REDESAIN PRESTRESS (POST-TENSION) BETON PRACETAK I GIRDER ANTARA PIER 4 DAN PIER 5, RAMP 3 JUNCTION KUALANAMU “Studi Kasus pada Jembatan Fly-Over Jalan Toll Medan-Kualanamu” TUGAS AKHIR Adriansyah Pami Rahman Siregar 110404057

  

REDESAIN PRESTRESS (POST-TENSION)

BETON PRACETAK I GIRDER ANTARA PIER 4 DAN PIER 5,

RAMP 3 JUNCTION KUALANAMU

  

“Studi Kasus pada Jembatan Fly-Over Jalan Toll Medan-Kualanamu”

  

Adriansyah Pami Rahman Siregar

110404057

  Pembimbing Ir. Besman Surbakti, M.T.

  Nip.195410121980031001

  

BIDANG STUDI STRUKTUR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK USU

2014

  

ABSTRAK

  Pekerjaan Struktural pembuatn Fly-over Toll Medan-Kualanamu, junction kualanamu, merupakan pekerjaan struktur yang menggunakan balok I sebagai balok girdernya. Girder pada fly-over toll Meda-Kualanamu merupakan balok precast segmental yang selanjutnya akan disatukan menggunakan sistem kabel prategang Dengan adanya revisi clearance height, sehingga pier 5 pada ramp 3, Junction Kualanamu, mengalami peninggian, maka hal ini akan menyebabkan balok di atasnya mengalami modifikasi pada ujung-ujungnya. Bentuk yang dipilih untuk permasalahan ini yaitu dapped-end. Dengan diberi model dapped-end ini pada ujung balok (perletakan) maka elevasi jalan rencana di atasnya tidak akan berubah. Dari hasil modifikasi PCI girder diperoleh bentuk tulangan pada perletakan yang berbeda dengan bentuk tulangan balok sebelumnya. Model keruntuhan pada jenis balok inilah yang memerlukan penyusunan tulangan khusus sehingga balok ini mampu memikul beban di atasnya tanpa mengalami keruntuhan.

  Kata kunci: Beton prategang, PCI girder, pratekan penuh, losses, end-block, dapped-end.

  

DAFTAR ISI

ABSTRAK....................................................................................................... i DAFTAR ISI ................................................................................................... ii DAFTAR TABEL........................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... viii

DAFTAR NOTASI ......................................................................................... xi KATA PENGAN TAR .................................................................................... xiv

  BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Masalah ....................................................................

  1 I.2 Perumusan Masalah ...........................................................................

  3 I.3 Tujuan ................................................................................................

  4 I.4 Manfaat ..............................................................................................

  4 I.5 Pembatasan Masalah ..........................................................................

  5 I.6 Metodologi Penelitian .......................................................................

  6 I.7 Sistematika Penulisan ........................................................................

  6 BAB II STUDI PUSTAKA II.1 Umum ...............................................................................................

  8 II.2 Proses Pencetakan Beton ..................................................................

  11 II.3 Proses Penarikan Kabel (Stressing) ..................................................

  13 II.3.1 Pratarik.....................................................................................

  13 II.3.2 Pascatarik .................................................................................

  14 II.4 Jenis Balok Girder ............................................................................

  15 II.4.1 PCI Girder................................................................................

  15 II.4.2 PCU Girder ..............................................................................

  15 II.4.3 Box Girder ...............................................................................

  16 II.5 Peraturan Pembebanan .....................................................................

  16

  II.5.1 Beban mati ...............................................................................

  17 II.5.2 Beban hidup .............................................................................

  19 II.5.2.1 Lajur lalu lintas rencana ..............................................

  19 II.5.2.2 Beban truk “T”.............................................................

  19 II.5.2.3 Beban lajur “D” ...........................................................

  21 II.6 Kombinasi Pembebanan ...................................................................

  25 II.7 Kabel prategang ................................................................................

  27 II.7.1 Daerah aman kabel ..................................................................

  27 II.7.2 Kehilangan gaya prategang .....................................................

  29

  a. Kehilangan akibat gesekan ...................................... 29

  b. Kehilangan akibat slip pengangkuran...................... 31

  c. Kehilangan akibat pemendekan elastis .................... 32 II.7.2.2 Long term .......................................................................

