Read ANALISA PRESTRESS CONCRETE U GIRDER text version

ANALISA PRESTRESS (POST-TENSION) PADA PRECAST CONCRETE U GIRDER

"Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas"

TUGAS AKHIR

Cut Retno Masnul 05 0404 032

Pembimbing

Prof. Dr.-Ing. Johannes Tarigan NIP.130 905 362

BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK USU 2009

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

ABSTRAK

Pekerjaan struktural pembuatan jembatan Flyover Amplas merupakan pekerjaan Flyover kedua dikota Medan dan pekerjaan struktur pertama yang menggunakan balok U sebagai beam atau girder. Girder jembatan Flyover Amplas merupakan balok beton precast segmental yang kemudian disatukan untuk menjadi girder dengan system prategang. Karena terjadi revisi pada mutu beton pelat jembatan (dari K-300 menjadi K-350), maka perlu dilakukan analisa ulang perhitungan prestress PC U girder FO Amplas. Keterbatasan lahan dan berbagai alasan teknis lainnya juga menjadi kendala pekerjaan PC U girder pada proyek ini sehingga harus dilakukan analisa perbandingan metode kerja stressing dan erection girder yang paling paling efektif dan efisien. Metode kerja stressing post-tension dan erection dengan portal hoist dipilih untuk dilaksanakan dalam pekerjaan proyek FO Amplas. Dari hasil analisa terhadap PCU girder menunjukkan bahwa girder bentuk U dengan mutu plat yang telah direvisi pada proyek pembangunan Flyover Amplas mampu menerima beban rencana sebesar 1748.28 t/m . Selain itu metode kerja stressing kabel prategang dan erection girder telah disesuaikan dan yang paling efektif dan efisien dengan kondisi actual dilapangan. Kata kunci : Beton prategang, PC U girder, stressing PCU girder, erection PCU girder.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

DAFTAR ISI

Abstrak .................................................................................... . i Daftar Isi .................................................................................. . ii Daftar Tabel .............................................................................. . v Daftar Gambar ............................................................................ . vii Daftar Notasi .............................................................................. . xi Prakata ...................................................................................... xiii I. BAB I Latar Belakang Masalah .................................................... Tujuan dan Manfaat ......................................................... Pembatasan Masalah ......................................................... Metodologi Pembahasan .................................................... II. BAB II Umum ......................................................................... Precast Concrete U Girder .................................................. Perhitungan Prategang Girder ............................................. . 6 . 9 . 12 . 1 . 4 . 4 . 5

2.3.1. Desain Material ......................................................................... . 12 2.3.2. Analisa Penampang ................................................................... . 28 2.3.3. Desain Pembebanan .................................................................. . 29 2.3.4. Tegangan-tegangan Izin Maksimum di Betom ......................... . 32 2.3.5. Sistem Prategang ....................................................................... . 33 2.3.6. Sistem Penegangan Tendon ...................................................... . 33 2.3.7. Besar Gaya Prategang ............................................................... . 34 2.3.8. Kehilangan Gaya Prategang ...................................................... . 36

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Tahapan Pembebanan .......................................................

. 42

2.4.1. Tahap Awal ............................................................................... . 42 2.4.2. Tahap Antara .......................................................... . 43 2.4.3. Tahap Akhir ........................................................... . 44 2.5. Pekerjaan Stressing oleh Vorspann System Losinger .................... 44 2.5.1. Material Prestressing ................................................. . 44 2.5.2. Peralatan Pekerjaan Stressing ................................................... . 45 2.5.3. Alur Kerja Pekerjaan Stressing ................................................. . 48 2.6. Erection PC U Girder dengan Portal Hoise ........................................ . 49 2.6.1. Survei Lapangan ....................................................................... . 49 2.6.2. Persiapan Lokasi Kerja ............................................................. . 49 2.6.3. Persiapan Stock Girder ............................................................. . 50 2.6.4. Proses Erection ......................................................................... . 51 III. BAB III Umum ......................................................................... Perhitungan Precast Concrete U Girder ................................... . 52 . 57

3.2.1. Material ..................................................................................... . 57 3.2.2. Analisa Penampang .................................................................. . 61 3.2.3. Beban-beban yang Berkerja ...................................................... . 69 3.2.4. Momen Tengah Bentang ............................................................ 73 3.2.5. Kabel Prestress ......................................................................... . 78 Prosedur Kerja Stressing ................................................... . 94

3.3.1. Pekerjaan Instalasi .................................................................... . 94 3.3.2. Pekerjaan Stressing ................................................................... . 96

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3.3.3. Stressing Method ...................................................................... . 98 3.3.4. Pekerjaan Grouting ................................................................... . 99 Prosedur Kerja Erection Girder ............................................ . 100

3.4.1. Sistem Erection PC U Girder ................................................... . 100 3.4.2. Pemasangan Portal Hoise ......................................................... . 102 3.4.3. Pengangkatan Girder dengan Gantri Crane .............................. . 102 3.4.4. Menggeser Girder dan Menempatkan ke Posisi Dudukannya .. 103 3.4.5. Finishing dengan Memesang Brussing Pengaman Girder ....... . 103 3.4.6. Pemindahan Alat ke Pier/Pilar Selanjutnya ............................... 104 Pembahasan ................................................................... . 112

3.5.1. Alasan Pemilihan PC U Girder ................................................. . 113 3.5.2. Stressing Metode Post-Tension oleh VSL ................................ . 121 3.5.3. Erection Dengan Portal Hise .................................................... . 133 IV. BAB IV Kesimpulan ................................................................... Saran ........................................................................... . 146 . 147

Daftar Pustaka ............................................................................ . xiv

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Tabel 2.1 2. Tabel 2.2 3. Tabel 2.3 4. Tabel 2.4 5. Tabel 2.5 6. Tabel 2.6 7. Tabel 2.7 8. Tabel 2.8 9. Tabel 2.9 10. Tabel 2.10 11. Tabel 2.11 12. Tabel 2.12 13. Tabel 2.13 14. Tabel 3.1 15. Tabel 3.2 16. Tabel 3.3a 17. Tabel 3.3b 18. Tabel 3.4a 19. Tabel 3.4b 20. Tabel 3.5a 21. Tabel 3.5b Nilai &

Judul

Hal 15 25 25 26 27 28 32 37 38 40 41 41 43 62 63 64 64 65 65 66 66

Kawat-kawat untuk beton prategang Strand standart tujuh kawat untuk beton prategang Spesifikasi kabel strand Relaksasi dasar R1000 untuk Australian steel (AS 3600-1988) Relaksasi jangka panjang R~ (%) Faktor reduksi kekuatan (ACI 318-83) Nilai µ dengan variasi jenis ducts Nilai p dengan variasi ukuran ducts Nilai Ksh untuk komponen struktur pasca tarik Nilai C Nilai Kre dan J Tegangan izin untuk batang lentur (Peraturan ACI) Hasil analisa tampang Section I (sebelum & sesudah revisi) Hasil analisa tampang Section II (sebelum & sesudah revisi) Hasil analisa tampang Section III (sebelum revisi) Hasil analisa tampang Section III (setelah revisi) Hasil analisa tampang Section IV (sebelum revisi) Hasil analisa tampang Section IV (setelah revisi) Hasil analisa tampang komposit Section I (sebelum revisi) Hasil analisa tampang komposit Section I (setelah revisi)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

22. Tabel 3.6a 23. Tabel 3.6b 24. Tabel 3.7a 25. Tabel 3.7b 26. Tabel 3.8a 27. Tabel 3.8b 28. Tabel 3.9a 29. Tabel 3.9b 30. Tabel 3.10a 31. Tabel 3.10b 32. Tabel 3.11a 33. Tabel 3.11b 34. Tabel 3.12a 35. Tabel 3.9b 36. Tabel 3.13a 37. Tabel 3.13b 38. Tabel 3.14 39. Tabel 3.15 40. Tabel 3.16

Hasil analisa tampang komposit Section II (sebelum revisi) Hasil analisa tampang komposit Section II (setelah revisi) Hasil analisa tampang komposit Section III (sebelum revisi) Hasil analisa tampang komposit Section III (setelah revisi) Hasil analisa tampang komposit Section IV (sebelum revisi) Hasil analisa tampang komposit Section IV (setelah revisi) Kesimpulan analisa tampang Section I (sebelum revisi) Kesimpulan analisa tampang Section I (setelah revisi) Kesimpulan analisa tampang Section II (sebelum revisi) Kesimpulan analisa tampang Section II (setelah revisi) Kesimpulan analisa tampang Section III (sebelum revisi) Kesimpulan analisa tampang Section III (setelah revisi) Kesimpulan analisa tampang Section IV (sebelum revisi) Kesimpulan analisa tampang Section IV (setelah revisi) Hasil perhitungan kabel (sebelum revisi) Hasil perhitungan kabel (setelah revisi) Angker multi strand DSI Dead end anchor DSI Dongkrak hidraulik DSI

66 66 56 67 67 67 67 68 68 68 68 68 69 69 79 79 124 125 127

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Gambar 1.1 2. Gambar 2.1 3. Gambar2.2 4. Gambar 2.3 5. Gambar 2.4 6. Gambar 2.5 7. Gambar 2.6 8. Gambar 2.7 9. Gambar 2.8 10. Gambar2.9 Balok U Girder

Judul

Hal 2 7 9 10 11 11 12 14 18

Potongan melintang balok U girder ditengah bentang Penentuan koordinat titik duct tendon Instalasi duct Girder siap untuk dicor Girder yang telah dicor dan akan dipindahkan Penurunan PCU girder dari truk container Penegangan post-tension Kurva tegangan-regangan tipikal untuk beton Kurva tegangan-regangan berbagai variasi kekuatan tekan beton

18 19 21 22

11. Gambar 2.10 Modulus tangent dan modulus sekan pada beton 12. Gambar 2.11 Kurva regangan-waktu 13. Gambar 2.12 Kurva susut-waktu 14. Gambar 2.13 Strand prategang 7 kawat (a). standart dan (b). yang dipadatkan 15. Gambar 2.14 PC Strand ASTM A416/A416M-1998 16. Gambar 2.15 Koefisien relaksasi k1 (AS 3600-1988) 17. Gambar 2.16 Variasi gaya prategang terhadap draw-in pada angkur 18. Gambar 2.17 Duct pembungkus tendon 19. Gambar 2.18 Angkur pada girder

24 26 27 38 45 45

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

20. Gambar 2.19 Hydraulic Pump PE 550 (1 Phase) 21. Gambar 2.20 Hydraulic Jack TCH 22. Gambar 2.21 Hydraulic Jack SA 507 / ZPE-7/A (7S) 23. Gambar 3.17 Diagram alur kerja stressing 24. Gambar 3.24 Diagram alur metode erection PCU Girder dengan Portal Hoist 25. Gambar 3.1 Lay Out Tendon girder L=31.9 m. Proyek pembangunan Flyover Amplas 26. Gambar 3.2 Potongan melintang lay out tendon, Proyek Pembangunan Flyover Amplas 27. Gambar 3.3 28. Gambar 3.4 29. Gambar 3.5 30. Gambar 3.6 31. Gambar 3.7 32. Gambar 3.8 33. Gambar 3.9 Skets bentang girder Skets cross section PCU girder ditengah bentang Sket cross section girder U Section I Section II Section III Section IV

46 46 47 48

89

53

54 55 56 61 62 63 63 64 65 78 96 98 99 100 101

34. Gambar 3.10 Cross section balok komposit 35. Gambar 3.11 Profil kabel 36. Gambar 3.12 Pekerjaan persiapan pra stressing 37. Gambar 3.13 Metode stressing 38. Gambar 3.14 Proses gouting PC U girder 39. Gambar 3.15 Pemotongan kabel strand 40. Gambar 3.16 Model portal hoist

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

41. Gambar 3.17 Pengangkatan balok PCU girder 42. Gambar 3.18 Proses penggeseran balok PCU girder ketempatnya 43. Gambar3.19 Perletakan portal hoise crane sesuai kondisi aktual

