ANALISA PRESTRESS (POST-TENSION) PADA PRECAST CONCRETE U GIRDER
Download Jembatan Precast - Kawan Sipil
Download Jembatan Precast - Kawan Sipil
- No tags were found...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>ANALISA</strong> <strong>PRESTRESS</strong> (<strong>POST</strong>-<strong>TENSION</strong>)<br />
<strong>PADA</strong> <strong>PRECAST</strong> <strong>CONCRETE</strong> U <strong>GIRDER</strong><br />
“Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas”<br />
TUGAS AKHIR<br />
Cut Retno Masnul<br />
05 0404 032<br />
Pembimbing<br />
Prof. Dr.-Ing. Johannes Tarigan<br />
NIP.130 905 362<br />
BIDANG STUDI STRUKTUR<br />
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL<br />
FAKULTAS TEKNIK USU<br />
2009<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
ABSTRAK<br />
Pekerjaan struktural pembuatan jembatan Flyover Amplas merupakan pekerjaan<br />
Flyover kedua dikota Medan dan pekerjaan struktur pertama yang menggunakan<br />
balok U sebagai beam atau girder. Girder jembatan Flyover Amplas merupakan<br />
balok beton precast segmental yang kemudian disatukan untuk menjadi girder<br />
dengan system prategang.<br />
Karena terjadi revisi pada mutu beton pelat jembatan (dari K-300 menjadi K-350),<br />
maka perlu dilakukan analisa ulang perhitungan prestress PC U girder FO Amplas.<br />
Keterbatasan lahan dan berbagai alasan teknis lainnya juga menjadi kendala<br />
pekerjaan PC U girder pada proyek ini sehingga harus dilakukan analisa<br />
perbandingan metode kerja stressing dan erection girder yang paling paling efektif<br />
dan efisien. Metode kerja stressing post-tension dan erection dengan portal hoist<br />
dipilih untuk dilaksanakan dalam pekerjaan proyek FO Amplas.<br />
Dari hasil analisa terhadap PCU girder menunjukkan bahwa girder bentuk U dengan<br />
mutu plat yang telah direvisi pada proyek pembangunan Flyover Amplas mampu<br />
menerima beban rencana sebesar 1748.28 t/m . Selain itu metode kerja stressing<br />
kabel prategang dan erection girder telah disesuaikan dan yang paling efektif dan<br />
efisien dengan kondisi actual dilapangan.<br />
Kata kunci : Beton prategang, PC U girder, stressing PCU girder, erection PCU<br />
girder.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
DAFTAR ISI<br />
Abstrak …………………………………………………………………………. i<br />
Daftar Isi ………………………………………………………………………. . ii<br />
Daftar Tabel …………………………………………………………………… . v<br />
Daftar Gambar ……………………………………………………………….... . vii<br />
Daftar Notasi ………………………………………………………………….... xi<br />
Prakata ………………………………………………………………………….. xiii<br />
I. BAB I<br />
Latar Belakang Masalah ……………………………………………. . 1<br />
Tujuan dan Manfaat ………………………………………………… . 4<br />
Pembatasan Masalah ………………………………………………... . 4<br />
Metodologi Pembahasan ……………………………………………. . 5<br />
II.<br />
BAB II<br />
Umum ………………………………………………………………. . 6<br />
Precast Concrete U Girder ………………………………………….. . 9<br />
Perhitungan Prategang Girder ……………………………………… . 12<br />
2.3.1. Desain Material ......................................................................... . 12<br />
2.3.2. Analisa Penampang ................................................................... . 28<br />
2.3.3. Desain Pembebanan .................................................................. . 29<br />
2.3.4. Tegangan-tegangan Izin Maksimum di Betom ......................... . 32<br />
2.3.5. Sistem Prategang ....................................................................... . 33<br />
2.3.6. Sistem Penegangan Tendon ...................................................... . 33<br />
2.3.7. Besar Gaya Prategang ............................................................... . 34<br />
2.3.8. Kehilangan Gaya Prategang ...................................................... . 36<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Tahapan Pembebanan ………………………………………………. . 42<br />
2.4.1. Tahap Awal ................................................................................ 42<br />
2.4.2. Tahap Antara ………………………………………………….. 43<br />
2.4.3. Tahap Akhir ………………………………………………….. . 44<br />
2.5. Pekerjaan Stressing oleh Vorspann System Losinger ……………….. 44<br />
2.5.1. Material Prestressing ……………………………………….... . 44<br />
2.5.2. Peralatan Pekerjaan Stressing .................................................... 45<br />
2.5.3. Alur Kerja Pekerjaan Stressing .................................................. 48<br />
2.6. Erection PC U Girder dengan Portal Hoise ........................................ . 49<br />
2.6.1. Survei Lapangan ........................................................................ 49<br />
2.6.2. Persiapan Lokasi Kerja .............................................................. 49<br />
2.6.3. Persiapan Stock Girder ............................................................. . 50<br />
2.6.4. Proses Erection ......................................................................... . 51<br />
III.<br />
BAB III<br />
Umum ………………………………………………………………. . 52<br />
Perhitungan Precast Concrete U Girder …………………………….. . 57<br />
3.2.1. Material ...................................................................................... 57<br />
3.2.2. Analisa Penampang .................................................................. . 61<br />
3.2.3. Beban-beban yang Berkerja ....................................................... 69<br />
3.2.4. Momen Tengah Bentang ............................................................ 73<br />
3.2.5. Kabel Prestress ......................................................................... . 78<br />
Prosedur Kerja Stressing …………………………………………… . 94<br />
3.3.1. Pekerjaan Instalasi .................................................................... . 94<br />
3.3.2. Pekerjaan Stressing .................................................................... 96<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3.3.3. Stressing Method ...................................................................... . 98<br />
3.3.4. Pekerjaan Grouting .................................................................... 99<br />
Prosedur Kerja Erection Girder …………………………………….. . 100<br />
3.4.1. Sistem Erection PC U Girder ................................................... . 100<br />
3.4.2. Pemasangan Portal Hoise ......................................................... . 102<br />
3.4.3. Pengangkatan Girder dengan Gantri Crane ............................... 102<br />
3.4.4. Menggeser Girder dan Menempatkan ke Posisi Dudukannya .. 103<br />
3.4.5. Finishing dengan Memesang Brussing Pengaman Girder ....... . 103<br />
3.4.6. Pemindahan Alat ke Pier/Pilar Selanjutnya ............................... 104<br />
Pembahasan …………………………………………………………. . 112<br />
3.5.1. Alasan Pemilihan PC U Girder .................................................. 113<br />
3.5.2. Stressing Metode Post-Tension oleh VSL ................................. 121<br />
3.5.3. Erection Dengan Portal Hise .................................................... . 133<br />
IV. BAB IV<br />
Kesimpulan …………………………………………………………. . 146<br />
Saran ………………………………………………………………... . 147<br />
Daftar Pustaka ………………………………………………………………….. xiv<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
DAFTAR TABEL<br />
Tabel Judul Hal<br />
1. Tabel 2.1 Nilai α & β<br />
15<br />
2. Tabel 2.2 Kawat-kawat untuk beton prategang 25<br />
3. Tabel 2.3 Strand standart tujuh kawat untuk beton prategang 25<br />
4. Tabel 2.4 Spesifikasi kabel strand 26<br />
5. Tabel 2.5 Relaksasi dasar R 1000 untuk Australian steel (AS 3600-1988) 27<br />
6. Tabel 2.6 Relaksasi jangka panjang R~ (%) 28<br />
7. Tabel 2.7 Faktor reduksi kekuatan (ACI 318-83) 32<br />
8. Tabel 2.8 Nilai µ dengan variasi jenis ducts 37<br />
9. Tabel 2.9 Nilai β<br />
p<br />
dengan variasi ukuran ducts 38<br />
10. Tabel 2.10 Nilai Ksh untuk komponen struktur pasca tarik 40<br />
11. Tabel 2.11 Nilai C 41<br />
12. Tabel 2.12 Nilai Kre dan J 41<br />
13. Tabel 2.13 Tegangan izin untuk batang lentur (Peraturan ACI) 43<br />
14. Tabel 3.1 Hasil analisa tampang Section I (sebelum & sesudah revisi) 62<br />
15. Tabel 3.2 Hasil analisa tampang Section II (sebelum & sesudah revisi) 63<br />
16. Tabel 3.3a Hasil analisa tampang Section III (sebelum revisi) 64<br />
17. Tabel 3.3b Hasil analisa tampang Section III (setelah revisi) 64<br />
18. Tabel 3.4a Hasil analisa tampang Section IV (sebelum revisi) 65<br />
19. Tabel 3.4b Hasil analisa tampang Section IV (setelah revisi) 65<br />
20. Tabel 3.5a Hasil analisa tampang komposit Section I (sebelum revisi) 66<br />
21. Tabel 3.5b Hasil analisa tampang komposit Section I (setelah revisi) 66<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
22. Tabel 3.6a Hasil analisa tampang komposit Section II (sebelum revisi) 66<br />
23. Tabel 3.6b Hasil analisa tampang komposit Section II (setelah revisi) 66<br />
24. Tabel 3.7a Hasil analisa tampang komposit Section III (sebelum revisi) 56<br />
25. Tabel 3.7b Hasil analisa tampang komposit Section III (setelah revisi) 67<br />
26. Tabel 3.8a Hasil analisa tampang komposit Section IV (sebelum revisi) 67<br />
27. Tabel 3.8b Hasil analisa tampang komposit Section IV (setelah revisi) 67<br />
28. Tabel 3.9a Kesimpulan analisa tampang Section I (sebelum revisi) 67<br />
29. Tabel 3.9b Kesimpulan analisa tampang Section I (setelah revisi) 68<br />
30. Tabel 3.10a Kesimpulan analisa tampang Section II (sebelum revisi) 68<br />
31. Tabel 3.10b Kesimpulan analisa tampang Section II (setelah revisi) 68<br />
32. Tabel 3.11a Kesimpulan analisa tampang Section III (sebelum revisi) 68<br />
33. Tabel 3.11b Kesimpulan analisa tampang Section III (setelah revisi) 68<br />
34. Tabel 3.12a Kesimpulan analisa tampang Section IV (sebelum revisi) 69<br />
35. Tabel 3.9b Kesimpulan analisa tampang Section IV (setelah revisi) 69<br />
36. Tabel 3.13a Hasil perhitungan kabel (sebelum revisi) 79<br />
37. Tabel 3.13b Hasil perhitungan kabel (setelah revisi) 79<br />
38. Tabel 3.14 Angker multi strand DSI 124<br />
39. Tabel 3.15 Dead end anchor DSI 125<br />
40. Tabel 3.16 Dongkrak hidraulik DSI 127<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
DAFTAR GAMBAR<br />
Gambar Judul Hal<br />
1. Gambar 1.1 Balok U Girder 2<br />
2. Gambar 2.1 Potongan melintang balok U girder ditengah bentang 7<br />
3. Gambar2.2 Penentuan koordinat titik duct tendon 9<br />
4. Gambar 2.3 Instalasi duct 10<br />
5. Gambar 2.4 Girder siap untuk dicor 11<br />
6. Gambar 2.5 Girder yang telah dicor dan akan dipindahkan 11<br />
7. Gambar 2.6 Penurunan PCU girder dari truk container 12<br />
8. Gambar 2.7 Penegangan post-tension 14<br />
9. Gambar 2.8 Kurva tegangan-regangan tipikal untuk beton 18<br />
10. Gambar2.9 Kurva tegangan-regangan berbagai variasi kekuatan tekan<br />
beton 18<br />
11. Gambar 2.10 Modulus tangent dan modulus sekan pada beton 19<br />
12. Gambar 2.11 Kurva regangan-waktu 21<br />
13. Gambar 2.12 Kurva susut-waktu 22<br />
14. Gambar 2.13 Strand prategang 7 kawat (a). standart dan (b). yang<br />
dipadatkan 24<br />
15. Gambar 2.14 PC Strand ASTM A416/A416M-1998 26<br />
16. Gambar 2.15 Koefisien relaksasi k1 (AS 3600-1988) 27<br />
17. Gambar 2.16 Variasi gaya prategang terhadap draw-in pada angkur 38<br />
18. Gambar 2.17 Duct pembungkus tendon 45<br />
19. Gambar 2.18 Angkur pada girder 45<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
20. Gambar 2.19 Hydraulic Pump PE 550 (1 Phase) 46<br />
21. Gambar 2.20 Hydraulic Jack TCH 46<br />
22. Gambar 2.21 Hydraulic Jack SA 507 / ZPE-7/A (7S) 47<br />
23. Gambar 3.17 Diagram alur kerja stressing 48<br />
24. Gambar 3.24 Diagram alur metode erection PCU Girder dengan Portal<br />
Hoist 89<br />
25. Gambar 3.1 Lay Out Tendon girder L=31.9 m. Proyek pembangunan<br />
Flyover Amplas 53<br />
26. Gambar 3.2 Potongan melintang lay out tendon, Proyek Pembangunan<br />
Flyover Amplas 54<br />
27. Gambar 3.3 Skets bentang girder 55<br />
28. Gambar 3.4 Skets cross section PCU girder ditengah bentang 56<br />
29. Gambar 3.5 Sket cross section girder U 61<br />
30. Gambar 3.6 Section I 62<br />
31. Gambar 3.7 Section II 63<br />
32. Gambar 3.8 Section III 63<br />
33. Gambar 3.9 Section IV 64<br />
34. Gambar 3.10 Cross section balok komposit 65<br />
35. Gambar 3.11 Profil kabel 78<br />
36. Gambar 3.12 Pekerjaan persiapan pra stressing 96<br />
37. Gambar 3.13 Metode stressing 98<br />
38. Gambar 3.14 Proses gouting PC U girder 99<br />
39. Gambar 3.15 Pemotongan kabel strand 100<br />
40. Gambar 3.16 Model portal hoist 101<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
41. Gambar 3.17 Pengangkatan balok PCU girder 102<br />
42. Gambar 3.18 Proses penggeseran balok PCU girder ketempatnya 103<br />
43. Gambar3.19 Perletakan portal hoise crane sesuai kondisi aktual 104<br />
44. Gambar 3.20 Pengaturan lalu jalur lintas kendaraan 105<br />
45. Gambar 3.21a Pengangkatan U girder tahap I 106<br />
46. Gambar 3.21b Pengangkatan U girder tahap I 107<br />
47. Gambar 3.22a Pengangkatan U girder tahap II 108<br />
48. Gambar 3.22b Pengangkatan U girder tahap II 109<br />
49. Gambar 3.22c Pengangkatan U girder tahap II 110<br />
50. Gambar 3.23 Pemindahan portal hoise ke bentang lain 111<br />
51. Gambar 3.24 Proses erection U girder tampak samping 111<br />
52. Gambar 3.25 Kondisi lokasi kerja proyek Flyover Amplas 112<br />
53. Gambar 3.26 PC Voided slab 115<br />
54. Gambar 3.27 Concrete box girder 117<br />
55. Gambar 3.28 PC I Girder 119<br />
56. Gambar 3.29 Bahan pelapis duct DSI 123<br />
57. Gambar 3.30 Angker multi strand DSI 123<br />
58. Gambar 3.31 Dead end anchor (angker mati) DSI 124<br />
59. Gambar 3.32 Alat pendorong kabel strand DSI 126<br />
60. Gambar 3.33 Proses penarikan baja strand DSI 126<br />
61. Gambar 3.34 Dongkrak hidraulik DSI 127<br />
62. Gambar 3.35 Buttonheads BBR 129<br />
63. Gambar 3.36 Angker hidup VSL 130<br />
64. Gambar 3.37 Dead end (angker mati) VSL 130<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
65. Gambar 3.38 Dongkrak hidraulik VSL 132<br />
66. Gambar 3.39 Metode erection dengan portal hoise 135<br />
67. Gambar 3.40 Mobile Crane 136<br />
68. Gambar 3.41 Metode erection dengan mobile crane 136<br />
69. Gambar 3.42 Contoh metode erection dengan Launcher Truss 137<br />
70. Gambar 3.43 Letak titik pengangkatan bebrbagai metode erection 138<br />
71. Gambar 3.44 Skets erection PCU girder metode portal hoise 139<br />
72. Gambar 3.45 Skets erection PCU girder metode mobile crane 139<br />
73. Gambar 3.46 Skets erection PCU girder metode luncher truss 140<br />
74. Gambar 3.47a Pengaturan lalu jalur lintas kendaraan saat erection tahap 1 143<br />
75. Gambar 3.47b Pengaturan lalu jalur lintas kendaraan saat erection tahap 1 144<br />
76. Gambar 3.48 Ruang poral hoise 145<br />
77. Gambar 3.49 Ruang mobile crane 146<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
DAFTAR NOTASI<br />
e<br />
Ec<br />
Es<br />
f`c<br />
f`ci<br />
f`td<br />
f`tf<br />
Fr<br />
Io<br />
Ix<br />
Po<br />
Pi<br />
R<br />
w<br />
Yb<br />
Ya<br />
= eksentrisitas<br />
= Elastisitas beton<br />
= Elastisitas baja strand<br />
= Kuat tekan beton saat masa pelayanan<br />
= Kuat tekan beton saat awal penegangan kabel<br />
= kekuatan tarik langsung<br />
= modulus keruntuhan (kekuatan tarik flexural)<br />
= Modulus repture<br />
= Inersia penampang<br />
= Inersia arah x<br />
= Gaya jacking force<br />
= Initial prestress force<br />
= Faktor reduksi dari benda uji kubus ke silinder<br />
= Berat jenis beton<br />
= Jarak dari pusat titik berat ke bawah balok<br />
= Jarak dari pusat titik berat ke atas balok<br />
σ<br />
bk<br />
= Tegangan tekan beton<br />
ε<br />
t<br />
= Regangan total<br />
ε<br />
e<br />
= Regangan elastis<br />
ε<br />
c<br />
= Regangan rangkak<br />
ε<br />
sh<br />
= Regangan susut<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
φ<br />
σ top<br />
σ bottom<br />
= Faktor reduksi kekuatan<br />
= Tegangan pada bagian atas balok<br />
= Tegangan pada bagian bawah balok<br />
µ = Koefisien gesekan<br />
α<br />
β<br />
∆ A<br />
= Pengubah dari sudut kabel dari gaya ke jarak x<br />
= Deviasi angular wobble terhadap variasi selongsong tendon<br />
= Besar nilai draw in yang ditentukan<br />
PRAKATA<br />
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan<br />
segala rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas<br />
Akhir ini yang berjudul <strong>ANALISA</strong> <strong>PRESTRESS</strong> (<strong>POST</strong>-<strong>TENSION</strong>) <strong>PADA</strong> <strong>PRECAST</strong><br />
<strong>CONCRETE</strong> U <strong>GIRDER</strong> “Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas”<br />
Sehubungan dengan selesainya Tugas Akhir ini, maka penulis menyampaikan terima<br />
kasih sebesar-besarnya kepada:<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
1. Dosen pembimbing penulis, Prof.Dr.-Ing. Johannes Tarigan.<br />
2. Dosen penguji penulis, Ir. Mawardi S.<br />
3. Dosen penguji penulis, Ir. M. Aswin, MT.<br />
4. Dosen penguji penulis, Nursyamsi, ST, MT.<br />
5. Mentor lapangan, Santoso WA, ST.<br />
6. Mentor lapangan, Husein, ST, MT.<br />
7. Teman terdekat saya, Halid Zulkarnain Hrp, ST.<br />
8. Seluruh rekan yang telah ikut membantu saya baik secara moril maupun materil<br />
selama proses penulisan Tugas Akhir saya ini.<br />
Penulis menyadari bahwa penulisan atau penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh<br />
dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya<br />
membangun sehingga dapat menyempurnakan penulisan selanjutnya. Semoga Tugas<br />
Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin.<br />
Medan, Februari 2009<br />
Cut Retno Masnul<br />
BAB I<br />
PENDAHULUAN<br />
1.1. Latar Belakang Masalah<br />
Proyek Pembangunan Fly Over Amplas Kotamadya Medan ini adalah salah<br />
satu paket dari Satuan Kerja Non Vertikal Tertentu Pembangunan Jalan Dan<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Jembatan Metropolitan Medan yang dilakukan oleh Direktorat Jenderal Bina Marga<br />
Departemen Pekerjaan Umum. Proyek ini direncanakan mulai beroperasi pada Juli<br />
2007 hingga Desember 2008. Posisi Fly Over Amplas (selanjutnya disebut FO<br />
Amplas) tepat berada di simpang empat jalan Sisingamangaraja dan jalan<br />
Pertahanan, dimana terminal amplas berada di jalan pertahanan yang sebagian besar<br />
jalur keluar masuk kendaraannya melewati simpangan tersebut. Tidak adanya jalan<br />
alternatif lain menyebabkan terjadinya penumpukan arus kendaraan di lokasi tersebut<br />
yang menyebabkan kemacetan. Jalan Sisingamangaraja merupakan salah satu pintu<br />
gerbang kendaraan memasuki Kota Medan dari arah Tanjung Morawa, dimana jalur<br />
ini nantinya direncanakan menampung volume kendaraan tersebut.<br />
Konstruksi Fly Over Amplas didesain untuk dapat menanggung beban yang<br />
besar berupa:<br />
1. Beban mati (dead load)<br />
2. Beban mati tambahan (additional dead load)<br />
3. Beban hidup (live load)<br />
Bangunan struktural Fly Over Amplas secara garis besar terdiri dari bore pile,<br />
footing, kolom, pier head, girder, dan slab lantai yang kesemuaan-nya berupa beton<br />
bertulang. Dalam konstruksi-nya digunakan beton bertulang biasa cetak di tempat<br />
(cast in place) dan khusus girder digunakan beton prategang pabrikan (precast).<br />
alasan penggunaan girder beton prategang adalah girder jembatan merupakan<br />
structural yang langsung menerima beban lalu-lintas setalah slab yang kemudian<br />
menyalurkan beban tersebut ke kolom dan diteruskan ke pondasi.<br />
FO Amplas menggunakan Precast Concrete U (PCU) sebagai girder-nya yang<br />
terdiri dari balok beton (concrete) segmental pre-cast, yang menggunakan sistem<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
konstruksi beton prategang. Dengan menggunakan konstruksi beton prategang,<br />
girder dapat didesain dengan efektif dan efisien juga ekonomis namun mampu<br />
menanggung beban konstruksi yang telah direncanakan. Penggunaan beton bertulang<br />
biasa akan menyebabkan dimensi beton dan baja tulangan girder sangat besar, yang<br />
mengakibatkan konstruksi tersebut tidak lagi efektif, efisien dan ekonomis. Proyek<br />
ini merupakan proyek pertama di Medan yang menggunakan U Girder sebagai balok<br />
/ beam.<br />
Gambar 1.1 Balok U Girder<br />
Lingkup pekerjaan pada FO Amplas hingga saat ini telah mencapai pekerjaan<br />
super struktur yaitu erection PCU Girder. Pekerjaan Erection PCU Girder merupakan<br />
pekerjaan untuk menempatkan balok-balok U Girder ke Pier Head. Namun sebelum<br />
dilakukannya erection girder, pekerjaan penting yang harus dilakukan pada girder<br />
adalah proses stressing. Stressing girder adalah proses penarikan kabel tendon yang<br />
ada didalam girder untuk menjadikan girder sebagai beton prategang. Pemberian<br />
tegangan pada kabel tendon (stressing) dapat dilakukan dengan dua sistem, pretensioning<br />
dan post-tensioning.<br />
Pre-tensioning adalah prinsip cara penegangan dengan tendon ditegangkan<br />
dengan alat pembantu sebelum tendon dicor atau sebelum beton mengeras dan gaya<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
prategang dipertahankan sampai beton cukup keras. Post-tensioning adalah prinsip<br />
cara penegangan dengan kondisi beton yang telah terlebih dahulu dicor dan dibiarkan<br />
mengeras sebelum diberi gaya prategangan, dan sistem inilah yang digunakan dalam<br />
proses stressing U girder pada proyek pembangunan FO Amplas.<br />
Penggunaan sistem post-tensioning dipilih karena pertimbangan:<br />
1. Keterbatasan lahan di proyek FO Amplas untuk menjadi lokasi pencetakan<br />
girder.<br />
2. Dibutuhkan bentuk tendon yang melengkung. Pengerjaan stressing dengan<br />
cara pre-tension akan sulit untuk membentuk tendon yang melengkung.<br />
3. Dengan panjang bentang girder 37,9 m, penggunaaan sistem pre-tension akan<br />
