20
Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur 2013 II -1 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN BAB II Dasar Teori 2.1 Umum Jembatan secara umum adalah suatu konstruksi yang berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya beberapa rintangan seperti lembah yang dalam, alur sungai, danau, saluran irigasi, kali, jalan kereta api, jalan raya yang melintang tidak sebidang, dan lain-lain (M. Noer Ilham, 2010). Secara umum, bagian jembatan terdiri dari dua bagian yaitu struktur atas jembatan dan struktur bawah jembatan. Dan yang akan dibahas dalam penyusunan laporan tugas akhir adalah struktur atas jembatan. Strutktur atas jembatan adalah bagian konstruksi jembatan yang menerima langsung beban yang bergerak di atas jembatan. Beban yang dimaksud adalah beban lalu lintas, orang, barang ataupun berat sendiri dan konstruksi. Kemudian, yang termasuk bagian dari struktur atas ialah parapet, pelat lantai, deck slab, pci girder, dan diafragma. Seperti yang ada pada gambar 2.1 sebagai berikut. Gambar 2. 1 : Denah Potongan Melintang Jembatan

BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -1 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

BAB II

Dasar Teori

2.1 Umum

Jembatan secara umum adalah suatu konstruksi yang berfungsi untuk

menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya beberapa rintangan

seperti lembah yang dalam, alur sungai, danau, saluran irigasi, kali, jalan kereta

api, jalan raya yang melintang tidak sebidang, dan lain-lain (M. Noer Ilham,

2010). Secara umum, bagian jembatan terdiri dari dua bagian yaitu struktur atas

jembatan dan struktur bawah jembatan. Dan yang akan dibahas dalam penyusunan

laporan tugas akhir adalah struktur atas jembatan.

Strutktur atas jembatan adalah bagian konstruksi jembatan yang menerima

langsung beban yang bergerak di atas jembatan. Beban yang dimaksud adalah

beban lalu lintas, orang, barang ataupun berat sendiri dan konstruksi. Kemudian,

yang termasuk bagian dari struktur atas ialah parapet, pelat lantai, deck slab, pci

girder, dan diafragma. Seperti yang ada pada gambar 2.1 sebagai berikut.

Gambar 2. 1 : Denah Potongan Melintang Jembatan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 2: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -2 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

2.2 Parapet

Parapet adalah bagian dari jenis sandaran yang digunakan sebagai

pembatas kendaraan dengan tepi jembatan untuk memberikan rasa aman bagi

pengguna jalan. Parapet yang dirancang dalam penyusunan laporan tugas akhir ini

bermaterial beton bertulang. Adapun spesifikasi parapet yang akan digunakan,

sebagai berikut :

a. Mutu beton (fc’) : 25 MPa

b. Tinggi parapet : 1.500 mm

Untuk lebih lengkapnya, data dimensi yang akan dirancang adalah dapat

dilihat pada gambar 2.2, sebagai berikut.

Gambar 2. 2 : Dimensi Parapet

Pada perancangaannya, beban yang bekerja pada parapet adalah beban

horizontal (HR) dan beban angin (EW). Kemudian, untuk menentukan

penulangannya akan menggunakan teori penulangan rangkap dan teori

penulangan bagi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 3: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -3 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

2.3 Pelat Lantai

Pelat lantai jembatan merupakan suatu komponen struktur atas jembatan

yang menerima langsung beban lalu lintas kendaraan. Adapun spesifikasi pelat

lantai kendaraan yang akan digunakan, sebagai berikut :

a. Panjang jembatan : 45,8 m

b. Lebar jalur jembatan : 7 m

c. Lebar bahu jembatan : 2 m

d. Jarak antar balok prategang : 1,75 m

e. Mutu beton (fc’) : 30 MPa

Sesuai BM 009-2008, untuk menentukan ketebalan pelat lantai akan

digunakan pers. 1 atau pers. 2, sebagai berikut.

ts ≥ 200 mm

ts ≥ (100 + 40 *l)

pers. 1

pers. 2

Dengan pengertian, l adalah bentang pelat yang diukur dari pusat ke pusat

tumpuan (dalam meter).