102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 111 112 115 117 119 123 123 124 126 126 127 129 130 130

44. Gambar 3.20 Pengaturan lalu jalur lintas kendaraan 45. Gambar 3.21a Pengangkatan U girder tahap I 46. Gambar 3.21b Pengangkatan U girder tahap I 47. Gambar 3.22a Pengangkatan U girder tahap II 48. Gambar 3.22b Pengangkatan U girder tahap II 49. Gambar 3.22c Pengangkatan U girder tahap II 50. Gambar 3.23 Pemindahan portal hoise ke bentang lain 51. Gambar 3.24 Proses erection U girder tampak samping 52. Gambar 3.25 Kondisi lokasi kerja proyek Flyover Amplas 53. Gambar 3.26 PC Voided slab 54. Gambar 3.27 Concrete box girder 55. Gambar 3.28 PC I Girder 56. Gambar 3.29 Bahan pelapis duct DSI 57. Gambar 3.30 Angker multi strand DSI 58. Gambar 3.31 Dead end anchor (angker mati) DSI 59. Gambar 3.32 Alat pendorong kabel strand DSI 60. Gambar 3.33 Proses penarikan baja strand DSI 61. Gambar 3.34 Dongkrak hidraulik DSI 62. Gambar 3.35 Buttonheads BBR 63. Gambar 3.36 Angker hidup VSL 64. Gambar 3.37 Dead end (angker mati) VSL

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

65. Gambar 3.38 Dongkrak hidraulik VSL 66. Gambar 3.39 Metode erection dengan portal hoise 67. Gambar 3.40 Mobile Crane 68. Gambar 3.41 Metode erection dengan mobile crane 69. Gambar 3.42 Contoh metode erection dengan Launcher Truss 70. Gambar 3.43 Letak titik pengangkatan bebrbagai metode erection 71. Gambar 3.44 Skets erection PCU girder metode portal hoise 72. Gambar 3.45 Skets erection PCU girder metode mobile crane 73. Gambar 3.46 Skets erection PCU girder metode luncher truss 74. Gambar 3.47a Pengaturan lalu jalur lintas kendaraan saat erection tahap 1 75. Gambar 3.47b Pengaturan lalu jalur lintas kendaraan saat erection tahap 1 76. Gambar 3.48 Ruang poral hoise 77. Gambar 3.49 Ruang mobile crane

132 135 136 136 137 138 139 139 140 143 144 145 146

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

DAFTAR NOTASI

e Ec Es f`c f`ci f`td f`tf Fr Io Ix Po Pi R w Yb Ya

= eksentrisitas = Elastisitas beton = Elastisitas baja strand = Kuat tekan beton saat masa pelayanan = Kuat tekan beton saat awal penegangan kabel = kekuatan tarik langsung = modulus keruntuhan (kekuatan tarik flexural) = Modulus repture = Inersia penampang = Inersia arah x = Gaya jacking force = Initial prestress force = Faktor reduksi dari benda uji kubus ke silinder = Berat jenis beton = Jarak dari pusat titik berat ke bawah balok = Jarak dari pusat titik berat ke atas balok = Tegangan tekan beton = Regangan total = Regangan elastis = Regangan rangkak = Regangan susut

bk

t

e c

sh

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

top

= Faktor reduksi kekuatan = Tegangan pada bagian atas balok = Tegangan pada bagian bawah balok = Koefisien gesekan = Pengubah dari sudut kabel dari gaya ke jarak x = Deviasi angular wobble terhadap variasi selongsong tendon = Besar nilai draw in yang ditentukan

bottom

µ

A

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul ANALISA PRESTRESS (POST-TENSION) PADA PRECAST CONCRETE U GIRDER "Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas"

Sehubungan dengan selesainya Tugas Akhir ini, maka penulis menyampaikan terima kasih sebesar-besarnya kepada:

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

1. Dosen pembimbing penulis, Prof.Dr.-Ing. Johannes Tarigan. 2. Dosen penguji penulis, Ir. Mawardi S. 3. Dosen penguji penulis, Ir. M. Aswin, MT. 4. Dosen penguji penulis, Nursyamsi, ST, MT. 5. Mentor lapangan, Santoso WA, ST. 6. Mentor lapangan, Husein, ST, MT. 7. Teman terdekat saya, Halid Zulkarnain Hrp, ST. 8. Seluruh rekan yang telah ikut membantu saya baik secara moril maupun materil selama proses penulisan Tugas Akhir saya ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan atau penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun sehingga dapat menyempurnakan penulisan selanjutnya. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Medan, Februari 2009

Cut Retno Masnul

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah Proyek Pembangunan Fly Over Amplas Kotamadya Medan ini adalah salah satu paket dari Satuan Kerja Non Vertikal Tertentu Pembangunan Jalan Dan

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Jembatan Metropolitan Medan yang dilakukan oleh Direktorat Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum. Proyek ini direncanakan mulai beroperasi pada Juli 2007 hingga Desember 2008. Posisi Fly Over Amplas (selanjutnya disebut FO Amplas) tepat berada di simpang empat jalan Sisingamangaraja dan jalan Pertahanan, dimana terminal amplas berada di jalan pertahanan yang sebagian besar jalur keluar masuk kendaraannya melewati simpangan tersebut. Tidak adanya jalan alternatif lain menyebabkan terjadinya penumpukan arus kendaraan di lokasi tersebut yang menyebabkan kemacetan. Jalan Sisingamangaraja merupakan salah satu pintu gerbang kendaraan memasuki Kota Medan dari arah Tanjung Morawa, dimana jalur ini nantinya direncanakan menampung volume kendaraan tersebut. Konstruksi Fly Over Amplas didesain untuk dapat menanggung beban yang besar berupa: 1. Beban mati (dead load) 2. Beban mati tambahan (additional dead load) 3. Beban hidup (live load) Bangunan struktural Fly Over Amplas secara garis besar terdiri dari bore pile, footing, kolom, pier head, girder, dan slab lantai yang kesemuaan-nya berupa beton bertulang. Dalam konstruksi-nya digunakan beton bertulang biasa cetak di tempat (cast in place) dan khusus girder digunakan beton prategang pabrikan (precast). alasan penggunaan girder beton prategang adalah girder jembatan merupakan structural yang langsung menerima beban lalu-lintas setalah slab yang kemudian menyalurkan beban tersebut ke kolom dan diteruskan ke pondasi. FO Amplas menggunakan Precast Concrete U (PCU) sebagai girder-nya yang terdiri dari balok beton (concrete) segmental pre-cast, yang menggunakan sistem

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

konstruksi beton prategang. Dengan menggunakan konstruksi beton prategang, girder dapat didesain dengan efektif dan efisien juga ekonomis namun mampu menanggung beban konstruksi yang telah direncanakan. Penggunaan beton bertulang biasa akan menyebabkan dimensi beton dan baja tulangan girder sangat besar, yang mengakibatkan konstruksi tersebut tidak lagi efektif, efisien dan ekonomis. Proyek ini merupakan proyek pertama di Medan yang menggunakan U Girder sebagai balok / beam.

Gambar 1.1 Balok U Girder Lingkup pekerjaan pada FO Amplas hingga saat ini telah mencapai pekerjaan super struktur yaitu erection PCU Girder. Pekerjaan Erection PCU Girder merupakan pekerjaan untuk menempatkan balok-balok U Girder ke Pier Head. Namun sebelum dilakukannya erection girder, pekerjaan penting yang harus dilakukan pada girder adalah proses stressing. Stressing girder adalah proses penarikan kabel tendon yang ada didalam girder untuk menjadikan girder sebagai beton prategang. Pemberian tegangan pada kabel tendon (stressing) dapat dilakukan dengan dua sistem, pretensioning dan post-tensioning. Pre-tensioning adalah prinsip cara penegangan dengan tendon ditegangkan dengan alat pembantu sebelum tendon dicor atau sebelum beton mengeras dan gaya

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

prategang dipertahankan sampai beton cukup keras. Post-tensioning adalah prinsip cara penegangan dengan kondisi beton yang telah terlebih dahulu dicor dan dibiarkan mengeras sebelum diberi gaya prategangan, dan sistem inilah yang digunakan dalam proses stressing U girder pada proyek pembangunan FO Amplas. Penggunaan sistem post-tensioning dipilih karena pertimbangan: 1. Keterbatasan lahan di proyek FO Amplas untuk menjadi lokasi pencetakan girder. 2. Dibutuhkan bentuk tendon yang melengkung. Pengerjaan stressing dengan cara pre-tension akan sulit untuk membentuk tendon yang melengkung. 3. Dengan panjang bentang girder 37,9 m, penggunaaan sistem pre-tension akan mahal dalam hal begisting. 4. Kemudahan pelaksanaan. Girder pre-cast pada proyek ini dibuat oleh PT. Wijaya Karya Beton (Witon) dengan jarak antara proyek dan pabrik ± 30 km. Dengan jarak ini pabrik akan

mengirimkan gider dengan menggunakan container. Panjang container disesuaikan dengan panjang girder, dan itulah penyebab girder dicetak sebagai beton segmental yang akan disambung menjadi kesatuan Metode kerja stressing girder post-tensioning mengutamakan baja dalam posisi seperti profil yang telah ditentukan, lalu dicor dalam beton (grouting), lekatan dihindarkan dengan menyelubungi baja dengan membuat saluran/pipa untuk instalasi kabel. Post-tensioning terdiri atas dua cara, sistem single dan double. Sistem single adalah sistem stressing kabel strand dengan hanya menarik salah satu ujung kabel strand saja. Sedang sistem double adalah sistem penarikan kabel strand dengan mearik kedua ujung kabel.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Spesifikasi alat dan bahan telah memenuhi kebutuhan stressing girder pada proyek FO Amplas. Pemilihan spesifikasi tersebut telah sesuai dengan hasil perhitungan dan analisa yang telah dilakukan oleh VSL Engineering Corp. Ltd. Namun hasil analisa tersebut perlu dianalisa kembali kebenarannya sebagai bahan pembelajaran. beranjak dari kondisi ini, penulis tertarik mengangkat judul "Analisa Prestress Precast Concrete U Girder Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amlpas"

1.2. Tujuan dan Manfaat Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk menganalisa prestress PCU girder pada proyek pembangunan FO Amplas, baik analisa perhitungan maupun metode pelaksanaan stressing, juga analisa metode pelaksanaan erection PCU girder. Manfaat tulisan ini diharapkan dapat menjadi bahan referensi pembelajaran tentang beton prategang pada girder U.

1.3. Pembatasan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan masalah sebagai berikut: 1. Penganalisaan hitungan pra stressing PCU Girder cara penegangan posttension dari data VSL pada Proyek Pembangunan FO Amplas ­ Medan. Pada Tugas Akhir ini dilakukan perhitungan ulang sesuai perhitungan dari VSL dengan menggunakan mutu beton slab K-350. 2. Metode perhitungan VSL menggunakan batasan teori SNI T-12 2004, Bridge Management System, AASHTO 1992, dan ACI

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3. Penganalisaan metode pelaksanaan pekerjaan stressing PCU Girder, pada Tugas Akhir ini dikhususkan pada metode pelaksanaan sistem VSL. 4. Penganalisaan metode kerja ereksi PCU girder dengan menggunakan portal hoist.

1.4. Metodologi Pembahasan Metode penyusunan laporan yang dilakukan adalah: 1. Dengan mengambil data-data yang diperoleh dari lapangan (data dari PT. Wijaya Karya. Tbk) 2. Pengolahan data PCU girder kedalam bentuk analisis perhitungan menggunakan metode teori SNI T-12 2004, Bridge Management System, AASHTO 1992, dan ACI 3. Analisis metode kerja stressing girder metode VSL metode kerja erection girder metode portal hoist (WIKA) dengan dibantu oleh beberapa sumber lain sebagai pendukung yang terdapat dalam literature.

BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Umum Girder jembatan Flyover Amplas berupa PCU Girder Prategang dengan panjang bentang adalah 31.1m dan 37.9 m yang dibagi dalam 4 (empat) sampai 7

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

(tujuh) segmen, sehingga sebelum proses pemberian tegangan (selanjutnya disebut stressing) segmental concrete terlebih dahulu disatukan/dilem dan lalu dilakukan stressing. Flyover Amplas merupakan bangunan jembatan yang perencanaannya diatur dalam standart perencanaan jembatan SNI jembatan. Dalam perencanaannya menurut SNI T-12-2004 umur rencana jembatan pada umumnya disyaratkan 50 tahun. Namun untuk jembatan penting dan/atau berbentang panjang, atau yang bersifat khusus, disyaratkan umur rencana 100 tahun. Perencanaan harus berdasarkan pada suatu prosedur yang memberikan jaminan keamanan pada tingkat yang wajar, berupa kemungkinan yang dapat diterima untuk mencapai suatu keadaan batas selama umur rencana jembatan. Perencanaan kekuatan balok, pelat, kolom beton bertulang sebagai

komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap lentur, geser, lentur dan aksial, geser dan puntir, harus didasarkan pada cara Perencanaan berdasarkan Beban dan Kekuatan Terfaktor (PBKT). Untuk perencanaan komponen struktur jembatan yang mengutamakan suatu pembatasan tegangan kerja, seperti untuk perencanaan terhadap lentur dari komponen struktur beton prategang penuh, atau komponen struktur lain sesuai kebutuhan perilaku deformasinya, atau sebagai cara perhitungan alternatif, dapat digunakan cara Perencanaan berdasarkan Batas Layan (PBL). Di samping itu, perencanaan struktur harus memperhatikan keseluruhan faktor integriti dengan

komponen-komponen

maupun

jembatan,

mempertimbangkan faktor-faktor berikut: - Kontinuitas dan redundansi.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

- Semua komponen struktur

jembatan harus

mempunyai ketahanan

yang

terjamin terhadap kerusakan dan instabilitas sesuai umur jembatan yang direncanakan. - Aspek perlindungan eksternal terhadap kemungkinan adanya beban yang tidak direncanakan atau beban berlebih. Jembatan Flyover Amplas termasuk dalam golongan jembatan dengan gelagar tipe box segmental pracetak. Gelagar jembatan terbuat dari bahan beton dengan mutu 600kg/cm^2 yang dikompositkan terhadap lantai beton bertulang dengan mutu 300 kg/cm^2. Bentuk gelagar adalah U beam dengan bentang variatif.

Gambar 2.1. Potongan melintang balok U girder ditengah bentang Balok girder dengan bentang lebar menuntut perencanaan teknologi tinggi. Penggunaan beton bertulang biasa akan menjadikan perencanaan sangat boros dan tidak ekonomis, dimensi balok girder akan sangat besar. Penggunaan beton prategang dengan balok precast dianggap mampu memenuhi syarat setelah dilakukan perhitungan terlebih dahulu.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Ada dua metode dan cara pelaksanaan stressing, yaitu metode satu arah (non balas) dan dua arah (balas) dan cara pre tension dan post-tension. Pada Proyek FO Amplas digunakan metode perhitungan dan pelaksanaan VSL dengan alat standart VSL yang telah di-patenkan. VSL merupakan singkatan dari Voorspan System Loesinger yang diciptakan oleh Loesinger pada tahun 1917 di Bern, Swiss dan dipatenkan pada tahun 1954. Girder beton prategang haruslah menggunakan bahan bermutu tunggi agar mampu menerima gaya prategang dan gaya eksternal yang besar yang akan berkerja pada girder. Pada girder FO Amplas tahapan pekerjaan yang harus diselesaikan hingga mencapai pekerjaan pengangkatan girder (erection) adalah sebagai berikut: 1. Perhitungan prategang girder 2. Pelaksanaan stressing girder dan grouting 3. Erection girder Untuk tahapan pekerjaan (1) dan (2) dilaksanakan dengan metode VSL, sedangkan pada tahapan (3) menggunkanan portal hoise yang metodenya dikembangkan sendiri oleh PT. Wijaya Karya, Tbk.

2.2. Precast Concrete U Girder Pada proyek pembangunan jembatan Flyover Amplas digunakan girder dengan bentuk U. Bentuk ini setelah melalui tahap perencanaan dianggap mampu menerima beban struktur dan dianggap lebih ekonomis.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Balok girder yang merupakan beton precast dibuat oleh PT. Wijaya karya beton. Beton dicetak dengan mengikuti spesifikasi beton pracetak sesuai spesifikasi umum proyek. PT. Wijaya Karya Beton mendapat perhitungan dasar yang dibuat oleh PT.VSL untuk pembuatan balok girder. Berikut merupakan langkah-langkah prosedur fabrikasi precast concrete U girder: Tahapan Pekerjaan Fabrikasi : 1. Pemasangan tulangan memanjang dan melintang girder. 2. Menentukan ordinat tendon prestress sesuai gambar kerja. Ordinat diukur dari bottom rebar girder ke as tendon (Y1) atau bagian bawah tendon (Y2). Titik ordinat tersebut ditandai (marking) dengan menggunakan cat , spidol atau sejenisnya.

Gambar2.2. Penentuan koordinat titik duct tendon 3. Memasang Support bar dengan cara mengikat support bar ke tulangan geser/sengkang berdasarkan posisi yang telah di marking. 4. Menyambung duct sesuai dengan Tipe dan panjang tendon yang direncanakan dengan menggunakan coupler duct dan masking tape / clotch tape. 5. Memasukkan duct kedalam tulangan balok, kemudian duct diikat ke suport bar dengan menggunakan kawat ikat.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

6. Memasukkan duct kedalam tulangan girder, kemudian duct diikat ke support bar dengan menggunakan kawat ikat.

Gambar 2.3. Instalasi duct 7. Memasang Casting pada posisi angkur hidup, sebelumnya casting dipasang terlebih dahulu pada box casting yang terbuat dari multiplek. 8. Memasang bursting steel pada posisi angkur hidup dan angkur mati. Bursting steel merupakan tambahan penulangan yang berfungsi sebagai penahan gaya radial untuk mencegah terjadinya retak / pecah pada saat stressing. 9. Menyambung duct ke casting dengan menggunakan masking tape/ clotch tape. Masking tape berfungsi untuk mencegah masuknya air semen kedalam duct. 10. Memasang PE grout untuk lubang inlet/outlet saat grouting. 11. Inspeksi bersama kontraktor dan konsultan untuk memeriksa ordinat tendon prestress dan kelengkapan aksesorisnya.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 2.4. Girder siap untuk dicor 12. Pemasangan formwork girder 13. Pengecoran.

Gambar 2.5. Girder yang telah dicor dan akan dipindahkan Balok girder yang telah cukup umur kemudian dibawa menuju lokasi penggunaan girder yaitu dilokasi proyek. Girder dipindahkan dengan menggunakan

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

truk container dan setibanya dilokasi proyek girder tersebut diturunkan dengan menggunakan gentri angkat.

Gambar 2.6. Penurunan PCU girder dari truk container Balok girder yang berbentuk U memiliki keistimewaan yang terletak pada susunan tendonnya yang berpasang-pasangan. Susunan ini mengharuskan penarikan kabel strand pada girder harus menggunakan dua dongkrak sekaligus.

2.3. Perhitungan Prategang Girder Pada langkah perhitungan besar gaya dongkrak (jacking force) ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan. Adapun hal-hal tersebut adalah: 2.3.1. Disain Material (1). Beton Beton yang digunakan untuk konstruksi beton prategang memiliki komposisi standart yaitu semen, air, agregat dan jika perlu ditambahkan admixture. Besar perbandingan antar ketiga bahan tersebut tergantung mutu beton yang akan dicapai. Beton untuk beton prategang biasanya merupakan beton bermutu tinggi. Menurut

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

ACI, beton yang boleh mengalami prategang adalah beton yang telah berumur 28 hari dengan kuat tekan beton telah mencapai 30 sampai 40 MPA. Dalam segala hal, beton dengan kuat tekan (benda uji silinder) yang kurang dari 20 MPa tidak dibenarkan untuk digunakan dalam pekerjaan struktur beton untuk jembatan, kecuali untuk pembetonan yang tidak dituntut persyaratan kekuatan. Dalam hal komponen struktur beton prategang, sehubungan dengan pengaruh gaya prategang pada tegangan dan regangan beton, baik dalam jangka waktu pendek maupun jangka panjang, maka kuat tekan beton disyaratkan untuk tidak lebih rendah dari 30 MPa. Besaran mekanis beton yang telah mengeras dapat dibedakan dalam dua kategori, besaran sesaat atau jangka pendek dan besaran jangka panjang. Besaran jangka pendek yaitu kuat tekan, tarik, geser, dan kuat yang diukur dengan modulus elastisitas. Sedang besaran jangka panjang yaitu rangkak dan susut beton.

a. Kuat tekan Kuat tekan beton tergantung dari jenis campuran, besaran agregat, waktu dan kualitas perawatan. Beton dengan kekuatan tinggi jelas jauh lebih menguntungkan. Kuat tekan beton f`c didasarkan pada pengujian benda uji slinder standart 6in. x 12in. yang diolah pada kondisi laboratorium standart dan diuji pada laju pembebanan tertentu selama 28 hari. Spesifikasi standart yang digunakan di Indonesia adalah dari SNI. Penggunaan bentuk benda uji beton untuk pengetesan kuat tekan memiliki perbedaan. Benda uji berupa kubus dengan rusuk 150 mm digunakan di Eropa, dan selinder dengan diameter 150 mm tinggi 300mm digunakan di Amerika dan

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Australia. Kuat tekan yang diperoleh dari benda uji kubus akan lebih besar dari benda uji selinder, dan rasio antara keduanya (R) diberikan pada persamaan berikut (Bridge Management System): R = 0.76 + 0.2 * log bk C dengan : (2.1)

bk = Tegangan pada benda uji kubus

c = 150

Maka besarnya f`c f`c = R * cu (2.2)

Nilai f`c desain tidak sama dengan kuat tekan silinder rata-rata, namun kuat tekan silinder yang dipandang minimum

Gambar 2.7 . Penegangan post-tension [Gilbert,1990] Ketentuan beton untuk post-tension terlihat pada (Gambar 2.7). Sebagian besar komponen struktur beton prategang dibebani oleh tegangan yang tinggi. Jika kita tinjau beton prategang diatas dua perletakan (seperti pada gambar) maka terlihat

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

serat-serat atas tertekan kuat akibat beban eksternal yang besar, serat bawah tertekan pula saat peralihan gaya prategang. Selain itu sementara bagian tengah bentang menahan momen lentur yang terbesar, bagian tepi/ujung menahan dan

mendistribusikan gaya prategang. Sehingga pada komponen beton prategang lebih diutamakan keseragaman kekuatan beton. Untuk menentukan kekuatan beton pada t waktu pada umur beton 28 hari dengan menggunakan persamaan

f `c =

dengan:

t f `c(28) + t

(2.3)

f`c(t) = kekuatan beton umur t hari f`c(28) = kekuatan beton usia 28 hari Dan nilai & pada tabel berikut Kondisi Normal Portland cement Beton moist cured Beton steam cured High early cement Beton moist cured Beton steam cured 2.3 0.7 0.92 0.98 4.0 1.0 0.85 0.95

Tabel 2.1 . Nilai & [Gilbert,1990] b. Kuat tarik

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Kuat tarik beton relative sangat kecil. Pendekatan yang baik untuk kuat tarik beton fct adalah 0.10f`c<fct<0.20f`c. Kuat tarik lebih sulit diukur daripada kuat tekan karena adanya masalah pada penhepitan pada mesin tarik. Untuk komponen struktur yang mengalami lentur, nilai modulus reptur fr (bukan kuat belah tarik f`t) digunakan dalam desain. Modulus reptur diukur dengan cara menguji balok beton polos berpenampang bujursangkar 6 in. hingga gagal dengan bentang 18 in. dan dibebani dititik-titik sepertiga bentang (ASTM C-78). Besarnya modulus reptur lebih besar disbanding kuat tarik belah beton. Dari Pedoman Beton 1988, Chapter 3 besar modulus reptur adalah: Fr = 0.6 * fc` (2.4)