mahal dalam hal begisting.<br />
4. Kemudahan pelaksanaan.<br />
Girder pre-cast pada proyek ini dibuat oleh PT. Wijaya Karya Beton (Witon)<br />
dengan jarak antara proyek dan pabrik ± 30 km. Dengan jarak ini pabrik akan<br />
mengirimkan gider dengan menggunakan container. Panjang container disesuaikan<br />
dengan panjang girder, dan itulah penyebab girder dicetak sebagai beton segmental<br />
yang akan disambung menjadi kesatuan<br />
Metode kerja stressing girder post-tensioning mengutamakan baja dalam posisi<br />
seperti profil yang telah ditentukan, lalu dicor dalam beton (grouting), lekatan<br />
dihindarkan dengan menyelubungi baja dengan membuat saluran/pipa untuk instalasi<br />
kabel. Post-tensioning terdiri atas dua cara, sistem single dan double. Sistem single<br />
adalah sistem stressing kabel strand dengan hanya menarik salah satu ujung kabel<br />
strand saja. Sedang sistem double adalah sistem penarikan kabel strand dengan<br />
mearik kedua ujung kabel.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Spesifikasi alat dan bahan telah memenuhi kebutuhan stressing girder pada<br />
proyek FO Amplas. Pemilihan spesifikasi tersebut telah sesuai dengan hasil<br />
perhitungan dan analisa yang telah dilakukan oleh VSL Engineering Corp. Ltd.<br />
Namun hasil analisa tersebut perlu dianalisa kembali kebenarannya sebagai bahan<br />
pembelajaran. beranjak dari kondisi ini, penulis tertarik mengangkat judul “Analisa<br />
Prestress Precast Concrete U Girder Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amlpas”<br />
1.2. Tujuan dan Manfaat<br />
Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk menganalisa prestress PCU girder<br />
pada proyek pembangunan FO Amplas, baik analisa perhitungan maupun metode<br />
pelaksanaan stressing, juga analisa metode pelaksanaan erection PCU girder.<br />
Manfaat tulisan ini diharapkan dapat menjadi bahan referensi pembelajaran<br />
tentang beton prategang pada girder U.<br />
1.3. Pembatasan Masalah<br />
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan masalah sebagai<br />
berikut:<br />
1. Penganalisaan hitungan pra stressing PCU Girder cara penegangan posttension<br />
dari data VSL pada Proyek Pembangunan FO Amplas – Medan. Pada<br />
Tugas Akhir ini dilakukan perhitungan ulang sesuai perhitungan dari VSL<br />
dengan menggunakan mutu beton slab K-350.<br />
2. Metode perhitungan VSL menggunakan batasan teori SNI T-12 2004, Bridge<br />
Management System, AASHTO 1992, dan ACI<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3. Penganalisaan metode pelaksanaan pekerjaan stressing PCU Girder, pada<br />
Tugas Akhir ini dikhususkan pada metode pelaksanaan sistem VSL.<br />
4. Penganalisaan metode kerja ereksi PCU girder dengan menggunakan portal<br />
hoist.<br />
1.4. Metodologi Pembahasan<br />
Metode penyusunan laporan yang dilakukan adalah:<br />
1. Dengan mengambil data-data yang diperoleh dari lapangan (data dari PT.<br />
Wijaya Karya. Tbk)<br />
2. Pengolahan data PCU girder kedalam bentuk analisis perhitungan<br />
menggunakan metode teori SNI T-12 2004, Bridge Management System,<br />
AASHTO 1992, dan ACI<br />
3. Analisis metode kerja stressing girder metode VSL metode kerja erection<br />
girder metode portal hoist (WIKA) dengan dibantu oleh beberapa sumber lain<br />
sebagai pendukung yang terdapat dalam literature.<br />
BAB II<br />
LANDASAN TEORI<br />
2.1. Umum<br />
Girder jembatan Flyover Amplas berupa PCU Girder Prategang dengan<br />
panjang bentang adalah 31.1m dan 37.9 m yang dibagi dalam 4 (empat) sampai 7<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
(tujuh) segmen, sehingga sebelum proses pemberian tegangan (selanjutnya disebut<br />
stressing) segmental concrete terlebih dahulu disatukan/dilem dan lalu dilakukan<br />
stressing.<br />
Flyover Amplas merupakan bangunan jembatan yang perencanaannya diatur<br />
dalam standart perencanaan jembatan SNI jembatan. Dalam perencanaannya menurut<br />
SNI T-12-2004 umur rencana jembatan pada umumnya disyaratkan 50 tahun.<br />
Namun untuk jembatan penting dan/atau berbentang panjang, atau yang bersifat<br />
khusus, disyaratkan umur rencana 100 tahun.<br />
Perencanaan harus berdasarkan pada suatu prosedur yang memberikan jaminan<br />
keamanan pada tingkat yang wajar, berupa kemungkinan yang dapat diterima untuk<br />
mencapai suatu keadaan batas selama umur rencana jembatan.<br />
Perencanaan kekuatan balok, pelat, kolom beton bertulang sebagai<br />
komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap lentur, geser, lentur dan<br />
aksial, geser dan puntir, harus didasarkan pada cara Perencanaan berdasarkan<br />
Beban dan Kekuatan Terfaktor (PBKT). Untuk perencanaan komponen struktur<br />
jembatan yang mengutamakan suatu pembatasan tegangan kerja, seperti untuk<br />
perencanaan terhadap lentur dari komponen struktur beton prategang penuh,<br />
atau komponen struktur lain sesuai kebutuhan perilaku deformasinya, atau<br />
sebagai cara perhitungan alternatif, dapat digunakan cara Perencanaan berdasarkan<br />
Batas Layan (PBL).<br />
Di samping itu, perencanaan harus memperhatikan faktor integriti<br />
komponen-komponen struktur maupun keseluruhan jembatan, dengan<br />
mempertimbangkan faktor-faktor berikut:<br />
- Kontinuitas dan redundansi.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
- Semua komponen struktur jembatan harus mempunyai ketahanan yang<br />
terjamin terhadap kerusakan dan instabilitas sesuai umur jembatan yang<br />
direncanakan.<br />
- Aspek perlindungan eksternal terhadap kemungkinan adanya beban yang tidak<br />
direncanakan atau beban berlebih.<br />
Jembatan Flyover Amplas termasuk dalam golongan jembatan dengan gelagar<br />
tipe box segmental pracetak. Gelagar jembatan terbuat dari bahan beton dengan mutu<br />
600kg/cm^2 yang dikompositkan terhadap lantai beton bertulang dengan mutu 300<br />
kg/cm^2. Bentuk gelagar adalah U beam dengan bentang variatif.<br />
Gambar 2.1. Potongan melintang balok U girder ditengah bentang<br />
Balok girder dengan bentang lebar menuntut perencanaan teknologi tinggi.<br />
Penggunaan beton bertulang biasa akan menjadikan perencanaan sangat boros dan<br />
tidak ekonomis, dimensi balok girder akan sangat besar. Penggunaan beton<br />
prategang dengan balok precast dianggap mampu memenuhi syarat setelah dilakukan<br />
perhitungan terlebih dahulu.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Ada dua metode dan cara pelaksanaan stressing, yaitu metode satu arah (non<br />
balas) dan dua arah (balas) dan cara pre tension dan post-tension. Pada Proyek FO<br />
Amplas digunakan metode perhitungan dan pelaksanaan VSL dengan alat standart<br />
VSL yang telah di-patenkan. VSL merupakan singkatan dari Voorspan System<br />
Loesinger yang diciptakan oleh Loesinger pada tahun 1917 di Bern, Swiss dan<br />
dipatenkan pada tahun 1954.<br />
Girder beton prategang haruslah menggunakan bahan bermutu tunggi agar<br />
mampu menerima gaya prategang dan gaya eksternal yang besar yang akan berkerja<br />
pada girder. Pada girder FO Amplas tahapan pekerjaan yang harus diselesaikan<br />
hingga mencapai pekerjaan pengangkatan girder (erection) adalah sebagai berikut:<br />
1. Perhitungan prategang girder<br />
2. Pelaksanaan stressing girder dan grouting<br />
3. Erection girder<br />
Untuk tahapan pekerjaan (1) dan (2) dilaksanakan dengan metode VSL,<br />
sedangkan pada tahapan (3) menggunkanan portal hoise yang metodenya<br />
dikembangkan sendiri oleh PT. Wijaya Karya, Tbk.<br />
2.2. Precast Concrete U Girder<br />
Pada proyek pembangunan jembatan Flyover Amplas digunakan girder dengan<br />
bentuk U. Bentuk ini setelah melalui tahap perencanaan dianggap mampu menerima<br />
beban struktur dan dianggap lebih ekonomis.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Balok girder yang merupakan beton precast dibuat oleh PT. Wijaya karya<br />
beton. Beton dicetak dengan mengikuti spesifikasi beton pracetak sesuai spesifikasi<br />
umum proyek. PT. Wijaya Karya Beton mendapat perhitungan dasar yang dibuat<br />
oleh PT.VSL untuk pembuatan balok girder. Berikut merupakan langkah-langkah<br />
prosedur fabrikasi precast concrete U girder:<br />
Tahapan Pekerjaan Fabrikasi :<br />
1. Pemasangan tulangan memanjang dan melintang girder.<br />
2. Menentukan ordinat tendon prestress sesuai gambar kerja. Ordinat diukur dari<br />
bottom rebar girder ke as tendon (Y1) atau bagian bawah tendon (Y2). Titik<br />
ordinat tersebut ditandai (marking) dengan menggunakan cat , spidol atau<br />
sejenisnya.<br />
Gambar2.2. Penentuan koordinat titik duct tendon<br />
3. Memasang Support bar dengan cara mengikat support bar ke tulangan<br />
geser/sengkang berdasarkan posisi yang telah di marking.<br />
4. Menyambung duct sesuai dengan Tipe dan panjang tendon yang<br />
direncanakan dengan menggunakan coupler duct dan masking tape / clotch<br />
tape.<br />
5. Memasukkan duct kedalam tulangan balok, kemudian duct diikat ke suport<br />
bar dengan menggunakan kawat ikat.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
6. Memasukkan duct kedalam tulangan girder, kemudian duct diikat ke support<br />
bar dengan menggunakan kawat ikat.<br />
Gambar 2.3. Instalasi duct<br />
7. Memasang Casting pada posisi angkur hidup, sebelumnya casting dipasang<br />
terlebih dahulu pada box casting yang terbuat dari multiplek.<br />
8. Memasang bursting steel pada posisi angkur hidup dan angkur mati. Bursting<br />
steel merupakan tambahan penulangan yang berfungsi sebagai penahan gaya<br />
radial untuk mencegah terjadinya retak / pecah pada saat stressing.<br />
9. Menyambung duct ke casting dengan menggunakan masking tape/ clotch<br />
tape. Masking tape berfungsi untuk mencegah masuknya air semen kedalam<br />
duct.<br />
10. Memasang PE grout untuk lubang inlet/outlet saat grouting.<br />
11. Inspeksi bersama kontraktor dan konsultan untuk memeriksa ordinat tendon<br />
prestress dan kelengkapan aksesorisnya.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
12. Pemasangan formwork girder<br />
13. Pengecoran.<br />
Gambar 2.4. Girder siap untuk dicor<br />
Gambar 2.5. Girder yang telah dicor dan akan dipindahkan<br />
Balok girder yang telah cukup umur kemudian dibawa menuju lokasi<br />
penggunaan girder yaitu dilokasi proyek. Girder dipindahkan dengan menggunakan<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
truk container dan setibanya dilokasi proyek girder tersebut diturunkan dengan<br />
menggunakan gentri angkat.<br />
Gambar 2.6. Penurunan PCU girder dari truk container<br />
Balok girder yang berbentuk U memiliki keistimewaan yang terletak pada<br />
susunan tendonnya yang berpasang-pasangan. Susunan ini mengharuskan penarikan<br />
kabel strand pada girder harus menggunakan dua dongkrak sekaligus.<br />
2.3. Perhitungan Prategang Girder<br />
Pada langkah perhitungan besar gaya dongkrak (jacking force) ada beberapa<br />
hal yang harus dipertimbangkan. Adapun hal-hal tersebut adalah:<br />
2.3.1. Disain Material<br />
(1). Beton<br />
Beton yang digunakan untuk konstruksi beton prategang memiliki komposisi<br />
standart yaitu semen, air, agregat dan jika perlu ditambahkan admixture. Besar<br />
perbandingan antar ketiga bahan tersebut tergantung mutu beton yang akan dicapai.<br />
Beton untuk beton prategang biasanya merupakan beton bermutu tinggi. Menurut<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
ACI, beton yang boleh mengalami prategang adalah beton yang telah berumur 28<br />
hari dengan kuat tekan beton telah mencapai 30 sampai 40 MPA.<br />
Dalam segala hal, beton dengan kuat tekan (benda uji silinder) yang kurang dari 20<br />
MPa tidak dibenarkan untuk digunakan dalam pekerjaan struktur beton untuk<br />
jembatan, kecuali untuk pembetonan yang tidak dituntut persyaratan kekuatan.<br />
Dalam hal komponen struktur beton prategang, sehubungan dengan pengaruh<br />
gaya prategang pada tegangan dan regangan beton, baik dalam jangka waktu<br />
pendek maupun jangka panjang, maka kuat tekan beton disyaratkan untuk tidak lebih<br />
rendah dari 30 MPa.<br />
Besaran mekanis beton yang telah mengeras dapat dibedakan dalam dua<br />
kategori, besaran sesaat atau jangka pendek dan besaran jangka panjang. Besaran<br />
jangka pendek yaitu kuat tekan, tarik, geser, dan kuat yang diukur dengan modulus<br />
elastisitas. Sedang besaran jangka panjang yaitu rangkak dan susut beton.<br />
a. Kuat tekan<br />
Kuat tekan beton tergantung dari jenis campuran, besaran agregat, waktu dan<br />
kualitas perawatan. Beton dengan kekuatan tinggi jelas jauh lebih menguntungkan.<br />
Kuat tekan beton f`c didasarkan pada pengujian benda uji slinder standart 6in. x 12in.<br />
yang diolah pada kondisi laboratorium standart dan diuji pada laju pembebanan<br />
tertentu selama 28 hari. Spesifikasi standart yang digunakan di Indonesia adalah dari<br />
SNI.<br />
Penggunaan bentuk benda uji beton untuk pengetesan kuat tekan memiliki<br />
perbedaan. Benda uji berupa kubus dengan rusuk 150 mm digunakan di Eropa, dan<br />
selinder dengan diameter 150 mm tinggi 300mm digunakan di Amerika dan<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Australia. Kuat tekan yang diperoleh dari benda uji kubus akan lebih besar dari<br />
benda uji selinder, dan rasio antara keduanya (R) diberikan pada persamaan berikut<br />
(Bridge Management System):<br />
dengan :<br />
σ bk<br />
⎛ ⎞<br />
R = 0 .76 + 0.2*log⎜<br />
⎟<br />
(2.1)<br />
⎝ C ⎠<br />
σ<br />
bk<br />
= Tegangan pada benda uji kubus<br />
c = 150<br />
Maka besarnya f`c<br />
f`c = R * σ<br />
cu<br />
(2.2)<br />
Nilai f`c desain tidak sama dengan kuat tekan silinder rata-rata, namun kuat<br />
tekan silinder yang dipandang minimum<br />
Gambar 2.7 . Penegangan post-tension [Gilbert,1990]<br />
Ketentuan beton untuk post-tension terlihat pada (Gambar 2.7). Sebagian besar<br />
komponen struktur beton prategang dibebani oleh tegangan yang tinggi. Jika kita<br />
tinjau beton prategang diatas dua perletakan (seperti pada gambar) maka terlihat<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
serat-serat atas tertekan kuat akibat beban eksternal yang besar, serat bawah tertekan<br />
pula saat peralihan gaya prategang. Selain itu sementara bagian tengah bentang<br />
menahan momen lentur yang terbesar, bagian tepi/ujung menahan dan<br />
mendistribusikan gaya prategang. Sehingga pada komponen beton prategang lebih<br />
diutamakan keseragaman kekuatan beton.<br />
Untuk menentukan kekuatan beton pada t waktu pada umur beton 28 hari<br />
dengan menggunakan persamaan<br />
dengan:<br />
t<br />
f `c<br />
= f `c<br />
(28)<br />
(2.3)<br />
α + βt<br />
f`c(t) = kekuatan beton umur t hari<br />
f`c(28) = kekuatan beton usia 28 hari<br />
Dan nilai<br />
α & β pada tabel berikut<br />
Kondisi α β<br />
Normal Portland cement<br />
Beton moist cured 4.0 0.85<br />
Beton steam cured 1.0 0.95<br />
High early cement<br />
Beton moist cured 2.3 0.92<br />
Beton steam cured 0.7 0.98<br />
b. Kuat tarik<br />
Tabel 2.1 . Nilai<br />
α & β [Gilbert,1990]<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Kuat tarik beton relative sangat kecil. Pendekatan yang baik untuk kuat tarik<br />
beton fct adalah 0.10f`c
Kuat geser lebih sulit ditentukan dengan cara eksperimental dibandingkan<br />
dengan pengujian-pengujian lainnya dikarenakan sulitnya untuk mengisolasi<br />
tegangan geser dari tegangan lainnya. Hal ini mengakibatkan perbedaan hasil<br />
besarnya kuat geser beton yang dilaporkan diberbagai studi literature, mulai dari<br />
20% hingga 85% dari kuat tekan pada kasus-kasus dimana geser langsung terjadi<br />
bersamaan dengan tekan. Kontrol desain structural jarang didasarkan pada kuat<br />
geser karena besarnya kuat geser itu sendiri dibatasi secara kontiniu pada nilai yang<br />
lebih kecil untuk mencegah beton mengalami tarik diagonal.<br />
Untuk keperluan analisa, Gambar 2.8 dan Gambar 2.9 merupakan grafik<br />
tegangan-regangan beton berbagai variasi kuat tekan beton. Dari grafik dapat<br />
disimpulkan:<br />
1. Semakin rendah kekuatan beton, semakin tinggi regangan gagalnya<br />
2. Panjang bagian yang semula linier akan bertambah untuk kuat tekan beton<br />
yang semakin besar.<br />
3. Ada reduksi yang sangat nyata pada daktalitas untuk kekuatan yang<br />
meningkat.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 2.8. Kurva tegangan-regangan tipikal untuk beton [Nawy,2001]<br />
Gambar2.9. Kurva tegangan-regangan berbagai variasi kekuatan tekan beton<br />
[Nawy,2001]<br />
d. Modulus elastisitas beton (Ec)<br />
Kurva tegangan-regangan pada Gambar 2.10 berbentuk linier pada tahapan<br />
pembebanan awal, maka modulus elastis young hanya dapat diterapkan pada tangent<br />
kurva dititik asal. Kemiringan awal dari tangent dikurva didefenisikan sebagai<br />
modulus tangent awal. Kemiringan garis lurus yang menghubungkan titik asal<br />
dengan tegangan tertentu (sekitar 0.4 f`c) merupakan modulus elastis sekan beton,<br />
yang nilainya merupakan nilai modulus elastisitas yang digunakan dalam disain.<br />
Memenuhi asumsi praktis bahwa regangan yang terjadi selama pembebanan pada<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
dasarnya dapat dianggap elastis, dan bahwa regangan selanjutnya akibat beban<br />
disebut rangkak.<br />
Gambar 2.10. Modulus tangent dan modulus sekan pada beton [Nawy,2001]<br />
Modulus elastisitas beton, Ec , nilainya tergantung pada mutu beton, yang<br />
terutama dipengaruhi oleh material dan proporsi campuran beton. Namun untuk<br />
analisis perencanaan struktur beton yang menggunakan beton normal dengan kuat<br />
tekan yang tidak melampaui 60 MPa, atau beton ringan dengan berat jenis yang tidak<br />
kurang dari 2000 kg/m3 dan kuat tekan<br />
Yang tidak melampaui 40 MPa, nilai Ec bisa diambil sebagai:<br />
Ec = w 1.5 *0.043* σ bk<br />
(2.7)<br />
Dalam kenyataan nilainya dapat bervariasi ± 20%. wc menyatakan berat jenis<br />
beton dalam satuan kg/m3, fc’ menyatakan kuat tekan beton dalam satuan MPa, dan<br />
Ec dinyatakan dalam satuan MPa. Untuk beton normal dengan massa jenis sekitar<br />
2400 kg/m3, Ec boleh diambil sebesar 4700√fc’, dinyatakan dalam MPa .<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
e. Rangkak<br />
Rangkak atau aliran material lateral adalah peningkatan regangan terhadap<br />
waktu akibat beban yang terus menerus berkerja. Deformasi awal akibat beban<br />
adalah regangan elastis, sementara regangan tambahan akibat beban yang sama yang<br />
terus berkerja adalah regangan rangkak.. Asumsi ini karena deformasi awal yang<br />
tercatat hanya berupa sedikit efek yang bergantung pada waktu. Pada Gambar.<br />
terlihat bahwa laju rangkak berkurang seiring bertambah waktu. Rangkak tidak dapat<br />
diamati secara langsung, namun dapat ditentukan dengan mengurangkan regangan<br />
elastis dengan regangan susut dari deformasi total. Meskipun rangkak dan susut<br />
merupakan fenomena yang tidak independent, dapat diasumsikan bahwa superposisi<br />
tegangan berlaku, sehingga<br />
Regangan total ( ε t<br />
) = Regangan elastis ( ε e<br />
) + rangkak ( ε c<br />
) + susut ( ε sh<br />
) (2.8)<br />
Gambar 2.11. Kurva regangan-waktu [Nawy,2001]<br />
Rangkak sangat berkaitan dengan susut, dan sebagai aturan umum bahwa beton<br />
yang menahan susut juga cenderung sedikit mengalami rangkak, karena keduanya<br />
berkaitan dengan pasta semen yang terhidrasi. Dengan demikian rangkak<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
dipengaruhi oleh komposisi beton, kondisi lingkungan dan benda uji, namun secara<br />
prinsip rangkak bergantung pada pembebanan sebagai fungsi waktu.<br />
Rangkak mengakibatkan meningkatnya defleksi balok dan slab, dan<br />
mengakibatkan hilangnya gaya prategang. Untuk jangka waktu yang lebih lama lagi<br />
rangkak dapat mengakibatkan meningkatnya tegangan pada beton yang<br />
mengakibatkan kegagalan pada beton.<br />
f. Susut<br />
Pada dasrnya ada dua jenis susut, susut plastis dan susut pengeringan. Susut<br />
plastis terjadi selama beberapa jam pertama sesudah pengecoran beton segar<br />
dicetakan. Permukaan yang diekspose seperti plat lantai akan lebih dipengeruhi oleh<br />
udara kering karena besarnya permukaan udara kontak.. Susut pengeringan terjadi<br />
sesudah beton mongering dan sebagian besar proses hidrasi kimiawi dipasta semen<br />
telah terjadi.<br />
Susut pengeringan adalah berkurangnya volume elemen apabila terjadi<br />
kehilangan kandungan air akibat penguapan . Penyusutan merupakan fenomena yang<br />
sedikit berbeda dengan rangkak. Jika pada rangkak beton dapat kembali seperti<br />
semula jika beban dilepas, susut pada beton tidak akan membuat beton kembali ke<br />
volume awal jika beton tersebut direndam. Pada Gambar 2.12 dapat terlihat laju<br />
susut terhadap waktu. Dapat terlihat beton dengan umur yang lebih tua mengalami<br />
susut yang lebih kecil karena beton dengan usia lebih tua akan lebih tahan terhadap<br />
tegangan dan ini berarti beton mengalami lebih sedikit susut.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 2.12. Kurva susut-waktu [Nawy,2001]<br />
Faktor-faktor yang mempengaruhi susut pengeringan:<br />
- Agregat. Agregat beraksi menahan susut pada semen. Jadi beton dengan kandungan<br />
agregat lebih banyak akan lebih tahan terhadap susut<br />
- Rasio air/semen. Semakin tinggi rasio air/semen, semakin besar pula efek susut.<br />
- Ukuran elemen beton. Semakin besar elemen beton, maka semakin kecil susutnya<br />
- Kondisi kelembaban disekitar. Pada daerah dengan kelembaban yang tinggi laju<br />
susut akan lebih kecil<br />
- Banyaknya penulangan. Beton bertulang akan lebih sedikit mengalami susut<br />
disbanding dengan beton polos.<br />
- Bahan additive. Penambahan bahan yang bersifat untuk mempercepat pengerasan<br />
