − − = n m n m m n E 1 1 90 1 φ S D 1 tan − = φ LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 50 Pada metode ini tergantung dari jumlah dan formasi letak dari susunan penempatan tiang pada footing. 3. Beban kelompok tiang yang menerima beban sentries dan momen bekerja pada dua arah Biaxial bending Dimana : Pmax = Beban max yang diterima 1 tiang tunggal ∑ Pv = Jumiah beban vertikal Mx = Momen arah x My = Momen arah y Vmax = jarak terjauh tiang ke pusat berat tiang n x = Banyak tiang dalam satu baris arah x n y = Banyak tiang dalam satu baris arah y Check : P max ≤ P eff ….Aman 4. Kapasitas Lateral Dari Tiang Bor Cara empirik dengan metode 0.H.B.D.0 mengijinkan bahwa ketahan lateral, QL dari tiang tunggal yang tertahan dalam kelompok tiang adalah ketahan pasif dari tiang dengan dimensi ekivalen : • Lebar sebesar 3D actual tiang • Kedalaman sebesar 6 kali diameter actual tiang ∑ ∑ ∑ ± ± = 2 2 max max max x n X My y n Y Mx n Pv P Y X LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 51 Gambar 2.11 Kapasitas Lateral Tiang Bor Pada tanah kohesif Q L = 36.Cu.D 2 + 54. γ s . D 3 Lebar ekivalen = 3 D Kedalaman tiang ekivalen = 6 D 5. Penulangan Tiang Bor Penulangan tiang bor ditinjau berdasarkan momen yang diakibatkan oleh tekanan tanah pasif dan daya dukung tiang tunggal. 2.5.2.Bangunan Struktur Atas Bangunan atas merupakan bangunan yang terbagi atas bangunan struktur utama jembatan dan pelengkap.

2.5.2.1 Pelat Lantai

Berfungsi sebagai penahan lapisan perkerasan dan pembagi beban kepada gelagar utama. Pembebanan pada pelat lantai : a. Beban mati berupa pelat sendiri, berat perkerasan dan berat air hujan. b. Beban hidup seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya. Adapun panjang dan lebar dari pelat lantai disesuaikan dengan panjang bentang dan jarak antar gelagar utama. Perhitungan pelat lantai dibagi menjadi 2 bagian, yaitu : pelat lantai pada bagian tengah dan pelat lantai pada bagian tepi Prosedur perhitungan pelat lantai adalah sebagai berikut : LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 52 1. Tebal Pelat Lantai Tebal pelat lantai adalah sama dengan perhitungan pada beto bertulang, dengan tebal h min yang digunakan adalah = 20 cm. 2. Perhitungan Momen • Untuk beban mati Mx m = 110 lx 2 ; My m = 13 Mx m • Untuk beban hidup lx tx → dengan Tabel Bitnerr didapat fxm lx ty ly ty = → dengan Tabel Bitnerr didapat fym Mxm = fxm xy T luas bidang kontak Mym = fym xy T luas bidang kontak Mx total = Mxm beban mati + Mxm beban mati My total = Mym beban mati + Mym beban mati 3. Perhitungan penulangan Hitung : 2 bd Mu Dari table dan grafik didapat ρ Jika ρ ≤ ρ min , maka digunakan ρ min Jika ρ min ρ ρ max , maka digunakan ρ Jika ρ min ≥ ρ max , maka digunakan ρ max A s = ρ b d

2.5.2.2 Sandaran

Adalah pembatas antara kendaraan dengan tepi jembatan untuk memberi rasa aman bagi pengguna jalan. Sandran terdiri dari beberapa bagian, yaitu :railing sandaran,tiang sandaran dan parapet. Perhitungan dimensi dan penulangan digunakan rumus beton bertulang seperti pada umumnya. LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 53 Hitung : 2 bd Mu Dari table dan grafik didapat ρ Jika ρ ≤ ρ min , maka digunakan ρ min Jika ρ min ρ ρ max , maka digunakan ρ Jika ρ min ≥ ρ max , maka digunakan ρ max A s = ρ b d Tulangan Geser : φ Vu V n = d b c f V n 17 , = Jika Vn- Vc ≥ 23 c f bd , maka penampang harus ditambah Jika Vn- Vc 23 c f bd , maka penampang cukup. Jika Vu 2 V φ , maka tidak perlu tulangan geser Jika Vu ≥ 2 V φ , maka perlu tulangan geser Vu Ф Vc, maka perlu tulangan geser minimum fv s b A v 3 = s = ………… ≤ d2 ………. s ≤ 600 mm Vu Ф Vc, maka perlu tulangan geser sebagai berikut fv d s V V A c n v − = s = ………… ≤ d2 s = ………… ≤ d4, bila V n - V c ≥ 0,33 c f b d ….Sumber : Menghitung Beton Bertulang berdasarkan SNI 92, Ir. Udiyanto LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 54