Kekuatan tarik langsung (direct tensile strength) pada beton menurut peraturan ACI 318-83 adalah f`df = 0.4

f `c

(2.5)

Dengan : f`td = kekuatan tarik langsung Dan dapat menjadi nol jika terjadi retak pada beton. Modulus keruntuhan (modulus of rupture) beton lebih tinggi dari kekuatan tarik beton yang menurut peraturan ACI 318-83 (pada berat beton normal) adalah: f`tf = 0.62 dengan : f`tf = modulus keruntuhan (kekuatan tarik flexural)

f `c

(2.6)

c. Kuat geser

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Kuat geser lebih sulit ditentukan dengan cara eksperimental dibandingkan dengan pengujian-pengujian lainnya dikarenakan sulitnya untuk mengisolasi tegangan geser dari tegangan lainnya. Hal ini mengakibatkan perbedaan hasil besarnya kuat geser beton yang dilaporkan diberbagai studi literature, mulai dari 20% hingga 85% dari kuat tekan pada kasus-kasus dimana geser langsung terjadi bersamaan dengan tekan. Kontrol desain structural jarang didasarkan pada kuat geser karena besarnya kuat geser itu sendiri dibatasi secara kontiniu pada nilai yang lebih kecil untuk mencegah beton mengalami tarik diagonal. Untuk keperluan analisa, Gambar 2.8 dan Gambar 2.9 merupakan grafik tegangan-regangan beton berbagai variasi kuat tekan beton. Dari grafik dapat disimpulkan: 1. Semakin rendah kekuatan beton, semakin tinggi regangan gagalnya 2. Panjang bagian yang semula linier akan bertambah untuk kuat tekan beton yang semakin besar. 3. Ada reduksi yang sangat nyata pada daktalitas untuk kekuatan yang meningkat.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 2.8. Kurva tegangan-regangan tipikal untuk beton [Nawy,2001]

Gambar2.9. Kurva tegangan-regangan berbagai variasi kekuatan tekan beton [Nawy,2001]

d. Modulus elastisitas beton (Ec) Kurva tegangan-regangan pada Gambar 2.10 berbentuk linier pada tahapan pembebanan awal, maka modulus elastis young hanya dapat diterapkan pada tangent kurva dititik asal. Kemiringan awal dari tangent dikurva didefenisikan sebagai modulus tangent awal. Kemiringan garis lurus yang menghubungkan titik asal dengan tegangan tertentu (sekitar 0.4 f`c) merupakan modulus elastis sekan beton, yang nilainya merupakan nilai modulus elastisitas yang digunakan dalam disain. Memenuhi asumsi praktis bahwa regangan yang terjadi selama pembebanan pada

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

dasarnya dapat dianggap elastis, dan bahwa regangan selanjutnya akibat beban disebut rangkak.

Gambar 2.10. Modulus tangent dan modulus sekan pada beton [Nawy,2001] Modulus elastisitas beton, Ec , nilainya tergantung pada mutu beton, yang terutama dipengaruhi oleh material dan proporsi campuran beton. Namun untuk analisis perencanaan struktur beton yang menggunakan beton normal dengan kuat tekan yang tidak melampaui 60 MPa, atau beton ringan dengan berat jenis yang tidak kurang dari 2000 kg/m3 dan kuat tekan Yang tidak melampaui 40 MPa, nilai Ec bisa diambil sebagai: Ec = w1.5*0.043 * bk (2.7)

Dalam kenyataan nilainya dapat bervariasi ± 20%. wc menyatakan berat jenis beton dalam satuan kg/m3, fc' menyatakan kuat tekan beton dalam satuan MPa, dan Ec dinyatakan dalam satuan MPa. Untuk beton normal dengan massa jenis sekitar 2400 kg/m3, Ec boleh diambil sebesar 4700fc', dinyatakan dalam MPa .

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

e. Rangkak Rangkak atau aliran material lateral adalah peningkatan regangan terhadap waktu akibat beban yang terus menerus berkerja. Deformasi awal akibat beban adalah regangan elastis, sementara regangan tambahan akibat beban yang sama yang terus berkerja adalah regangan rangkak.. Asumsi ini karena deformasi awal yang tercatat hanya berupa sedikit efek yang bergantung pada waktu. Pada Gambar. terlihat bahwa laju rangkak berkurang seiring bertambah waktu. Rangkak tidak dapat diamati secara langsung, namun dapat ditentukan dengan mengurangkan regangan elastis dengan regangan susut dari deformasi total. Meskipun rangkak dan susut merupakan fenomena yang tidak independent, dapat diasumsikan bahwa superposisi tegangan berlaku, sehingga Regangan total ( t ) = Regangan elastis ( e ) + rangkak ( c ) + susut ( sh ) (2.8)

Gambar 2.11. Kurva regangan-waktu [Nawy,2001] Rangkak sangat berkaitan dengan susut, dan sebagai aturan umum bahwa beton yang menahan susut juga cenderung sedikit mengalami rangkak, karena keduanya berkaitan dengan pasta semen yang terhidrasi. Dengan demikian rangkak

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

dipengaruhi oleh komposisi beton, kondisi lingkungan dan benda uji, namun secara prinsip rangkak bergantung pada pembebanan sebagai fungsi waktu. Rangkak mengakibatkan meningkatnya defleksi balok dan slab, dan mengakibatkan hilangnya gaya prategang. Untuk jangka waktu yang lebih lama lagi rangkak dapat mengakibatkan meningkatnya tegangan pada beton yang

mengakibatkan kegagalan pada beton.

f. Susut Pada dasrnya ada dua jenis susut, susut plastis dan susut pengeringan. Susut plastis terjadi selama beberapa jam pertama sesudah pengecoran beton segar dicetakan. Permukaan yang diekspose seperti plat lantai akan lebih dipengeruhi oleh udara kering karena besarnya permukaan udara kontak.. Susut pengeringan terjadi sesudah beton mongering dan sebagian besar proses hidrasi kimiawi dipasta semen telah terjadi. Susut pengeringan adalah berkurangnya volume elemen apabila terjadi kehilangan kandungan air akibat penguapan . Penyusutan merupakan fenomena yang sedikit berbeda dengan rangkak. Jika pada rangkak beton dapat kembali seperti semula jika beban dilepas, susut pada beton tidak akan membuat beton kembali ke volume awal jika beton tersebut direndam. Pada Gambar 2.12 dapat terlihat laju susut terhadap waktu. Dapat terlihat beton dengan umur yang lebih tua mengalami susut yang lebih kecil karena beton dengan usia lebih tua akan lebih tahan terhadap tegangan dan ini berarti beton mengalami lebih sedikit susut.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 2.12. Kurva susut-waktu [Nawy,2001] Faktor-faktor yang mempengaruhi susut pengeringan: - Agregat. Agregat beraksi menahan susut pada semen. Jadi beton dengan kandungan agregat lebih banyak akan lebih tahan terhadap susut - Rasio air/semen. Semakin tinggi rasio air/semen, semakin besar pula efek susut. - Ukuran elemen beton. Semakin besar elemen beton, maka semakin kecil susutnya - Kondisi kelembaban disekitar. Pada daerah dengan kelembaban yang tinggi laju susut akan lebih kecil - Banyaknya penulangan. Beton bertulang akan lebih sedikit mengalami susut disbanding dengan beton polos. - Bahan additive. Penambahan bahan yang bersifat untuk mempercepat pengerasan beton akan mengakibatkan beton banyak mengalami susut. - Jenis semen. Semen jenis cepat kering akan mengakibatkan beton banyak mengalami susut. - Karbonansi. Susut karbonansi diakibatkan oleh reaksi antara karbondioksida (CO2) yang ada di atmosfer dan yang ada di pasta semen. Banyaknya susut gabungan bergantung pada urutan proses karbonasi dan pengeringan. Jika keduanya terjadi secara simultan, maka susut yang terjadi akan lebih sedikit.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

(2). Baja a. Baja prategang Baja pada konstruksi beton prategang merupakan penyebab terjadinya pemendekan pada beton dikarenakan pengaruh rangkak dan susut. Kehilangan gaya prategang pada baja sesaat setelah penegangan pada baja akibat gesekan disepanjang tendon atau saat pengangkuran ujung (draw-in) akan mempengaruhi gaya prategang pada beton dengan angka yang cukup signifikan. Untuk tujuan ke-efektif-an desain, total kehilangan gaya prategang harus relatif kecil dibandingkan gaya prategang yang berkerja. Kondisi ini dipengaruhi oleh jenis baja prategang yang digunakan dalam konstruksi. Pada proyek FO Amplas baja yang digunakan adalah baja strand sebagai tulangan prategang dan baja tulangan biasa sebagai tulangan geser. Baja yang digunakan sebagai tulangan prategang merupakan jenis uncoated stress relieve seven wire strand low relaxation. Baja strand merupakan jenis yang paling banyak digunakan untuk penegangan post-tension. Strand yang digunakan pada proyek ini sesuai spesifikasi ASTM A416. Baja strand difabrikasi dengan memuntir beberapa kawat secara bersamaan. Seven wire strand terdiri dari 7 (tujuh) untaian kawat, dengan posisi kawat 1 (satu) untai ditengah dan 6 (enam) sisanya mengelilingi satu kawat pusat. Strand low relaxation digunakan untuk mencapai konstruksi yang efisien.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 2.13. Strand prategang 7 kawat (a). standart dan (b). yang dipadatkan Kawat-kawat stress-relived adalah kawat tunggal yang ditarik dingin yang sesuai dengan standart ASTM A421; strss-relived strand mengikuti standart ASTM A 416. Strand terbuat dari tuju buah kawat dengan memuntir enam diantaranya pada pitch sebesar 12 sampai 16 kali diameter disekeliling kawat lurus yang sedikit lebih besar. Pelepasan tegangan dilakukan setelah kawat-kawat dijalin menjadi strand. Besar geometris kawat dan strand sebagaimana disyaratkan ASTM masing-masing tercantum dalam Tabel 2.2 dan Tabel 2.3

Tabel 2.2. Kawat-kawat untuk beton prategang [Nawy,2001]

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Tabel 2.3. Strand standart tujuh kawat untuk beton prategang [Nawy,2001]

Pada proyek ini digunakan baja strand dengan spesifikasi PC strand ASTM A416 / A416M ­ 1998 Grd 270 Low Relaxation, merek : Kingdom

(µµ) 1000 (%) 1% (%) () () 9.53 51.61 405 89.0 80.1 11.11 69.68 548 120.1 108.1 :0.77-0.85 2.5 3.5 12.70 92.90 730 160.1 144.1 ± 0.41 : 0.15-0.30 15.24 139.35 1094 240.2 216.2 :).60-0.90 9.53 54.84 432 102.3 92.1 Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009 (µµ) (µµ) /1000µ

250

270

11.11 12.70 15.24

+0.66 -0.15

74.19 98.71 140.00

582 775 1102

137.9 183.7 260.7

124.1 165.3 234.6

3.5

3.5

:0.025 :0.025

Tabel 2.4. Spesifikasi kabel strand [Booklet Proyek FOA]

Gambar 2.14. PC Strand ASTM A416/A416M-1998 b. Relaksasi baja Jika baja prategang ditarik hingga mencapai perpanjangan yang constant dan dijaga tetap pada selang waktu tertentu maka akan terlihat gaya prategang pada baja tersebut akan berkurang secara perlahan, besarnya kehilangan tergantung waktu dan suhu. Kehilangan gaya prategang seperti ini disebut dengan relaksasi baja (R). Menurut besar nilai relaksasinya, baja prategang terbagi dua jenis yaitu baja prategang relaksasi normal dan baja prategang relaksasi rendah. Untuk pemakaian jangka panjang, baja prategang relaksasi rendah lebih sering dipergunakan karena lebih menguntungkan. Percobaan untuk mengetahui besarnya nilai relaksasi baja dilakukan dalam waktu 1000 jam pada tegangan konstan pada suhu 20 derajat Celcius. Tegangan awal bervariasi antara 60-80% dari tegangan tarik ultimate dan dengan pi = 0.7 f p . Maka hasil percobaan dinyatakan sebagai R1000. Untuk baja Australia nilai R1000 diberikan pada tabel berikut: Type of Steel R1000 (%) Low Relaxation R1000 (%) Normal Relaxation

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Stress ­relieved wire 2.0 Stress-relieved strand 2.5 Alloy steel bars 2.5

6.5 7.0 7.0

Tabel 2.5. Relaksasi dasar R1000 untuk Australian steel (AS 3600-1988) [Gilbert,1990] Maka besarnya relaksasi baja (%) setelah waktu t dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut

R = k1 k 2 R1000 log 5.38t 0.176

[ (

)]

(2.9)

dengan: k1 = tergantung tegangan awal pada tendon (Gambar 2.15) k2 = tergantung temperature rata-rata, dapat digunakan T/20 nilainya tidk lebih dari 1.0.