beton akan mengakibatkan beton banyak mengalami susut.<br />
- Jenis semen. Semen jenis cepat kering akan mengakibatkan beton banyak<br />
mengalami susut.<br />
- Karbonansi. Susut karbonansi diakibatkan oleh reaksi antara karbondioksida (CO2)<br />
yang ada di atmosfer dan yang ada di pasta semen. Banyaknya susut gabungan<br />
bergantung pada urutan proses karbonasi dan pengeringan. Jika keduanya terjadi<br />
secara simultan, maka susut yang terjadi akan lebih sedikit.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
(2). Baja<br />
a. Baja prategang<br />
Baja pada konstruksi beton prategang merupakan penyebab terjadinya<br />
pemendekan pada beton dikarenakan pengaruh rangkak dan susut. Kehilangan gaya<br />
prategang pada baja sesaat setelah penegangan pada baja akibat gesekan disepanjang<br />
tendon atau saat pengangkuran ujung (draw-in) akan mempengaruhi gaya prategang<br />
pada beton dengan angka yang cukup signifikan.<br />
Untuk tujuan ke-efektif-an desain, total kehilangan gaya prategang harus relatif<br />
kecil dibandingkan gaya prategang yang berkerja. Kondisi ini dipengaruhi oleh jenis<br />
baja prategang yang digunakan dalam konstruksi. Pada proyek FO Amplas baja yang<br />
digunakan adalah baja strand sebagai tulangan prategang dan baja tulangan biasa<br />
sebagai tulangan geser.<br />
Baja yang digunakan sebagai tulangan prategang merupakan jenis uncoated<br />
stress relieve seven wire strand low relaxation. Baja strand merupakan jenis yang<br />
paling banyak digunakan untuk penegangan post-tension. Strand yang digunakan<br />
pada proyek ini sesuai spesifikasi ASTM A416. Baja strand difabrikasi dengan<br />
memuntir beberapa kawat secara bersamaan. Seven wire strand terdiri dari 7 (tujuh)<br />
untaian kawat, dengan posisi kawat 1 (satu) untai ditengah dan 6 (enam) sisanya<br />
mengelilingi satu kawat pusat. Strand low relaxation digunakan untuk mencapai<br />
konstruksi yang efisien.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 2.13. Strand prategang 7 kawat (a). standart dan (b). yang dipadatkan<br />
Kawat-kawat stress-relived adalah kawat tunggal yang ditarik dingin yang<br />
sesuai dengan standart ASTM A421; strss-relived strand mengikuti standart ASTM<br />
A 416. Strand terbuat dari tuju buah kawat dengan memuntir enam diantaranya pada<br />
pitch sebesar 12 sampai 16 kali diameter disekeliling kawat lurus yang sedikit lebih<br />
besar. Pelepasan tegangan dilakukan setelah kawat-kawat dijalin menjadi strand.<br />
Besar geometris kawat dan strand sebagaimana disyaratkan ASTM masing-masing<br />
tercantum dalam Tabel 2.2 dan Tabel 2.3<br />
Tabel 2.2. Kawat-kawat untuk beton prategang [Nawy,2001]<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Tabel 2.3. Strand standart tujuh kawat untuk beton prategang [Nawy,2001]<br />
Pada proyek ini digunakan baja strand dengan spesifikasi PC strand ASTM<br />
A416 / A416M – 1998 Grd 270 Low Relaxation, merek : Kingdom<br />
ΓΡΑ∆Ε<br />
250<br />
ΝΟΜΙΝΑΛ<br />
∆ΙΑΜΕΤΕΡ<br />
(µµ)<br />
ΤΟΛΕΡΑΝΧ<br />
Ε<br />
(µµ)<br />
ΝΟΜΙΝΑ<br />
Λ ΑΡΕΑ Ο<br />
Φ ΣΕΧΤΙ<br />
ΟΝ<br />
(µµ)<br />
ΝΟΜΙΝΑ<br />
Λ ΩΕΙΓΗ<br />
Τ<br />
Κγ/1000µ<br />
ΜΙΝΙΜΥ<br />
Μ<br />
ΒΡΕΑΚΙΝ<br />
Γ<br />
ΛΟΑ∆ νοτ<br />
λεσσ τηα<br />
αν (ΚΝ)<br />
ΜΙΝΙΜΥ<br />
Μ ΨΙΕΛ∆<br />
ΛΟΑ∆ ατ<br />
1% εξτεν<br />
σιον<br />
(ΚΝ)<br />
9.53<br />
51.61 405 89.0 80.1<br />
11.11 69.68 548 120.1 108.1<br />
12.70 ± 0.41 92.90 730 160.1 144.1<br />
15.24 139.35 1094 240.2 216.2<br />
9.53 54.84 432 102.3 92.1<br />
ΕΛΟΝΓΑΤΙΟ<br />
Ν<br />
Νοτ λεσσ τη<br />
αν (%)<br />
ΡΕΛΑΞΑΤΙΟ<br />
Ν<br />
ςΑΛΥΕ<br />
1000 ηρσ νοτ<br />
γρεατερ τηα<br />
ν (%)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009<br />
ΧΗΕΜΙΧΑΛ<br />
ΧΟΜΠΟΣΙΤΙ<br />
ΟΝ<br />
3.5 2.5 Χ:0.77−0.85<br />
Σι: 0.15−0.30<br />
Μν:).60−0.90
270<br />
11.11 +0.66 74.19 582 137.9 124.1<br />
12.70 −0.15 98.71 775 183.7 165.3<br />
3.5 3.5<br />
15.24 140.00 1102 260.7 234.6<br />
Tabel 2.4. Spesifikasi kabel strand [Booklet Proyek FOA]<br />
Π:0.025Μαξ<br />
Σ:0.025Μαξ<br />
b. Relaksasi baja<br />
Gambar 2.14. PC Strand ASTM A416/A416M-1998<br />
Jika baja prategang ditarik hingga mencapai perpanjangan yang constant dan<br />
dijaga tetap pada selang waktu tertentu maka akan terlihat gaya prategang pada baja<br />
tersebut akan berkurang secara perlahan, besarnya kehilangan tergantung waktu dan<br />
suhu. Kehilangan gaya prategang seperti ini disebut dengan relaksasi baja (R).<br />
Menurut besar nilai relaksasinya, baja prategang terbagi dua jenis yaitu baja<br />
prategang relaksasi normal dan baja prategang relaksasi rendah. Untuk pemakaian<br />
jangka panjang, baja prategang relaksasi rendah lebih sering dipergunakan karena<br />
lebih menguntungkan. Percobaan untuk mengetahui besarnya nilai relaksasi baja<br />
dilakukan dalam waktu 1000 jam pada tegangan konstan pada suhu 20 derajat<br />
Celcius. Tegangan awal bervariasi antara 60-80% dari tegangan tarik ultimate dan<br />
dengan<br />
σ<br />
pi<br />
= 0.7 f<br />
p<br />
. Maka hasil percobaan dinyatakan sebagai R 1000. Untuk baja<br />
Australia nilai R 1000 diberikan pada tabel berikut:<br />
Type of Steel<br />
R1000 (%) Low Relaxation R1000 (%) Normal Relaxation<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Stress –relieved wire 2.0 6.5<br />
Stress-relieved strand 2.5 7.0<br />
Alloy steel bars 2.5 7.0<br />
Tabel 2.5. Relaksasi dasar R 1000 untuk Australian steel (AS 3600-1988) [Gilbert,1990]<br />
Maka besarnya relaksasi baja (%) setelah waktu t dapat dihitung dengan<br />
menggunakan persamaan berikut<br />
[ log( 5. t )]<br />
0.176<br />
R = k<br />
(2.9)<br />
1k<br />
2R1000<br />
38<br />
dengan:<br />
k1 = tergantung tegangan awal pada tendon (Gambar 2.15)<br />
k2 = tergantung temperature rata-rata, dapat digunakan T/20 nilainya tidk lebih dari<br />
1.0.<br />
Gambar 2.15. Koefisien relaksasi k1 (AS 3600-1988) [Gilbert,1990]<br />
Relaksasi jangka panjang pada baja prategang diajukan oleh CEB-FIP (1987)<br />
adalah pada (Tabel 2.6)<br />
σpi/fp 0.6 0.7 0.8<br />
Normal relaxation steel 6 12 25<br />
Low relaxation steel 3 6 10<br />
Tabel 2.6. Relaksasi jangka panjang R~ (%) [Gilbert,1990]<br />
2.3.2. Analisa Penampang<br />
(1). Tampang U balok girder (Precast)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Tampang U balok girder terdiri dari 2 bangun sederhana trapezium dan persegi<br />
panjang. Sehingga dalam penentuan rumus untuk analisa tampang dapat digunakan<br />
rumus-rumus yang sederhana.<br />
a. Luas<br />
Luas bangun dapat dihitung dengan menggunakan rumus luas trapezium:<br />
Luas (Area) = ½ (sisi atas + sisi bawah) x tinggi (2.10)<br />
b. Jarak titik berat<br />
Jarak titik berat yang dihitung dari arah Y dari bagian bawah tampang menurut<br />
bentuk trapezium dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:<br />
Jarak titik berat arah Y (Yb) =<br />
( 2a<br />
+ b)<br />
( a + b)<br />
h<br />
3<br />
(2.11)<br />
c. Inersia Ix<br />
Inersia bangun arah x, Ix untuk bangun seperti tampang haruslah dijumlahkan<br />
dengan inersia tambahan. Inersia awal dapat dihitung sesuai persamaan inersia untuk<br />
bangun trapezium, lalu dijumlahkan dengan inersia tambahannya.<br />
3 2<br />
2<br />
h ( a + 4ab<br />
+ b )<br />
Inersia (Io) =<br />
36<br />
( a + b)<br />
(2.12)<br />
Inersia arah x (Ix) = Io + (Luas * d^2) (2.13)<br />
d. Modulus section (W)<br />
Besarnya modulus tampang dapat dihitung dengan membagikan Inersia arah x<br />
(Ix) dengan jarak titik berat keseluruhan, atau secara matematis dapat dituliskan:<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Wa = Ix / Ya (2.14)<br />
Wb = Ix /Yb (2.15)<br />
(2). Tampang Komposit<br />
Untuk nilai-nilai pada analisa tampang komposit besarnya dapat dihitung<br />
dengan menjumlahkan komponen precast dengan slab-nya.<br />
2.3.3. Desain Pembebanan<br />
Beban-beban yang berkerja pada desain struktur girder pada proyek Flyover<br />
Amplas adalah:<br />
- Beban mati tetap<br />
- Beban mati tambahan<br />
- Beban hidup<br />
a. Beban mati tetap dan beban mati tambahan (Dead load)<br />
Yang termasuk dalam beban mati adalah berat sendiri beton girder, slab lantai,<br />
aspal dan diaphragma. Besarnya beban tergantung pada berat jenis komponenkomponen<br />
tersebut.<br />
b. Beban hidup (Live load)<br />
Yang termasuk dalam beban hidup (live load) adalah beban dinamik izin<br />
(DLA), Knife edge load (KEL), distribution load,dan live load. Dari Bridge<br />
Management System (BMS) Volume 1, Chapter 2.3.2- Traffic Loads ditentukan:<br />
- Dinamik Load Allowance (DLA) (2.16)<br />
Untuk bentang
Untuk 50 < bentang < 90 m, besar DLA = 1+(0.0025*bentang+0.175)<br />
Untuk bentang >= 90 m, besar DLA = 1+0.3 = 1.3<br />
- Knife Edge Load (KEL) (2.17)<br />
Dari peraturan ini ditetapkan nilainya 4.40 ton/m`<br />
- Distribution Factor (DF) (2.18)<br />
Dari peraturan ini ditetapkan nilainya 1.00<br />
- Distribution load (2.19)<br />
Untuk bentang 30 m,<br />
q = 0.8 * (0.5 + 15/bentang) t/m^2<br />
- Live load<br />
Distribution load<br />
q` = DF * DF * q * s (2.20)<br />
Line load<br />
p` = DF * DLA * KEL * s (2.21)<br />
dengan<br />
s = lebar slab komposit<br />
c. Perhitungan momen ditengah bentang<br />
Momen ditengah bentang dihitung sesuai dengan persamaan untuk mengetahi<br />
momen tengah bentang pada balok diatas dua perletakan.<br />
M = l/L * q * l/2 (2.22)<br />
Dengan:<br />
M = momen mid span<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
l<br />
= jarak dari pinggir bentang ke titik perhitungan<br />
L = Lebar bentang<br />
d. Perhitungan momen ultimate<br />
Berdasarkan peraturan ridge Management System (BMS) Volume 1- page 2.6,<br />
besarnya momen ultimate total dapat dihitung dengan persamaan (2.23):<br />
Ultimate total = 1.2*beam + 1.3*slab + 2*asphalt + 1.2*diaphragm + 2*live load<br />
Perhitungan menurut ACI 318-83 (1983), pendesainan beban menggunakan<br />
kekuatan batas. Perencanaan kekuatan pada potongan melintang yang menjadi hasil<br />
dari kekuatan batas (kekuatan ultimate R u ), dan factor reduksi kekuatan (φ ). Faktor<br />
reduksi kekuatan merupakan factor keamanan sebagai variable pengontrol kekuatan<br />
bahan, posisi baja, dimensi beton, kesalahan pada prosedur perencanaan maupun kedaktail-an<br />
bahan tersebut.<br />
φ Ru ≥ R*<br />
Dengan:<br />
Ru = Beban ultimate<br />
R* = Beban terfaktor rencana<br />
Jenis Aksi (φ )<br />
(a) Flexure (dengan atau tanpa tegangan aksial) dan tegangan aksial 0.9<br />
(b) Kompresi aksial dan kompresi aksial dengan flexure<br />
- Tulangan spiral<br />
- Tulangan biasa<br />
0.75<br />
0.70<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Untuk kompresi aksial kecil, (φ ) dapat membesar secara linier dari nilai (b), dan<br />
untuk kompresi aksial mendekati 0 pdigunakan (a)<br />
(c) Geser dan torsi 0.85<br />
(d) Bearing pada beton 0.7<br />
Tabel 2.7. Faktor reduksi kekuatan φ (ACI 318-83) [Gilbert,1990]<br />
2.3.4. Tegangan-Tegangan Izin Maksimum di Beton<br />
Menurut AASHTO 1992, Chapter 9.15.2.1-Design, besarnya tegangan-tegangan izin<br />
maksimum di beton adalah mengikuti:<br />
- Tegangan beton sebelum kehilangan rangkak dan susut<br />
Tekan<br />
- Komponen struktur pratarik = 0.6 f`ci (2.24)<br />
- Komponen struktur pasca tarik = 0.55 f`ci (2.25)<br />
Tarik<br />
- Daerah tarik yang semula tertekan ………tidak ada tegangan sementara<br />
- Daerah tanpa penulangan lekatan = 0 .8* f `ci<br />
(2.26)<br />
- Tegangan beton pada kondisi beban kerja<br />
Tekan = 0.40 f`c (2.27)<br />
Tarik pada daerah yang semula tertekan<br />
- Komponen struktur dengan penulangan lekatan = 1 .59* f `c<br />
(2.28)<br />
- Komponen struktur tanpa penulangan lekatan = 0<br />
- Tegangan tekan beton saat transfer<br />
Besarnya f`ci dapat ditentukan dengan persamaan:<br />
f`ci = 80%*f`c (2.29)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
2.3.5. Sistem Prategang<br />
Sistem prategang yang digunakan pada girder FO Amplas adalah sistem<br />
perimbangan beban (balancing). Konsep ini terutama menggunakan prategang<br />
sebagai usaha untuk membuat seimbang gaya-gaya pada sebuah gelagar. Pada<br />
keseluruhan desain struktur beton prategang, pengaruh beton prategang dipandang<br />
sebagai keseimbangan berat sendiri sehingga balok girder yang mengalami lenturan<br />
tidak akan mengalami tegangan lentur pada kondisi terbebani.<br />
Girder didesain dengan sistem prategang penuh yang berarti komponen struktur<br />
didesain pada beban kerja tidak terjadi tegangan tarik. Namun dalam pelaksanaannya<br />
tergantung besar beban yang akan berkerja.<br />
2.3.6. Sistem Penegangan Tendon<br />
Sistem penegangan tendon pada proyek FO Amplas ini adalah sistem posttension<br />
(pasca tarik) mekanik dengan bantuan dongkrak. Sistem pasca tarik adalah<br />
suatu sistem prategang kabel tendon dimana kabel ditarik setelah beton mengeras.<br />
Jadi sistem prategang hampir selalu dikerjakan pada beton yang telah mengeras, dan<br />
tendon-tendon diangkurkan pada beton tersebut segera setelah gaya prategang<br />
dilakukan.<br />
Pada sistem post-tension mekanis, dongrak digunakan untuk mearik baja strand<br />
dengan reaksi yang berkerja melawan beton yang telah mengeras. Penggunaan<br />
dongkrak hidrolik bertujuan untuk kemudahan pengoperasian alat dan dengan<br />
kapasitas alat yang besar. Pada proyek FO Amplas sistem ini diberikan pada girder<br />
beton precast segmental.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Pada sistem post-tension di proyek ini, untuk mengalihkan gaya prategang ke<br />
beton diperlukan bantuan alat mekanis yaitu angkur ujung (struktur dengan<br />
pengangkuran ujung). Komponen stuktur post-tension menyelubungi tendon-nya<br />
dengan cara peng-grouting-an selongsong. Grouting adalah proses peng-injeksi-an<br />
air semen dan pasir halus yang dilakukan setelah selesai proses stressing. Rekatan<br />
pada tendon sistem penegangan post-tension dicapai dengan pelaksanaan grouting.<br />
2.3.7. Besar Gaya Prategang<br />
a. Jacking force<br />
Gaya prategang yang diberikan pada kabel strand merupakan gaya prategang<br />
initial (jacking force) yang besarnya belum dikurangi oleh besar kehilangan gaya<br />
prategang akibat kehilangan jangka pendek dan jangka panjang.<br />
Dalam perhitungan, besarnya gaya prategang initial (jacking force) adalah<br />
Po = 72% Ultimate Tensile Strength (2.30)<br />
b. Saat awal ditengah bentang<br />
Tegangan dibagian atas<br />
σ top = Pi/Acp – Pi.e/Wa + Mbs/Wa (2.31)<br />
Tegangan dibagian bawah<br />
σ bottom = Pi/Acp – Pi.e/Wb + Mbs/Wb (2.32)<br />
c. Saat servis ditengah bentang<br />
Tegangan dibagian atas<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
σ top = Pe/Acp – (Pe.e-Mbp)/Wap + Mbp/Wac (2.33)<br />
Tegangan dibagian bawah<br />
σ bottom = Pe/Acp – (Pe.e-Mbp)/Wbp + Mbh/Wbc (2.34)<br />
Dengan :<br />
Pi<br />
= Initial prestress force<br />
Wa = Modulus section bagian atas balok precast<br />
Mbs = Momen akibat berat sendiri<br />
e<br />
= eksentrisitas<br />
Wb = Modulus section bagian bawah balok precast<br />
Pe<br />
= Gaya pratengang efektif<br />
Wac = Modulus section bagian atas balok komposit<br />
Mbp = Momen akibat berat beton (Precast beam + slab + Diaph)<br />
Mbc = Modulus section bagian bawah balok komposit<br />
Wap = Modulus section bagian atas balok precast<br />
Wbp = Modulus section bagian bawah balok precast<br />
Mbp = Momen akibat beban tambahan (aspal + Live load)<br />
2.3.8. Kehilangan Gaya Prategang<br />
Kehilangan gaya prategang adalah hal yang pasti terjadi pada konstruksi beton<br />
prategang. Kehilangan yang terjadi terbagi dalam 2 (dua) tahapan yaitu saat gaya<br />
prategang diberikan pada beton (saat transfer) yang disebut dengan kehilangan<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
seketika (Pj), dan kehilangan yang dipengaruhi oleh waktu (kehilangan jangka<br />
panjang).<br />
Kehilangan seketika = Pj – Pi<br />
dengan Pi = kehilangan gaya prategang sesaat setelah transfer<br />
Kehilangan jangka panjang = Pj - Pe<br />
dengan Pe = Total kehilangan gaya prategang pada tendon<br />
Kehilangan gaya prategang seketika dikarenakan hal:<br />
a. Pemendekan elastis pada beton sesaat setelah transfer<br />
b. Gesekan pada selongsong tendon<br />
c. Slip anchorage<br />
Sedang kehilangan jangka panjang dapat dikarenakan banyak hal, namun yang<br />
paling memberikan pengaruh besar adalah:<br />
a. Pengaruh rangkak pada baja<br />
b. Pengaruh susut pada baja<br />
c. Relaksasi pada baja<br />
(1). Kehilangan jangka pendek<br />
a. Pemendekan elastis pada beton (ES)<br />
Pada sistim penarikan post-tension dengan jumlah kabel banyak, pemendekan<br />
elastis pada beton terjadi pada saat proses tendon diangkur-kan. Pemendekan elastis<br />
dengan nilai maximum pada tendon yang pertama kali stressing, dan nilai minimum<br />
pada tendon yang terakhir kali stressing. Besarnya pemendekan elastis pada beton<br />
dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dari ACI 318-95, Chapt.18.6 berikut<br />
ES = (Kes*Es*fcir/Ec)*As (2.35)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
. Gesekan di sepanjang tendon (W)<br />
Pada sistim penarikan post-tension, gesekan antara tendon dengan<br />
selongsongnya tentu tidak dapat dihindarkan. Gesekan yang terjadi akan mengurangi<br />
besar gaya prategang yang diterima tendon. Besar kehilangan gaya prategang akibat<br />
hal ini menurut AASHTO 1992, Chapt.9.16.1 dapat dihitung dengan menggunakan<br />
persamaan:<br />
Dengan:<br />
Px = Po *<br />
e<br />
−µ<br />
( α + k*<br />
x)<br />
(2.36)<br />
Px<br />
Po<br />
= Gaya pada tendon ditiap titik x<br />
= Gaya pada tendon di ujung dongkrak (jacking force)<br />
µ = Koefisien gesekan<br />
α<br />
t<br />
= Pengubah dari sudut kabel dari gaya ke jarak x<br />
β<br />
p<br />
= Deviasi angular wobble terhadap variasi selongsong tendon<br />
Adapun nilai µ dan β<br />
p<br />
adalah:<br />
Jenis Selongsong Tendon (Ducts) µ<br />
For strand in bright and zinc coated metal ducts<br />
For greased and wrapped wire or strand<br />
For strand in an unlined concrete ducts<br />
0.20<br />
0.15<br />
0.50<br />
Tabel 2.8. Nilai µ dengan variasi jenis ducts [Ned,1993]<br />
Selongsong Tendon (Ducts)<br />
≤ 50mm<br />
β<br />
p<br />
0.016<br />
≤ β ≤ 0.024<br />
p<br />
> 50and ≤ 90mm<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
90and ≤ 140mm<br />
For flat metal ducts<br />
For greased and wrapped bars<br />
0.012<br />
≤ β ≤ 0.016<br />
0.008<br />
≤ β ≤ 0.012<br />
0.016<br />
≤ β ≤ 0.024<br />
β<br />
p<br />
p<br />
p<br />
p<br />
= 0.008<br />
c. Slip anchorage (A)<br />
Tabel 2.9. Nilai β<br />
p<br />
dengan variasi ukuran ducts [Ned,1993]<br />
Slip atau draw-in pada tendon terjadi setelah proses stressing dilakukan dan<br />
tendon akan diangkur-kan ke beton. Besar-nya slip tergantung pada jenis angkur.<br />
Untuk jenis angkur wedge yang biasa digunakan pada baja strand, besar slip<br />
( ∆)<br />
sekitar 6 mm. Nilai ( ∆ ) juga dipengaruhi oleh jarak spasi pada angkur<br />
Kehilangan gaya prategang pada bagian ini hampir mirip dengan kehilangan<br />
akibat gesekan, bedanya hanya pada nilai µ dan<br />
β<br />
p<br />
yang bernilai sama sehingga<br />
besar ( ∆ ) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.15). Dari persamaan<br />
tersebut dapat digambarkan grafik hubungan antara gaya prategang dengan jarak dari<br />
angkur seperti pada (Gambar 2.13)<br />
Gambar 2.16. Variasi gaya prategang terhadap draw-in pada angkur [Gilbert,1990]<br />
Untuk mengitung besar kehilangan slip angkur pada yang terjadi di-x m, maka<br />
digunakan persamaan<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
x = d * As * ( Es / m)<br />
(2.37)<br />
Dengan :<br />
d<br />
As<br />
Es<br />
= draw in<br />
= Luasan penampang baja prategang<br />
= Elastisitas baja strand<br />
Dengan :<br />
m = (Po-P)/L (2.38)<br />
Po<br />
P<br />
L<br />
= Gaya prategang awal<br />
= Gaya prategang sisa (akibat gesekan) x = L<br />
= Panjang bentang<br />
(2). Kehilangan jangka panjang<br />
a. Rangkak pada baja (CR)<br />
Penelitian yang telah dilakukan dan diinformasikan melalui banyak literature<br />
mengindikasikan bahwa aliran pada material terjadi disepanjang waktu apabila ada<br />
beban atau tegangan. Deformasi atau aliran lateral akibat tegangan longitudinal<br />
disebut rangkak. Kehilangan rangkak terjadi hanya pada struktur yang dibebani<br />
secara terus menerus. Besarnya nilai kehilangan gaya prategang yang terjadi akibat<br />
rangkak dapat dihitung melali persamaan (ACI 318-95, Chapt.18.6)<br />
CR = Kcr * (Es/Ec) * (fcir-fcds) (2.39)<br />
Dengan:<br />
Kcr = 2.0 untuk komponen struktur pratarik<br />
= 1.6 untuk komponen struktur pasca tarik<br />
fcir = Tegangan dibeton pada level pusat berat baja segera setelah transfer<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
fcds = Tegangan dibeton pada level pusat berat baja akibat semua beban mati<br />
tambahan yang berkerja setelah prategang diberikan<br />
b. Susut pada beton (SH)<br />
Kehilangan gaya prategang akibat susut pada baja dipengaruhi oleh besarnya<br />
regangan susut baja ( ε<br />
c<br />
). Regangan susut pada beton dibagian tendon dipengaruhi<br />
oleh tegangan pada beton pada daerah itu. Tegangan beton bervariasi terhadap<br />
waktu, maka akan sulit ditentukan besarnya. Nilai kehilangan gaya prategang yang<br />
hilang akibat susut pada beton dapat dihitung melalui persamaan berikut (ACI 318-<br />
95, Chapt.18.6)<br />
SH = 8.2E-06*Ksh*Es*(1-0.06*V/S)*(100-RH) (3.40)<br />
Dengan nilai Ksh diberikan pada Tabel 2.10<br />
Tabel 2.10. Nilai Ksh untuk komponen struktur pasca tarik [Nawy,2001]<br />
c. Relaksasi pada baja<br />
Kehilangan gaya pada tendon akibat relaksasi dipengaruhi oleh tegangan izin baja<br />
strand. Seperti halnya dengan rangkak dan susut, tegangan pada baja menurun<br />