  33

  a. Kehilangan akibat penyusutan ............................... 33

  b. Kehilangan akibat rangkak ..................................... 34

  c. Kehilangan akibat relaksasi baja ............................ 35 II.8 Tegangan dan lendutan .....................................................................

  36 II.9 Desain Dapped End ..........................................................................

  38 II.9.1 Lentur dan aksial tarik pada ujung yang diperpanjang............

  39 II.9.2 Geser langsung ........................................................................

  40 II.9.3 Tarik diagonal sudut ................................................................

  40 II.9.4 Tarik diagonal pada ujung yang diperpanjang ........................

  41 II.10 Kontrol tegangan pada angkur........................................................

  41 BAB III APLIKASI DAN PEMBAHASAN III.1 Karakteristik Beton prategang.........................................................

  43 III.2 Spesifikasi Balok .............................................................................

  43 III.3 Pembebanan ....................................................................................

  45 III.3.1 Beban Mati .............................................................................

  45 III.3.2 Beban Hidup...........................................................................

  51 III.4 Section Properties............................................................................

  53

  III.4.1 Penentuan lebar efektif plat lantai ..........................................

  53 III.4.2 Section analysis pada tengah bentang ....................................

  55 III.4.2.1 Precast beam..................................................................

  55 III.4.2.2 Composite beam ............................................................

  56 III.4.2.3 Rangkuman....................................................................

  57 III.4.3 Section analysis pada tumpuan ..............................................

  58 III.4.3.1 Precast beam..................................................................

  58 III.4.3.2 Composite beam ............................................................

  59 III.4.3.3 Rangkuman....................................................................

  60 III.6 Analisa Momen dan Geser ..............................................................

  60 III.6.1 Analisa Balok A .....................................................................

  61 III.6.1.1 Analisa momen ultimate................................................

  61 III.6.1.2 Analisa geser ultimate ...................................................

  62 III.6.2 Analisa Balok C .....................................................................

  62 III.6.2.1 Analisa momen ultimate................................................

  63 III.6.2.2 Analisa geser ultimate ...................................................

  63 III.7 Perencanaan gaya prategang ...........................................................

  64 III.7.1 Asumsi Losses........................................................................

  64 III.7.2 Asumsi letak tendon ekivalen ................................................

  64 III.7.3 Perhitungan kebutuhan prategang ..........................................

  66 III.7.4 Karakteristik kabel prategang.................................................

  67 III.7.5 Cek terhadap daerah aman kabel............................................

  68 III.7.6 Cable setting...........................................................................

  70 III.8 Losses actual....................................................................................

  73 III.8.1 Kehilangan akibat gesekan .....................................................

  73 III.8.2 Kehilangan akibat slip pengangkuran ....................................

  74 III.8.3 Kehilangan akibat pemendekan elastis ..................................

  76 III.8.4 Kehilangan akibat penyusutan ...............................................

  80 III.8.5 Kehilangan akibat rangkak .....................................................

  82 III.8.6 Kehilangan akibat relaksasi baja ............................................

  84 III.9 Tegangan efektif kabel ....................................................................

  85

  III.10 Analisa tegangan dan lendutan......................................................

  86 III.10.1 Tegangan awal................................................................

  86 III.10.2 Lendutan awal ................................................................

  88 III.10.3 Tegangan layan ..............................................................

  89 III.10.4 Lendutan layan ...............................................................

  91 III.11 Desain Dapped End.......................................................................

  93 III.12 End Block ......................................................................................

  97 BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN

  IV.2 Saran................................................................................................ 100

  

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... xvi

  