Gambar 2.15. Koefisien relaksasi k1 (AS 3600-1988) [Gilbert,1990] Relaksasi jangka panjang pada baja prategang diajukan oleh CEB-FIP (1987) adalah pada (Tabel 2.6) pi/fp

Normal relaxation steel Low relaxation steel

0.6

6 3

0.7

12 6

0.8

25 10

Tabel 2.6. Relaksasi jangka panjang R~ (%) [Gilbert,1990]

2.3.2. Analisa Penampang (1). Tampang U balok girder (Precast)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Tampang U balok girder terdiri dari 2 bangun sederhana trapezium dan persegi panjang. Sehingga dalam penentuan rumus untuk analisa tampang dapat digunakan rumus-rumus yang sederhana.

a. Luas Luas bangun dapat dihitung dengan menggunakan rumus luas trapezium: Luas (Area) = ½ (sisi atas + sisi bawah) x tinggi (2.10)

b. Jarak titik berat Jarak titik berat yang dihitung dari arah Y dari bagian bawah tampang menurut bentuk trapezium dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: Jarak titik berat arah Y (Yb) =

h(2a + b ) 3(a + b )

(2.11)

c. Inersia Ix Inersia bangun arah x, Ix untuk bangun seperti tampang haruslah dijumlahkan dengan inersia tambahan. Inersia awal dapat dihitung sesuai persamaan inersia untuk bangun trapezium, lalu dijumlahkan dengan inersia tambahannya. Inersia (Io) =

h 3 a 2 + 4ab + b 2 36(a + b )

(

)

(2.12) (2.13)

Inersia arah x (Ix) = Io + (Luas * d^2)

d. Modulus section (W) Besarnya modulus tampang dapat dihitung dengan membagikan Inersia arah x (Ix) dengan jarak titik berat keseluruhan, atau secara matematis dapat dituliskan:

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Wa = Ix / Ya Wb = Ix /Yb (2). Tampang Komposit

(2.14) (2.15)

Untuk nilai-nilai pada analisa tampang komposit besarnya dapat dihitung dengan menjumlahkan komponen precast dengan slab-nya.

2.3.3. Desain Pembebanan Beban-beban yang berkerja pada desain struktur girder pada proyek Flyover Amplas adalah: - Beban mati tetap - Beban mati tambahan - Beban hidup

a. Beban mati tetap dan beban mati tambahan (Dead load) Yang termasuk dalam beban mati adalah berat sendiri beton girder, slab lantai, aspal dan diaphragma. Besarnya beban tergantung pada berat jenis komponenkomponen tersebut.

b. Beban hidup (Live load) Yang termasuk dalam beban hidup (live load) adalah beban dinamik izin (DLA), Knife edge load (KEL), distribution load,dan live load. Dari Bridge Management System (BMS) Volume 1, Chapter 2.3.2- Traffic Loads ditentukan: Dinamik Load Allowance (DLA) Untuk bentang <= 50 m, besar DLA = 1+0.4 = 1.4 (2.16)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Untuk 50 < bentang < 90 m, besar DLA = 1+(0.0025*bentang+0.175) Untuk bentang >= 90 m, besar DLA Knife Edge Load (KEL) Dari peraturan ini ditetapkan nilainya 4.40 ton/m` Distribution Factor (DF) Dari peraturan ini ditetapkan nilainya 1.00 Distribution load Untuk bentang <= 30 m, q = 0.8 t/m^2 Untuk bentang > 30 m, Live load Distribution load q` = DF * DF * q * s Line load p` = DF * DLA * KEL * s dengan s = lebar slab komposit (2.21) (2.20) q = 0.8 * (0.5 + 15/bentang) t/m^2 (2.19) (2.18) = 1+0.3 = 1.3 (2.17)

c. Perhitungan momen ditengah bentang Momen ditengah bentang dihitung sesuai dengan persamaan untuk mengetahi momen tengah bentang pada balok diatas dua perletakan. M = l/L * q * l/2 Dengan: M = momen mid span

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

(2.22)

l

= jarak dari pinggir bentang ke titik perhitungan

L = Lebar bentang

d. Perhitungan momen ultimate Berdasarkan peraturan ridge Management System (BMS) Volume 1- page 2.6, besarnya momen ultimate total dapat dihitung dengan persamaan (2.23): Ultimate total = 1.2*beam + 1.3*slab + 2*asphalt + 1.2*diaphragm + 2*live load

Perhitungan menurut ACI 318-83 (1983), pendesainan beban menggunakan kekuatan batas. Perencanaan kekuatan pada potongan melintang yang menjadi hasil dari kekuatan batas (kekuatan ultimate Ru ), dan factor reduksi kekuatan ( ). Faktor reduksi kekuatan merupakan factor keamanan sebagai variable pengontrol kekuatan bahan, posisi baja, dimensi beton, kesalahan pada prosedur perencanaan maupun kedaktail-an bahan tersebut.

Ru R*

Dengan: Ru = Beban ultimate R* = Beban terfaktor rencana Jenis Aksi (a) Flexure (dengan atau tanpa tegangan aksial) dan tegangan aksial (b) Kompresi aksial dan kompresi aksial dengan flexure - Tulangan spiral - Tulangan biasa 0.75 0.70 ( ) 0.9

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Untuk kompresi aksial kecil, ( ) dapat membesar secara linier dari nilai (b), dan untuk kompresi aksial mendekati 0 pdigunakan (a) (c) Geser dan torsi (d) Bearing pada beton Tabel 2.7. Faktor reduksi kekuatan (ACI 318-83) [Gilbert,1990] 0.85 0.7

2.3.4. Tegangan-Tegangan Izin Maksimum di Beton Menurut AASHTO 1992, Chapter 9.15.2.1-Design, besarnya tegangan-tegangan izin maksimum di beton adalah mengikuti: Tegangan beton sebelum kehilangan rangkak dan susut Tekan - Komponen struktur pratarik - Komponen struktur pasca tarik Tarik - Daerah tarik yang semula tertekan .........tidak ada tegangan sementara - Daerah tanpa penulangan lekatan = 0.8 * Tegangan beton pada kondisi beban kerja Tekan = 0.40 f`c (2.27)

f `ci

= 0.6 f`ci = 0.55 f`ci

(2.24) (2.25)

(2.26)

Tarik pada daerah yang semula tertekan - Komponen struktur dengan penulangan lekatan = 1.59 * f `c - Komponen struktur tanpa penulangan lekatan = 0 - Tegangan tekan beton saat transfer Besarnya f`ci dapat ditentukan dengan persamaan: f`ci = 80%*f`c (2.29) (2.28)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

2.3.5. Sistem Prategang Sistem prategang yang digunakan pada girder FO Amplas adalah sistem perimbangan beban (balancing). Konsep ini terutama menggunakan prategang sebagai usaha untuk membuat seimbang gaya-gaya pada sebuah gelagar. Pada keseluruhan desain struktur beton prategang, pengaruh beton prategang dipandang sebagai keseimbangan berat sendiri sehingga balok girder yang mengalami lenturan tidak akan mengalami tegangan lentur pada kondisi terbebani. Girder didesain dengan sistem prategang penuh yang berarti komponen struktur didesain pada beban kerja tidak terjadi tegangan tarik. Namun dalam pelaksanaannya tergantung besar beban yang akan berkerja.

2.3.6. Sistem Penegangan Tendon Sistem penegangan tendon pada proyek FO Amplas ini adalah sistem posttension (pasca tarik) mekanik dengan bantuan dongkrak. Sistem pasca tarik adalah suatu sistem prategang kabel tendon dimana kabel ditarik setelah beton mengeras. Jadi sistem prategang hampir selalu dikerjakan pada beton yang telah mengeras, dan tendon-tendon diangkurkan pada beton tersebut segera setelah gaya prategang dilakukan. Pada sistem post-tension mekanis, dongrak digunakan untuk mearik baja strand dengan reaksi yang berkerja melawan beton yang telah mengeras. Penggunaan dongkrak hidrolik bertujuan untuk kemudahan pengoperasian alat dan dengan kapasitas alat yang besar. Pada proyek FO Amplas sistem ini diberikan pada girder beton precast segmental.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Pada sistem post-tension di proyek ini, untuk mengalihkan gaya prategang ke beton diperlukan bantuan alat mekanis yaitu angkur ujung (struktur dengan pengangkuran ujung). Komponen stuktur post-tension menyelubungi tendon-nya dengan cara peng-grouting-an selongsong. Grouting adalah proses peng-injeksi-an air semen dan pasir halus yang dilakukan setelah selesai proses stressing. Rekatan pada tendon sistem penegangan post-tension dicapai dengan pelaksanaan grouting.

2.3.7. Besar Gaya Prategang a. Jacking force Gaya prategang yang diberikan pada kabel strand merupakan gaya prategang initial (jacking force) yang besarnya belum dikurangi oleh besar kehilangan gaya prategang akibat kehilangan jangka pendek dan jangka panjang. Dalam perhitungan, besarnya gaya prategang initial (jacking force) adalah Po = 72% Ultimate Tensile Strength (2.30)

b. Saat awal ditengah bentang Tegangan dibagian atas

top = Pi/Acp ­ Pi.e/Wa + Mbs/Wa

(2.31)

Tegangan dibagian bawah

bottom = Pi/Acp ­ Pi.e/Wb + Mbs/Wb

(2.32)

c. Saat servis ditengah bentang Tegangan dibagian atas

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

top = Pe/Acp ­ (Pe.e-Mbp)/Wap + Mbp/Wac

Tegangan dibagian bawah

(2.33)

bottom = Pe/Acp ­ (Pe.e-Mbp)/Wbp + Mbh/Wbc

Dengan : Pi = Initial prestress force

(2.34)

Wa = Modulus section bagian atas balok precast Mbs = Momen akibat berat sendiri e = eksentrisitas

Wb = Modulus section bagian bawah balok precast Pe = Gaya pratengang efektif

Wac = Modulus section bagian atas balok komposit Mbp = Momen akibat berat beton (Precast beam + slab + Diaph) Mbc = Modulus section bagian bawah balok komposit Wap = Modulus section bagian atas balok precast Wbp = Modulus section bagian bawah balok precast Mbp = Momen akibat beban tambahan (aspal + Live load)

2.3.8. Kehilangan Gaya Prategang Kehilangan gaya prategang adalah hal yang pasti terjadi pada konstruksi beton prategang. Kehilangan yang terjadi terbagi dalam 2 (dua) tahapan yaitu saat gaya prategang diberikan pada beton (saat transfer) yang disebut dengan kehilangan