sejalan dengan waktu. Penurunan-nya akan menjadi semakin cepat jika ditambah lagi<br />
dengan pengaruh relaksasi. Untuk mengetahui besarnya kehilangan gaya prategang<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
akibat relaksasi baja yang dipengaruhi oleh rangkak dan susut, dapat digunakan<br />
persamaan berikut (ACI 318-95, Chapt.18.6)<br />
RE = (Kre-J*(SH+CR+ES))*C (3.41)<br />
Dengan Kre, J, dan C diberikan pada tabel (2.11), dan (2.12)<br />
Tabel 2.11. Nilai C [Nawy,2001]<br />
2.4. Tahapan Pembebanan<br />
Tabel 2.12. Nilai Kre dan J [Nawy,2001]<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Salah satu pertimbangan istimewa pada beton prategang adalah banyaknya<br />
tahapan pembebanan saat komponen struktur dibebani. Tahapan pembebanan pada<br />
beton prategang precast yang pada tulisan ini dihususkan pada girder FO Amplas,<br />
sedikitnya ada 3 (tiga) yaitu tahap awal saat pemberian gaya prategang, tahap<br />
pengangkatan dan pengangkutan, lalu tahap akhir saat beton menerima beban<br />
eksternal.<br />
2.4.1. Tahap awal<br />
Pembebanan tahap awal merupakan pemberian gaya prategang terhadap girder<br />
tetapi belum dibebani oleh beban eksternal. Tahap ini dapat dibagi dalam beberapa<br />
tahap:<br />
(1). Sebelum diberi gaya prategang. Pada masa sebelum diberi gaya prategang, beton<br />
girder masih lemah dalam memikul beban, oleh karena itu harus dicegah agar tidak<br />
terjadi kehancuran pada ujung girder. Harus diperhitungkan susut beton, dan retakan<br />
yang timbul akibat sust tersebut. Curing beton harus diperhatikan sebelum peralihan<br />
gaya prategang.<br />
(2). Pada saat diberi gaya prategang. Besarnya gaya prategang yang berkerja pada<br />
tedon saat proses stressing dapat membuat kabel strand putus jika pemberian gaya<br />
melebihi tegangan maksimum strand atau jika strand dalam kondisi rusak. Beton<br />
mermutu rendah atau belum cukup umur juga dapat hancur pada tahapan ini.<br />
Tegangan Tahapan beban Tegangan Izin<br />
Baja 1. Akibat jacking force 0.80fpu atau 0.94fpy<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
2. Segera setelah pengangkuran tendon 0.70fpu<br />
Beton 1. Segera setelah peralihan, sebelum kehilangan Tekan - 0. 60f`ci<br />
Tarik-0.25 f`ci (kecuali pada<br />
ujung balok diatas dua tumpuan<br />
0.5 f`ci diizinkan)<br />
2. Setelah terjadi kehilangan<br />
Tekan - 0.45f`c<br />
Tarik - 0.50 f`ci<br />
Tabel 2.13. Tegangan izin untuk batang lentur (Peraturan ACI) [Ned,1993]<br />
(3). Pada saat peralihan gaya prategang. Untuk komponen struktur post-tension<br />
peralihan beban berlangsung secara bertahap, gaya prategang pada tendon dialihkan<br />
ke beton satu-per satu tendon. Pada keadaan ini gaya eksternal belum berkerja<br />
kecuali berat sendirinya. Gaya prategang awal setelah terjadi kehilangan juga ikut<br />
menentukan desain girder. Girder dengan panjang bentang tersebut diatas yang<br />
terletak diatas dua tumpuan, akibat berat sendirinya akan menimbulkan momen<br />
positif ditengah bentang. Oleh karena itu maka gaya yang diberikan pada girder<br />
harus dapat mengimbangi kondisi seperti ini.<br />
2.4.2. Tahap Antara<br />
Pembebanan tahap ini ada karena girder proyek FO Amplas merupakan beton<br />
precast yang mengalami proses perpindahan dari pabrik ke lokasi teakhirnya.<br />
Tahapan antara merupakan tahapan pembebanan selama girder dalam masa<br />
pengangkutan dan pengangkatan, termasuk masa saat girder dalam proses erection.<br />
Cara pengangkatan dan pengangkutan balok girder harus diperhitungkan<br />
dengan baik. Pengangkatan dengan cara yang salah dapat mengakibatkan balok<br />
girder retak atau bahkan mungkin patah.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
2.4.3. Tahap akhir<br />
Pembebanan tahap akhir merupakan tahapan dimana beban rencana telah<br />
berkerja pada struktur. Pada beton prategang, ada tiga jenis beban kerja yang<br />
dialami:<br />
(1). Beban kerja tetap. Lendutan ke atas atau kebawah girder akibat beban kerja<br />
tetap konstruksi tersebut merupakan salah satu factor penentu dalam desain, karena<br />
pengaruh dari rangkaian akibat lentur akan memperbesar nilainya. Sehingga<br />
diberikan batasan tertentu besarnya lendutan akibat beban tetap.<br />
(2). Beban kerja. Girder juga didesain berdasarkan beban kerja yang akan<br />
dideritanya. Beban kerja yang berlebihan harus ikut dipertimbangkan.<br />
(3). Beban retak. Retak pada komponen beton prategang berarti perubahan<br />
mendadak pada tegangan rekat dan geser yang sering menjadi parameter bagi<br />
kekuatan lelah.<br />
(4). Beban batas. Beban batas struktur merupakan beban maksimum yang dapat<br />
dipikul struktur tersebut sebelum hancur, atau disebut juga ultimate strength. Beban<br />
batas diperhitungkan melalui factor beban yang dikalikan pada beban kerja.<br />
2.5. Pekerjaan Prestressing oleh Voorspan System Losinger<br />
2.5.1. Material Prestressing<br />
1. Strand<br />
Beberapa Steel wire yang disatukan secara spiral menjadi satuan kabel strand<br />
2. Duct<br />
Pembungkus strand dengan bahan dasar “galvanized zinc” yang dibentuk<br />
berupa pipa berulir<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 2.17. Duct pembungkus tendon<br />
3. Angkur-angkur<br />
Terdiri dari dua macam yaitu angkur hidup dan angkur mati.<br />
Angkur Hidup<br />
Angkur Mati<br />
Gambar 2.18. Angkur pada girder<br />
4. Non shrink additive untuk grouting<br />
Mixing beton yang digunakan untuk mengisi selongsong / duct setelah<br />
stressing dengan campuran semen, air, additive.<br />
2.5.2. Peralatan pekerjaan prestressing<br />
Untuk Persiapan pekerjaan stressing kabel strand diperlukan kelengkapan alat.<br />
Adapun alat yang digunakan adalah:<br />
1. Hydraulic Pump PE 550 (1 Phase)<br />
Power<br />
Voltage<br />
: 10 A<br />
: 220 Volt<br />
Max. Pressure : 10.000 Psi<br />
Capacity Tank : 9 ltr<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 2.19. Hydraulic Pump PE 550 (1 Phase)<br />
2. Hydraulic Jack TCH<br />
Capacity<br />
Piston area “pull”<br />
Piston area “return”<br />
Weight<br />
Stroke<br />
: 20 T<br />
: 4.248 mm2<br />
: 3.016 mm2<br />
: 17 kg<br />
: 300 mm<br />
Gambar 2.20. Hydraulic Jack TCH<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3. Hydraulic Jack SA 507 / ZPE-7/A (7S)<br />
Capacity<br />
Pull<br />
Pull max<br />
Return max<br />
Tensioning press<br />
Piston area “pull”<br />
Piston area “return”<br />
Weight<br />
Stroke<br />
: 105 T<br />
: 393 Bar<br />
: 492 Bar<br />
: 492 Bar<br />
: 690 Bar<br />
: 20.360 mm2<br />
: 9.750 mm2<br />
: 140 kg<br />
: 160 mm<br />
Gambar 2.21. Hydraulic Jack SA 507 / ZPE-7/A (7S)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
2.5.3. Alur Kerja Pekerjaan Prestressing<br />
Spesifikasi Gambar Kerja<br />
• Material<br />
• Pabrikasi Strand<br />
• Instalasi Strand<br />
• Instal lifting hook<br />
Pemasangan angkur hidup dan angkur mati<br />
tidak<br />
Inspeksi bersama<br />
Kontraktor<br />
Pengecoran<br />
Kuat Beton saat<br />
Transfer<br />
tidak<br />
Menunggu Kuat Beton<br />
Transfer tercapai<br />
Stressing<br />
ok<br />
Evaluasi Hasil<br />
Stressing<br />
tidak<br />
Grouting<br />
Selesai<br />
Gambar 2.22. Diagram alur kerja stressing<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
2.6. Erection PC U Girder Dengan Portal Hoise<br />
BSebelum dilakukan pekerjaan erection dengan menggunakan portal dan mesin<br />
hoise, ada beberapa hal yang harus dipersiapkan yaitu:<br />
2.6.1. Survey lapangan<br />
1. Penetapan penempatan stock girder<br />
2. Penetapan jalan portal hoise<br />
3. Penetapan penempatan kaki portal hoise tanah harus keras<br />
4. Membuat metode kerja sistem pelaksanaan erection dengan portal hoise<br />
2.6.2. Persiapan lokasi kerja<br />
1. Persiapan material dan alat pendukung pekerjaan erection<br />
2. Persiapan lokasi kerja penempatan setting portal dan hoise crane<br />
3. Persiapan lokasi penempatan stock girder dan jalan portal harus betul-betul padat<br />
dan rata<br />
4. Lokasi kerja erection kemiringan tanah tidak lebih dari 5%<br />
5. Penempatan stock girder dibawah jembatan dan diatur sesuai rencana<br />
6. Susunan penempatan stock girder harus disesuaikan dengan urutan erection<br />
7. Mengukur jarak bentangan apakah sudah sesuai dengan girder yang akan<br />
dipasang<br />
8. Grouting penempatan bearing pad harus rata dan penempatan bearing pad diberi<br />
tanda yang jelas<br />
9. Mengukur jarak aman portal gantry terhadap jalan lalu lintas kendaraan<br />
10. Perencanaan manajemen traffic meliputi (SMK3 dan 5R)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
2.6.3. Persiapan stock girder<br />
1. Menentukan lokasi stok girder sesuai kondisi aktual ruang yang ada<br />
2. Pengaturan posisi letak girder sebelum diStressing<br />
3. Lokasi penempatan stok girder harus benar-benar padat dan rata.<br />
4. Penempatan stok girder diantara antar pier / pilar sebagian sisi kiri, dan sebagian<br />
sisi kanan.<br />
5. Susunan penempatan girder disesuaikan urutan erection.<br />
6. Stock girder disetting diatas sleeper dengan posisi sejajar dengan jembatan<br />
7. Pondasi stressing bagian ujung harus betul-betul kuat<br />
2.6.1. Proses Erection<br />
1. Pelaksanaan penyetelan portal dilokasi pengangkatan.<br />
2. Pemasangan sabuk angkat pada girder.<br />
3. Tes beban angkat<br />
4. Proses pengangkatan girder.<br />
5. Proses peletakan girder diatas bearing pad<br />
6. Pengangkatan girder selanjutnya<br />
Untuk penjelasan lebih rinci proses erection PC U girder dengan portal hoise<br />
dibahas pada Bab III. Tahapan metode erection portal hoise dapat dilihat dalam<br />
diagram alir pada Gambar 3.24 berikut ini :<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Mulai<br />
Survey lapangan<br />
Persiapan lokasi kerja<br />
Pemasangan Portal Hoise<br />
Persiapan Stock PCU Girder<br />
Pengangkatan girder dengan portal hoise<br />
Menggeser girder keatas pier<br />
Finishing memasang brussing<br />
pengaman<br />
Pemindahan portal hoise ke pilar<br />
selanjutnya<br />
Selesai<br />
Gambar 2.23. Diagram alur metode erection PCU Girder dengan Portal Hoise<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
BAB III<br />
APLIKASI DAN PEMBAHASAN U <strong>GIRDER</strong><br />
3.1. Umum<br />
Pada FO Amplas, panjang bentang balok girder bervariasi antara 31.9 m<br />
sampai dengan 37.9 m. Dalam tulisan ini bentang yang akan dianalisa adalah betang<br />
dengan panjang L = 31.9 m.<br />
Girder jembatan Flyover Amplas berbentuk U dengan material beton mutu<br />
600kg/cm^2 yang dikompositkan dengan pelat lantai beton mutu 350 kg/cm^2.<br />
Girder jembatan menggunakan konstruksi beton prategang sistem penarikan pasca<br />
tarik pada beton girder precast segmental.<br />
Dalam pekerjaan prategang digunakan baja prategang kabel strand diameter<br />
standart dengan bentuk tendon parabola, Gambar 3.1 menunjukkan lay out tendon<br />
pada girder. Jumlah tendon sebanyak 8 (delapan) buah dengan 12 kabel strand setiap<br />
tendon-nya.<br />
Susunan tendon berpasangan dan sejajar 4 (empat) baris. Setiap baris tendon<br />
memiliki trase kurva parabola yang besarnya berbeda-beda. Hal ini menyebabkan<br />
ada salah satu dari keempatnya memiliki bentuk kurva yang mendekati garis lurus.<br />
Trase tendon yang mendekati garis lurus ini diperlukan untuk menentukan baris<br />
mana yang terlabih dahulu diberi gaya prategang.<br />
Dari Gambar 3.1 dan Gambar 3.2 dapat dilihat bahwa trase tendon yang<br />
parabola-nya mendekati garis lurus adalah C1 & C2, sehingga penarikan dimulai dari<br />
baris ini.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009<br />
Gambar 3.1. Lay out tendon girder L=31.9 m. Proyek pembangunan Flyover Amplas
Gambar 3.2: Potongan melintang lay out tendon, Proyek Pembangunan Flyover<br />
Amplas<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Data Awal Perencanaan<br />
Dalam proses perencanaan, perhitungan besar gaya dongkrak (jacking force)<br />
harus dilakukan dengan teliti. Perhitungan awal yang dilakukan oleh Voorspan<br />
System Losinger (VSL) mengalami revisi pada beberapa bagian, sehingga perlu<br />
dilakukan analisa terhadap perhitungan awal tersebut.<br />
Adapun data-data yang ada sebagai bahan analisa perencanaan perhitungan<br />
dasar adalah sebagai berikut:<br />
Panjang bentang = 3110 cm (panjang balok = 3190 cm)<br />
Tinggi balok (H) = 185 cm<br />
Mutu beton :<br />
Balok = K-600<br />
Pelat (awal) = K-300<br />
Plat (revisi) = K-350<br />
Jarak balok ctc (s) awal = 285<br />
Jarak balok ctc (s) revisi = 340<br />
cm<br />
cm<br />
Tebal plat beton = 22 cm<br />
Tebal aspal = 5 cm<br />
Tebal RC flat = 7 cm<br />
<br />
<br />
<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 3.3. Skets bentang girder<br />
Potongan melintang tengah bentang<br />
H<br />
= 185 cm<br />
2*A = 100 cm<br />
B<br />
= 100 cm<br />
2*tweb = 50<br />
cm<br />
tfl-1 = 7 cm<br />
tfl-2 = 10 cm<br />
tfl-3 = 10 cm<br />
tfl-4 = 33 cm<br />
tfl-5 = 25 cm<br />
Panjang = 2390 cm<br />
tf1<br />
tf2<br />
tf3<br />
A<br />
tw<br />
tf4<br />
H<br />
tf5<br />
B<br />
Gambar 3.4. Skets cross section PC U girder ditengah bentang<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3.2. Perhitungan Precast Concrete U Girder<br />
3.2.1. Material<br />
a. Beton<br />
Dari data dilapangan diketahui:<br />
Tegangan tekan beton ( σ ) :<br />
a) Balok = 600 kg/cm 2<br />
b) Pelat (awal) = 300 kg/cm 2<br />
b) Pelat (revisi) = 350 kg/cm 2<br />
Tegangan tekan beton balok saat servis (f`c) :<br />
f`c = R * σ<br />
cu<br />
......................(2.2)<br />
σ cu<br />
⎛ ⎞<br />
R = 0 .76 + 0.2*log⎜<br />
⎟ ..........................(2.1)<br />
⎝ C ⎠<br />
⎛ 600 ⎞<br />
R = 0.76 + 0.2 * log⎜<br />
⎟<br />
⎝ 150 ⎠<br />
R = 0.8804<br />
f`c balok = R* σ balok<br />
cu<br />
cu<br />
= 0.8804 * 600 kg/cm 2<br />
= 528.2 kg/cm 2<br />
f`c pelat (K-300) = 246.1 kg/cm 2<br />
f`c pelat = R* σ pelat<br />
cu<br />
= 0.8336 * 350 kg/cm 2<br />
= 291.8 kg/cm 2<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Tegangan tekan beton saat transfer (f`ci) :<br />
f`ci = 80%*f`c ..................(2.29)<br />
f`ci balok = 0.8*528.2472 kg/cm 2<br />
= 422.6 kg/cm 2<br />
f`ci pelat (K-300) = 196.8 kg/cm 2<br />
f`ci pelat = 0.8*291.758 kg/cm 2<br />
= 233.4 kg/cm 2<br />
Tegangan izin saat transfer<br />
Tegangan tekan = 0.55*f`ci ..........................(2.25)<br />
Tegangan tekan balok = 0.55*f`ci balok<br />
= 0.55*422.5977 kg/cm 2<br />
= 232.4 kg/cm 2<br />
Tegangan tekan pelat (K-300) = 108.3 kg/cm 2<br />
Tegangan tekan pelat<br />
= 0.55*f`ci pelat<br />
= 0.55*233.407kg/cm 2<br />
= 128.4 kg/cm2<br />
Tegangan tarik =<br />
0 .8* f `ci<br />
.............................(2.26)<br />
Tegangan tarik balok = 0.8*<br />
f `ci<br />
balok<br />
= 0 .8* 422.5977<br />
= 16.4 kg/cm 2<br />
Tegangan tarik pelat (K-300) = 11.2 kg/cm 2<br />
Tegangan tarik pelat = 0.8*<br />
f `ci<br />
pelat<br />
= 0 .8* 233.407<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
= 12.2 kg/cm 2<br />
Tegangan izin saat beban kerja sesudah semua kehilangan prategang<br />
Tegangan tekan = 0.4 * f`c ........................(2.27)<br />
Tegangan tekan balok = 0.4 * f`c balok<br />
= 0.4*528.2472 kg/cm 2<br />
= 211.2988 kg/cm 2<br />
Tegangan tekan pelat (K-300) = 98.4 kg/cm 2<br />
Tegangan tekan pelat<br />
= 0.4*f`c pelat<br />
= 0.4*233.4 kg/cm 2<br />
= 116.7 kg/cm 2<br />
Tegangan tarik = 1 .59 * f `c<br />
....................(2.28)<br />
Tegangan tarik balok = 1.59*<br />
f `c<br />
balok<br />
= 1.59*<br />
528.2472 kg/cm 2<br />
= 36.5 kg/cm 2<br />
Tegangan tarik pelat (K-300) = 24.9 kg/cm 2<br />
Tegangan tarik pelat = 1.59*<br />
f `c<br />
pelat<br />
Modulus elastisitas<br />
= 1.59 * 291.758 kg/cm 2<br />
= 27.259 kg/cm 2<br />
Ec = w 1.5 *0.043* σ bk ..........................(2.7)<br />
Ec balok = w 1.5 *0.043* σbk<br />
balok<br />
= 2500 1.5 *0.043* 528 .247 * 10<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
= 347052.8 kg/cm 2<br />
Ec pelat (K-300)= 236864.0 kg/cm 2<br />
Ec pelat = w 1.5 *0.043* σbk<br />
pelat<br />
= 2400 1.5 *0.043* 291 .758* 10<br />
= 257922.1 kg/cm 2<br />
Modulus reptur<br />
Fr = 0.6 * fc` .............................(2.4)<br />
Fr balok = 0.6<br />
* fc` balok<br />
= 0.6 * 600* 10<br />
= 45.5 kg/cm 2<br />
Fr pelat (K-300) = 31.1 kg/cm 2<br />
Fr pelat = 0.6<br />
* fc`pelat<br />
= 0.6 * 350* 10<br />
= 33.8 kg/cm 2<br />
b. Kabel Prategang<br />
Jenis kabel : Uncoated stress relieve seven wires<br />
ASTM A 416 grade 270 low relaxation or JIS G 3536<br />
Diameter strand (dia) : 12.7 mm<br />
Luasan efektif (Ast) : 0.987 cm2<br />
Modulus elastis (Es) : 1.96E+06 kg/cm 2<br />
Tegangan tarik ultimate (fu) : 19,000 kg/cm 2<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
c. Tulangan Biasa<br />
Diameter (dia)<br />
: 13 mm<br />
Luasan efektif (Ast) : 1.267 cm 2<br />
Modulus elastis (Es) : 2.10E+06 kg/cm 2<br />
Tegangan leleh (fy) : 3,900 kg/cm 2<br />
3.2.2. Analisa Penampang<br />
a. Balok precast<br />
2<br />
1<br />
5<br />
4<br />
3<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
Section I<br />
Section II<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
2<br />
1<br />
1<br />
Section III<br />
Section IV<br />
Gambar 3.5. Sket cross section girder U<br />
Luas (Area) = ½ (sisi atas + sisi bawah) x tinggi ...............................(2.10)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Jarak titik berat arah Y (Yb) =<br />
3 2<br />
2<br />
h ( a + 4ab<br />
+ b )<br />
Inersia (Io) =<br />
36<br />
( a + b)<br />
( 2a<br />
+ b)<br />
( a + b)<br />
h<br />
3<br />
...........................(2.11)<br />
..........................(2.12)<br />
Inersia arah x (Ix) = Io + (Luas * d 2 ) ............................(2.13)<br />
Sehingga dari hasil perhitungan didapat<br />
Section I<br />
Gambar 3.6. Section I<br />
Zone Tinggi Lebar Luas Level Yb Luas*Yb Io Luas*d^2 Ix<br />
cm Bawah Atas cm^2 cm Cm cm^3 cm^4 cm^4 cm^4<br />
5 7 180 180 1260 113 116.5 146790 5145 3506317 3511461.6<br />
4 10 190 190 1900 103 108 205200 15833.33 3720683 3736516.2<br />
3 10 150 190 1700 93 98.2 166933.3 14101.31 2017359 2031459.8<br />
2 33 150 150 4950 60 76.5 378675 449212.5 804957.7 1254170.2<br />
1 60 126 150 8280 0 30.87 255600 2477739 8950520 11428258.64<br />
Tot 120 18090 63.75 1153198 2962031 18999835 21961866.37<br />
Tabel 3.1. Hasil analisa tampang Section I (sebelum & sesudah revisi)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Section II<br />
Gambar 3.7. Section II<br />
Zone Tinggi Lebar Luas Level Yb Luas*Yb Io Luas*d^2 Ix<br />
cm Bawah Atas cm^2 cm cm cm^3 cm^4 cm^4 cm^4<br />
5 7 180 180 1260 178 181.5 228690 5145 8101594 8106738.5<br />
4 10 190 190 1900 168 173 328700 15833.33 9763948 9779780.8<br />
3 10 150 190 1700 158 163.2 277433 14101.31 6510020 6524121.6<br />
2 33 150 150 4950 125 141.5 700425 449212.5 7993930 8443142.8<br />
1 125 100 150 15625 0 66.7 1041667 20073785 18756559 38830343.37<br />
Tot 185 25435 101.3 2576915 20558077 51126050 71684127<br />
Tabel 3.2. Hasil analisa tampang Section II (sebelum & sesudah revisi)<br />
Section III<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 3.8. Section III<br />
Zone Tinggi Lebar Luas Level Yb Luas*Yb Io Luas*d^2 Ix<br />
cm Bawah Atas cm^2 cm Cm cm^3 cm^4 cm^4 cm^4<br />
6 7 80 80 560 178 181.5 101640 2286.667 4437148 4439434.3<br />
5 10 130 130 1300 168 173 224900 10833.33 8427239 8438072.1<br />
4 10 90 130 1100 158 163.3 179633.3 9065.657 5516545 5525610.2<br />
3 33 90 90 2970 125 141.5 420255 269527.5 7135022 7404549.7<br />
2 95 90 90 8550 30 77.5 662625 6430313 1920181 8350493.6<br />
1 30 100 116 3240 0 15.37 49800 242555.6 19267738 19510293.29<br />
Tot 185 17720 92.49 1638853 6964581 46703872 53668453.23<br />
Tabel 3.3a. Hasil analisa tampang Section III (sebelum revisi)<br />
Zone Tinggi Lebar Luas Level Yb Luas*Yb Io Luas*d^2 Ix<br />
cm Bawah Atas cm^2 cm Cm cm^3 cm^4 cm^4 cm^4<br />
6 7 110 110 770 178 181.5 139755 3144.167 5942317 5945461.6<br />
5 10 130 130 1300 168 173 224900 10833.33 8184965 8195798.4<br />
4 10 90 130 1100 158 163.3 179633.3 9065.657 5336414 5345479.4<br />
3 33 90 90 2970 125 141.5 420255 269527.5 6799650 7069177.0<br />
2 95 90 90 8550 30 77.5 662625 6430313 2230547 8660859.2<br />
1 30 100 114 3210 0 15.3 49200 240406.5 19692605 19933011.61<br />
Tot 185 17900 93.7 1676368 6963290 48186497 55149787<br />
Tabel 3.3b. Hasil analisa tampang Section III (setelah revisi)<br />
Section IV<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 3.9. Section IV<br />
Zone Tinggi Lebar Luas Level Yb Luas*Yb Io Luas*d^2 Ix<br />
cm Bawah Atas cm^2 cm Cm cm^3 cm^4 cm^4 cm^4<br />
6 7 80 80 560 178 181.5 101640 2286.667 4735965 4738252.0<br />
5 10 100 100 1000 168 173 173000 8333.333 6965970 6974303.7<br />
4 10 50 100 750 158 163.6 122666.7 6018.519 4108992 4115010.6<br />
3 33 50 50 1650 125 141.5 233475 149737.5 4455148 4604885.7<br />
2 100 50 50 5000 25 75 375000 4166667 1056711 5223377.4<br />
1 25 100 112 2650 0 12.74 33750 137873.4 15631053 15768926.72<br />
Tot 185 11610 89.54 1039532 4470916 36953840 41424756.08<br />
Tabel 3.4a. Hasil analisa tampang Section IV (sebelum revisi)<br />
Zone Tinggi Lebar Luas Level Yb Luas*Yb Io Luas*d^2 Ix<br />
cm Bawah Atas cm^2 cm Cm cm^3 cm^4 cm^4 cm^4<br />
6 7 80 80 560 178 181.5 101640 2286.667 4686935 4689221.6<br />
5 10 100 100 1000 168 173 173000 8333.333 6886530 6894862.9<br />
4 10 60 100 800 158 163.4 130733.3 6527.778 4310257 4316785.2<br />
3 33 60 60 1980 125 141.5 280170 179685 5248420 5428105.1<br />
2 100 60 60 6000 25 75 450000 5000000 1352680 6352680.3<br />
1 25 100 112 2650 0 12.7 33750 137873.4 15825930 15963803.6<br />
Tot 185 12990 90.0 1169293 5334706 38310753 43645459<br />