Pada perancangaannya, beban yang bekerja pada pelat lantai adalah beban

mati sendiri (MS), beban mati tambahan (MA), beban angin (EW), dan beban truk

(TT). Dalam hal ini, perhitungan pembebanan akan menggunakan program SAP

2000. Kemudian, untuk menentukan penulangannya akan menggunakan teori

penulangan tunggal dan teori penulangan bagi.

2.4 Deck Slab

Deck slab jembatan merupakan suatu komponen struktur atas jembatan

yang berguna sebagai lantai kerja untuk pekerjaan pelat lantai jembatan. Adapun

spesifikasi yang akan digunakan, sebagai berikut :

a. Tebal deck slab (hds) : 0,07 m (Data laporan studi kasus)

b. Lebar deck slab (lds) : 1,105 m (Data laporan studi kasus)

c. Mutu beton (fc’) : 30 MPa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 4: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -4 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.3, sebagai berikut :

Gambar 2. 3: Dimensi Deck Slab

Pada perancangaannya, beban yang bekerja pada deck slab adalah beban

mati sendiri (MS) dan beban pekerja +alat (WRK). Kemudian, untuk menentukan

penulangannya akan menggunakan teori penulangan tunggal dan teori penulangan

bagi.

2.5 Diafragma

Diafragma jembatan merupakan suatu komponen struktur atas jembatan

yang berguna sebagai pengunci dan pengaku antar girder dengan tujuan agar

girder pada jembatan tidak terjadi guling. Adapun spesifikasi yang akan

digunakan, sebagai berikut :

a. Tebal diafragma (t) : 300 mm (Data laporan studi kasus)

b. Mutu beton : 30 MPa

Untuk lebih lengkapnya, data dimensi yang akan dirancang adalah dapat

dilihat pada gambar 2.4 sebagai berikut.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 5: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -5 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

Gambar 2. 4 : Dimensi Diafragma

Pada perancangaannya, beban yang bekerja pada diafragma akan

menggunakan program SAP 2000. Kemudian, untuk menentukan penulangannya

akan menggunakan teori penulangan rangkap dan teori penulangan bagi.

2.6 PCI Girder

PCI girder jembatan merupakan komponen struktur atas yang utama

dalam menerima beban yang bekerja. Perancangan pci girder pada penyusunan

laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus yang telah

dilakukan oleh penyusun. Hal yang akan dibahas dalam laporan tugas akhir ini

adalah kehilangan tegangan tak seragam dan perhitungan pengontrolan terhadap

puntir. Adapun data-data yang didapatkan dari penyusunan laporan studi kasus

yang berkaitan dengan perancangan pci girder, sebagai berikut :

a. Mutu beton (fc’) : 60 MPa

b. Diameter tulangan dipakai (Dtul) : D 13

c. Teg. leleh baja, (fy) : 400 MPa

d. Jumlah tendon yang dipakai (nt) : 5 buah

e. Jumlah strands yang dipakai (ns) : 95 buah

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 6: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -6 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

Dimensi pci girder dapat dilihat pada gambar dimensi sebagai berikut :

Gambar 2. 5 : Dimensi PCI Girder

b1 = mm h1 = mmb2 = mm h2 = mmb3 = mm h3 = mmb4 = mm h4 = mmb5 = mm h5 = mmb6 = mm h6 = mm

h = mm

200 1.580

600 70

225 300650 300

2.100

750 150275 160

2.7 Perhitungan Penulangan

Perhitungan penulangan pada masing-masing komponen struktur atas yang

ditinjau dalam laporan tugas akhir ini mengikuti beberapa teori penulangan sesuai

yang diperlukan oleh komponen masing-masing. Teori penulangan yang akan

digunakan mengacu kepada peraturan-peraturan yang ada. Seperti RSNI T 12-

2004 tentang Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan dan BM 009-2008

tentang Manual Struktur Beton Bertulang untuk Jembatan.