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

seketika (Pj), dan kehilangan yang dipengaruhi oleh waktu (kehilangan jangka panjang). Kehilangan seketika = Pj ­ Pi dengan Pi = kehilangan gaya prategang sesaat setelah transfer Kehilangan jangka panjang = Pj - Pe dengan Pe = Total kehilangan gaya prategang pada tendon Kehilangan gaya prategang seketika dikarenakan hal: a. Pemendekan elastis pada beton sesaat setelah transfer b. Gesekan pada selongsong tendon c. Slip anchorage Sedang kehilangan jangka panjang dapat dikarenakan banyak hal, namun yang paling memberikan pengaruh besar adalah: a. Pengaruh rangkak pada baja b. Pengaruh susut pada baja c. Relaksasi pada baja

(1). Kehilangan jangka pendek a. Pemendekan elastis pada beton (ES) Pada sistim penarikan post-tension dengan jumlah kabel banyak, pemendekan elastis pada beton terjadi pada saat proses tendon diangkur-kan. Pemendekan elastis dengan nilai maximum pada tendon yang pertama kali stressing, dan nilai minimum pada tendon yang terakhir kali stressing. Besarnya pemendekan elastis pada beton dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dari ACI 318-95, Chapt.18.6 berikut ES = (Kes*Es*fcir/Ec)*As (2.35)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

b. Gesekan di sepanjang tendon (W) Pada sistim penarikan post-tension, gesekan antara tendon dengan

selongsongnya tentu tidak dapat dihindarkan. Gesekan yang terjadi akan mengurangi besar gaya prategang yang diterima tendon. Besar kehilangan gaya prategang akibat hal ini menurut AASHTO 1992, Chapt.9.16.1 dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: Px = Po * e - µ ( + k * x ) Dengan: Px Po = Gaya pada tendon ditiap titik x = Gaya pada tendon di ujung dongkrak (jacking force) = Koefisien gesekan = Pengubah dari sudut kabel dari gaya ke jarak x = Deviasi angular wobble terhadap variasi selongsong tendon (2.36)

µ

t

p

Adapun nilai µ dan p adalah: Jenis Selongsong Tendon (Ducts) For strand in bright and zinc coated metal ducts For greased and wrapped wire or strand For strand in an unlined concrete ducts Tabel 2.8. Nilai µ dengan variasi jenis ducts [Ned,1993] Selongsong Tendon (Ducts)

50mm > 50and 90mm

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

µ

0.20 0.15 0.50

p

0.016 p 0.024

> 90and 140mm

0.012 p 0.016 0.008 p 0.012

For flat metal ducts

0.016 p 0.024

For greased and wrapped bars

p = 0.008

Tabel 2.9. Nilai p dengan variasi ukuran ducts [Ned,1993] c. Slip anchorage (A) Slip atau draw-in pada tendon terjadi setelah proses stressing dilakukan dan tendon akan diangkur-kan ke beton. Besar-nya slip tergantung pada jenis angkur. Untuk jenis angkur wedge yang biasa digunakan pada baja strand, besar slip

( ) sekitar 6 mm. Nilai ( ) juga dipengaruhi oleh jarak spasi pada angkur

Kehilangan gaya prategang pada bagian ini hampir mirip dengan kehilangan akibat gesekan, bedanya hanya pada nilai µ dan p yang bernilai sama sehingga besar ( ) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.15). Dari persamaan tersebut dapat digambarkan grafik hubungan antara gaya prategang dengan jarak dari angkur seperti pada (Gambar 2.13)

Gambar 2.16. Variasi gaya prategang terhadap draw-in pada angkur [Gilbert,1990] Untuk mengitung besar kehilangan slip angkur pada yang terjadi di-x m, maka digunakan persamaan

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

x= Dengan : d As Es

d * As * ( Es / m)

(2.37)

= draw in = Luasan penampang baja prategang = Elastisitas baja strand m = (Po-P)/L (2.38)

Dengan : Po P L = Gaya prategang awal = Gaya prategang sisa (akibat gesekan) x = L = Panjang bentang

(2). Kehilangan jangka panjang a. Rangkak pada baja (CR) Penelitian yang telah dilakukan dan diinformasikan melalui banyak literature mengindikasikan bahwa aliran pada material terjadi disepanjang waktu apabila ada beban atau tegangan. Deformasi atau aliran lateral akibat tegangan longitudinal disebut rangkak. Kehilangan rangkak terjadi hanya pada struktur yang dibebani secara terus menerus. Besarnya nilai kehilangan gaya prategang yang terjadi akibat rangkak dapat dihitung melali persamaan (ACI 318-95, Chapt.18.6) CR = Kcr * (Es/Ec) * (fcir-fcds) Dengan: Kcr = 2.0 untuk komponen struktur pratarik = 1.6 untuk komponen struktur pasca tarik fcir = Tegangan dibeton pada level pusat berat baja segera setelah transfer

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

(2.39)

fcds = Tegangan dibeton pada level pusat berat baja akibat semua beban mati tambahan yang berkerja setelah prategang diberikan

b. Susut pada beton (SH) Kehilangan gaya prategang akibat susut pada baja dipengaruhi oleh besarnya regangan susut baja ( c ) . Regangan susut pada beton dibagian tendon dipengaruhi oleh tegangan pada beton pada daerah itu. Tegangan beton bervariasi terhadap waktu, maka akan sulit ditentukan besarnya. Nilai kehilangan gaya prategang yang hilang akibat susut pada beton dapat dihitung melalui persamaan berikut (ACI 31895, Chapt.18.6) SH = 8.2E-06*Ksh*Es*(1-0.06*V/S)*(100-RH) Dengan nilai Ksh diberikan pada Tabel 2.10 (3.40)

Tabel 2.10. Nilai Ksh untuk komponen struktur pasca tarik [Nawy,2001]

c. Relaksasi pada baja Kehilangan gaya pada tendon akibat relaksasi dipengaruhi oleh tegangan izin baja strand. Seperti halnya dengan rangkak dan susut, tegangan pada baja menurun sejalan dengan waktu. Penurunan-nya akan menjadi semakin cepat jika ditambah lagi dengan pengaruh relaksasi. Untuk mengetahui besarnya kehilangan gaya prategang

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

akibat relaksasi baja yang dipengaruhi oleh rangkak dan susut, dapat digunakan persamaan berikut (ACI 318-95, Chapt.18.6)

RE = (Kre-J*(SH+CR+ES))*C Dengan Kre, J, dan C diberikan pada tabel (2.11), dan (2.12)

(3.41)

Tabel 2.11. Nilai C [Nawy,2001]

Tabel 2.12. Nilai Kre dan J [Nawy,2001] 2.4. Tahapan Pembebanan

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Salah satu pertimbangan istimewa pada beton prategang adalah banyaknya tahapan pembebanan saat komponen struktur dibebani. Tahapan pembebanan pada beton prategang precast yang pada tulisan ini dihususkan pada girder FO Amplas, sedikitnya ada 3 (tiga) yaitu tahap awal saat pemberian gaya prategang, tahap pengangkatan dan pengangkutan, lalu tahap akhir saat beton menerima beban eksternal.

2.4.1. Tahap awal Pembebanan tahap awal merupakan pemberian gaya prategang terhadap girder tetapi belum dibebani oleh beban eksternal. Tahap ini dapat dibagi dalam beberapa tahap: (1). Sebelum diberi gaya prategang. Pada masa sebelum diberi gaya prategang, beton girder masih lemah dalam memikul beban, oleh karena itu harus dicegah agar tidak terjadi kehancuran pada ujung girder. Harus diperhitungkan susut beton, dan retakan yang timbul akibat sust tersebut. Curing beton harus diperhatikan sebelum peralihan gaya prategang. (2). Pada saat diberi gaya prategang. Besarnya gaya prategang yang berkerja pada tedon saat proses stressing dapat membuat kabel strand putus jika pemberian gaya melebihi tegangan maksimum strand atau jika strand dalam kondisi rusak. Beton mermutu rendah atau belum cukup umur juga dapat hancur pada tahapan ini.

Tegangan Baja

Tahapan beban 1. Akibat jacking force

Tegangan Izin 0.80fpu atau 0.94fpy

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Beton

2. Segera setelah pengangkuran tendon 1. Segera setelah peralihan, sebelum kehilangan

0.70fpu Tekan - 0. 60f`ci Tarik-0.25 f`ci (kecuali pada ujung balok diatas dua tumpuan 0.5 f`ci diizinkan) Tekan - 0.45f`c Tarik - 0.50 f`ci

2. Setelah terjadi kehilangan

Tabel 2.13. Tegangan izin untuk batang lentur (Peraturan ACI) [Ned,1993]

(3). Pada saat peralihan gaya prategang. Untuk komponen struktur post-tension peralihan beban berlangsung secara bertahap, gaya prategang pada tendon dialihkan ke beton satu-per satu tendon. Pada keadaan ini gaya eksternal belum berkerja kecuali berat sendirinya. Gaya prategang awal setelah terjadi kehilangan juga ikut menentukan desain girder. Girder dengan panjang bentang tersebut diatas yang terletak diatas dua tumpuan, akibat berat sendirinya akan menimbulkan momen positif ditengah bentang. Oleh karena itu maka gaya yang diberikan pada girder harus dapat mengimbangi kondisi seperti ini.

2.4.2. Tahap Antara Pembebanan tahap ini ada karena girder proyek FO Amplas merupakan beton precast yang mengalami proses perpindahan dari pabrik ke lokasi teakhirnya. Tahapan antara merupakan tahapan pembebanan selama girder dalam masa pengangkutan dan pengangkatan, termasuk masa saat girder dalam proses erection. Cara pengangkatan dan pengangkutan balok girder harus diperhitungkan dengan baik. Pengangkatan dengan cara yang salah dapat mengakibatkan balok girder retak atau bahkan mungkin patah.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

2.4.3. Tahap akhir Pembebanan tahap akhir merupakan tahapan dimana beban rencana telah berkerja pada struktur. Pada beton prategang, ada tiga jenis beban kerja yang dialami: (1). Beban kerja tetap. Lendutan ke atas atau kebawah girder akibat beban kerja tetap konstruksi tersebut merupakan salah satu factor penentu dalam desain, karena pengaruh dari rangkaian akibat lentur akan memperbesar nilainya. Sehingga diberikan batasan tertentu besarnya lendutan akibat beban tetap. (2). Beban kerja. Girder juga didesain berdasarkan beban kerja yang akan dideritanya. Beban kerja yang berlebihan harus ikut dipertimbangkan. (3). Beban retak. Retak pada komponen beton prategang berarti perubahan mendadak pada tegangan rekat dan geser yang sering menjadi parameter bagi kekuatan lelah. (4). Beban batas. Beban batas struktur merupakan beban maksimum yang dapat dipikul struktur tersebut sebelum hancur, atau disebut juga ultimate strength. Beban batas diperhitungkan melalui factor beban yang dikalikan pada beban kerja.

2.5. Pekerjaan Prestressing oleh Voorspan System Losinger 2.5.1. Material Prestressing 1. Strand Beberapa Steel wire yang disatukan secara spiral menjadi satuan kabel strand 2. Duct Pembungkus strand dengan bahan dasar "galvanized zinc" yang dibentuk berupa pipa berulir

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 2.17. Duct pembungkus tendon 3. Angkur-angkur Terdiri dari dua macam yaitu angkur hidup dan angkur mati.