Tabel 3.4b. Hasil analisa tampang Section IV (setelah revisi)<br />
b. Balok komposit<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
2<br />
2<br />
1<br />
1<br />
Section I<br />
Section II<br />
2<br />
2<br />
1<br />
1<br />
Section III<br />
Section IV<br />
Gambar 3.10. Cross section balok komposit<br />
Dengan menggunakan persamaan diatas, maka didapat<br />
Section I<br />
Zone Tinggi Lebar Luas Level Yb Luas*Yb Io Luas*d^2 Ix<br />
cm Bawah Atas cm^2 cm cm cm^3 cm^4 cm^4 cm^4<br />
1 22 285 285 4279.3 120 131 560585.7 172597.8 12657746 12830343.5<br />
2 120 125 190 18090 0 63.75 1153198 21961866 2994253 24956119.4<br />
Tot 142 22369 76.61 1713784 22134464 15651999 37786462.9<br />
Tabel 3.5a. Hasil analisa tampang komposit Section I (sebelum revisi)<br />
Zone Tinggi Lebar Luas Level Yb Luas*Yb Io Luas*d^2 Ix<br />
cm Bawah Atas cm^2 cm cm cm^3 cm^4 cm^4 cm^4<br />
1 22 340 340 5558.97 120 131.0 728225.6 224211.96 14711594 14935805.7<br />
2 120 126 190 18090 0 63.7 1153198.3 21961866 4520805 26482671.9<br />
Tot 142 23649 79.6 188142.9 22186078 19232399 41418477.5<br />
Tabel 3.5b. Hasil analisa tampang komposit Section I (setelah revisi)<br />
Section II<br />
Zone Tinggi Lebar Luas Level Yb Luas*Yb Io Luas*d^2 Ix<br />
cm Bawah Atas cm^2 cm cm cm^3 cm^4 cm^4 cm^4<br />
1 22 285 285 4279.3 185 196 838738.9 172597.8 28111090 28283687.5<br />
2 185 100 190 25435 0 101.3 2576915 71684127 4729515 76413642.6<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Tot 207 29714 114.9 3415654 71856725 32840605 104697330<br />
Tabel 3.6a. Hasil analisa tampang komposit Section II (sebelum revisi)<br />
Zone Tinggi Lebar Luas Level Yb Luas*Yb Io Luas*d^2 Ix<br />
cm Bawah Atas cm^2 cm cm cm^3 cm^4 cm^4 cm^4<br />
1 22 340 340 5558.9 185 196 1089558.9 224211.96 33564295 33788507<br />
2 185 100 190 25435.0 0 101.3 2576915 71684127 7335681 79019808.5<br />
Tot 207 30993.9 118.3 3666473.9 71908339 40899976 112808315<br />
Tabel 3.6b. Hasil analisa tampang komposit Section II (setelah revisi)<br />
Section III<br />
Zone Tinggi Lebar Luas Level Yb Luas*Yb Io Luas*d^2 Ix<br />
cm Bawah Atas cm^2 cm cm cm^3 cm^4 cm^4 cm^4<br />
1 22 285 285 4279.3 185 196 838738.9 172597.8 29749435 29922032.4<br />
2 185 100 128 17720 0 92.49 1638853 53668453 7184321 60852773.8<br />
Tot 207 21999 112.6 2477592 53841051 36933755 90774806.2<br />
Tabel 3.7a. Hasil analisa tampang komposit Section III (sebelum revisi)<br />
Zone Tinggi Lebar Luas Level Yb Luas*Yb Io Luas*d^2 Ix<br />
cm Bawah Atas cm^2 cm Cm cm^3 cm^4 cm^4 cm^4<br />
1 22 340 340 5558.9 185 196 1089559 224212 33903347 34127559<br />
2 185 100 128 17900 0 93.7 1676368 55149787 10528929 65678716.6<br />
Tot 207 23459 117.9 2765927.3 55373999 44432277 99806276<br />
Tabel 3.7b. Hasil analisa tampang komposit Section III (setelah revisi)<br />
Section IV<br />
Zone Tinggi Lebar Luas Level Yb Luas*Yb Io Luas*d^2 Ix<br />
cm Bawah Atas cm^2 cm cm cm^3 cm^4 cm^4 cm^4<br />
1 22 285 285 4279.3 185 196 838738.9 172597.8 25895191 26067788.8<br />
2 185 100 98 11610 0 89.54 1039532 41424756 9544597 50969353.3<br />
Tot 207 15889 118.2 1878271 41597354 35439788 77037142.1<br />
Tabel 3.8a. Hasil analisa tampang komposit Section IV (sebelum revisi)<br />
Zone Tinggi Lebar Luas Level Yb Luas*Yb Io Luas*d^2 Ix<br />
cm Bawah Atas cm^2 cm Cm cm^3 cm^4 cm^4 cm^4<br />
1 22 340 340 5558.9 185 196 1089558.9 224211.96 30624072 30848283.8<br />
2 185 100 100 1299 0 90.0 1169293.3 43645459 13105345 56750803.5<br />
Tot 207 18549 121.8 2258852.3 43869671 43729417 87599087.3<br />
Tabel 3.8b. Hasil analisa tampang komposit Section IV (setelah revisi)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
c. Kesimpulan<br />
Dari persamaan (2.14) dan (2.15) didapat nilai Wa dan Wb<br />
Wa = Ix / Ya<br />
Wb = Ix /Yb<br />
Dan hasilnya dapat disimpulkan pada tabel berikut<br />
Section I<br />
Deskripsi Luas Ya Yb Ix Wa Wb<br />
cm^2 Cm cm cm^4 cm^3 cm^3<br />
Balok precast 18090 56.3 63.75 21781356 387209.2 341679.9<br />
Balok<br />
komposit komposit 22369.28 65.4 76.61 37617320 575305.2 491002.6<br />
precast 43.4 867023.9<br />
Tabel 3.9a. Kesimpulan analisa tampang Section I (sebelum revisi)<br />
Deskripsi Luas Ya Yb Ix Wa Wb<br />
cm^2 Cm cm cm^4 cm^3 cm^3<br />
Balok precast 18090 56.3 63.7 21961866 390418.2 344511.6<br />
Balok<br />
komposit komposit 23648.97 62.4 79.6 41418478 663292.7 520618.7<br />
precast 40.4 1024101<br />
Tabel 3.9b. Kesimpulan analisa tampang Section I (setelah revisi)<br />
Section II<br />
Deskripsi Luas Ya Yb Ix Wa Wb<br />
cm^2 Cm cm cm^4 cm^3 cm^3<br />
Balok precast 25435 83.7 101.3 71413456 853347.5 704874.3<br />
Balok<br />
komposit komposit 29714.28 92.1 114.9 1.05E+08 1135370 909186.3<br />
Precast 70.1 1491945<br />
Tabel 3.10a. Kesimpulan analisa tampang Section II (sebelum revisi)<br />
Deskripsi Luas Ya Yb Ix Wa Wb<br />
cm^2 cm cm cm^4 cm^3 cm^3<br />
Balok precast 25435 83.7 101.3 71684127 856581.8 707546<br />
Balok<br />
komposit komposit 30993.97 88.7 118.3 112808315 1271744 953607.8<br />
precast 66.7 1691186<br />
Tabel 3.10b. Kesimpulan analisa tampang Section II (setelah revisi)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Section III<br />
Deskripsi Luas Ya Yb Ix Wa Wb<br />
cm^2 cm cm cm^4 cm^3 cm^3<br />
Balok precast 17720 92.5 92.49 54371091 587707.1 587884<br />
Balok<br />
komposit komposit 21999.28 94.4 112.6 91204776 966372.5 809834.4<br />
precast 72.4 1260109<br />
Tabel 3.11a. Kesimpulan analisa tampang Section III (sebelum revisi)<br />
Deskripsi Luas Ya Yb Ix Wa Wb<br />
cm^2 cm cm cm^4 cm^3 cm^3<br />
Balok precast 17900 91.3 93.7 55149787 603731.9 588880.8<br />
Balok<br />
komposit komposit 23458.97 89.1 117.9 99806276 1120221 846498.3<br />
precast 67.1 1487534<br />
Tabel 3.11b. Kesimpulan analisa tampang Section III (setelah revisi)<br />
Section IV<br />
Deskripsi Luas Ya Yb Ix Wa Wb<br />
cm^2 cm cm cm^4 cm^3 cm^3<br />
Balok precast 11610 95.5 89.54 42884381 449228 478953.8<br />
Balok<br />
komposit komposit 15889.28 88.8 118.2 79958071 900529.3 676407.4<br />
precast 66.8 1197155<br />
Tabel 3.12a. Kesimpulan analisa tampang Section IV (sebelum revisi)<br />
Deskripsi Luas Ya Yb Ix Wa Wb<br />
cm^2 cm cm cm^4 cm^3 cm^3<br />
Balok precast 12990 95 90.0 43645459 459497.9 484869.4<br />
Balok<br />
komposit komposit 18548.97 85.2 121.8 87599087 1027890 719335.8<br />
precast 63.2 1385574<br />
Tabel 3.12b. Kesimpulan analisa tampang Section IV (setelah revisi)<br />
3.2.3. Beban-beban yang Berkerja<br />
a. Dead Load<br />
1. Berat jenis beton balok precast = 2.5 ton/m 3 ( γ PB<br />
)<br />
2. Berat jenis beton pelat = 2.4 ton/m 3 ( γ S<br />
)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3. Berat jenis aspal = 2.2 ton/m 3 ( γ asp<br />
)<br />
4. Berat jenis beton diagrapma = 2.4 ton/m 3 ( γ diaph<br />
)<br />
a.a). Balok precast<br />
- Section I q1a = Luas I* ( γ PB<br />
) (sebelum & setelah revisi)<br />
q1a = 1.8090 m 2 * (2m/31.9m) * 2.5 t/m 3<br />
= 0.2824 (t/m)<br />
- Section II q1b = Luas II* ( γ PB<br />
) (sebelum & setelah revisi)<br />
q1b = 2.5393 m 2 * (2m/31.9m) * 2.5 t/m 3<br />
= 0.3980 (t/m)<br />
- Section III to q1c = Luas rerata sec III&IV * ( γ PB<br />
) (sebelum revisi)<br />
Section IV q1c = ((1.7802+1.2912)/2) m^2 * (4m/31.9m) * 2.5 t/m^3 = 0.4814 (t/m)<br />
- Section III to q1c = Luas rerata sec III&IV * ( γ PB<br />
) (setelah revisi)<br />
Section IV q1c = ((1.7900+1.2990)/2) m 2 * (4m/31.9m) * 2.5 t/m 3 = 0.4842 (t/m)<br />
- Section IV q1d = Luas IV * ( γ PB<br />
)<br />
(sebelum revisi)<br />
q1d = 1.1610 m 2 * (23.9m/31.9m) * 2.5 t/m 3 = 2.1746 (t/m)<br />
- Section IV q1d = Luas IV * ( γ PB<br />
)<br />
(setelah revisi)<br />
q1d = 1.2990 m 2 * (23.9m/31.9m) * 2.5 t/m 3 = 2.4331 (t/m)<br />
(Sebelum revisi) q1a+q1b+q1c+q1d = 3.3165 (t/m)<br />
(Setelah revisi) q1a+q1b+q1c+q1d = 3.5995 (t/m)<br />
a.b). Pelat<br />
q2a = h pelat * s * ( γ S<br />
)<br />
(Sebelum revisi) q2a = 0.22 m * 2.85 m * 2.4 t/m 3<br />
= 1.5675 (t/m)<br />
(Setelah revisi) q2a = 0.22 m * 3.40 m * 2.4 t/m 3 = 1.8700 (t/m)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
a.c). Pelat RC<br />
q2b = h pelat * s * ( γ S<br />
)<br />
(Sebelum revisi) q2b = 0.07 m * 2.05 m * 2.4 t/m 3 = 0.3588<br />
(t/m)<br />
(Setelah revisi) q2b = 0.07 m * 1.00 m * 2.4 t/m 3 = 0.1750<br />
(t/m)<br />
a.d). Aspal<br />
q3 = tasp * s * ( γ asp<br />
)<br />
(Sebelum revisi) q3 = 0.05 m * 2.85 m * 2.2 t/m 3 = 0.3135<br />
(t/m)<br />
(Setelah revisi) q3 = 0.05 m * 3.10 m * 2.2 t/m 3 = 0.3410<br />
(t/m)<br />
a.e). Diapragma<br />
hdiap = 0.8 m<br />
ndiap (eks & int) = 6 pcs<br />
Diap (int) pa = Volume diap * ( γ diaph<br />
)<br />
(Sebelum revisi)<br />
= 0.4 m 2 * 0.2 m * 2.4 t/m 3 = 0.2000 (ton)<br />
q4 = (pa*ndiap)/bentang<br />
= (0.2000 ton * 6) / 31.9 m = 0.0386 (t/m)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
(Setelah revisi)<br />
= 0.712 m 2 * 0.2 m * 2.4 t/m 3 = 0.3560 (ton)<br />
q4 = (pa*ndiap)/bentang<br />
= (0.3560 ton * 6) / 31.9 m = 0.0687 (t/m)<br />
Diap (eks) pb = Volume diap * ( γ diaph<br />
)<br />
(Sebelum revisi)<br />
(Setelah revisi)<br />
= 1.95 m 2 * 0.2 m * 2.4 t/m 3 = 0.9750 (ton)<br />
q4 = (pb*ndiap)/bentang<br />
= 0.9750 ton * 6) / 31.9 m = 0.1881 (t/m)<br />
= 1.044 m 2 * 0.2 m * 2.4 t/m 3 = 0.5220 (ton)<br />
q4 = (pb*ndiap)/bentang<br />
= 0.5220 ton * 6) / 31.9 m = 0.1007 (t/m)<br />
a.f) Tambahan (setelah revisi)<br />
q5 = Pot + Barrier + Railing<br />
= 0.630 + 0.663 + 0.018 = 1.3116 (t/m)<br />
b. Live load<br />
b.a). Dynamic load allowance (DLA)<br />
Dari persamaan (2.16), maka nilai DLA (sebelum & setelah revisi) didapat<br />
DLA = 1 + 0.4 = 1.4 (span
.b). Knife edge load (KEL)<br />
t/m<br />
Berdasarkan persamaan (2.17) maka nilai (sebelum & setelah revisi) KEL = 4.40<br />
b.c). Distribution factor (DF)<br />
Berdasarkan persamaan (2.18) maka ditentukan nilai (sebelum & setelah revisi)<br />
DF = 1.00<br />
b.d). Distribtion load (q)<br />
Dari persamaan (2.19) maka<br />
q = 0.8 * (0.5 + 15/bentang)<br />
= 0.8 * (0.5 + 15/31.9) = 0.79 t/m 2<br />
b.e). Live load<br />
Berdasarkan persamaan (2.20) dan (2.21), maka<br />
- Distribution load (q’) = DF * q * s ...................(2.20)<br />
(Sebelum revisi)<br />
q’ = 1.00 * 0.79 t/m 2 * 2.85 m = 2.24 t/m<br />
(Setelah revisi)<br />
q’ = 1.00 * 0.79 t/m 2 * 3.10 m = 2.45 t/m<br />
- Line load (p’) = DF * DLA * KEL * s ..................(2.21)<br />
(Sebelum revisi)<br />
p’ = 1.00 * 1.4 * 4.4 t/m * 2.85 m = 17.56 ton<br />
(Setelah revisi)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
p’ = 1.00 * 1.4 * 4.4 t/m * 3.10 m = 19.10 ton<br />
3.2.4. Momen Tengah Bentang<br />
a. Dead load<br />
Balok precast (beam) menerima beban mati ditengah bentang (Mms 1 ) sebesar:<br />
Mms 1 = l/L * q * l 2 ...............................(2.22)<br />
(Sebelum revisi)<br />
Mms 1 = 15.55m/31.1m * 3.3165t/m * (15.55m) 2<br />
= 400.97 tm<br />
(Setelah revisi)<br />
Mms 1 = 15.55m/31.1m * 3.5995t/m * (15.55m) 2<br />
= 443.48 tm<br />
b. Additional Dead Load (ADL)<br />
b.a). Plat+RC plat (slab)<br />
Pelat lantai jembatan dan RC pelat merupakan bagian dari beban mati<br />
tambahan. Maka besar momen tengah bentang pelat akibat ADL plat+RC (Mms 2 )<br />
adalah sebesar:<br />
Mms 2 = l/L * q * l 2 ...............................(2.22)<br />
(Sebelum revisi)<br />
Mms 2 = 15.55m/31.1m * 1.9263t/m * (15.55m) 2<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
= 232.89 tm<br />
(Setelah revisi)<br />
Mms 2 = 15.55m/31.1m * 2.0450t/m * (15.55m) 2<br />
= 247.24 tm<br />
b.b). Aspal<br />
Lapisan aspal pada pelat lantai juga merupakan bagian dari beban mati tambahan.<br />
Maka besar momen tengah bentang akibat ADL aspal (Mms 3 ) adalah sebesar:<br />
Mms 3 = l/L * q * l 2 ...............................(2.22)<br />
(Sebelum revisi)<br />
Mms 3 = 15.55m/31.1m * 0.3135t/m * (15.55m) 2<br />
= 37.90 tm<br />
(Setelah revisi)<br />
Mms 3 = 15.55m/31.1m * 0.3410t/m * (15.55m) 2<br />
= 41.23 tm<br />
b.c). Diaphragma (ext)<br />
Diapragma pada balok girder merupakan bagian dari beban mati tambahan. Maka<br />
besar momen tengah bentang akibat ADL diapragma eksternal (Mms 4 ) adalah<br />
sebesar:<br />
Mms 4 = l/L * q * l2 ...............................(2.22)<br />
(Sebelum revisi)<br />
Mms 4 = 15.55m/31.1m * 0.1881t/m * (15.55m) 2<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
= 22.740 tm<br />
(Setelah revisi)<br />
Mms 4 = 15.55m/31.1m * 0.1007t/m * (15.55m) 2<br />
= 12.180 tm<br />
b.d). Additional (setelah revisi)<br />
Beban tambahan lain sebagai aksesoris jembatan merupakan bebab mati<br />
tambahan yang besar momen tengah bentang-nya (Mms 5 ) adalah sebesar:<br />
Mms 5 = l/L * q * l2 ...............................(2.22)<br />
(Setelah revisi)<br />
Mms 5 = 15.55m/31.1m * 1.3116t/m * (15.55m) 2<br />
= 158.57 tm<br />
c. Live load<br />
c.a). Distribution load<br />
Besar momen tengah bentang akibat beban hidup terdistribusi q (Mms 6 ) dapat<br />
dihitung dengan persamaan (2.22)<br />
Mms 6 = l/L * q * l 2 ...............................(2.22)<br />
(Sebelum revisi)<br />
Mms 6 = 15.55m/31.1m * 2.24t/m * (15.55m) 2<br />
= 270.78 tm<br />
(Setelah revisi)<br />
Mms 6 = 15.55m/31.1m * 2.45t/m * (15.55m) 2<br />
= 296.21 tm<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
c.b). Line load<br />
Line load yang berkerja sebagai beban hidup juga akan mengakibatkan momen<br />
ditengah bentang (Mms 7 ) yang nilainya dapat dihitung adalah:<br />
Mms 7 = l/L * q * l 2 ...............................(2.22)<br />
(Sebelum revisi)<br />
Mms 7 = 15.55m/31.1m * 17.56t/m * (15.55m) 2<br />
= 136.50 tm<br />
(Setelah revisi)<br />
Mms 7 = 15.55m/31.1m * 19.10t/m * (15.55m) 2<br />
= 148.47 tm<br />
d. Ultimate total<br />
Besar momen tengah bentang ultimate dari berbagai pembebanan dapat dihitung<br />
dengan menggunakan persamaan (2.23)<br />
Ultimate total = 1.2*beam + 1.3*slab + 2*asphalt + 1.2*diaphragm + 2*live load<br />
(Sebelum revisi)<br />
- Sub total moment mid span beam = 400.97 tm<br />
- Sub total moment mid span slab = 232.89 tm<br />
- Sub total moment mid span asphalt = 37.90 tm<br />
- Sub total moment mid span diaphragm = 22.74 tm<br />
- Sub total moment mid span live load = (270.78+136.50)tm = 407.28 tm<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Ultimate total = (1.2*400.97)tm + (1.3*232.89)tm + (2*37.90)tm +<br />
(1.2*22.74)tm + (2*407.28)tm<br />
= 481.164tm + 302.757tm + 75.8tm + 27.288tm + 814.56tm<br />
= 1701.57tm<br />
(Setelah revisi)<br />
- Sub total moment mid span beam = 443.48 tm<br />
- Sub total moment mid span slab = 247.24 tm<br />
- Sub total moment mid span asphalt = 41.23 tm<br />
- Sub total moment mid span diaphragm = 12.18 tm<br />
- Sub total moment mid span slab + add = 405.81 tm<br />
- Sub total moment mid span live load = (296.21+148.47)tm = 444.68 tm<br />
Ultimate total = (1.2*443.48)tm + (1.3*405.81)tm + (2*41.23)tm +<br />
(1.2*12.18)tm + (2*444.68)tm<br />
= 532.176tm + 527.553tm + 82.46tm + 14.616tm + 889.36tm<br />
= 2046.165tm<br />
3.2.5. Kabel Prestress<br />
a. Profil kabel<br />
Gambar 3.11. Profil kabel<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Dari data yang diberikan pada sub bab 3.2.2 dan persamaan (2.30) dapat<br />
dihitung besar jacking force maximum yang dapat diberikan kepada kabel<br />
prategang.<br />
Jacking force = 72% Ultimate Tensile Stress<br />
Kurva parabolic kabel tendon menggunakan persamaan berikut<br />
Y = AX 2 + BX + C<br />
A = ((Ymiddle + Yedge)/(L/2) 2 )<br />
B = (L * A)<br />
C = Rerata posisi strand ketika parabola kurva pada nilai Y tertentu<br />
Sehingga persamaan parabola tendon rata-rata hasil perhitungan VSL dengan<br />
cara perhitungan numerik adalah:<br />
Y = 0.003255X 2 + (-0.10285X) + 1.0375<br />
dan besar perubahan sudut kabel tendon setelah pemberian tegangan:<br />
Y’ = 0.00651X + (-0.10285) , maka<br />
tg φ = 0.00651X + (-0.10285)<br />
Maka hasil perhitungan diberikan pada tabel berikut:<br />
Tendon<br />
NOS<br />
strand<br />
edge<br />
Profil<br />
Middle<br />
Asp<br />
cm^2<br />
fu<br />
kg/cm^2<br />
% Jacking force<br />
kg<br />
7 12 150 30 0.987 19000 75 168777<br />
5 12 125 30 0.987 19000 75 168777<br />
3 12 100 15 0.987 19000 75 168777<br />
1 12 40 15 0.987 19000 75 168777<br />
2 12 40 15 0.987 19000 75 168777<br />
4 12 100 15 0.987 19000 75 168777<br />
6 12 125 30 0.987 19000 75 168777<br />
8 12 150 30 0.987 19000 75 168777<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
96 103.75 22.5 75 1350216<br />
Tabel 3.13a. Hasil perhitungan kabel (sebelum revisi)<br />
Tendon<br />
NOS<br />
strand<br />
edge<br />
Profil<br />
Middle<br />
Asp<br />
cm^2<br />
fu<br />
kg/cm^2<br />
% Jacking force<br />
kg<br />
7 12 150 30 0.987 19000 72 162025.92<br />
5 12 125 30 0.987 19000 72 162025.92<br />
3 12 100 15 0.987 19000 72 162025.92<br />
1 12 40 15 0.987 19000 72 162025.92<br />
2 12 40 15 0.987 19000 72 162025.92<br />
4 12 100 15 0.987 19000 72 162025.92<br />
6 12 125 30 0.987 19000 72 162025.92<br />
8 12 150 30 0.987 19000 72 162025.92<br />
96 103.75 22.5 72 1296207.36<br />
Tabel 3.13b. Hasil perhitungan kabel (setelah revisi)<br />
Besar nilai eksentrisitas (e) adalah melalui persamaan<br />
(e) = Yb-Ys<br />
Yb = Jarak garis netral dari bawah balok non komposit (sub bab 3.3.3)<br />
Ys = Jarak tendon dari bawah balok pada daerah tengah bentang (sub bab 3.7.1)<br />
(e) = 88.85 cm – 22.5 cm = 66.35 cm<br />
b. Gaya dongkrak awal (Initial jacking force)<br />
Pemeriksaan pada dua kondisi<br />
Saat initial di tengah bentang<br />
Tegangan atas<br />
Melalui persamaan (2.31) dapat dihitung besar gaya prategang awal pada bagian<br />
atas adalah<br />
σ top = Pi/Acp – Pi.e/Wa + Mbs/Wa<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
(Sebelum revisi)<br />
-16.44575 kg/cm 2 >= (Pi/11610cm 2 ) – (Pi. 66.35cm / 433938cm 3 ) +<br />
(400.97*10^5kgcm / 433938cm 3 )<br />
-16.44575 kg/cm 2 >= (Pi/11610cm 2 ) – (Pi. 66.35cm / 433938cm 3 ) +<br />
92.4026kg/cm 2<br />
-108.848 kg/cm 2 >= (Pi/11610cm 2 ) – (Pi. 66.35cm / 433938cm 3 )<br />
Pi >= (-108.848 kg/cm 2 + (Pi. 66.35cm / 433938cm 3 )) * 11610cm 2<br />
Pi = (Pi/12990cm 2 ) – (Pi. 66.35cm / 459498cm 3 ) +<br />
96.514kg/cm 2<br />
-112.9597 kg/cm 2 >= (Pi/12990cm 2 ) – (Pi. 66.35cm / 459498cm 3 )<br />
Pi >= (-112.9597 kg/cm 2 + (Pi. 66.35cm / 459498cm 3 )) * 12990cm 2<br />
Pi
σ bottom = Pi/Acp – Pi.e/Wb + Mbs/Wb<br />
(Sebelum revisi)<br />
232.4288 kg/cm 2
melalui persamaan (2.33) dapat dihitung besar gaya prategang awal pada bagian<br />
atas adalah<br />
σ top = Pe/Acp – (Pe.e-Mbp)/Wap + Mbp/Wac<br />
(Sebelum revisi)<br />
211.2989 kg/cm 2
Tegangan bawah<br />
Melalui persamaan (2.34) dapat dihitung besar gaya prategang saat servis pada<br />
bagian bawah adalah<br />
σ bottom = Pe/Acp – (Pe.e-Mbp)/Wbp + Mbh/Wbc<br />
(Sebelum revisi)<br />
-36.54 kg/cm 2
Asumsi awal<br />
Kehilangan gaya prategang jangka panjang<br />
Sebelum revisi = 22.257% (harus 22.257%)<br />
Setelah revisi = 19.063<br />
Dari hasil [1] dan [2] maka tidak perlu dilakukan penegangan<br />
Maka digunakan kabel prategang diam 12.7”<br />
(Sebelum revisi)<br />
Pi<br />
Pe<br />
= 1350216 kg (96 kabel)<br />
= 77.7% Pi = 1049702 kg (96 kabel)<br />
(Setelah revisi)<br />
Pi<br />
Pe<br />
= 1296207 kg (96 kabel)<br />
= 80.9% Pi = 1049112 kg (96 kabel)<br />
c. Kehilangan gaya prategang<br />
1). Kehilangan gaya prategang (jangka pendek)<br />
a. Akibat gesekan<br />
Akibat gesekan antara kabel dan selongsong mengakibatkan gaya prategang<br />
saat inisial berbeda dengan saat akhir. Besarnya gaya prategang sisa akibat<br />
gesekan sejarak X dapat dihitung dengan persamaan (2.36)<br />
Px = Po *<br />
Dengan :<br />
e<br />
−µ<br />
( α + k*<br />
x)<br />
…………………….(2.36)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Koefisien gesek µ untuk tendon yang terbuat dari bahan metal dan akan<br />
digrouting, 7 wire strand adalah 0.20<br />
Faktor pengubah sudut kabel α dari titik tensile ke x section<br />
α = 2*arctg (0.00651x + -0.10285)<br />
Koefisien wobble k untuk tendon yang terbuat dari bahan metal dan akan<br />
digrouting, 7 wire strand adalah 0.003<br />
(Sebelum revisi)<br />
Po = 75% UTS = 0.75 * 0.987cm 2 *19000kg/cm 2 = 14064.75 kg<br />
Maka besar gaya prategang sisa pada x = 31.9m<br />
-0.2(0.209rad + 0.003*31.9)<br />
P31.9 = 14064.75 kg * -0.12<br />
= 12258.31 kg<br />
(Setelah revisi)<br />
Po = 72% UTS = 0.72 * 0.987cm^2*19000kg/cm 2 = 13502.16 kg<br />
Maka besar gaya prategang sisa pada x = 31.9m<br />
-0.2(0.209rad + 0.003*31.9)<br />
P31.9 = 13502.16 kg * -0.11<br />
= 11767.97 kg<br />
b. Akibat slip aungker<br />
Slip aungker terjadi setelah pengangkeran pc strand yang terjadi pada ujung<br />
balok. Karena gesekan ini, kehilangan tidak seluruhnya terdistribusi disepanjang<br />
balok. Kehilangan akibat slip aungker yang paling besar terjadi sejauh x dari<br />
pinggir balok. Nilai x dpat ditentukan dengan menggunakan persamaan (2.37)<br />
x = d * As * ( Es / m)<br />
Dengan :<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
d = ditentukan sebesar 8 mm<br />
As = Luasan pc strad (.987 cm 2 )<br />
Es = Modulus elastisitas baja strand = 1.96 E + 06 kg/cm 2<br />
m = Kehilangan gaya prategang setiap panjang m = (Po-P)/L<br />
Po = Jacking force awal<br />
P = Gaya pada strand pada ujung bentang<br />
L = Panjang bentang = 3190 cm<br />
(Sebelum revisi)<br />
m = (Po-P)/L = (14064.75 kg-12258.31 kg) / 3190cm<br />
= 0.57kg/cm<br />
x = 8 * 0.987 * (1.96 / 0.57)<br />
= 16.53 m<br />
Gaya prategang (PA) pada x = 16.53m<br />
(Setelah revisi)<br />
-0.2(0.5455 + 0.003*16.53)<br />
= 14064.75 kg * 1.7855<br />
= 13128.59 kg<br />
m = (Po-P)/L = (13502.16 kg-11767.97 kg) / 3190cm<br />
= 0.54kg/cm<br />
x = 8 * 0.987 * (1.96 / 0.57)<br />
= 16.87 m<br />
Gaya prategang (PA) pada x = 16.87m<br />