DAFTAR TABEL

Tabel Judul

  42 Tabel 3.1 Panjang tiap-tiap segmen balok

  61 Tabel 3.12 Geser ultimate balok A

  60 Tabel 3.11 Momen ultimate balok A

  59 Tabel 3.10 Resume section properties balok pada tumpuan

  58 Tabel 3.9 Section properties balok komposit I pada tumpuan

  57 Tabel 3.8 Section properties balok pracetak I pada tumpuan

  56 Tabel 3.7 Resume Section properties balok lapangan

  55 Tabel 3.6 Section properties balok komposit lapangan

  53 Tabel 3.5 Section properties balok pracetak I lapangan

  51 Tabel 3.4 Resume beban hidup

  51 Tabel 3.3 Pembebanan truk “T”

  44 Tabel 3.2 Beban akibat berat sendiri pada balok A dan C

  40 Tabel 2.10 Faktor reduksi kekuatan ϕ

  Halaman

  38 Tabel 2.9 Koefisien shear-friction yang disyaratkan

  34 Tabel 2.8 Tabel batasan defleksi berdasarkan BMS (l=panjang bentang)

  untuk pasca-tarik

  sh

  26 Tabel 2.7 Tabel K

  26 Tabel 2.6 Faktor Beban Untuk Beban Mati Tambahan

  25 Tabel 2.5 Faktor Beban Untuk Berat Sendiri

  20 Tabel 2.4 Faktor Pembebanan

  19 Tabel 2.3 Faktor Distribusi Untuk Pembebanan Truk “T”

  17 Tabel 2.2 Jumlah Lajur Lalu Lintas Rencana

Tabel 2.1 Berat Isi Untuk Beban Mati

  62

Tabel 3.13 Momen ultimate balok C

  63 Tabel 3.14 Geser ultimate balok C

  63 Tabel 3.15 Cable setting

  70 Tabel 3.16 Losses akibat friksi

  74 Tabel 3.17 Losses akibat slip pengangkuran

  76 Tabel 3.18 Losses akibat pemendekan elastis

  80 Tabel 3.19 Losses akibat penyusutan beton

  81 Tabel 3.20 Losses akibat rangkak beton

  83 Tabel 3.21 Losses akibat relaksasi baja

  84 Tabel 3.22 Resume gaya pratekan setelah kehilangan losses

  85 Tabel 3.23 Resume losses taksiran vs losses aktual

  86 Tabel 3.24 Tegangan inisial aktual

  86 Tabel 3.25 Tegangan layan aktual

  89 Tabel 3.26 Dimensi end block

  97 Tabel 3.27 Kontrol end block

  98

  DAFTAR GAMBAR Tabel Judul Halaman

  20 Gambar 2.11 Beban “D”: beban terbagi rata vs panjang bentang

  39 Gambar 3.1 Potongan melintang balok

  36 Gambar 2.19 Model keruntuhan pada dapped end

  32 Gambar 2.18 Diagram Tegangan pada Balok Beton Prategang

  28 Gambar 2.17 Slip angkur

  28 Gambar 2.16 Bentuk tipikal daerah aman kabel

  24 Gambar 2.15 Hubungan limit kern dan daerah aman kabel

  23 Gambar 2.14 Penyebaran pembebanan arah melintang

  23 Gambar 2.13 Beban lajur “D”

Gambar 2.12 Faktor beban dinamis untuk beban garis terbagi rata “D”