2.7.1 Penulangan Bertulangan Tunggal

Perencanaan penampang bertulangan tunggal adalah penampang yang

terdiri dari tulangan tarik saja.Sehingga, gaya tekan “C” hanya ditahan oleh gaya

tekan akibat penampang. Hal ini dapat dijelaskan pada gambar sebagai berikut.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 7: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -7 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

Terlihat pada gambar di atas bahwa nilai gaya internal tekan (C) memiliki

nilai sebesar 0,85 *fc’ *a *b. Sedangkan, kuat puntir pada serat bawah (T)

memiliki nilai sebesar As *fy. Sehingga, nilai C dan T memiliki keseimbangan dan

menimbulkan momen kopel.

Adapun beberapa persamaan yang digunakan pada perhitungan

penulangan tunggal adalah sebagai berikut :

Jarak dari Serat Tekan Penampang Terhadap Tulangan Tekan (d)

d = h –sb – 1/2Dtul pers. 3

Ket :

d = Jarak dari serat tekan penampang terhadap tulangan tarik (mm).

h = Tinggi penampang balok (mm)

sb = Selimut beton (mm)

Dtul = Diameter tulangan lentur (mm)

Menghitung Rasio Tulangan (ρmin < ρ <ρmaks)

ρmin = 1,4 /fy pers. 4

Ket :

ρmin = Rasio tulangan minimum

fy = Kuat leleh tulangan baja (MPa)

Gambar 2. 6 : Diagram Penulangan Tunggal Sumber : BM 009-2008

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 8: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -8 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

ρb = pers. 5

Ket :

ρb = Rasio tulangan yang memberikan kondisi regangan yang

seimbang

β1 = Faktor tinggi blok tegangan tekan persegi ekivalen beban.

Dengan nilai β1, sebagai berikut,

β1 = 0,85 ,untuk fc’ ≤ 30 MPa

β1 = 0,85 – 0,05 (fc’ -30) /7, untuk fc’ >30 MPa

fc’ = Kuat tekan beton (MPa)

ρmaks = 0,75 *ρb pers. 6

Ket :

ρmaks = Rasio tulangan maksimum

ρ =

pers. 7

Ket :

As = Luas tulangan (mm2)

b = Lebar penampang (mm)

Untuk mendapatkan nilai dari pers. 7, gunakan tabel gideon.

Namun, sebelumnya hitung terlebih dahulu nilai

.

Cek Kapasitas Penampang (Mn ≥ Mu/ф)

a = pers. 8

Ket :

a = Tinggi blok tegangan tekan persegi ekivalen beton dalam analisis

kekuatan batas penampang beton bertulang akibat lentur (mm)

Mn = pers. 9

Ket :

Mn = Momen nominal (kNm)

Ф = Faktor nilai reduksi lentur sebesar 0,8

Selain beberapa persamaan di atas, untuk peracnpelat lantai ditambahkan

beberapa persamaan sebagai berikut :

)

As *fy * (d -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 9: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -9 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

Menghitung Rmaks & Rn

Rmaks = 0,75 *ρb *fy *(1 -

)

pers. 10

Ket :

Rmaks = Besaran ketahanan atau kekuatan maksimal dari penampang

komponen struktur

Rn =

pers. 11

Ket :

Rn = Besaran ketahanan nominal dari penampang komponen struktur

Menghitung Mnmaks

Rnmaks = ρmaks *fy *(1 -

) pers.12

Ket :

Rnmaks = Besaran ketahanan nominal maksimal dari penampang struktur

Mnmaks = ф *b *d2 *Rmaks pers.13

Ket :

Mnmaks = Momen nominal maksimum (kNm)