-0.2(0.5455 + 0.003*16.87)<br />
= 13502.16 kg * 1.7855<br />
= 12584.92 kg<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
c. Pemendekan elastis<br />
Dari persamaan (2.35) kehilangan gaya prategang akibat pemendekan elastis<br />
dapat diperkirakan sehingga:<br />
ES<br />
= (Kes*Es*fcir/Ec)*As ………………(2.35)<br />
Dengan :<br />
Kes = rasio kehilangan pasca tarik dengan pratarik<br />
= untuk pasca tarik 0.5<br />
As<br />
= Luasan baja strand = 0.987 cm^2<br />
fcir = Tegangan pada beton pada pusat berat dari gaya prategang segera setelah<br />
transfer<br />
= (fbottom – ftop)*(H-ed)/H + ftop = 179.78 kg/cm^2<br />
Maka besarnya ES adalah :<br />
(Sebelum revisi)<br />
fcir = (fbottom – ftop)*(H-ed)/H + ftop = 179.78 kg/cm 2<br />
ES = ( 0.5*1.98E+6kg/cm 2 *179.78 kg/cm 2 /347052.8 kg/cm 2 )*0.987cm 2<br />
= 501.07 kg<br />
(Setelah revisi)<br />
fcir = (fbottom – ftop)*(H-ed)/H + ftop = 149.71 kg/cm 2<br />
ES = ( 0.5*1.98E+6kg/cm 2 *149.71 kg/cm 2 /347052.8 kg/cm 2 )*0.987cm 2<br />
= 417.25 kg<br />
2). Kehilangan gaya prategang (jangka panjang)<br />
a. Susut (SH)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Susutnya beton karena waktu akan mengurangi gaya prategang sehingga<br />
besar kehilangan gaya prategang akibat susutnya beton tersebut dapat dihitung<br />
dengan persamaan (3.40)<br />
SH = 8.2E-06*Ksh*Es*(1-0.06*V/S)*(100-RH)<br />
Dengan :<br />
Nilai Ksh diambil dari tabel (2.10)<br />
Ksh = 0.68 (tanpa perawatan lembab)<br />
RH = 80.0<br />
(Sebelum revisi)<br />
V/S = 2.80 Area = 11610 cm 2 Perimeter = 4141.86 cm<br />
SH = 8.2E-06 * 0.68 * 1.98E+06 * (1-0.06*2.80) * (100-80)<br />
= 204.11 kg<br />
(Setelah revisi)<br />
V/S = 3.61 Area = 12990 cm 2 Perimeter = 3596.68 cm<br />
SH = 8.2E-06 * 0.68 * 1.98E+06 * (1-0.06*3.61) * (100-80)<br />
= 199.93 kg<br />
b. Creep (CR)<br />
Rangkak yang terjadi pada beton akibat factor beban dan waktu dapat<br />
dihitung dengan persamaan (2.39) yaitu:<br />
CR = Kcr * (Es/Ec) * (fcir-fcds)<br />
Dengan:<br />
Kcr = untuk komponen beton pasca tarik nilainya 1.60<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
fcir = Tegangan dibeton pada level pusat berat baja segera setelah transfer<br />
fcds = Tegangan dibeton pada level pusat berat baja akibat semua beban mati<br />
tambahan yang berkerja setelah prategang diberikan<br />
= (Msd*e) / Ig<br />
Maka besarnya CR adalah:<br />
(Sebelum revisi)<br />
fcds = (Msd*e) / Ig = 36.67 kg/cm 2<br />
CR = 1.6 * (1.96E+06kg/cm 2 / 347052.8 kg/cm 2 ) * (179.78 kg/cm 2 –<br />
35.67 kg/cm 2 )<br />
= 1276.41 kg<br />
(Setelah revisi)<br />
fcds = (Msd*e) / Ig = 56.22 kg/cm 2<br />
CR = 1.6 * (1.96E+06kg/cm 2 / 347052.8 kg/cm 2 ) * (149.71 kg/cm 2 –<br />
56.22 kg/cm 2 )<br />
= 833.81 kg<br />
c. Relaxation (RE)<br />
Kehilangan gaya prategang akibat relaksasi baja dapat dihitung dengan<br />
menggunakan persamaan (3.41)<br />
RE = (Kre-J*(SH+CR+ES))*C<br />
Dengan:<br />
Kre = dari tabel (2.11) = 5000<br />
J = dari tabel (2.11) = 0.04<br />
C = dari tabel (2.10)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
fpi/fpu = 0.69<br />
Maka besarnya RE:<br />
(Sebelum revisi)<br />
C = dari tabel (2.10) = 0.66<br />
RE = (5000 – 0.04*(204.11kg + 1276.41kg + 501.07)) * 0.66<br />
= 179.68 kg<br />
(Setelah revisi)<br />
C = dari tabel (2.10) = 0.53<br />
RE = (5000 – 0.04*(199.93kg + 833.81kg + 417.25)) * 0.53<br />
= 155.53 kg<br />
3). Gaya prategang ditengah bentang<br />
(Sebelum revisi)<br />
Jacking force = 96 * 14064.75kg = 1350216.0 kg (75.00 %)<br />
Initial = 96 * 13095.66 kg = 1257183.2 kg (69.83%)<br />
Service = 96 * 10934.39 kg = 1049701.8 kg (58.31%)<br />
Total persentasi kehilangan jangka panjang = 22.26%<br />
(Setelah revisi)<br />
Jacking force = 96 * 13502.16kg = 1296207.4 kg (72.00 %)<br />
Initial = 96 * 12534.77 kg = 1203337.8 kg (66.84%)<br />
Service = 96 * 10928.25 kg = 1049112.1 kg (58.27%)<br />
Total persentasi kehilangan jangka panjang = 19.06%<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
4). Gaya prategang efektif<br />
Prategang efektif = Gaya prategang inisial – kehilangan prategang<br />
3.2.6. Analisa tegangan<br />
a. Tegangan saat awal<br />
(Sebelum revisi)<br />
Momen akibat berat sendiri ditengah bentang = 400.97 tm<br />
Pi (Gaya prategang awal)<br />
e (eksentrisitas)<br />
Pi * e<br />
Momen net<br />
= 1257.183 t<br />
= - 0.67 m<br />
= - 842.79 tm<br />
= - 441.81 tm<br />
Pi/A = 108.28 kg/cm 2<br />
Mnet/Wa = -101.81 kg/cm 2<br />
Mnet/Wb = 95.50 kg/cm 2<br />
Tegangan awal<br />
- top (σ t) = -6.47 kg/cm 2<br />
- bottom (σ b) = 203.78 kg/cm 2<br />
(Setelah revisi)<br />
Momen akibat berat sendiri ditengah bentang<br />
Pi (Gaya prategang awal)<br />
e (eksentrisitas)<br />
Pi * e<br />
Momen net<br />
= 443.48 tm<br />
= 1203.34 t<br />
= - 0.68 m<br />
= - 812.43 tm<br />
= - 368.95 tm<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Pi/A = 92.64 kg/cm 2<br />
Mnet/Wa = -80.29 kg/cm 2<br />
Mnet/Wb = 76.09 kg/cm 2<br />
Tegangan awal<br />
- top (σ t) = -12.34 kg/cm 2<br />
- bottom (σ b) = 168.73 kg/cm 2<br />
b. Tegangan saat transver<br />
(Sebelum revisi)<br />
Momen DL + ADL<br />
P<br />
P.e<br />
Momen 1<br />
Momen 2<br />
= 694.50 tm<br />
= 1049.7 t<br />
= - 703.7 tm<br />
= - 9.19 tm<br />
= 407.28 tm<br />
P/A = 90.41 kg/cm 2<br />
M1/Wa = -2.12 kg/cm 2<br />
M1/Wb = 1.99 kg/cm 2<br />
M2/Wa` = -35.31 kg/cm 2<br />
M2/Wb` = 62.49 kg/cm 2<br />
Tegangan saat servis<br />
- slab (σ s) = 46.94 kg/cm 2<br />
- top (σ t) = -123.61 kg/cm 2<br />
- bottom (σ b) = 29.91 kg/cm 2<br />
(Setelah revisi)<br />
Momen DL + ADL<br />
= 861.47 tm<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
P<br />
P.e<br />
Momen 1<br />
Momen 2<br />
= 1049.11 t<br />
= - 708.31 tm<br />
= 153.17 tm<br />
= 485.91 tm<br />
P/A = 80.76 kg/cm 2<br />
M1/Wa = 33.33 kg/cm 2<br />
M1/Wb = -31.59 kg/cm 2<br />
M2/Wa` = 35.07 kg/cm 2<br />
M2/Wb` = -67.55kg/cm 2<br />
Tegangan saat servis<br />
- slab (σ s) = 32.78 kg/cm 2<br />
- top (σ t) = -149.16 kg/cm 2<br />
- bottom (σ b) = 2.33 kg/cm 2<br />
Diagram tegangan ditengah bentang<br />
(Sebelum revisi)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Pi/A = 108.28 kg/cm2<br />
M/Wa = -101.81 kg/cm2<br />
top (s t) = 6.47 kg/cm2<br />
Pi/A = 108.28 kg/cm2<br />
M/Wb = 95.50 kg/cm2<br />
bottom (s b) = 203.78 kg/cm2<br />
2. Diagram tegangan saat servis<br />
Pi/A = 90.41 kg/cm2<br />
M1/Wa = 2.12 kg/cm2<br />
M2/Wa` = 35.31 kg/cm2<br />
top (s t) = 123.61 kg/cm2<br />
Pi/A = 90.41 kg/cm2<br />
M1/Wb = 1.99 kg/cm2 M2/Wb` = -62.49 kg/cm2 bottom (s b) = 29.91 kg/cm2<br />
(Setelah revisi)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Pi/A = 92.64 kg/cm2<br />
M/Wa = -80.29 kg/cm2<br />
top (s t) = 12.34 kg/cm2<br />
Pi/A = 92.64 kg/cm2<br />
M/Wb = 76.09 kg/cm2<br />
bottom (s b) = 168.73 kg/cm2<br />
2. Diagram tegangan saat servis<br />
Pi/A = 80.76 kg/cm2<br />
M1/Wa = 33.33 kg/cm2 M2/Wa` = 35.07 kg/cm2 top (s t) = 149.16 kg/cm2<br />
Pi/A = 80.76 kg/cm2<br />
M1/Wb = 31.59 kg/cm2 M2/Wb` = -67.55 kg/cm2 bottom (s b) = 2.33 kg/cm2<br />
3.3. Prosedur Kerja Stressing<br />
3.3.1. Pekerjaan Instalasi<br />
Pemasangan strand mengikuti pekerjaan pembesian balok. Tahapan pekerjaan<br />
pemasangan strand adalah sebagai berikut :<br />
1. Pemasangan scaffolding<br />
2. Pemasangan formwork / bekisting<br />
3. Pemasangan tulangan memanjang balok<br />
4. Menentukan ordinat tendon prestress sesuai gambar kerja. Ordinat diukur dari<br />
dasar bekisting balok ke as tendon atau bagian bawah tendon. Titik ordinat<br />
tersebut ditandai / marking dengan menggunakan cat atau spidol.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
5. Memasang support bar dengan cara mengikat support bar ke tulangan geser /<br />
sengkang berdasarkan posisi yang telah dimarking<br />
6. Menyambung duct sesuai dengan tipe dan panjang tendon yang direncanakan<br />
dengan menggunakan coupler duct dan cloth tape<br />
7. Memasukkan duct kedalam tulangan balok, kemudian duct diikat ke support bar<br />
dengan menggunakan kawat ikat.<br />
8. Memasang casting pada posisi angkur hidup, sebelumnya casting dipasang<br />
terlebih dahulu pada box casting yang terbuat dari multiplek<br />
9. Memasang bursting steel pada posisi angkur hidup dan angkur mati. Bursting<br />
steel merupakan tambahan penulangan pada saat stressing<br />
10. Menyambung duct ke casting dengan menggunakan cloth tape. Cloth tape<br />
berfungsi untuk mencegah masuknya air semen kedalam duct<br />
11. Memasukkan strand kedalam duct dengan cara menusuk strand satu persatu dari<br />
arah angkur mati ke arah angkur hidup hingga tercapai jumlah strand sesuai<br />
dengan rencana. Untuk tendon panjan > 50 meter maka strand dapat dimasukkan<br />
melalui tengah bentang<br />
12. Memasang u-plate untuk angkur mati tipe u. Sedangkan untuk angkur mati tipe-h<br />
dapat langsung dipasang sesuai dengan posisi dalam gambar kerja<br />
13. Memasang grout vent dan pe grout untuk lubang inlet / outlet saat grouting<br />
14. Pembuatan stressing pocket (lubang untuk stressing) berdasarkan ukuran dan tipe<br />
tendon stressing<br />
15. Inspeksi bersama kontraktor dan konsultan untuk memeriksa ordinat tendon<br />
prestress dan kelengkapan aksesorisnya<br />
16. Persetujuan dari kontraktor / konsultan, kemudian pengecoran<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3.3.2. Pekerjaan Stressing<br />
1. Ijin pelaksanaan stressing dari Main kontraktor dengan dilampiri hasil pengujian<br />
kuat tekan beton.<br />
2. Pembongkaran bekisting pada stressing pocket hingga posisi casting terbuka dan<br />
benar-benar bersih dari sisa-sisa pengecoran<br />
3. Persiapan peralatan stressing pada titik-titik penarikan dan lampu penerangan jika<br />
stressing dilakukan pada malam hari atau pada area yang kurang terang<br />
4. Pemasangan platform stressing dan penggantung jack<br />
5. Pemasangan anchor block sesuai dengan tipe tendon<br />
6. Memasang wedges / baji pada lubang-lubang anchor block. Wedges terlebih<br />
dahulu dilumuri dengan grease / gemuk.<br />
7. Memasang chair dibelakang anchor block agar posisi wedges bebas pada saat<br />
penarikan<br />
8. Stressing jack dipasang dan dirapatkan kearah casting sehingga posisi casting,<br />
anchor head dan stressing head rapat.<br />
Gambar 3.12. Pekerjaan persiapan pra stressing<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
9. Mempersiapkan form-form pencatatan hasil penarikan, alat tulis dan kalkulator.<br />
Kemudian menghubungkan hydraulic pump dengan power listrik untuk<br />
pelaksanaan stressing<br />
10. Selama stressing dicatat pembacaan manometer dan perpanjangan strand yang<br />
terjadi pada formulir stressing.<br />
11. Data yang tercatat dibandingkan dengan perhitungan teoritis dan ada batasan<br />
bahwa deviasi terhadap teoritis tidak boleh lebih (+) atau kurang (-) dari 7%.<br />
12. Jika terjadi deviasi kurang dari (-) 7%, maka llangsung diadakan penarikan ulang<br />
tanpa melepas / menghilangkan gaya yang sudah ada. Dan jika terjadi deviasi<br />
lebih besar dari (+) 7%, maka hasil stressing akan digambarkan pada sebuah<br />
grafik untuk melihat penyebab terjadinya penyimpangan tersebut.<br />
13. Hasil pencatatan stressing akan diserahkan kepada pihak konsultan pengawas<br />
untuk dievaluasi dan pekerjaan selanjutnya baru dapat dilaksanakan setelah<br />
pekerjaan stressing disetujui dan diterima oleh pengawas.<br />
14. Pekerjaan selanjutnya adalah menutup anchor block / barrel dengan adukan<br />
semen untuk persiapan pekerjaan grouting.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3.3.3. Stressing Method<br />
anchor<br />
anchor head<br />
baji<br />
Pemasangan anchor head dan baji drat<br />
dongkrak<br />
Penyetelan dongkrak<br />
Stressing<br />
Proses pengikatan baji drat<br />
Gambar 3.13. Metode stressing<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3.3.4. Pekerjaan Grouting<br />
Grouting adalah proses pengisian rongga udara antara strand dengan duct dan<br />
rongga pada bagian dalam casting dengan bahan grout. Tujuannya adalah untuk<br />
menjaga bahaya korosi juga untuk mengikat strand dengan beton disekelilingnya<br />
menjadi satu kesatuan. Digunakan campuran semen dengan air dan ditambahkan non<br />
shrinkage additives.<br />
1. Ijin pelaksanaan grouting<br />
2. Persiapan material grouting diantaranya semen PC, air bersih dan additive.<br />
Banyaknya material disesuaikan dengan komposisi yang telah disetujui<br />
3. Persiapan lubang-lubang inlet dan outlet serta membersihkan jika ada sumbatan<br />
pada lubang tersebut<br />
4. Air dimasukkan kedalam mixer, disusul semen PC dan additive kemudian diaduk<br />
hingga mencapai campuran yang homogen.<br />
5. Grout pump dihubungkan dengan lubang inlet dengan menggunakan hose dan<br />
selang grouting<br />
6. Mortar grouting dipompa kedalam tendon melalui lubang inlet hingga keluar<br />
melalui lubang outlet benar-benar kental lalu tutup lubang tersebut beberapa saat.<br />
Gambar 3.14. Proses grouting PC U girder<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
7. Setelah tekanan pada manometer grout pump mencapai 5 Mpa, tekuk PE grout<br />
pada lubang inlet dan ikat dengan kawat ikat sehingga rapat<br />
8. Setelah hasil grouting diterima maka strand pada stressing lenght dapat dipotong<br />
setelah 12 jam<br />
Gambar 3.15. Pemotongan kabel strand<br />
3.4. Prosedur Kerja Erection Girder<br />
Erection PC U Girder dengan menggunakan sistem Portal Hoise merupakan<br />
pengembangan dari sistem Mobile Crane, dimana karena faktor lokasi dan juga biaya<br />
pelaksanaan maka untuk mengatasinya dengan cara membuat peralatan pengganti<br />
Mobile Crane. Langkah-langkah untuk melaksanakan pekerjaan erection PC U<br />
Girder dengan sistem portal hoise adalah sebagai berikut :<br />
2.6.4. Sistem erection PC U Girder<br />
Sistem erection PC U Girder dilakukan dengan mengangkat girder ke atas<br />
pier jembatan layang dengan mengunakan portal hoise.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 3.16. Model portal hoise<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
2.6.5. Pemasangan Portal Hoise<br />
1. Memasang kaki portal diaspal atau ditanah dengan diberi alas pondasi dengan<br />
tinggi serta lebar portal disesuaikan dengan ukuran jembatan layang<br />
2. Mesin gantry pengangkat memakai roda trolly dipasang diatas portal untuk<br />
pengangkatan dan penggeseran girder<br />
3. Pemasangan portal dilakukan oleh subkon pembuat portal hoise, hingga siap<br />
difungsikan.<br />
4. Portal hoise crane bisa bergerak ke arah memanjang dan arah melintang jalan.<br />
5. Jarak Hoise crane terhadap pilar menyesuaikan titik angkat girder. Posisi portal<br />
masing-masing berada diatas titik angkat girder.<br />
3.4.3. Pengangkatan girder memakai gantry crane<br />
1. Sling angkat mesin gantry crane dikaitkan ke titik angkat girder<br />
2. Mesin gantry crane dengan tenaga motor elektrik mengangkat girder keatas pier<br />
sampai posisi girder sejajar dengan tinggi pier<br />
3. Pengangkatan girder dilakukan pelan-pelan, dilihat ketepatan posisinya.<br />
4. Pengangkatan ujung-ujung girder secara bersamaan.<br />
5. Pengangkatan girder sesuai urutan pengangkatan.<br />
Gambar 3.17. Pengangkatan balok PC U girder<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3.4.4. Menggeser girder dan menempatkan ke posisi dudukannya<br />
1. Trolly Gantry crane dengan tenaga motor elektrik berjalan membawa girder<br />
keatas pier<br />
2. Girder digeser sampai pada posisi letaknya<br />
3. Memastikan posisi girder sudah tepat pada letaknya<br />
4. Lantai dudukan bearing harus benar-benar rata<br />
5. Memasang bearing pad harus sesuai dengan tanda yang telah dibuat<br />
6. Girder diturunkan pelan-pelan dan dilihat ketepatan posisinya<br />
Gambar 3.18. Proses penggeseran balok PC U girder ketempatnya<br />
3.4.5. Finishing dengan memasang brussing pengaman girder<br />
1. Mengontrol ulang untuk memastikan letak serta posisi girder terpasang dengan<br />
sempurna<br />
2. Jika dirasa pemasangan girder sudah benar-benar sempurna maka dapat dipasang<br />
pengaman brussing dengan menggunakan besi beton dilas antara back wall<br />
dengan shear konektor.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3.4.6. Pemindahan alat ke pier / pilar selanjutnya<br />
1. Menggeser portal hoise ke posisi antar pilar yang selanjutnya akan dilakukan<br />
pekerjaan erection<br />
2. Melakukan proses erection dari awal kembali untuk pekerjaan erection pilar<br />
selanjutnya<br />
Pelaksanaan pekerjaan erection di FO Amplas harus direncanakan dengan baik<br />
sehingga berjalan dengan lancar dan aman. Dari step pekerjaan yang telah dijelaskan<br />
diatas, maka pekerjaan erection PC U Girder pada proyek FO Amplas dilaksanakan<br />
secara 2 tahap, yaitu :<br />
1. Pengangkatan PC U Girder sebelah Utara<br />
2. Pengangkatan PC U Girder sebelah Selatan<br />
Pelaksanaan erection yang dilakukan dengan 2 tahap berfungsi agar lalu<br />
lintas kendaraan tidak terganggu, oleh karena bentang portal hoise crane yang besar<br />
dan menggunakan jalan sebagai tumpuannya.<br />
Portal erection<br />
Jalur selatan<br />
Jalur utara<br />
Stok girder<br />
Gambar 3.19. Perletakan portal hoise crane sesuai kondisi aktual<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Pengaturan letak balok girder untuk pekerjaan erection PC U Girder pada<br />
tahap 1 sebelah utara dapat dilihat pada gambar 3.20<br />
Gambar 3.20. Pengaturan lalu jalur lintas kendaraan<br />
Stok U Girder direncanakan setengah ditempatkan di sebelah utara yaitu G3<br />
tengah dan G4 tepi, setengah lagi ditempatkan di sebelah selatan yaitu G1 tepi dan<br />
G2 tengah. Perletakan girder dibawah pier head untuk mengoptimalkan ruang yang<br />
dipakai. Setelah tahap persiapan telah selesai maka pelaksanaan pekerjaan erection<br />
PC U girder dapat dilaksanakan sebagai berikut :<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
a. Tahap 1 Pengangkatan PC U Girder sebelah utara<br />
1 2<br />
3 4<br />
Gambar 3.21a. Pengangkatan U Girder tahap 1<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
5 6<br />
7 8<br />
Gambar 3.21b. Pengangkatan U Girder tahap 1<br />
Pada pelaksanaan pekerjaan erection tahap 1 ini portal hoise diletakkan<br />
diantara pier head yang akan dierection dan diletakkan lebih ke utara untuk<br />
mengangkat girder yang berada disebelah utara. Mesin gantry digerakkan hingga<br />
berada diatas U girder yang akan diangkat yaitu bentang tengah yang berada di tepi<br />
stock girder (G3). Setelah dipasang sling angkat kemudian girder diangkat untuk<br />
digeser keluar dari bawah pier head dan diangkat hingga melampaui tinggi pier head.<br />
Kemudian girder yang diangkat digeser dengan mesin gantry ke posisi dudukannya<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
yaitu bentang tengah. Setelah girder berada diposisinya dan telah aman, maka<br />
dilanjutkan untuk mengangkat girder ke dua untuk bentang tepi utara (G4) dengan<br />
langkah yang sama.<br />
b. Tahap 2 Pengangkatan PC U Girder sebelah selatan<br />
Pada pelaksanaan pengangkatan girder tahap 2 di sebelah selatan, maka jalur lalu<br />
lintas kendaraan harus diatur sesuai rencana agar pelaksanaan pekerjaan erection<br />
dapat berjalan dengan lancar, selain itu juga agar lalu lintas lancar dan aman.<br />
Setelah persiapan telah selesai dilanjutkan pelaksanakan erection U girder<br />
tahap 2 sebelah selatan, yaitu sebagai berikut :<br />
1 2<br />
Gambar 3.22a. Pengangkatan U Girder tahap 2<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3 4<br />
5 6<br />
7 8<br />
Gambar 3.22b. Pengangkatan U Girder tahap 2<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
9<br />
Gambar 3.22c. Pengangkatan U Girder tahap 2<br />
Pada pelaksanaan pekerjaan erection tahap 2 ini portal hoise yang berada<br />
diutara digeser ke selatan untuk mengangkat U girder sebelah selatan. Mesin gantry<br />
digerakkan hingga berada diatas U girder yang akan diangkat yaitu bentang tengah<br />
yang berada di tepi stock girder (G2). Setelah dipasang sling angkat kemudian girder<br />
diangkat untuk digeser keluar dari bawah pier head dan diangkat hingga melampaui<br />
tinggi pier head. Kemudian girder yang diangkat digeser dengan mesin gantry ke<br />
posisi dudukannya yaitu bentang tengah. Setelah girder berada diposisinya dan telah<br />
aman, maka dilanjutkan untuk mengangkat girder ke dua untuk bentang tepi utara<br />
(G1) dengan langkah yang sama.<br />
Setelah semua U girder pada bentang yang dierection telah selesai maka<br />
dilanjutkan untuk erection pada pilar-pilar yang lain selanjutnya dengan<br />
menggerakkan atau menggeser portal hoise ke pilar yang akan dierection<br />
selanjutnya.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 3.23. Perpindahan portal hoise menuju bentang lain<br />
1 2<br />
3 4<br />
5<br />
Gambar 3.24. Proses erection U Girder tampak dari samping<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3.5. Pembahasan<br />
Pembangunan proyek Flyover Amplas merupakan pembangunan Flyover kedua<br />
setelah Flyover Pulo Brayan di kota Medan. Kondisi kota Medan yang masih<br />
terbilang tertinggal untuk masalah infra struktur jalan dibandingkan dengan kota<br />
besar lain di Indonesia membuat kemunculan hal-hal baru dalam proyek terasa asing<br />
bahkan ditelinga sebagian masyarakat awam di kota ini.<br />
Proses pembangunan Flyover ini cukup membuat banyak gangguan dalam<br />
perjalanan. Lebar badan jalan yang menyempit dengan kondisi badan jalan rusak<br />
parah membuat para pegguna jalan harus rela antre berjam-jam untuk melewati<br />
peggalan jalan ini.<br />
Gambar 3.25. Kondisi lokasi kerja proyek Flyover Amplas<br />
Kondisi ruang yang ada dilokasi proyek yang terbatas disebabkan oleh lahan<br />