Angkur Hidup

Angkur Mati

Gambar 2.18. Angkur pada girder 4. Non shrink additive untuk grouting Mixing beton yang digunakan untuk mengisi selongsong / duct setelah stressing dengan campuran semen, air, additive. 2.5.2. Peralatan pekerjaan prestressing Untuk Persiapan pekerjaan stressing kabel strand diperlukan kelengkapan alat. Adapun alat yang digunakan adalah: 1. Hydraulic Pump PE 550 (1 Phase) Power Voltage : 10 A : 220 Volt

Max. Pressure : 10.000 Psi Capacity Tank : 9 ltr

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 2.19. Hydraulic Pump PE 550 (1 Phase)

2. Hydraulic Jack TCH Capacity Piston area "pull" Piston area "return" Weight Stroke : 20 T : 4.248 mm2 : 3.016 mm2 : 17 kg : 300 mm

Gambar 2.20. Hydraulic Jack TCH

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3. Hydraulic Jack SA 507 / ZPE-7/A (7S) Capacity Pull Pull max Return max Tensioning press Piston area "pull" Piston area "return" Weight Stroke : 105 T : 393 Bar : 492 Bar : 492 Bar : 690 Bar : 20.360 mm2 : 9.750 mm2 : 140 kg : 160 mm

Gambar 2.21. Hydraulic Jack SA 507 / ZPE-7/A (7S)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

2.5.3. Alur Kerja Pekerjaan Prestressing

Spesifikasi Gambar Kerja

· · · ·

Material Pabrikasi Strand Instalasi Strand Instal lifting hook

Pemasangan angkur hidup dan angkur mati

tidak

Inspeksi bersama Kontraktor

Pengecoran

Kuat Beton saat Transfer

tidak

Menunggu Kuat Beton Transfer tercapai ok

Stressing tidak Evaluasi Hasil Stressing

Grouting

Selesai

Gambar 2.22. Diagram alur kerja stressing

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

2.6. Erection PC U Girder Dengan Portal Hoise BSebelum dilakukan pekerjaan erection dengan menggunakan portal dan mesin hoise, ada beberapa hal yang harus dipersiapkan yaitu:

2.6.1. Survey lapangan 1. Penetapan penempatan stock girder 2. Penetapan jalan portal hoise 3. Penetapan penempatan kaki portal hoise tanah harus keras 4. Membuat metode kerja sistem pelaksanaan erection dengan portal hoise

2.6.2. Persiapan lokasi kerja 1. Persiapan material dan alat pendukung pekerjaan erection 2. Persiapan lokasi kerja penempatan setting portal dan hoise crane 3. Persiapan lokasi penempatan stock girder dan jalan portal harus betul-betul padat dan rata 4. Lokasi kerja erection kemiringan tanah tidak lebih dari 5% 5. Penempatan stock girder dibawah jembatan dan diatur sesuai rencana 6. Susunan penempatan stock girder harus disesuaikan dengan urutan erection 7. Mengukur jarak bentangan apakah sudah sesuai dengan girder yang akan dipasang 8. Grouting penempatan bearing pad harus rata dan penempatan bearing pad diberi tanda yang jelas 9. Mengukur jarak aman portal gantry terhadap jalan lalu lintas kendaraan 10. Perencanaan manajemen traffic meliputi (SMK3 dan 5R)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

2.6.3. Persiapan stock girder 1. Menentukan lokasi stok girder sesuai kondisi aktual ruang yang ada 2. Pengaturan posisi letak girder sebelum diStressing 3. Lokasi penempatan stok girder harus benar-benar padat dan rata. 4. Penempatan stok girder diantara antar pier / pilar sebagian sisi kiri, dan sebagian sisi kanan. 5. Susunan penempatan girder disesuaikan urutan erection. 6. Stock girder disetting diatas sleeper dengan posisi sejajar dengan jembatan 7. Pondasi stressing bagian ujung harus betul-betul kuat

2.6.1. Proses Erection 1. Pelaksanaan penyetelan portal dilokasi pengangkatan. 2. Pemasangan sabuk angkat pada girder. 3. Tes beban angkat 4. Proses pengangkatan girder. 5. Proses peletakan girder diatas bearing pad 6. Pengangkatan girder selanjutnya

Untuk penjelasan lebih rinci proses erection PC U girder dengan portal hoise dibahas pada Bab III. Tahapan metode erection portal hoise dapat dilihat dalam diagram alir pada Gambar 3.24 berikut ini :

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Mulai

Survey lapangan

Persiapan lokasi kerja

Pemasangan Portal Hoise

Persiapan Stock PCU Girder

Pengangkatan girder dengan portal hoise

Menggeser girder keatas pier

Finishing memasang brussing pengaman

Pemindahan portal hoise ke pilar selanjutnya

Selesai

Gambar 2.23. Diagram alur metode erection PCU Girder dengan Portal Hoise

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

BAB III APLIKASI DAN PEMBAHASAN U GIRDER

3.1. Umum Pada FO Amplas, panjang bentang balok girder bervariasi antara 31.9 m sampai dengan 37.9 m. Dalam tulisan ini bentang yang akan dianalisa adalah betang dengan panjang L = 31.9 m. Girder jembatan Flyover Amplas berbentuk U dengan material beton mutu 600kg/cm^2 yang dikompositkan dengan pelat lantai beton mutu 350 kg/cm^2. Girder jembatan menggunakan konstruksi beton prategang sistem penarikan pasca tarik pada beton girder precast segmental. Dalam pekerjaan prategang digunakan baja prategang kabel strand diameter standart dengan bentuk tendon parabola, Gambar 3.1 menunjukkan lay out tendon pada girder. Jumlah tendon sebanyak 8 (delapan) buah dengan 12 kabel strand setiap tendon-nya. Susunan tendon berpasangan dan sejajar 4 (empat) baris. Setiap baris tendon memiliki trase kurva parabola yang besarnya berbeda-beda. Hal ini menyebabkan ada salah satu dari keempatnya memiliki bentuk kurva yang mendekati garis lurus. Trase tendon yang mendekati garis lurus ini diperlukan untuk menentukan baris mana yang terlabih dahulu diberi gaya prategang. Dari Gambar 3.1 dan Gambar 3.2 dapat dilihat bahwa trase tendon yang parabola-nya mendekati garis lurus adalah C1 & C2, sehingga penarikan dimulai dari baris ini.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

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 Amplas

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Data Awal Perencanaan Dalam proses perencanaan, perhitungan besar gaya dongkrak (jacking force) harus dilakukan dengan teliti. Perhitungan awal yang dilakukan oleh Voorspan System Losinger (VSL) mengalami revisi pada beberapa bagian, sehingga perlu dilakukan analisa terhadap perhitungan awal tersebut. Adapun data-data yang ada sebagai bahan analisa perencanaan perhitungan dasar adalah sebagai berikut: Panjang bentang Tinggi balok (H) Mutu beton : Balok Pelat (awal) Plat (revisi) = K-600 = K-300 = K-350 cm cm cm cm cm = 3110 = 185 cm (panjang balok = 3190 cm) cm

Jarak balok ctc (s) awal = 285 Jarak balok ctc (s) revisi = 340 Tebal plat beton Tebal aspal Tebal RC flat = = = 22 5 7

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 3.3. Skets bentang girder

Potongan melintang tengah bentang H 2*A B = 185 cm = 100 cm = 100 cm cm cm cm cm cm cm

2*tweb = 50 tfl-1 tfl-2 tfl-3 tfl-4 tfl-5 =7 = 10 = 10 = 33 = 25

Panjang = 2390 cm

A tw tf1 tf2 tf3 tf4

H

tf5

B

Gambar 3.4. Skets cross section PC U girder ditengah bentang

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3.2. Perhitungan Precast Concrete U Girder 3.2.1. Material a. Beton Dari data dilapangan diketahui: Tegangan tekan beton ( cu ) : a) Balok b) Pelat (awal) b) Pelat (revisi) = 600 kg/cm2 = 300 kg/cm2 = 350 kg/cm2

Tegangan tekan beton balok saat servis (f`c) : f`c = R * cu ......................(2.2) R = 0.76 + 0.2 * log cu ..........................(2.1) C

600 R = 0.76 + 0.2 * log 150

R = 0.8804

f`c balok = R* cu balok = 0.8804 * 600 kg/cm2 = 528.2 kg/cm2 f`c pelat (K-300) = 246.1 kg/cm2 f`c pelat = R* cu pelat = 0.8336 * 350 kg/cm2 = 291.8 kg/cm2

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Tegangan tekan beton saat transfer (f`ci) : f`ci = 80%*f`c ..................(2.29) f`ci balok = 0.8*528.2472 kg/cm2 = 422.6 kg/cm2 f`ci pelat (K-300) = 196.8 kg/cm2 f`ci pelat = 0.8*291.758 kg/cm2 = 233.4 kg/cm2 Tegangan izin saat transfer Tegangan tekan = 0.55*f`ci ..........................(2.25) Tegangan tekan balok = 0.55*f`ci balok = 0.55*422.5977 kg/cm2 = 232.4 kg/cm2 Tegangan tekan pelat (K-300) = 108.3 kg/cm2 Tegangan tekan pelat = 0.55*f`ci pelat = 0.55*233.407kg/cm2 = 128.4 kg/cm2 Tegangan tarik = 0.8 * Tegangan tarik balok

f `ci

.............................(2.26)

f `ci balok

= 0.8 *

= 0.8 * 422.5977 = 16.4 kg/cm2 Tegangan tarik pelat (K-300) = 11.2 kg/cm2 Tegangan tarik pelat = 0.8 *

f `ci pelat

= 0.8 * 233.407

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

= 12.2 kg/cm2

Tegangan izin saat beban kerja sesudah semua kehilangan prategang Tegangan tekan = 0.4 * f`c ........................(2.27) Tegangan tekan balok = 0.4 * f`c balok = 0.4*528.2472 kg/cm2 = 211.2988 kg/cm2 Tegangan tekan pelat (K-300) = 98.4 kg/cm2 Tegangan tekan pelat = 0.4*f`c pelat = 0.4*233.4 kg/cm2 = 116.7 kg/cm2 Tegangan tarik = 1.59 * Tegangan tarik balok

f `c

....................(2.28)

f `c balok

= 1.59 *

= 1.59 * 528.2472 kg/cm2 = 36.5 kg/cm2 Tegangan tarik pelat (K-300) = 24.9 kg/cm2 Tegangan tarik pelat = 1.59 *

f `c pelat

= 1.59 * 291.758 kg/cm2 = 27.259 kg/cm2 Modulus elastisitas Ec = w1.5*0.043 * bk ..........................(2.7)

Ec balok = w1.5*0.043 * bk balok = 25001.5*0.043* 528.247 * 10

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

= 347052.8 kg/cm2 Ec pelat (K-300)= 236864.0 kg/cm2 Ec pelat = w1.5*0.043 * bk pelat = 24001.5*0.043* 291.758 * 10 = 257922.1 kg/cm2

Modulus reptur Fr = 0.6 * fc` .............................(2.4)

Fr balok = 0.6 * fc` balok = 0.6 * 600 *10 = 45.5 kg/cm2 Fr pelat (K-300) = 31.1 kg/cm2 Fr pelat = 0.6 * fc` pelat = 0.6 * 350 * 10 = 33.8 kg/cm2

b. Kabel Prategang Jenis kabel : Uncoated stress relieve seven wires ASTM A 416 grade 270 low relaxation or JIS G 3536 Diameter strand (dia) : 12.7 mm Luasan efektif (Ast) : 0.987 cm2 Modulus elastis (Es) : 1.96E+06 kg/cm2 Tegangan tarik ultimate (fu) : 19,000 kg/cm2

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

c. Tulangan Biasa Diameter (dia) : 13 mm

Luasan efektif (Ast) : 1.267 cm2 Modulus elastis (Es) : 2.10E+06 kg/cm2 Tegangan leleh (fy) : 3,900 kg/cm2

3.2.2. Analisa Penampang a. Balok precast

5 4 3 2 1 1 2 5 4 3

Section I

Section II

6 5 4 3

6 5 4 3

2

2

1

1

Section III

Section IV

Gambar 3.5. Sket cross section girder U Luas (Area) = ½ (sisi atas + sisi bawah) x tinggi ...............................(2.10)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Jarak titik berat arah Y (Yb) =

h(2a + b ) ...........................(2.11) 3(a + b )

h 3 a 2 + 4ab + b 2 Inersia (Io) = 36(a + b )

(

)

..........................(2.12) ............................(2.13)

