Upload
duongdung
View
229
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
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
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.
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
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.
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
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.
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
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 -
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 :
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
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.
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
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)
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 :
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.
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)
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),
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
,
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).
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).