yang belum bebas dengan volume lalu lintas yang tinggi tanpa ada jalan alternatif<br />
lain. Diperkirakan ruang yang ada dilokasi proyek untuk melakukan pekerjaan<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
erection PC U Girder adalah 600 – 800 m 2 antar Pier Head. Sehingga diperlukan<br />
metode erection yang optimal dalam penggunaan ruang.<br />
Beberapa pekerjaan penting dalam lingkup pekerjaan pembangunan flyover ini<br />
semakin menambah panjangnya antre-an kendaraan. Pekerjaan erection girder<br />
misalnya, untuk pelaksanaan pekerjaan ini diperlukan lahan yang tidak kecil.<br />
Pekerjaan Erection PC U Girder merupakan pekerjaan untuk menempatkan balokbalok<br />
U Girder ke Pier Head. Proyek ini merupakan proyek pertama di Medan yang<br />
menggunakan U Girder sebagai balok / beam<br />
Metode untuk melakukan pekerjaan erection PC U Girder ini bermacam-macam<br />
beberapa diantaranya yaitu metode launcher, metode portal hoise / gantry crane, dan<br />
metode mobile crane. Metode erection tersebut masing-masing memiliki keuntungan<br />
dan kelemahan baik dari segi cost, quality dan time. Pada proyek Flyover Amplas<br />
digunakan metode erection dengan portal hoise.<br />
Namun, proses panjang ini bertujuan akhir yang sangat masyarakat kota medan<br />
harapkan, dengan terselesaikannya jembatan ini maka lalu-lintas di persimpangan<br />
Amplas tidak lagi pada seperti dahulu. Pengguna jalan yang tidak perlu ke terminal<br />
terpadu Amplas dapat menggunakan jembatan ini untuk langsung menuju jalan tol<br />
misalnya.<br />
3.5.1. Alasan pemilihan PC U Girder<br />
Precast Concrete U girder merupakan desain bentuk girder yang masih baru<br />
digunakan pada bangunan structural jembatan di Indonesia. Girder bentuk U ini<br />
masih jarang dijumpai dikota-kota besar di Indonesia, di Jakarta jumlah flyover yang<br />
menggunakan bentu U sebagai girder juga masih 1 unit.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Pada dasarnya perencanaan pemilihan bentu U sebagai bentuk girder merupakan<br />
kuasa mutlak perencana (dalam proyek ini konsulta perencana adalah Departemen<br />
Pekerjaan Umum). Dari perencana diketahui pemilihan bentuk U ini hanya<br />
merupakan pertimbangan dari segi estetika, namun setelah dilakukan penelitian<br />
terhadap bentuk lain ternyata ada beberapa pertimbangan sehingga bentuk U yang<br />
digunakan dalam proyek ini. Untuk itu perlu diketahui profil bentuk girder yang<br />
biasa digunakan pada flyover.<br />
3.5.1.1. Steel Girder<br />
Steel girder merupakan girder dari bahan baja yang biasanya digunakan sebagai<br />
girder pada daerah yang tidak dimungkinkan menggunakan girder concrete.<br />
Girder steel jarang digunakan karena selain mengeluarkan biaya pelaksanaan<br />
pemasangan, baja juga memerlukan biaya selama perawatan dan belum termasuk<br />
biaya galvanis. Untuk pekerjaan galvanis baja, campuran yang baik adalah<br />
dengan proses hot dep galvanish. Cara ini lebih tahan lama mengantisipasai<br />
korosi dibanding dengan cold dep galvanish.<br />
Namun untuk daerah kerja yang tidak memungkinkan dilakukan pekerjaan girder<br />
beton seperti pada persimpangan padat lalu-lintas dengan lalu-lintas yang tidak<br />
mungkin untuk dialihkan untuk pkerjaan erection, atau daerah tengah laut, maka<br />
steel girder merupakan alternatif akhir yang dapat diambil.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3.5.1.2. Concrete Girder<br />
a. PC Voided Slab<br />
Precast Concrete Voided slab merupakan girder flyover yang menggabungkan<br />
fungsi girder sekaligus slab. Girder jenis ini biasanya digunakan pada jembatan<br />
berbentang pendek. Dalam spesifikasi produksi diterangkan bahwa bentang<br />
terpanjang untuk girder jenis ini adalah tidak lebih dari 17 m dengan mutu beton<br />
800 kg/cm2.<br />
Girder jenis ini tidak mungkin digunakan pada proyek FO Amplas, bentang<br />
terkecil girder yang dibutuhkan pada proyek ini adalah 31.9 m.<br />
b. Box girder<br />
Gambar 3.26. PC Voided Slab<br />
Box girder merupakan bentuk girder yang paling baik untuk pekerjaan flyover,<br />
karena box girder memiliki keuntungan unik tersendiri dari bentuk girder lainnya.<br />
Box girder dalam spesifikasi produksi tidak memiliki batasan panjang bentang.<br />
Dalam proses tahapan pekerjaan, box girder terlebih dahulu mengalami proses<br />
erection, dan diangkat per-segmental. Proses stressing dilakukan setelah tahapan<br />
erection. Stressing dibagi dalam tiga tahapan:<br />
a). Tahapan pertama adalah stressing pengikatan, tujuannya agar girder tidak<br />
terlepas dari pier head setelah proses erection.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
). Tahapan kedua adalah stressing pemberian beban kerja pada beban prategang.<br />
Pada tahapan ini proses stressing berfungsi juga sebagai pengikat antar<br />
segmen box girder, dan beban kerja yang diberikan merupakan beban kerja<br />
sebagian.<br />
c). Tahapan ketiga adalah stressing pemberian beban kerja penuh. Pada tahap inilah<br />
beban kerja penuh diperhitungkan sekaligus mengikat seluruh segmen<br />
box girder per delatasi rencana.<br />
Box girder sengaja dirancang mampu memikul lebar slab hingga 3 (tiga) kali<br />
lebar pier head. Sayap atas box girder mampu memiliki lebar hingga 2 (dua) kali<br />
lebar tutup box. Kondisi ini membuat pekerjaan pengecoran slab tidak<br />
memerlukan perancah sehingga tidak mengganggu lalu-lintas dibawahnya.<br />
Bentuk box girder cukup memenuhi nilai estetika pada bangunan flyover<br />
sehingga penggunaannya mampu menambah keindahan kota, bahkan pada satu<br />
kota di Indonesia telah menjadikan flyover dengan girder ini menjadi icon baru<br />
kota tersebut.<br />
Namun bentuk box girder yang sangat besar membuat pekerjaan pemindahan<br />
girder dari pabrik (tidak mungkin cast in place) menjadi sangat rumit. Diperlukan<br />
suatu kendaraan khusus pengangkat girder yang kendaraan tersebut tidak tersedia<br />
dikota Medan. Jika-pun ada, maka proses pemindahan saat girder dalam<br />
perjalanan juga akan membuat masalah lalu-lintas (macet) dikarenakan<br />
kendaraan tersebut sangat panjang dan lambat.<br />
Selai itu pekerjaan erection box girder memerlukan helpping support yang<br />
pembuatannya memerlukan biaya cukup mahal. Kostruksi helpping support<br />
berupa konstruksi portal baja dan hoise yang saat proses erection diperlukan juga<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
antuan mobile/crawl crane. Penggunaan alat-alat tersebut tentu meningkatkan<br />
biaya erection girder.<br />
c. PC I girder<br />
Gambar 3.27. Concrete Box girder<br />
Precas Concrete I girder merupakan bentuk yang paling banyak digunakan untuk<br />
pekerjaan balok flyover. Di kota Medan PC I girder digunakan sebagai beam<br />
pada flyover Pulo Brayan. Di flyover Amplas PC I girder mungkin untuk<br />
digunakan sebagai beam jembatan.<br />
Profil PC I girder berbentuk penampang I dengan penampang bagian tengah lebih<br />
langsing dari bagian pinggirnya. Penampang I memiliki bentuk ber-inersia besar,<br />
sehingga biasanya (dari hasil analisa) merupakan penampang yang ekonomis.<br />
PC I girder juga memiliki berat sendiri yang relatif lebih ringan per unitnya.<br />
Dapat dilihat secara visual bahwa bentuk penampanya jauh lebih kecil dibanding<br />
dengan PC U girder. Berat per unit girder berpengaruh besar pada metode<br />
pekerjaan perlakuan terhadap girder. Mungkin untuk pekerjaan stressing PC I<br />
girder juga memerlukan sistem post-tension, tetapi untuk pekerjaan erection tidak<br />
hanya dengan portal hoise juga mobile crane dapat digunakan sebagai alat<br />
erection. Berat sendiri PC I girder untuk tinggi penampang sama tidak lebih dari<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
80 ton, mobile crane kapasitas 50 ton cukup untuk digunakan dalam proses<br />
erection girder.<br />
Harga per-unit PC I girder lebih murah dari harga per-unit PC U girder. Hal ini<br />
dikarenakan proses produksi yang dilakukan untuk PC I girder memiliki tingkat<br />
kesukaran rendah, dan volume beton yang tidak terlalu banyak (dibanding<br />
dengan bentuk lain dengan lebar bentang yang sama). Namun karena lebarnya<br />
yang cukup kecil maka harus digunakan jumlah unit yang banyak disetiap lebar<br />
pier ke pier. Untuk proyek FO Amplas, jika digunakan PC U girder berjumlah 4<br />
(empat) unit maka untuk lebar pier ke pier yang sama diperlukan 8 (delapan) unit<br />
PC I girder.<br />
Bentuk PC I girder yang langsing akan sangat berbahaya jika bentang-nya besar.<br />
Biasanya PC I girder ideal digunakan untuk bentang hingga 20m. PC I girder<br />
dengan bentang lebih dari itu sangat ber-resiko baik saat proses setting stressing<br />
maupun erection girder. Pada FO Amplas bentang girder terkecil 31.9 m, jika<br />
digunakan PC I girder bentang 31.9 m maka saat proses setting untuk stressing<br />
girder segmental I akan mudah terguling dan patah. Pengangkatan PC I girder<br />
yang telah di-stressing ber-resiko besar untuk terguling dan atau patah saat proses<br />
erection. Setelah duduk di atas bearing pad-pun harus diberi breasing yang kuat<br />
antara unit per unit agar tidak terguling.<br />
Selain alasan teknis diatas, bentuk ini cukup kaku dan kurang memenuhi unsur<br />
estetika yang juga diperlukan dalam perencanaan untuk menambah keindahan<br />
penampilan kota.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 3.28. PC I Girder<br />
d. PC U girder<br />
Bentuk PC U girder adalah bentuk/konsep baru yang mulai dipopulerkan<br />
belakangan ini. Precast Concrete U Girder belum banyak digunakan sebagai<br />
beam girder flyover. Di kota Medan baru FO Amplas yang menggunakan PC U<br />
sebagai girder, di Jakarta juga baru 1 (satu) flyover yang menggunakan bentuk<br />
ini.<br />
PC U merupakan modifikasi bentuk box girder dalam bentuk dan ukuran yang<br />
lebih kecil. Tidak seperti PC I girder yang langsing, PC U memiliki bentuk badan<br />
yang lebih lebar namun pada bagian tengah bentang penampangnya juga cukup<br />
langsing (untuk tinggi yang sama dengan I girder).<br />
Menurut spesifikasi produksi girder bahwa PC U masih ideal diproduksi hingga<br />
bentang 42 m. Bentang pier ke pier pada proyek FO Amplas minimum 31.9 m<br />
masih ideal untuk dproduksi. Proses pekerjaan produksi yang jauh lebih rumit<br />
dan jumlah volume beton yang banyak menjadikan harga PC U girder lebih<br />
mahal dibandingakan PC I girder per-unit-nya.<br />
Lebar PC U yang telah di rencanakan tidak langsing menyebabkan jumlah PC U<br />
yang digunakan lebih sedikit jumlahnya dari pada PC I girder (hemat hingga 50%<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
uit PC I girder). Karena bentuk dan ukurannya yang lebih besar maka berat<br />
sendiri per unit-nya juga lebih besar dari PC I girder.<br />
Pada proses setting pra stressing, PC U girder lebih aman dari PC I. Karena<br />
luasan sentuhnya lebih besar maka kecil kemungkinan PC U girder untuk<br />
terguling. Dan saat setelah girder telah memduduki bearing pad, breasing<br />
pengaman dapat dibuat hanya pada lokasi tertentu saja. Mobilisasi dari pabri<br />
produksi bentu U girder terbilang mudah. Girder segmental dapat diangkat oleh<br />
kontainer dan diturunkan oleh gantri angkat.<br />
Bentuk PC U yang mirip dengan box girder cukup memenuhi nilai estetika<br />
jembatan jika dibandingak dengan PC I yang kaku dan terlalu tegas, sehingga<br />
dengan penggunaan PC U sebagai beam pada FO Amplas diharap dapat<br />
meningkatkan keindahan kota Medan.<br />
Seperti dijelaskan pada PC I girder, maka berat sendiri PC U girder yang<br />
mencapai 135 ton per unit-nya membuat pemilihan metode kerja erection girder<br />
lebih teliti. Penggunaan mobile crane tentu tidak mungkin karena diperlukan<br />
mobile crane kapasitas 150 ton yang armada-nya tidak tersedia dikota Medan.<br />
Penggunaan portal dan hoise harus dengan portal termodifikasi. Selain itu proses<br />
erection yang dilakukan memakan waktu lebih lama dibandingkan dengan PC I<br />
girder.<br />
FO Amplas memerlukan konstruksi girder yang mampu memenuhi beban<br />
rencana jembatan, efektif dalam pekerjaan dengan resiko pelaksanaan minimum,<br />
ekonomis, namun tetap memenuhi nilai-nilai estetika bangunan struktural. Setelah<br />
membandingkan kelima bentuk dan jenis girder diatas maka PC U girder sangat<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
efektif dan efisien penggunaanya untuk kondisi aktual lapangan yang diharapkan FO<br />
Amplas.<br />
3.5.2. Stressing metode post-tension oleh VSL<br />
Sistim penarikan post tension dilakukan karena pertimbangan banyak hal, yaitu:<br />
a. Lokasi kerja<br />
Seperti yang telah dibahas pada sub bab yang lalu bahwa lokasi kerja pada<br />
proyek ini amatlah terbatas. Pekerjaan penarikan pre tension memerlukan lokasi<br />
pengecoran ditempat yang luas. Kalau-pun dilakukan dipabrik, pasti akan sangat<br />
susah dalam mobilisasi mengingat panjang bentang girder minimum 31.9m. Jika<br />
melihat kondisi lokasi kerja seperti ini, maka system penarikan yang paling<br />
sesuai adalah system penarikan post tension<br />
b. Posisi tendon<br />
Dalam perhitungan dasar telah terlihat bahwa tendon direncanakan berbentuk<br />
melengkung dengan persamaan parabola tendon tertentu. Bentuk ini harus<br />
dilaksanakan sesuai dengan rencana tanpa boleh berubah. Pekerjaan penarikan<br />
pre tension akan sulit mencapai bentuk tendon parabola. Dalam pelaksanaannya<br />
penarikan system pre tension akan menghasilkan bentuk tendon yang lurus.<br />
Dengan penggunaan system penarikan post tension maka bentuk tendon dapat<br />
distel pada saat pra pengecoran girder, sehingga bentuk tendon rencana dapat<br />
dicapai. Jadi berdasarkan bentuk tendon-nya cara penarikan yang lebih sesuai<br />
untuk proyek ini adalah system penarikan post tension<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
c. Kemudahan peaksanaan<br />
Dalam proses pengerjaan penarikan post tension, proses penarikan dapat<br />
dilakukan di lokasi proyek, dan proses stressing dapat dilakukan tepat dibawah<br />
lokasi kerja akan dilakukan erection girder tersebut. Artinya mobilisasi girder<br />
yang telah selesai distressing tidak diperlukan (kecuali stressing tidak dilakukan<br />
dekat lokasi erection) dan akan lebih mudah saat akan dilakukan erection girder.<br />
Namun jika penarikan dilakukan secara pre tension, maka pasca penarikan dan<br />
pengecoran harus memobilisaasi girder dari tempat yang jauh (dari tempat<br />
pabrikasi) yang tentu akan memerlukan cost yang besar pula.<br />
Peroses stressing dilakukan oleh VSL (Vorspann System Losinger) dengan<br />
menggunakan metode Vorspann. Ada tiga metode stressing, yaitu:<br />
a. Dickerhoff & Widmann AG (DYWIDAG-strand prestressing method)<br />
b. SUSPA span beton GmbH (BBRV-SUSPA EX-30 to EX-60)<br />
c. VORSPANN-TECHNIK GmbH (strand prestressing method VT-CMM D)<br />
Dari ketiga metode prestressing diatas, ada beberapa perusahaan yang<br />
menggunakannya sebagai metode kerja yaitu:<br />
a. Freyssinet (DYWIDAG)<br />
Freyssinet menggunakan standart kerja DYWIDAG dalam DSI (DYWIDAG<br />
System Internasional). Bagi DSI ini yang paling penting adalah propertis<br />
mekanik strand harus sama baiknya dengan perlindungan terhadap korosi strand<br />
tersebut, sehingga DSI melapisi strand-nya dengan bahan pelindung yang dikenal<br />
dengan nama Epoxi Coated Strand. Pemberian bahan coat (coating) pada strand<br />
tidak mempengaruhi kapasitas dan efisiensi pengangkurannya. Dan untuk duct,<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
digunakan polythylene (PE) atau polypropylene (PP) sebagai bahan coat agar<br />
terlindung dari karat.<br />
Strand yang digunakan sesuai standart ASTM A 416 dan standart perhitungan<br />
gaya mengacu pada ASTM, AASHTO, BS, Eurocode, DIN, Austrian Code, SIA,<br />
FIP, EOTA.<br />
Gambar 3.29. Bahan pelapis duct DSI [DSI.com]<br />
Angker hidup dengan dua bagian ditarik diutamakan penggunaannya pada tendon<br />
longitudinal pada balok dan jembatan. Piringan baji dan badan konik angker<br />
selalu terrencana dengan tiga beban transfer mengenalkan gaya prestress secara<br />
kontiniu kepada strand dengan luasan medan minimal. Separasi angker dan<br />
piringan baji memungkinkan untuk memasukkan strand setelah pengecoran<br />
beton. Pusat piringan baji pada angker, dirakit dan diinstalasi secara konsisten<br />
setara dengan penegangan tanpa kesalahan.<br />
Gambar 3.30. Angker multi strand DSI [DSI.com]<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Multiplane Anchorage MA<br />
stressing anchorage<br />
dead end anchorage<br />
accessible<br />
not accessible<br />
yes yes yes<br />
coupling<br />
ultimate load [kips/kN]<br />
from<br />
to<br />
yes 287/1,302 2,168/9,644<br />
pocket former for each anchorage system on request<br />
Tabel 3.14. Angker multi strand DSI [DSI.com]<br />
Angker mati terutama digunakan pada tendon prefabrikasi, juga mungkin untuk<br />
merakit angker ini ditempat. Strand berubah bentuk plastik untuk memastikan<br />
keamanan beban transfer diatas kapasitas ultimate pada daerah kepala lekat, telah<br />
terbukti aplikasi pada saat statis sebaik saat dinamik. Tergantung syarat batas,<br />
bentuk flat atau kepala lekatan angker yang sangat besar juga tersedia.<br />
Gambar 3.31. Dead end anchor (angker mati) DSI [DSI.com]<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Bond Head Anchorage ZF/ZR<br />
stressing anchorage<br />
dead end anchorage<br />
accessible<br />
not accessible<br />
no no yes<br />
coupling<br />
ultimate load (0.5) [kips/kN]<br />
from<br />
to<br />
no 41.3/184 1,115/4,961<br />
coupling<br />
ultimate load (0.6) [kips/kN]<br />
from<br />
to<br />
no 58.6/261 1,582/7,037<br />
Tabel 3.15. Dead end anchor DSI [DSI.com]<br />
Instalasi<br />
DSI membagi dua metode memasukkan strand ke-duct-nya. Kedua metode<br />
tersebut dibagi berdasarkan pada kondisi akses struktur dan kondisi kerja<br />
a) Pushing<br />
Pushing (mendorong) strand kedalam duct pada lokasi kerja merupakan<br />
cara yang paling ekonomis dan dapat dilakukan sebelum dan sesudah<br />
pengecoran beton. Peralatan pushing dapat menginstalasi dengan<br />
dikendalikan oleh remote disertai pipa penghubung fleksibel pada titik<br />
pemasukan strand. Kecepatan alat ini cukup tinggi mencapai 8m/s dan<br />
membutuhkan lebih sedikit pekerja.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 3.32. Alat pendorong kabel strand DSI [DSI.com]<br />
b) Pulling<br />
Metode Pulling merupakan metode paling efektif pada struktur tertentu,<br />
contohnya jika tulangan angker digunakan. Pada banyak kasus bundel<br />
masuk strand ditarik kedalam duct dengan menggunakan mesin derek<br />
bersama kabel baja<br />
Gambar 3.33. Proses penarikan baja strand DSI [DSI.com]<br />
c) Pre-Assemble Tendon<br />
Proses fabrikasi tendon yang tersedia dalam bentuk kemasan koil akan lebih<br />
ekonomis ketika tendon yang diperlukan itu pendek-pendek dan lokasi kerja<br />
dekat. Kemasan uncoil dan mesin derek hidraulik digunakan untuk<br />
mendukung pekerjaan instalasi metode ini.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Stressing<br />
DSI telah mengembangkan alat dongkrak dan pompa hidraulik dari yang<br />
standart ke alat yang lebih efisien dan ekonomis penggunaan tegangan setiap<br />
tendon. Pompa DSI mampu menyesuaikan ukuran dan tegangan yang diberikan<br />
terhadap berbagai ukuran tendon yang ditarik. Dongkrak DSI merupakan<br />
dngkrak yang canggih. Didalamya terdapat budel dalam dengan pengikatan<br />
otomatis terhadap apa yang akan ia tarik yang akan menahan strand tetap dalam<br />
dongkrak.<br />
Monostrand Jack Tensa 4,800/6,800/8,600 HoZ 3,000/4,000<br />
Gambar 3.34. Dongkrak hidraulik DSI [DSI.com]<br />
jack type 59 … (0.5”) 01 02 03 04 05 06 07 08 09 12 15 19 27 37<br />
Mono 0.6<br />
HoZ 950<br />
HoZ 1,700<br />
HoZ 3,000<br />
HoZ 4,000<br />
Tensa 260<br />
Tensa 3,000<br />
Tensa 4,800<br />
Tensa 6,800<br />
Tensa 8,600<br />
Tabel 3.16. Dongkrak hidraulik DSI [DSI.com]<br />
Untuk penggunaan hydraulic jack keperluan seperti pada proyek FO Amplas<br />
(Strand 12 d 0.5”) adalah dimulai dari HoZ 3000<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Grouting<br />
DSI mengembangkan teknologi grouting dasar menjadi thixotropic dan grouting<br />
plastisitas tinggi dan bahan gruting tahan lama. DSI memiliki 3 metode kerja<br />
grouting yaitu pressure grouting, post-grouting dan vacuum grouting.<br />
Kesimpulan<br />
Freyssinet dan DSI memiliki alat dan metode kerja stressing post-tension sangat<br />
canggih, namun Freyssinet dan DSI belum memiliki kantor cabang di Indonesia.<br />
b. BBRV (SUSPA-BBR)<br />
Sistem post-tension kabel strand metode BBRV merupakan metode yang paling<br />
tua diantara ketiga metode diatas. Penarikan paralel kabel strand sistem posttension<br />
telah dikembangkan oleh BBR pada 1944 dan masih terus dikembangkan<br />
hingga sekarang. Kabel strand berkekuatan tinggi diangkerkan secara individual<br />
oleh alat BBR buttonheads.<br />
Strand paralel yang mampu ditarik untuk proses post-tension oleh BBR mulai<br />
dari 14, 22, 31, hingga 102 strand dengan diameter 7mm kabel. Ukuran tendon<br />
dengan jumlah lain dari standart dapat dibuat dengan memodifikasi ukuran<br />
standart-nya. Untuk ukuran tendon yang lebih besar juga dapat disediakan<br />
sewaktu-waktu. Kabel BBR diproduksi sendiri oleh pabrik BBR.<br />
BBR juga memiliki angker aktif (angker hidup) dan angker pasif (angker mati)<br />
dengan tipe yang berbeda-beda. BBR memiliki dua jenis angker yatu angker<br />
untuk pekerjaan post tension, buttonheads sebaga angker mati dan angker hidup.<br />
Namun berbeda dengan kepala angker mati biasa, pada BBR buttonheads kabel<br />
