7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Umum
Jembatan sebagaimana kita ketahui merupakan suatu struktur yang memungkinkan route transportasi melintasi sungai, danau, kali, jalan raya, jalan
Kereta Api dan lain-lain. Manu,I,A, 2002.
Perkembangan jembatan dari masa ke masa sangat menunjukan kemajuan yang sangat efisien dan canggih. Itu disebabkan karena adanya penemuan-
penemuan material yang baru didalam bahan bangunan antara lain kayu atau batu
digabung dengan besi. Klasifikasi jembatan dapat dibagi menjadi empat bagian yaitu :
1.
Menurut kegunaanya :
Jembatan Jalan Raya Jembatan Kereta Api
Jembatan Jalan Air Jembatan Jalan Pipa
Jembatan Militer Jembatan Penyeberangan
2. Menurut jenis material :
Jembatan Kayu Jembatan Baja
Jembatan Beton -
Beton Bertulang
Universitas Sumatera Utara
8
- Beton Pratekan Prategang
3. Menurut letak lantai jembatan :
Jembatan lantai kendaraan di bawah Jembatan lantai kendaraan diatas
Jembatan lantai kendaraan di tengah Jembatan lantai kendaraan diatas dan di bawah double deck bridge
4. Menurut bentuk struktur secara umum :
Jembatan gelagar girder bridge Jembatan pelengkungbusur arch bridge
Jembatan rangka truss bridge Jembatan portal rigid frame bridge
Jembatan gantung suspension bridge Jembatan kabel Cable-stayed bridge
Untuk lebar jembatan ditentukan berdasarkan peraturan Bina Marga No.121970 Bina Marga Loading Spec yaitu sebagai berikut :
1. Untuk 1 jalur lebar jembatan minimum
: 2.75 m Maksimum
: 3.75 m Untuk 2 jalur lebar jembatan minimum
: 5.50 m Maksimum
: 7.50 m 2.
Lebar trotoir umumnya berkisar antara 1.00 m – 1.50 m 3.
Lebar kerb : ± 0.50 m
4. Lebar jalan untuk slow traffic
: ± 2.50 m
Universitas Sumatera Utara
9
Pada umumnya suatu bangunan jembatan terdiri dari enam 6 bagian pokok sebagai berikut :
1. Bangunan atas
2. Landasan
3. Bangunan bawah
4. Pondasi
5. Oprit
6. Bangunan pengaman jembatan
II.2 Material Beton Prategang
Beton pratekan adalah beton bertulang yang telah diberikan tegangan tekan dalam untuk mengurangi tegangan tarik potensial dalam beton akibat beban
kerja. DirJen Bina Marga, 2011. Pada struktur dengan bentang yang cukup panjang tegangan lentur dan geser sangat tinggi sehingga struktur beton bertulang
saja tidak cukup. Untuk itu beton prategang sangat cocok digunakan untuk
bentang yang demikian.
Beton adalah campuran dari semen, air dan aggregat serta suatu bahan tambahan admixture. Setelah beberapa jam dicampur, bahan-bahan tersebut
akan mengeras sesuai dengan bentuk pada waktu basahnya. Beton yang digunakan untuk beton prategang adalah yang mempunyai kekuatan tekan yang cukup tinggi
dengan nilai
f’c antara 30-45 MPa.
Sesuai SNI 2002 kuat tarik beton ditetapkan sebesar
ts = 0,5 √f’c ……………………………………………………………… 1
Universitas Sumatera Utara
10
sedangkan menurut ACI 318 sebesar
ts = 0,6√f’c ……………………………………………………………… 2
Gambar 2.1. Tipikal Diagaram Tegangan Regangan Beton Budiadi, 2008 Besarnya harga modulus elastisitas beton Ec dapat ditentukan dengan
persamaan :
Ec = 4700√f’c …………………………………………………………. 3
Baja yang dipakai untuk beton prategang dalam praktik ada empat macam, yaitu :
1. Kawat tunggal wires, biasanya digunakan untuk baja prategang pada
beton prategang dengan sistem pratarik. 2.
Untaian kawat strand, biasanya digunakan untuk baja prategang untuk beton prategang dengan sistem pascatarik.