2.7.2 Penulangan Bertulangan Rangkap

Perancangan balok terhadap penulangan rangkap terdiri dari tulangan

tekan pada bagian balok penampang atas dan tulangan tarik pada bagian balok

penampang bawah. Pada penulangan rangkap, gaya tekan “C” ditahan sama-sama

oleh beton (Cc) dan tulangan tekan (Cs). Karena sebagian gaya tekan dipikul oleh

tulangan tekan, maka nilai “a” pada penulangan rangkap lebih kecil dibandingkan

dengan niali “a” pada penulangan tunggal. Dengan demikian, nilai “C” pada

penulangan rangkap lebih kecil dibandingkan dengan nilai “C” pada penulangan

tunggal. Seperti yang telah diperlihatkan pada gambar 2.7, sebagai berikut :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 10: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -10 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

Gambar 2. 7 : Diagram Penulangan Rangkap

Terlihat pada gambar di atas menunjukan bahwa diagram (a) adalah balok

persegi bertulangan tunggal, dengan tulangan tarik As1 < As. Sedangkan, diagram

(b), balok persegi bertulangan rangkap, dengan tulangan tarik As2 = As – As1 dan

tulangan tarik sebesar As’.

Adapun beberapa persamaan yang digunakan pada perhitungan

penulangan rangkap adalah sebagai berikut :

Jarak dari Serat Tekan Penampang Terhadap Tulangan Tarik (d)

d = h –sb –Øsengkang –(Dtul /2) pers. 14

Ket :

d = Jarak dari serat tekan penampang terhadap tulangan tarik (mm).

h = Tinggi penampang balok (mm)

sb = Selimut beton (mm)

Øsengkang = Diameter tulangan sengkang (mm).

Dtul = Diameter tulangan lentur (mm)

(a)

(b)

Mn Mn1

Mn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 11: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -11 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

Jarak dari Serat Tekan Penampang Terhadap Tulangan Tekan (d’)

d’ = sb +Øsengkang +(Dtul /2) pers. 15

Ket :

d’ = Jarak dari serat tekan penampang terhadap tulangan tekan (mm)

Rasio Tulangan (ρb dan ρ –ρ’)

ρb =

pers. 16

Ket :

ρb = Rasio tulangan yang memberikan kondisi regangan yang

seimbang

β1 = Faktor tinggi blok tegangan tekan persegi ekivalen beban.

Dengan nilai β1, sebagai berikut,

β1 = 0,85 ,untuk fc’ ≤ 30 MPa

β1 = 0,85 – 0,05 (fc’ -30) /7, untuk fc’ >30 MPa

fc’ = Kuat tekan beton (MPa)

(ρ –ρ’) = (0,5 ~0,75) *ρb pers. 17

Ket :

ρ = Rasio tulangan tarik

ρ’ = Rasio tulangan tekan

Tinggi Blok Tegangan Tekan Persegi Ekivalen (a)

a = ( )

pers. 18

Kemudian dapat dilanjutkan dengan menghitung d’/a.

Cek Kelelehan Tulangan Tekan

Tulangan tekan yang dikatakan yang sudah leleh apabila memiliki

kondisi sebagai berikut.

(1 -

pers.19

Sedangkan tulangan tekan yang dikatakan yang belum leleh

apabila memiliki kondisi sebagai berikut.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 12: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -12 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

(1 -

pers.20

Jika terjadi kondisi tulangan tekan yang belum leleh, maka

dilakukan perhitungan sebagai berikut.

c = √

pers.21

Dimana,

y = 600 *As’ - As *fy

x = 0,85 *fc’ *b *β1

z = -600 *d’ *As’

Setelah harga c ditentukan, didapatkan nilai fs’ ialah sebagai

berikut.

fs’=

pers. 22

Kemudian dilakukan perhitungan a dengan mengunakan

persamaan sebagai berikut.

a = ( )

pers.23

Luas Tulangan Tekan ( As’)

Dalam perhitungannya, luas tulangan tekan memiliki langkah-

langkah perhitungan sebagai berikut.