telah menetap pada compact anchor head.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 3.35. Buttonheads BBR [BBRV.com]<br />
BBRV tidak memiliki kantor cabang di Indonesia, sehingga untuk penggunaan<br />
metode ini di Indonesia sangat sulit. Selain itu material pekerjaan prestrssing<br />
post-tension sulit didapat jika tidak ada pabrik BBR dinegara itu, hal ini<br />
dikarenakan BBR menggunakan material yang diproduksi-nya sendiri.<br />
c. VSL (VORSPANN)<br />
VSL menggunakan sistem Vorspann yang dikembangkan sejak lebih dari 50<br />
tahun yang lalu sejak tahun 1956. VSL memberi solusi dalam pekerjaan<br />
penegangan kabel, mampu memberi sistem modern namun tetap dengan biaya<br />
efektif pada teknologi konstruksi.<br />
Teknologi VSL pada prinsip post-tension menghasilkan tegangan berkualitas<br />
baik pada struktur, dan mungkin dapat menjadi bagian yang dapat berkerja<br />
optimal dengan penggunaan yang efisien jika pengontrolan terhadap deformasi<br />
besarnya dibawah kondisi servis. VSL menggunakan strand standart nasional<br />
dan internasional, dan strand yang digunakan VSL mudah didapat dipasaran<br />
negara tempat terlaksananya pekerjaan.<br />
Untuk mencapai keberhasilan pekerjaan, VSL telah membuat kebijakan mengejar<br />
pergerakan, kekuatan, kombinasi dan pemusatan QSE (Quality, Safety,<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Environment) selemama betahun-tahun. VSL memiliki komite khusus yang fokus<br />
mengevaluasi program tersebut. VSL juga menjaga kualitas dan keselamatan saat<br />
kerja<br />
Tipe Angker VSL<br />
a) Angker mati<br />
Lubang grouting<br />
duct<br />
Gigi baji<br />
Cast-in angker tipe Sc<br />
Angker blok<br />
Gambar 3.36. Angker hidup VSL [vslin.com]<br />
b) Angker mati<br />
Lubang grouting<br />
Seal<br />
Duct<br />
Spacer<br />
Gambar 3.37. Dead end (angker mati) VSL [vslin.com]<br />
Karakteristik VSL multristrand system:<br />
- Dapat menarik hingga lebih dari 55 diam 0.5” atau 0.6” strand<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
- Angker berbentuk lebar<br />
- Duct baja dan plastik dari PT-PLUS (R)<br />
- VSL HPIR grout atau bahan grouting lainnya<br />
- Tendon diproduksi oleh pabrik<br />
- Untuk jangka panjang tidak diperlukan penentuan tendon panjang<br />
- Gabungan strand dalam satu tendon dikunci tiap strand-nya pada tiap titik<br />
pengangkeran<br />
- Stressing dilaksanakan dalam beberapa tahapan<br />
- Peralatan sederhana namun terpercaya<br />
Instalasi<br />
Seperti halnya pada DSI, VSL juga membagi dua metode memasukkan strand<br />
ke-duct-nya. Kedua metode tersebut dibagi berdasarkan pada kondisi akses<br />
struktur dan kondisi kerja<br />
d) Pushing<br />
Pushing strand kedalam inlet strand pada VSL dengan menggunakan<br />
tenaga manusia dan mesin. Pada beberapa VSL dinegara lain (German,<br />
Austria, dll) pushing strand telah menggunakan mesin. Namun masih<br />
banyak VSL dinegara lain seperti Indonesia yang menggunakan tenaga<br />
manusia untuk pekerjaan pushing strand.<br />
e) Pulling<br />
Untuk pekerjaan tertentu yang memerlukan penarikan strand untuk<br />
instalasi, metode pulling digunakan. Pekerjaan ini memerlukan mesin derek<br />
untuk keperluan penarikan<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
f) Pre-Assemble Tendon<br />
Pada VSL, pre-assemble dicapai dengan pemotongan kabel tendon pada<br />
koil.<br />
Pada penggunaan konvensional, VSL menggunakan duct baja ulir dengan tebal<br />
minimum 0.25 mm walaupun sistem VSL PT-PLUS (R) dengan duct plastik ulir<br />
dan plastik coupler dapat memberi keuntungan penting. Untuk pekerjaan yang<br />
menuntut perlindungan terhadap bahaya korosi dan atau perlawanan bahaya fatiq<br />
tendon, digunakan duct plastik. Steel duct telah diberi pelapis anti karat super,<br />
dan duct plastik menghilangkan fatiq akibat gesekan strand dengan duct.<br />
Stressing<br />
Yang unik dari proses stressing VSL adalah prosedur penguncian otomatis baji<br />
strand. Baji akan selalu berada didalam contact bersama strand selama proses<br />
stressing, dan ketika jack dilepas maka baji akan secara otomatis terkunci pada<br />
lubang konik kepala angker.<br />
Dongkrak hidraulik VSL terbagi 3 (tiga) jenis yang masing masing memiliki<br />
spesifikasi berbeda. Seperti halnya jack DSI, jack VSL juga memiliki<br />
kemampuan untuk menyesuaikan inlet jack dengan strand yang akan ditarinya.<br />
Gambar 3.38. Dongkrak hidraulik VSL [vslin.com]<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Grouting<br />
Untuk menghasilkan grouting kualitas tinggi harus, unsur pencampuran bahan<br />
kimia grouting yang baik dan metode kerja grouting sangat mempengaruhi. VSL<br />
menggunakan kombinasi mixer dan pompa dengan pengontrol kualitas grouting.<br />
Kesimpulan<br />
Sistem penarikan strand oleh VSL<br />
secara post-tension memiliki alat<br />
berteknologi tinggi dan metode kerja yang baik, kantor cabang di Indonesia-pun<br />
ada. Hal ini menjadi pertimbangan kuat pemilihan VSL sebagai perusahaan yang<br />
memberikan jasa prestress pada FO Amplas, maupun disebagian besar pekerjaan<br />
penegangan di Indonesia.<br />
3.5.3. Erection dengan portal hoise<br />
Metode erection yang akan digunakan pada proyek FO Amplas rencana awal<br />
dengan metode mobile crane sesuai anggaran yang telah disusun, namun seiring<br />
dengan kondisi aktual lapangan serta pertimbangan terhadap biaya, mutu dan waktu<br />
maka metode tersebut tidak efektif untuk dilaksanakan. Hal tersebut disebabkan oleh<br />
kondisi ruang yang sempit akibat kepadatan lalu lintas dan lahan yang belum bebas<br />
sehingga tidak memungkinkan metode erection dengan mobile crane untuk<br />
dilaksanakan. Selain itu produksi U girder dan pelaksanaan erection yang tidak<br />
berurutan dan tidak kontinyu menjadi hambatan untuk pelaksanaan metode tersebut.<br />
Pekerjaan erection PC U Girder di proyek Fly Over Amplas Medan menjadi unik<br />
karena kondisi aktual lokasi proyek berada dilokasi aktivitas lalu lintas yang tinggi<br />
dengan ruang yang sempit.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3.5.3.1. Alasan pemilihan metode portal hoise<br />
Bentang terpanjang balok U Girder adalah 37,9 m dengan berat terbesar adalah<br />
136 ton. Dimana setiap Pier Head membutuhkan balok U girder sebanyak 4-7 buah<br />
balok. Sehingga diperlukan metode erection yang mampu menanggung beban besar<br />
tersebut dan tetap aman digunakan.<br />
a. Portal hoise<br />
Penggunaan metode erection dengan portal hoise memiliki pertimbanganpertimbangan<br />
diatas. Metode erection ini menggunakan alat berupa portal hoise<br />
crane dengan alat angkat berupa mesin gantry. Penggunaan alat ini apabila<br />
disesuaikan dengan kondisi aktual proyek maka alat ini membutuhkan bentang<br />
dengan lebar 24 m dan tinggi 11 m, serta kapasitas angkat lebih dari 80 ton.<br />
Penggunaan alat ini memiliki keuntungan yaitu penggunaan ruang yang sesuai atau<br />
optimal dengan kondisi lapangan yang ada. Selain itu kemudahan dalam pengaturan<br />
posisi girder dalam pelaksanaan pekerjaan erection merupakan keunggulan dalam<br />
memakai alat tersebut. Manuver halus yang dihasilkan dapat memperkecil resiko<br />
bahaya. Namun alat ini memiliki kelemahan berupa tidak bebas bergerak hanya satu<br />
arah saja. Jika dibuat maka membutuhkan biaya yang besar pula, namun apabila<br />
dengan sistem biaya sewa perbalok metode ini menjadi efisien. Penggunaan ruang<br />
yang optimal menjadikan metode ini menjadi efektif untuk dipilih. Waktu<br />
pelaksanaan dengan metode ini juga optimal karena dengan kondisi kemacetan lalu<br />
lintas metode ini masih dapat dilaksanakan, sehingga waktu kerja alat ini maksimal.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 3.39. Metode erection dengan portal hoise<br />
Jika dibandingkan dengan metode lain, jelas metode ini yang paling sesuai.<br />
b. Mobile crane<br />
Metode erection dengan mobile crane yang menggunakan alat utama mobile<br />
crane baik wheel atau crawler crane 2 (dua) unit. Dengan pemakaian 2 (dua) mobile<br />
crane maka diperlukan koordinasi sempurna antar operator dan keahlian yang tinggi<br />
untuk menghasilkan manuver yang tepat. Penggunaan mobile crane untuk erection<br />
PC U girder ini akan efektif bila kondisi ruang besar / luas dengan pekerjaan yang<br />
kontinyu tanpa idle karena sistem sewa perjam yang tinggi sesuai kontrak. Mobile<br />
crane yang digunakan di Proyek ini direncanakan menggunakan Crawler crane<br />
dengan kapasitas lebih dari 150 ton (Kobelco kapasitas 180 ton dan Hitachi kapasitas<br />
150 ton), hal ini disebabkan berat PC U girder yang akan diangkat besar (136 ton).<br />
Di Medan mobile crane dengan kapasitas tersebut belum ada sehingga harus<br />
mendatangkan dari luar yaitu pulau Jawa, akibat biaya mobilisasi yang besar untuk<br />
mendatangkannya maka metode ini tidak efisien biaya.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 3.40. Mobile Crane [Tadano.co.ip]<br />
Gambar 3.41. Metode erection dengan mobile crane [suramadu.com]<br />
c. Launcer truss<br />
Jika digunakan metode erection dengan launcer truss, biayanya jadi semakin<br />
tinggi. Metode erection ini menggunakan alat berupa launcher / rangkaian truss baja<br />
dan alat angkat berupa mesin gantry crane. Alat ini memiliki kesamaan dengan portal<br />
hoise yaitu penggunaan ruang yang optimal sehingga efektif juga untuk dilaksanakan<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
di kondisi aktual lapangan proyek FO Amplas. Namun menjadi tidak efisien karena<br />
dibutuhkan biaya yang besar untuk pembuatan tumpuannya baik berupa kolom<br />
sementara ataupun tumpuan tiang diatas pier head. Penggunaan ruang yang sesuai<br />
tanpa menganggu aktivitas proyek maupun lingkungan apabila alat tersebut<br />
diletakkan diatas pier head. Tetapi pembuatan tumpuan di atas pier head akan<br />
merubah kondisi pier head rencana. Alat tersebut tidak bergerak bebas dan<br />
pemindahannya pun beresiko tinggi serta memakan waktu yang lama. Penggunaan<br />
metode launcher ini lebih efektif untuk digunakan pada pekerjaan erection girder<br />
pada jembatan.<br />
Gambar 3.42. Contoh metode erection dengan Launcher Truss [CV.Jala Sutra]<br />
3.5.3.2. Akibat erection dari setiap metode pengangkatan<br />
Erection PC U girder dari setiap metode pengangkatan tidak memeiliki<br />
perbedaan akibat dari segi analisa momen yang ditimbulkan akibat pengangkatan.<br />
Metode erection baik mobile crane, portal hiost, maupun luncher truss, memiliki<br />
percamaan titik pengangkatan yaitu pada dua titik ujung pinggir bentang.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Letak sabuk angkat merupakan<br />
titik pengangkatan pada metode<br />
portal hoise<br />
Letak sabuk angkat merupakan<br />
titik pengangkatan pada<br />
metode mobile crane<br />
Letak sabuk angkat merupakan titik<br />
pengangkatan pada metode luncher<br />
truss<br />
Gambar 3.43. Letak titik pengangkatan berbagai metode erection<br />
Dari gambar diatas maka dapat diketahi bahwa momen yang ditimbulkan berat<br />
sendiri girder saat erection:<br />
1. Metode erection dengan portal hoise<br />
Dari model dibawah, tumpuan pengangkatan balok girder berjarak sejauh x dari<br />
pinggir tumpuan. Maka momen ditengah bentang:<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
M tb = 1/8 Q BS (L-2X) 2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Gambar 3.44. Skets erection PC U girder metode portal hoise<br />
2. Metode erection dengan mobile crane<br />
Dari model dibawah, tumpuan pengangkatan balok girder berjarak sejauh x dari<br />
pinggir tumpuan. Maka momen ditengah bentang:<br />
M tb = 1/8 Q BS (L-2X) 2<br />
Gambar 3.45. Skets erection PC U girder metode mobile crane<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3. Metode erection dengan luncher truss<br />
Dari model dibawah, tumpuan pengangkatan balok girder berjarak sejauh x dari<br />
pinggir balok. Maka momen ditengah bentang:<br />
M tb = 1/8 Q BS (L-2X) 2<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Gambar 3.46. Skets PC U girder metode luncher truss<br />
Perhitungan diatas telah membuktikan bahwa pengangkatan balok girder dengan<br />
ketiga metode erection yang berbeda memberikan nilai momen tengah bentang yang<br />
sama besar. Hal ini terjadi karena besar berat sendiri girder yang diangkat dan jarak<br />
titik angkat dari pinggir girder sama.<br />
3.5.3.3. Traffic management<br />
Pemilihan metode erection dengan portal hoise pada proyek FO Amplas tidak<br />
luput dari pembahasan traffic management. Lalu-lintas yang akan melalui titik<br />
pekerjaan erection merupakan lalu-lintas ber-volume padat. Dengan adanya<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
pekerjaan erection girder secara otomatis akan mempengaruhi ruang gerak kendaraan<br />
yang akan lewat.<br />
Jalur lalu-lintas pada lokasi kerja FO Amplas dibagi dalam dua jalur, jalur utara<br />
yaitu dari arah Amplas menuju Tanjung Morawa, dan jalur selatan yaitu dari arah<br />
tanjung Morawa menuju Amplas. Kedua jalur yang merupakan jalur sangat padat<br />
kendaraan itu, saat masa pekerjaan flyover pergerakan kendaraan menjadi semakin<br />
lambat dikarenakan selain badan jalan yang sempit akibat digunakan sebagai area<br />
kerja flyover, juga kondisi jalan yang rusak sehingga kendaraan tidak dapat melaju<br />
dengan lancar.<br />
Karena lokasi pekerjaan erection berada di aktifitas lalu lintas kendaraaan yang<br />
tinggi maka proses erection girder harus dilaksanakan pada waktu ketika arus lalu<br />
lintas yang rendah yaitu malam hari + 22.00 wib. Selain itu pengaturan jalur lalu<br />
lintas kendaraan akan bermanfaat agar proses pekerjaan tidak terhambat sekaligus<br />
tidak mengganggu kelancaran lalu lintas.<br />
Rencana pengaturan lalu lintas untuk erection tahap 2 seperti pada gambar<br />
3.47 dan telah dijelaskan pada sub-bab yang terdahulu merupakan alternatif paling<br />
efektif untuk mengurangi panjang antrean kendaraan akibat pekerjaan erection<br />
girder.<br />
1. Erection PC U girder tahap 1 (jalur utara)<br />
Untuk pekerjaan erection tahap 1 dengan daerah pengagkatan PC U girder<br />
sebelah utara, maka penempatan portal hoise akan seperti yang diperlihatkan<br />
pada Gambar 3.47.a. Posisi portal hoise yang melintang di badan jalan<br />
mengakibatkan pengaturan lalu kendaraan melintas sebagai berikut:<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
a. Saat pekerjaan pra-erection, arus kendaraan bagian utara dapat dilalui 1 (satu)<br />
lajur saja, sedang untuk arus kendaraan dari arah selatan tetap 2 (dua) lajur<br />
seperti biasa.<br />
b. Saat pekerjaan erection sedang berlangsung, lalu kendaraan pada jalur utara<br />
ditutup, kendaraan dari jalur utara dialihkan ke jalur selatan sehingga jalur<br />
selatan 1 (satu) lajur untuk kendaraan jalur utara dan 1 (satu) lajur untuk<br />
kendaraan jalur selatan.<br />
c. Setelah pekerjaan erecton tahap 1 selesai, jalur utara dibuka kembali dan<br />
telah dapat dilalui.<br />
Untuk lebih jelas, traffic management erection tahap 1 (satu) digambarkan<br />
sebagai berikut:<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 3.47.a. Pengaturan lalu jalur lintas kendaraan saat erection tahap 1 (utara)<br />
2. Erection PC U girder tahap 2 (jalur selatan)<br />
Untuk pekerjaan erection tahap 2 dengan daerah pengagkatan PC U girder<br />
sebelah selatan, maka penempatan portal hoise akan seperti yang diperlihatkan<br />
pada Gambar 3.47.b. Posisi portal hoise yang melintang di badan jalan<br />
mengakibatkan pengaturan lalu kendaraan melintas sebagai berikut:<br />
a. Saat pekerjaan pra-erection, arus kendaraan bagian selatan dapat dilalui 1<br />
(satu) lajur saja, sedang untuk arus kendaraan dari arah utara dapat digunakan<br />
2 (dua) lajur.<br />
b. Saat pekerjaan erection sedang berlangsung, lalu kendaraan pada jalur selatan<br />
dapat digunakan tetap 1 (satu) lajur, hal ini dapat terjadi karena jalur selatan<br />
dengan badan jalan yang lebih lebar tidak perlu dilakukan sistem buka tutup<br />
seperti pada jalur utara. Jalur utara berjalan seperti biasa.<br />
c. Setelah pekerjaan erecton tahap 2 selesai, kedua lajur ada jalur selatan dapat<br />
kembali digunakan.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Untuk lebih jelas, traffic management erection tahap 2 (dua) digambarkan<br />
sebagai berikut:<br />
Gambar 3.47b. Pengaturan lalu-lintas jalur kendaraan erection tahap 2 (selatan)<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
3. Proses erection P3-P4<br />
Pier 3 dan Pier 4 berada tepat diempat persimpangan jalan, sehingga pada proses<br />
pelaksanaan erection PC U girder pada lokasi ini diperlukan traffic management<br />
yang baik.<br />
a. Pekerjaan PC U pada P3 & P4 dilakukan setelah pekerjaan erection pada pier<br />
lainnya selesai. Hal ini bertujuan untuk mengurangi kemacetan saat<br />
pengalihan jalur.<br />
b. Pekerjaan PC U mulai dari penurunan girder hingga erection pada P3 & P4<br />
dilakukan pada lokasi erection, sehingga mulai dari penurunan girder<br />
persimpangan empat tersebut sudah ditutup dan arus kendaraan yang akan<br />
melewati persimpangan itu dialihkan ke P7 & P8. Pengalihan ke P7 & P8<br />
beralasan karena seluruh pekerjaan struktural pier tersebut telah selesai dan<br />
posissinya tidak jauh dari persimpangan yang dialihkan.<br />
c. Persimpangan akan dibuka kembali setelah pekerjaan pengecoran slab pada<br />
P3 & P4 selesai dan support begisting dapat dibuka.<br />
Kondisi perbandingan aktual penggunaan ruang untuk pekerjaan erection<br />
portal hoise gantry dengan mobile crane adalah sebagai berikut :<br />
Gambar 3.48. Ruang Portal Hoise<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
Gambar 3.49. Ruang Mobile Crane<br />
Posisi mobile crane berada penuh dijalan sehingga diperlukan pengalihan arus lalu<br />
lintas, sedangkan portal hoise yang juga menggunakan badan jalan tetapi tidak perlu<br />
melakukan pengalihan arus lalu lintas karena masih ada ruang untuk lalu lintas di<br />
bawah portal. Penggunaan ruang mobile crane lebih besar dibanding pemakaian<br />
ruang portal hoise crane sehingga dengan kondisi aktual lapangan proyek yang padat<br />
lalu lintas maka metode erection dengan portal hoise lebih efektif dibandingkan<br />
dengan menggunakan mobile crane.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
BAB IV<br />
KESIMPULAN DAN SARAN<br />
4.1. Kesimpulan<br />
Dari hasil analisa yang dilakukan secara teknis dan non teknis maka dapat<br />
disimpulkan:<br />
1. Penggunaan PC U girder dengan mutu beton pelat jembatan yang telah direvisi<br />
(dari K-300 menjadi K-350) terbukti mampu meningkatkan kemampulayanan<br />
jembatan untuk memikul beban rencana Mu=17,482.8 kg/cm dengan tegangan<br />
negatif saat servis 149.16 kg/cm 2 yang nilainya lebih besar dari sebelum revisi<br />
yaitu 123.61 kg/cm 2 .<br />
2. Analisa perhitungan PC U girder dalam tulisan ini hanya berlaku untuk girder<br />
produk PT. WIKA Beton<br />
3. Keterbatasan lahan kerja proyek pembangunan Flyover Amplas merupakan salah<br />
satu kendala utama pekerjaan super struktur pada proyek ini. Dengan kendala<br />
tersebut, metode kerja stressing PCU girder dengan cara post-tension dan metode<br />
kerja erection PCU girder dengan portal hoise merupakan metode yang paling<br />
efisien yang telah disesuaikan dengan kondisi dilapangan.<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
4.2. Saran<br />
Dari kesimpulan diatas maka saran yang dapat diberikan adalah:<br />
1. Perlu dilakukan evaluasi terhadap pekerjaan stressing girder. Meski dalam<br />
hitungan awal girder telah mampu menerima beban struktur, namun kesalahan<br />
dalam pelaksanaan dapat mengurangi gaya prategang-nya.<br />
2. Perlu dilakukan analisa lebih lanjut terhadap metode kerja stressing dan erection<br />
PCU girder untuk 5M (Material, Method, Man Power, Money, dan Machine)<br />
lebih detail sebagai bahan perbandingan<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009
DAFTAR PUSTAKA<br />
Beton Wijaya Karya, PT. 2008. “Dokumentasi Produksi Girder Wika Beton Binjai”.<br />
Binjai<br />
Burns, H. & T.Y.Lin Ned. 1993. Desain Struktur Beton Prategang. Terjemahan<br />
Ir. Daniel Indrawan M.C.E. Jilid I. Jakarta : Erlangga<br />
Direktorat Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum Republik Indonesia,<br />
Satuan Kerja Non Vertikal Tertentu Pembangunan Jalan dan Jembatan<br />
Metropolitan Medan 2008. “Dokumen Kontrak Buku 4 : Spesifikasi Teknik<br />
dan Suplemen Spesifikasi Teknik. Paket Pembangunan Fly Over Amplas-<br />
Medan”. Medan : Medan<br />
Hadipratomo Winarni. 1986. Struktur Beton Prategang Teori dan Prinsip<br />
Disain. Bandung : Nova<br />
Jala Sutra, PT. 2008. “Company Profile CV. Jala Sutra”. Medan<br />
Mickleborough, N.C. & R.I.Gilbert. 1990. Design of Prestressed Concrete: Spon<br />
Press : London & New York<br />
Mulyadi. 2008. “Bahasa Indonesia Untuk Perguruan Tinggi, Kompetisi Dasar Untuk<br />
Terampil Menulis” Medan<br />
Nawy, E.G. 2001. Beton Prategang Suatu Pendekatan Mendasar. Terjemahan<br />
Bambang Suryoatmono. Erlangga : Jakarta.<br />
RSNI T-12-2004. Standar Nasional Indonesia Perencanaan Struktur Beton Untuk<br />
Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.<br />
RSNI T-02-2005. Standar Nasional Indonesia Pembebanan Untuk Jembatan.<br />
Departemen Pekerjaan Umum.<br />
Sunggono, K.H. 1995. Buku Teknik Sipil. Nova : Bandung.<br />
Wijaya Karya, PT. 2008. “Booklet Presentasi Proyek Pembangunan Amplas Medan”.<br />
Medan<br />
Wijaya Karya, PT. 2008. “Proposal Teknis PC U Girder Postension Segmental”<br />
Medan<br />
_______________. 2008. “Sistem Manajemen K3 (OHSAS 19001)”. Jakarta<br />
Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan<br />
Flyover Amplas), 2009.<br />
USU Repository © 2009