2.5.2.3 Diafragma

Berada melintang diantara gelagar utama, konstruksi ini berfungsi sebagai pengaku gelagar utama dan tidak berfungsi sebagai struktur penahan beban luar apapun kecuali berat sendiri diafragma. Menggunakan konstruksi beton bertulang

2.5.2.4 Balok Girder

Merupakan gelagar utama yang berfungsi menahan semua beban yang bekerja pada struktur bangunan atas jembatan dan menyalurkannya pada tumpuan untuk disalurkan ke pier, pondasi dan dasar tanah. Pada studi pustaka ini hanya diuraikan gelagar utama dengan beton prategang. Pada dasarnya beton prategang adalah suatu system dimana sebelum beban luar bekerja, diciptakan tegangan yang berlawanan tanda dengan tegangan yan nantinya akan terjadi akibat beban. Beton rategang memberikan keuntungan-keuntungan namun juga memiliki kekurangan-kekurangan dibanding dengan konstruksi lainnya. Keuntungan dari pemakaian beton prategang • Terhindar retak di daerah tarik, sehingga konstruksi lebih tahan terhadap korosi dan lebih kedap. • Penampang struktur lebih kecillangsing, karena seluruh penampang dapat dipakai secara efektif. • Lendutan akhir yang terjadi lebih kecil dibandingkan dengan beto bertulang. • Dapat dibuat konstruksi dengan bentangan yang panjang. • Untuk bentang 30 m dapat dibuat secara segmental sehingga mudah untuk transportasi dari pabrikasi ke lokasi proyek. • Ketahanan terhadap geser dan puntir bertambah, akibat pengaruh prategang meningkat. • Hampir tidak memerlukan perawatan dan • Mempunyai nilai estetika. LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 55 Kerugian dari pemakaian beton bertulang : • Konstruksi ini memerlukan pengawasan dan pelaksanaan dengan ketelitian yang tinggi. • Untuk bentang 40 m kesulitan pada saat ereksion karena bobot dan bahaya patah getaran. • Membutuhkan teknologi tinggi dan canggih. • Sangat sensitif dan peka terhadap pengaruh luar. • Biaya awal tinggi. Adapun parameter perencanaan girder beton prategang yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut.”Sumber Buku Ajar Struktur Beton Prategang 2008,Han Aylie”

1. Sistem penegangan

Secara desain struktur beton prategang mengalami proses prategang yang dipandang sebagai berat sendiri sehingga batang mengalami lenturan seperti balok pada kondisi awal. Cara umum penegangan beton prestress ada 2, yaitu : a. Pre-tensioning, yaitu stressing dilakukan pada awal sebelum beton mengeras. b. Post-tensioning, yaitu stressing dilakukan pada akhir setelah beton mengeras. Secara umum perbedaan dari system penegangan diatas adalah : Pre-tensioning: • Tendon ditegangkan pada saat beton sebelum dicor. • Tendon terikat pada konstruksi angker tanah. Dapat dibuat konstruksi dengan bentangan yang panjang. • Untuk bentang 30 m dapat dibuat secara segmental sehingga mudah untuk transportasi dari pabrikasi ke lokasi proyek. • Ketahanan terhadap geser dan puntir bertambah, akibat pengaruh prategang meningkat. • Hampir tidak memerlukan perawatan dan • Mempunyai nilai estetika. LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 56 Kerugian dari pemakaian beton bertulang : • Konstruksi ini memerlukan pengawasan dan pelaksanaan dengan ketelitian yang tinggi. • Untuk bentang 40 m kesulitan pada saat ereksion karena bobot dan bahaya patah getaran. • Membutuhkan teknologi tinggi dan canggih. • Sangat sensitif dan peka terhadap pengaruh luar. • Biaya awal tinggi. Adapun parameter perencanaan girder beton prategang yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut.

1. Sistem penegangan

Secara desain struktur beton prategang mengalami proses prategang yang dipandang sebagai berat sendiri sehingga batang mengalami lenturan seperti balok pada kondisi awal. Cara umum penegangan beton prestress ada 2, yaitu : • Pre-tensioning, yaitu stressing dilakukan pada awalsebelum beton mengeras. • Post-tensioning, yaitu stressing dilakukan pada akhirsetelah beton mengeras. Secara umum perbedaan dari sistem penegangan diatas adalah : Pre-tensioning: • Tendon ditegangkan pada saat beton sebelum dicor. • Tendon terikat pada konstruksi angker tanah. • Transfer tegangan tekan dari tendon pada beton melalui lekatan bond antara tendon dengan beton. • Layout tendon dapat dibuat lurus atau patahan. Post-tensioning : • Beton dicor seelum tendon ditegangkan. • Ada duct untuk penempatan tendon dalam beton. LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 57 • Transfer tegangan tekan dari tendon pada beton melalui penjangkaran angker. • Layout tendon dapat dibuat lurus atau parabola.