As1 = (ρ –ρ’) *b *d pers.24

Mn1 = As1 *fy *(d - pers.25

Mn2 =

pers.26

As’ = As2 =

pers.27

Luas Tulangan Tarik (As)

As = As1 +As2 pers. 28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 13: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -13 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

Menghitung Rasio Tulangan (ρmin < ρ < ρmaks)

ρmin =

pers.29

ρ =

pers.30

ρ’ =

pers.31

ρmaks =

pers.32

Cek Kapasitas Penampang (Mn ≥ Mu/ф)

Mn = (As –As’) *fy *(d - )+ As’ *fy *(d-d’) pers.33

Ket :

Mn = Momen nominal (kNm)

Ф = Faktor nilai reduksi lentur sebesar 0,8

Selain itu, khusus untuk perancangan tulangan lentur pada pelat

lantai ditambahkan persamaan tulangan tegak lurus arah lalu lintas dan

tulangan sejajar arah lalu lintas, sebagai berikut :

Tulangan Tegak Lurus Arah Lalu Lintas

30 % < √

< 67% pers.34

Tulangan Sejajar Arah Lalu Lintas

30 % < √

< 50% pers.35

2.7.3 Penulangan Terhadap Geser

Penulangan terhadap geser yang disusun dalam perancangan struktur atas

ini, pada dasarnya diambil dari RSNI T 12 -2004 Perencanaan Struktur Beton

untuk Jembatan, hanya saja khusus untuk pelat lantai penulangan terhadap geser

ditambahkan dengan perhitungan terhadap geser pons.

Perhitungan akibat geser lentur ditentukan dengan syarat Vu ≤ фVn,

dengan nilai Vn adalah sebagai berikut :

Vn = Vc + Vs pers.36

Ket :

Vn = Kuat geser nominal pada dimensi panampang struktur (N)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 14: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -14 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

Vc = Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton (N)

Vs = Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tul. geser (N)

Pada perhitungan pelat lantai nilai Vs = 0, hal tersebut dikarenakan gaya

geser akibat beban luar sudah ditahan sepenuhnya oleh kuat geser nominal

penampang itu sendiri.

a. Kuat Geser Nominal yang Disumbangkan oleh Beton (Vc)

Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton (Vc) memiliki

nilai, sebagai berikut :

Vc = √

pers.37

Persamaan di atas adalah untuk struktur yang dibebani oleh geser dan

lentur saja. Jika Kekuatan geser nominal (Vn) hanya dipengaruhi oleh kuat

geser nominal yang disumbangkan oleh beton (Vc), maka nilai Vn = Vc .

b. Kuat Geser Nominal yang Disumbangkan oleh Tulangan Geser (Vs)

Kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser (Vs)

diperlukan jika dimensi penampang memerlukan tulangan geser atau Vu >

фVn. Kemudian, nilai ini ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai

berikut :

Vs =

pers.38

Sengkang maksimum dalam perhitungan Vs dapat ditentukan dengan

beberapa ketentuan sebagai berikut :

smaks = atau 600 mm ambil nilai yang terkecil bila Vs ≤ 1/3 *√fc’ *bw *d

smaks = atau 300 mm ambil nilai yang terkecil bila Vs >1/3 *√fc’ *bw *d

Namun, dalam secara keseluruhan nilai Vs harus tidak lebih besar dari

2/3 *√fc’ *bw *d.

c. Geser Pons

Apabila keruntuhan geser dapat terjadi setempat di sekitar tumpuan

atau beban terpusat, kuat geser rencana lantai harus diambil sebesar ф Vn

(Suroso Saroso, 2011). Nilai tersebut dapat diambil dengan ketentuan sebagai

berikut :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 15: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -15 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

Bila Mv* = 0

Tidak memiliki kepala geser

Vn = Vno = u *d * (fcv + 0,3 *fpe) pers.39

Terdapat kepala geser

Vn = Vno = u *d * (0,5 *√fc’’ +0,3 *fpe) ≤ 0,2 *u *d *fc’ pers.40

Dimana,

fcv = 1/6 *(1 +

) *√fc’ ≤ 0,34 *√fc’

u = Panjang efektif dari garis keliling geser kritis

βh = Perbandingan antara dimensi terpanjang dengan dimensi

terpendek

fpe = Tegangan tekan dalam beton akibat gaya prategang efektif

Mv* = Momen lentur rencana yang dialihkan dari pelat lantai

ketumpuan dalam arah yang ditinjau.