  22 yang dibebani

  16 Gambar 2.10 Pembebanan truk “T”

Gambar 1.1 Balok I Girder

  16 Gambar 2.9 Bentuk tampang balok girder Box Girder

  15 Gambar 2.8 Bentuk tampang balok girder PCU Girder

  14 Gambar 2.7 Bentuk tampang balok girder PCI Girder

  13 Gambar 2.6 Metode Penarikan Kabel Pasca Tarik

  12 Gambar 2.5 Metode Penarikan Kabel Pratarik

  11 Gambar 2.4 Pencetakan Balok di Pabrik

  9 Gambar 2.3 Pencetakan Beton di lapangan

  9 Gambar 2.2 Struktur Beton Pratekan Pertama oleh Jackson, 1886

  3 Gambar 2.1 Retak pada Struktur Beton Bertulang

  2 Gambar 1.2 Balok sebelum dan setelah revisi

  44

Gambar 3.2 Potongan melintang jembatan

  58 Gambar 3.15 Model analisa balok A

  81 Gambar 3.25 Losses akibat rangkak

  80 Gambar 3.24 Losses akibat penyusutan

  76 Gambar 3.23 Losses akibat pemendekan elastis

  74 Gambar 3.22 Losses akibat slip pengangkuran

  73 Gambar 3.21 Losses akibat gesekan

  70 Gambar 3.20 Tata letak tendon

  66 Gambar 3.19 Daerah aman kabel

  66 Gambar 3.18 Diagram tegangan pratekan penuh

  62 Gambar 3.17 Letak kabel ekivalen

  61 Gambar 3.16 Model analisa balok C

  55 Gambar 3.14 Section analysis penampang balok tumpuan

  45 Gambar 3.3 Potongan melintang deck slab

  53 Gambar 3.13 Section analysis penampang balok lapangan

  53 Gambar 3.12 Hasil reaksi tumpuan beban “D” dengan SAP 2000

  52 Gambar 3.11 Penempatan beban “D” dengan SAP 2000

  52 Gambar 3.10 Hasil reaksi tumpuan beban “T” dengan SAP 2000

  52 Gambar 3.9 Penempatan beban “T” dengan SAP 2000

  51 Gambar 3.8 Pemodelan melintang jembatan dengan SAP 2000

  50 Gambar 3.7 Beban T

  49 Gambar 3.6 Diaphragma tengah

  48 Gambar 3.5 Diaphragma ujung

  46 Gambar 3.4 Penampang parapet

  83

Gambar 3.26 Losses akibat relaksasi baja

  85 Gambar 3.27 Tegangan initial balok prategang

  87 Gambar 3.28 Tegangan layan balok prategang

  90 Gambar 3.29 Detail penulangan dapped-end

  96 Gambar 3.30 Detail penulangan balok sebelum revisi

  97

Dokumen yang terkait

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang - Analisis Yuridis Perlindungan Hukum Bagi Konsumen Telepon Seluler Akibat Itikad Buruk Layanan Jasa Telekomunikasi (Studi Putusan Mahkamah Agung Nomor 2995 K/Pdt/2012)

0 0 12

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang - Gambaran Ketersediaan Pangan dan Status Gizi Anak Balita Pada Keluarga Perokok di Desa Trans Pirnak Marenu Kecamatan Aek Nabara Barumun Kabupaten Padang Lawas

0 0 6

GAMBARAN KETERSEDIAAN PANGAN DAN STATUS GIZI ANAK BALITA PADA KELUARGA PEROKOK DI DESA TRANS PIRNAK MARENU KECAMATAN AEK NABARA BARUMUN KABUPATEN PADANG LAWAS SKRIPSI

0 1 16

KUESIONER PENELITIAN PENGARUH BUDAYA ORGANISASI DAN FUNGSI KEPEMIMPINAN TERHADAP KINERJA PERAWAT PELAKSANA DI RUMAH SAKIT

0 0 17

BAB I PENDAHULUAN 1.1 - Pengaruh Budaya Organisasi dan Fungsi Kepemimpinan Terhadap Kinerja Perawat Pelaksana di Rumah Sakit Umum Swadana Daerah Tarutung

0 0 11

PENGARUH BUDAYA ORGANISASI DAN FUNGSI KEPEMIMPINAN TERHADAP KINERJA PERAWAT PELAKSANA DI RUMAH SAKIT UMUM SWADANA DAERAH TARUTUNG SKRIPSI

0 0 15

BAB II PENGELOLAAN KASUS - Asuhan Keperawatan pada Tn.B dengan Prioritas Masalah Kebutuhan Dasar Personal Hygiene di RSUD Dr. Pirngadi Medan

0 1 44

BAB 2 PENGOLAHAN KASUS 2.1 Konsep Dasar Nyeri - Asuhan Keperawatan pada An. A dengan Gangguan Rasa Nyaman: Nyeri di RSUD dr. Pirngadi Medan

0 0 33

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang - Analisis Marketing Mix Dalam Meningkatkan Penjualan Pada Produk Mirai Ocha

0 0 9

BAB II STUDI PUSTAKA - Redesain Prestress (Post-Tension) Beton Pracetak I Girder Antara Pier 4 dan Pier 5, Ramp 3 Junction Kualanamu “Studi Kasus pada Jembatan Fly-Over Jalan Toll Medan-Kualanamu”

0 1 35