2. Tegangan yang diijinkan

a. Keadaan awal Keadaan dimana beban luar belum bekerja dan teangan yan terjadi berasal dari gaya prategang dan berat sendiri. fci = Tegangan karakteristik beton saat awal Mpa fci = Tegangan ijin tekan beton saat awal = + 0,6 . fci ft i = Tegangan ijin tarik beton saat awal = - 0,5 . ci f ` b. Keadaan akhir Keadaan dimana beban luar telah bekerja, serta gaya prategang bekerja untuk mengimbangi tegangan akibat beban. fc = Tegangan karakteristik beton saat akhir Mpa fc = Tegangan ijin tekan beton saat akhir = + 0,45 . fc ft = Tegangan ijin tarik beton saat akhir = - 0,5 . ci f `

3. Perhitungan pembebanan

Yaitu beban-beban yang bekerja antara lain : beban mati, beban hidup, dan beban-beban lainnya sesuai dengan PPJJR 1987 seperti yang telah diuraikan diatas.

4. Perencanaan dimensi penampang

Dimensi penampang yang digunakan, diambil dari spesifikasi yang dikeluarkan oleh PT. WIKA

5. Perencanaan tegangan penampang

Perencanaan tegangan penampang tegangan ijin yang disyaratkan : a Keadaan awal F top ≤ f ti dan f bott ≤ f ci b Keadaan akhir F top ≤ f c dan f bott ≤ f t LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 58 Dengan e dan M D pada penampang kritis : 1 Kondisi awal 2 Kondisi akhir

6. Layout Tendon

Bentuk lintasan tendon adalah parabola dan untuk mengetahui posisi tendon digunakan persamaan garis lengkung : Dimana : Yi = Ordinal tendon yang ditinjau Xi = Absis tendom yang ditinjau L = Panjang bentang F = Tinggi puncak parabola maksimum Tendon yang ada, letaknya sedemikian rupa harus berada pada lintasan inti tedon, dan tidak boleh berada diluar daerah aman penempatan tendon batas atas dan batas bawah dimana : Batas bawah = Y b – K b – a 2 Dimana : = Jarak titik berat tendon dibawah batas bawah kernk b M G = Momen akibat berat sendiri T i = Gaya pratekan awal ti D top f St M St e Ti Ac Ti f − ≤ + − = ci D tbott f Sb M Sb e Ti Ac Ti f − ≤ + − = c L D top f St M M St e Ti R Ac Ti R f ≤ + + − = t L D bott f Sb M M Sb e Ti R Ac Ti R f − ≤ + + − = 2 . . . 4 L Xi L Xi f Yi − = i G T M a = 2 2 a LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 59 Batas atas = Y b + K b + a 1 = Jarak titik berat tendon dibawah batas bawah kern k b M DL = Momen akibat beban mati dan hidup keseluruhan T eff = Gaya pratekan efektif R. T i .....T.Y. LIN H.BURNS, desain struktur beton prategang

7. Pemilihan Tendon

Pemilihan jenis, diameter, jumlah strands, angker blok dan duck tendon pada beton prategang disesuaikan dengan bahan material yang ada dipasaran guna kemudahan pengadaan material, namun juga mampu menahan gaya tarik maksimum tendon guna mendapatkan Tegangan ultimit R1, sesuai dengan perencanaan untuk dapat mempertahankan gaya tarik tersebut.

8. End Block

• Propertise penampang • Tegangan Bearing Zone Keadaan awal : ≤ Keadaan akhir : ≤ Dimana : Ab = luas bidang pelat angker mm 2 Ac = luas bidang penyebaran mm 2 • Tegangan pada beton ≤ ≤ • Burshing Force R 2 a eff TOTAL DL T M a 2 = 2 , ` . 8 , ` − = Ab Ac f ci bi σ ci f ` . 25 , 1 2 , ` . 6 , ` − = Ab Ac f ci bi σ ci f ` b h T b i bi = σ b a T i b = σ bi ` σ b ` σ 2 , ≤ a h b 1 . . 3 , a h Ti R b − = LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN JALAN LAYANG DIPONEGORO KLATEN II - 60

9. Perhitungan Geser

a. Pola Retak karena Gaya Lintanq Shear Compression Failure