Vno = Kuat geser dari suatu pelat lantai apabila pengalihan momen

tidak ada.

2.7.4 Penulangan Terhadap Puntir

Perhitungan puntir diperlukan pada pengontrolan pci girder terhadap pelat

lantai kendaraan. Adapun pci girder yang harus dikontrol terhadap puntir adalah

pci girder pada bagian tepi di posisi potongan melintang jembatan.

Menurut RSNI T 12-2004, penulangan puntir dapat diabaikan apabila :

Tu ≤ √

(

) √

pers.41

Ket :

Tu = Momen puntir terfaktor (kNm),

fc’ = Kuat tekan beton karakteristik (MPa),

Acp = Luas penampang pci girder yang telah

dikurangi oleh selimut beton (mm2),

pcp = Keliling penamang pci girder yang telah

dikurnagi oleh selimut beton (mm),

fpr = Tegangan efektif beton prategang (MPa),

Ø = Koefisien reduksi kekuatan untuk puntir 0,7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 16: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -16 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

2.8 Perhitungan Lendutan pada Pelat

Menurut RSNI T 12-2004, lendutan pada pelat memiliki syarat ketentuan

nilai δtotal <

. Dalam hal ini, nilai L adalah jarak antar gelagar. Adapun

beberapa persamaan yang digunakan dalam perhitungan kontrol lendutan pada

pelat adalah sebagai berikut.

Inersia Penampang

I = 1/12 *b *ts3 pers.42

Ket :

I = Inersia penampang (mm4)

b = Tinjauan bentang pelat (m)

ts3 = Tebal pelat lantai (mm)

Modulus Keruntuhan Lentur Beton

fr = 0,7 *√ pers.43

Ket :

fr = Modulus keruntuhan lentur beton (MPa)

Modulus Elastisitas

n =

pers.44

Jarak Garis Netral Terhadap Sisi Atas Beton

c =

pers.45

Ket :

c = Jarak garis netral terhadap sisi atas beton (mm)

Inersia Penampang Retak

Icr = 1/3 *b *c3 + n *As *(d –c)2 pers.46

Icr = Inersia penampang retak (mm4)

Momen Retak

Mcr =

pers.47

Ket :

Mcr = Momen retak (Nmm)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 17: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -17 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

Inersia Efektif

Ieff = ((

)

) (

) pers.48

Ket :

Ieff = Inersia Efektif (mm4)

Mmaks = Nilai momen maksimum didapatkan dari beban mati, beban mati

tambahan, dan beban kendaraan. Perhitungan momen maksimum

didapatkan dari hasil pengoperasian SAP 2000 (Nmm)

Lendutan Total

Lendutan total (δtotal) didapatkan dari perhitungan manual dari

keseluruhan beban yang bekerja. Adapun persamaan yang digunakan

dalam mencari lendutan total adalah sebagai berikut.

Jika beban terbagi rata (tumpuan sederhana),

δ1 =

pers.49

Jika beban terpusat (tumpuan sederhana),

δ2 =

pers.50

2.9 Kehilangan Tegangan Akibat Penarikan pada Masing-masing Kabel

Teori yang dipakai untuk menghitung kehilangan tegangan akibat

penarikan pada masing-masing kabel tendon pci girder adalah sebagai berikut :

2.9.1 Kehilangan Tegangan Akibat Friksi

Kehilangan tegangan akibat friksi disesuaikan dengan BM 021-2011 dan

dapat diperhitungkan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

∆ff = fo * e (–μ *α +K*Lx) pers.51

Ket :

∆ff = Tegangan akibat friksi (MPa),

fo = Tegangan jacking baja prategang pada saat sebelum setting (MPa),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 18: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -18 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

e = Koefisien friksi /nilai eksponen sebesar 2,7183

μ = Koefisien kelengkungan friksi yang disesuaikan dengan jenis strand

yang dipakai (lihat RSNI T 12-2004),

α = Sudut angkur tendon (rad),

K = Koefisien Wooble yang disesuaikan dengan jenis strand yang dipakai

(lihat RSNI T 12-2004),

L = Panjang tinjauan (m).