3. Kawat batangan bars, biasanya digunakan untuk baja prategang pada
beton prategang dengan sistem pratarik.
Universitas Sumatera Utara
11
4. Tulangan biasa, sering digunakan untuk tulangan non-prategang tidak
ditarik, seperti
tulangan memanjang,
sengkang, tulangan
untuk pengangkuran dan lain-lain.
Kawat tunggal yang dipakai untuk beton prategang adalah yang sesuai dengan spesifikasi seperti ASTM A 421 di Amerika Serikat, dengan modulus
elastisitas Ep = 200 x 10
3
Mpa. Tegangan leleh dapat diambil sebesar 0,85 dari tegangan tariknya 0,85 fp.
Gambar 2.2. Diagram Tegangan Regangan Kawat Tunggal Budiadi, 2008 Untaian kawat strand banyak digunakan untuk beton prategang dengan
sistem pascatarik. Untaian kawat yang dipakai harus memenuhi syarat seperti yang terdapat pada ASTM A 416. Untaian kawat yang banyak dipakai adalah
untaian tujuh kawat dengan dua kualitas grade 250 dan grade 270. Nilai modulus elastisitasnya, Ep = 195 x 10
3
MPa. Nilai tegangan leleh nya dapat diambil 0,85 kali tegangan tariknya.
Universitas Sumatera Utara
12
Gambar 2.3. Diagram Tegangan Regangan Untaian Kawat Budiadi, 2008 Selain tipe kawat tunggal dan untaian kawat, untuk baja prategang juga
digunakan kawat batangan dari bahan alloy yang sesuai dengan ASTM A722 di Amerika Serikat. Nilai modulus elastisitasnya Ep = 170 x 10
3
Mpa. Untuk tegangan lelehnya dapat diambil sebesar 0,85 kali tegangan tariknya 0,85 fp.
Gambar 2.4. Diagram Tegangan Regangan Baja Batangan Budiadi, 2008
Universitas Sumatera Utara
13
Tabel 2.1. Tipikal Baja Prategang Budiadi, 2008
Gambar 2.5. Diagram Tegangan Regangan Tulangan Biasa Budiadi, 2008 Selain baja yang ditarik, beton prategang juga menggunakan baja tulangan
biasa dalam bentuk batangan bars, kawat atau kawat yang dilas wire mesh. Tegangan tarik antara 320 MPa dan 400 MPa dengan modulus elastisitas Es = 200
Universitas Sumatera Utara
14
x 103 MPa. Untuk perhitungan desain, tegangan leleh fy digunakan sebagai kekuatan material.
Tabel 2.2. Luas Penampang Tulangan Biasa Budiadi, 2008
Tabel 2.3. Sifat Mekanis Baja Struktural SNI 03 – 1729 – 2002
Tulangan non-pratekan tetap diperlukan untuk suatu penampang beton pratekan. Jika tendon berfungsi untuk menahan bagian utama beban, mengurangi
defleksi, maka tulangan non-pratekan berfungsi untuk menahan terjadinya retak, menambah kekuatan ultimate serta menambah kekuatan terhadap beban yang
tidak diharapkan.
Universitas Sumatera Utara
15
Penggunaan tulangan non-pratekan diantaranya adalah :
1 Untuk menahan tegangan tarik di serat atas pada tengah bentang.
Gambar 2.6.. Tulangan Non-Prategang Penahan Tarik di Tengah Bentang : Tulangan Non-Prategang
2 Untuk menahan tegangan tarik akibat pratekan ditepi bentang
Gambar 2.7. Tulangan Non-Prategang Penahan Tarik di Tepi Bentang 3
Untuk menahan tegangan tekan di dekat tendon jika dimensi beton tidak cukup kuat
Gambar 2.8. Tulangan Non-Prategang Penahan Tekan
Universitas Sumatera Utara
16
4 Untuk menahan beban lentur selama balok dipindahkan sebelum dilakukan
stressing
Gambar 2.9. Tulangan Non-Prategang Penahan Lentur 5
Untuk menahan retak dan menambah kekuatan penampang setelah retak
Gambar 2.10. Tulangan Non-Prategang Penahan Retak
II.3 Keuntungan Beton Prategang