2.9.2 Kehilangan Tegangan Akibat Slip Angkur

Kehilangan tegangan akibat slip angkur disesuaikan dengan BM 021-2011

dan dapat diperhitungkan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

∆fa =

pers. 52

Ket :

∆fa = Tegangan akibat slip angkur (MPa),

d = Kehilangan akibat friksi pada penarikan akibat jarak L (MPa),

x = Panjang yang terpengaruh oleh slip angkur dengan nilai √

(m),

L = Panjang tinjauan (m).

∆L = Deformasi akibat slip angkur dengan nilai berkisar 6 mm s/d 9mm.

2.9.3 Kehilangan Tegangan Akibat Pemendekkan Elastis

Kehilangan tegangan akibat pemendekkan elastis disesuaikan dengan

Buku “Desain Praktis Beton Prategang” oleh Andri Budiadi dan dapat

diperhitungkan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

ES =

pers. 53

Ket :

ES = Tegangan akibat pemendekkan elastis (MPa),

n = Rasio Modular dengan nilai sebesar

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 19: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -19 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

Po = Gaya akibat tegangan jacking dengan nilai sebesar nt *Ast *fpj (MPa),

nt = Jumlah tinjauan tendon (buah),

Ast = Luas penampang satu tendon (mm2),

A = Luas penampang balok prategang (mm2).

2.9.4 Kehilangan Tegangan Akibat Susut

Kehilangan tegangan akibat susut beton menggunakan persamaan yang

diambil dari RSNI T 12-2004 dalam Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan

,sebagai berikut :

fSH = Ep *εcs(t) pers. 54

Ket :

fSH = Kehilangan tegangan akibat susut (MPa),

Ep = Modulus elastisitas baja prategang (MPa),

εcs(t) = Nilai maksimum susut beton sebesar {(t) /(35+t)} *εcs(u),

εcs(u) = Nilai regangan susut yang sudah dikalikan faktor susut.

2.9.5 Kehilangan Tegangan Akibat Rangkak

Kehilangan tegangan akibat rangkak beton menggunakan persamaan yang

diambil dari RSNI T 12-2004 dalam Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan,

sebagai berikut :

fCR = Ep *εcc pers. 55

Ket :

σCR=Kehilangan tegangan akibat rangkak beton (MPa),

Ep = Modulus elastisitas baja prategang (MPa),

εcc = Nilai maksimum rangkak beton sebesar Øcc *

,

Øcc = Faktor pengali rangkak beton,

fpci =Tegangan beton diserat bawah akibat gaya keadaan saat transfer (MPa),

Ec = Modulus elastisitas beton (MPa).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 20: BAB II Dasar Teori - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/100/jbptppolban-gdl-noorimansy... · laporan tugas akhir ini berjanjut dari penyusunan laporan studi kasus

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur

2013

II -20 Laporan Tugas Akhir DIV TPJJ POLBAN

2.9.6 Kehilangan Tegangan Akibat Relaksasi Baja

Kehilangan tegangan akibat relaksasi baja disesuaikan dengan Buku

“Desain Praktis Beton Prategang” oleh Andri Budiadi dan dapat diperhitungkan

dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

RE = C [ KRE –J (fSH +fCR +ES)] pers. 56

Ket :

RE = Tegangan akibat relaksasi baja (MPa),

C = Faktor relaksasi, harganya tergantung pada jenis kawat baja prategang

KRE = Koefisien relaksasi, harganya bervariasi antara 41-138 MPa,

J = Faktor waktu, harganya berkisar antara 0,05-0,15,

fSH = Tegangan akibat susut (MPa),

fCR = Tegangan akibat rangkak (MPa),

ES = Tegangan akibat pemendekkan elastis (MPa).