Inersia arah x (Ix) = Io + (Luas * d2) Sehingga dari hasil perhitungan didapat

Section I

Gambar 3.6. Section I

Zone 5 4 3 2 1 Tot

Tinggi cm 7 10 10 33 60 120

Lebar Bawah 180 190 150 150 126 Atas 180 190 190 150 150

Luas cm^2 1260 1900 1700 4950 8280 18090

Level cm 113 103 93 60 0

Yb Cm 116.5 108 98.2 76.5 30.87 63.75

Luas*Yb cm^3 146790 205200 166933.3 378675 255600 1153198

Io cm^4 5145 15833.33 14101.31 449212.5 2477739 2962031

Luas*d^2 cm^4 3506317 3720683 2017359 804957.7 8950520 18999835

Ix cm^4 3511461.6 3736516.2 2031459.8 1254170.2 11428258.64 21961866.37

Tabel 3.1. Hasil analisa tampang Section I (sebelum & sesudah revisi)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Section II

Gambar 3.7. Section II

Zone 5 4 3 2 1 Tot Tinggi cm 7 10 10 33 125 185 Lebar Bawah 180 190 150 150 100 Atas 180 190 190 150 150 Luas cm^2 1260 1900 1700 4950 15625 25435 Level cm 178 168 158 125 0 Yb cm 181.5 173 163.2 141.5 66.7 101.3 Luas*Yb cm^3 228690 328700 277433 700425 1041667 2576915 Io cm^4 5145 15833.33 14101.31 449212.5 20073785 20558077 Luas*d^2 cm^4 8101594 9763948 6510020 7993930 18756559 51126050 Ix cm^4 8106738.5 9779780.8 6524121.6 8443142.8 38830343.37 71684127

Tabel 3.2. Hasil analisa tampang Section II (sebelum & sesudah revisi)

Section III

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 3.8. Section III

Zone 6 5 4 3 2 1 Tot Tinggi cm 7 10 10 33 95 30 185 Lebar Bawah 80 130 90 90 90 100 Atas 80 130 130 90 90 116 Luas cm^2 560 1300 1100 2970 8550 3240 17720 Level cm 178 168 158 125 30 0 Yb Cm 181.5 173 163.3 141.5 77.5 15.37 92.49 Luas*Yb cm^3 101640 224900 179633.3 420255 662625 49800 1638853 Io cm^4 2286.667 10833.33 9065.657 269527.5 6430313 242555.6 6964581 Luas*d^2 cm^4 4437148 8427239 5516545 7135022 1920181 19267738 46703872 Ix cm^4 4439434.3 8438072.1 5525610.2 7404549.7 8350493.6 19510293.29 53668453.23

Tabel 3.3a. Hasil analisa tampang Section III (sebelum revisi)

Zone 6 5 4 3 2 1 Tot Tinggi cm 7 10 10 33 95 30 185 Lebar Bawah 110 130 90 90 90 100 Atas 110 130 130 90 90 114 Luas cm^2 770 1300 1100 2970 8550 3210 17900 Level cm 178 168 158 125 30 0 Yb Cm 181.5 173 163.3 141.5 77.5 15.3 93.7 Luas*Yb cm^3 139755 224900 179633.3 420255 662625 49200 1676368 Io cm^4 3144.167 10833.33 9065.657 269527.5 6430313 240406.5 6963290 Luas*d^2 cm^4 5942317 8184965 5336414 6799650 2230547 19692605 48186497 Ix cm^4 5945461.6 8195798.4 5345479.4 7069177.0 8660859.2 19933011.61 55149787

Tabel 3.3b. Hasil analisa tampang Section III (setelah revisi)

Section IV

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 3.9. Section IV

Zone 6 5 4 3 2 1 Tot

Tinggi cm 7 10 10 33 100 25 185

Lebar Bawah 80 100 50 50 50 100 Atas 80 100 100 50 50 112

Luas cm^2 560 1000 750 1650 5000 2650 11610

Level cm 178 168 158 125 25 0

Yb Cm 181.5 173 163.6 141.5 75 12.74 89.54

Luas*Yb cm^3 101640 173000 122666.7 233475 375000 33750 1039532

Io cm^4 2286.667 8333.333 6018.519 149737.5 4166667 137873.4 4470916

Luas*d^2 cm^4 4735965 6965970 4108992 4455148 1056711 15631053 36953840

Ix cm^4 4738252.0 6974303.7 4115010.6 4604885.7 5223377.4 15768926.72 41424756.08

Tabel 3.4a. Hasil analisa tampang Section IV (sebelum revisi)

Zone 6 5 4 3 2 1 Tot Tinggi cm 7 10 10 33 100 25 185 Lebar Bawah 80 100 60 60 60 100 Atas 80 100 100 60 60 112 Luas cm^2 560 1000 800 1980 6000 2650 12990 Level cm 178 168 158 125 25 0 Yb Cm 181.5 173 163.4 141.5 75 12.7 90.0 Luas*Yb cm^3 101640 173000 130733.3 280170 450000 33750 1169293 Io cm^4 2286.667 8333.333 6527.778 179685 5000000 137873.4 5334706 Luas*d^2 cm^4 4686935 6886530 4310257 5248420 1352680 15825930 38310753 Ix cm^4 4689221.6 6894862.9 4316785.2 5428105.1 6352680.3 15963803.6 43645459

Tabel 3.4b. Hasil analisa tampang Section IV (setelah revisi)

b. Balok komposit

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

2

2

1

1

Section I

Section II

2

2

1

1

Section III

Section IV

Gambar 3.10. Cross section balok komposit Dengan menggunakan persamaan diatas, maka didapat Section I

Zone 1 2 Tot Tinggi cm 22 120 142 Lebar Bawah 285 125 Atas 285 190 Luas cm^2 4279.3 18090 22369 Level cm 120 0 Yb cm 131 63.75 76.61 Luas*Yb cm^3 560585.7 1153198 1713784 Io cm^4 172597.8 21961866 22134464 Luas*d^2 cm^4 12657746 2994253 15651999 Ix cm^4 12830343.5 24956119.4 37786462.9

Tabel 3.5a. Hasil analisa tampang komposit Section I (sebelum revisi)

Zone 1 2 Tot Tinggi cm 22 120 142 Lebar Bawah 340 126 Atas 340 190 Luas cm^2 5558.97 18090 23649 Level cm 120 0 Yb cm 131.0 63.7 79.6 Luas*Yb cm^3 728225.6 1153198.3 188142.9 Io cm^4 224211.96 21961866 22186078 Luas*d^2 cm^4 14711594 4520805 19232399 Ix cm^4 14935805.7 26482671.9 41418477.5

Tabel 3.5b. Hasil analisa tampang komposit Section I (setelah revisi)

Section II

Zone 1 2 Tinggi cm 22 185 Lebar Bawah 285 100 Atas 285 190 Luas cm^2 4279.3 25435 Level cm 185 0 Yb cm 196 101.3 Luas*Yb cm^3 838738.9 2576915 Io cm^4 172597.8 71684127 Luas*d^2 cm^4 28111090 4729515 Ix cm^4 28283687.5 76413642.6

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Tot

207

29714

114.9

3415654

71856725

32840605

104697330

Tabel 3.6a. Hasil analisa tampang komposit Section II (sebelum revisi)

Zone 1 2 Tot Tinggi cm 22 185 207 Lebar Bawah 340 100 Atas 340 190 Luas cm^2 5558.9 25435.0 30993.9 Level cm 185 0 Yb cm 196 101.3 118.3 Luas*Yb cm^3 1089558.9 2576915 3666473.9 Io cm^4 224211.96 71684127 71908339 Luas*d^2 cm^4 33564295 7335681 40899976 Ix cm^4 33788507 79019808.5 112808315

Tabel 3.6b. Hasil analisa tampang komposit Section II (setelah revisi)

Section III

Zone 1 2 Tot Tinggi cm 22 185 207 Lebar Bawah 285 100 Atas 285 128 Luas cm^2 4279.3 17720 21999 Level cm 185 0 Yb cm 196 92.49 112.6 Luas*Yb cm^3 838738.9 1638853 2477592 Io cm^4 172597.8 53668453 53841051 Luas*d^2 cm^4 29749435 7184321 36933755 Ix cm^4 29922032.4 60852773.8 90774806.2

Tabel 3.7a. Hasil analisa tampang komposit Section III (sebelum revisi)

Zone 1 2 Tot Tinggi cm 22 185 207 Lebar Bawah 340 100 Atas 340 128 Luas cm^2 5558.9 17900 23459 Level cm 185 0 Yb Cm 196 93.7 117.9 Luas*Yb cm^3 1089559 1676368 2765927.3 Io cm^4 224212 55149787 55373999 Luas*d^2 cm^4 33903347 10528929 44432277 Ix cm^4 34127559 65678716.6 99806276

Tabel 3.7b. Hasil analisa tampang komposit Section III (setelah revisi)

Section IV

Zone 1 2 Tot Tinggi cm 22 185 207 Lebar Bawah 285 100 Atas 285 98 Luas cm^2 4279.3 11610 15889 Level cm 185 0 Yb cm 196 89.54 118.2 Luas*Yb cm^3 838738.9 1039532 1878271 Io cm^4 172597.8 41424756 41597354 Luas*d^2 cm^4 25895191 9544597 35439788 Ix cm^4 26067788.8 50969353.3 77037142.1

Tabel 3.8a. Hasil analisa tampang komposit Section IV (sebelum revisi)

Zone 1 2 Tot Tinggi cm 22 185 207 Lebar Bawah 340 100 Atas 340 100 Luas cm^2 5558.9 1299 18549 Level cm 185 0 Yb Cm 196 90.0 121.8 Luas*Yb cm^3 1089558.9 1169293.3 2258852.3 Io cm^4 224211.96 43645459 43869671 Luas*d^2 cm^4 30624072 13105345 43729417 Ix cm^4 30848283.8 56750803.5 87599087.3

Tabel 3.8b. Hasil analisa tampang komposit Section IV (setelah revisi)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

c. Kesimpulan Dari persamaan (2.14) dan (2.15) didapat nilai Wa dan Wb Wa = Ix / Ya Wb = Ix /Yb Dan hasilnya dapat disimpulkan pada tabel berikut

Section I

Deskripsi Balok precast Balok komposit Luas cm^2 18090 komposit precast 22369.28 Ya Cm 56.3 65.4 43.4 Yb cm 63.75 76.61 Ix cm^4 21781356 37617320 Wa cm^3 387209.2 575305.2 867023.9 Wb cm^3 341679.9 491002.6

Tabel 3.9a. Kesimpulan analisa tampang Section I (sebelum revisi)

Deskripsi Balok precast Balok komposit Luas cm^2 18090 komposit precast 23648.97 Ya Cm 56.3 62.4 40.4 Yb cm 63.7 79.6 Ix cm^4 21961866 41418478 Wa cm^3 390418.2 663292.7 1024101 Wb cm^3 344511.6 520618.7

Tabel 3.9b. Kesimpulan analisa tampang Section I (setelah revisi)

Section II

Deskripsi Balok precast Balok komposit Luas cm^2 25435 komposit Precast 29714.28 Ya Cm 83.7 92.1 70.1 Yb cm 101.3 114.9 Ix cm^4 71413456 1.05E+08 Wa cm^3 853347.5 1135370 1491945 Wb cm^3 704874.3 909186.3

Tabel 3.10a. Kesimpulan analisa tampang Section II (sebelum revisi)

Deskripsi Balok precast Balok komposit Luas cm^2 25435 komposit precast 30993.97 Ya cm 83.7 88.7 66.7 Yb cm 101.3 118.3 Ix cm^4 71684127 112808315 Wa cm^3 856581.8 1271744 1691186 Wb cm^3 707546 953607.8

Tabel 3.10b. Kesimpulan analisa tampang Section II (setelah revisi)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Section III

Deskripsi Balok precast Balok komposit Luas cm^2 17720 komposit precast 21999.28 Ya cm 92.5 94.4 72.4 Yb cm 92.49 112.6 Ix cm^4 54371091 91204776 Wa cm^3 587707.1 966372.5 1260109 Wb cm^3 587884 809834.4

Tabel 3.11a. Kesimpulan analisa tampang Section III (sebelum revisi)

Deskripsi Balok precast Balok komposit Luas cm^2 17900 komposit precast 23458.97 Ya cm 91.3 89.1 67.1 Yb cm 93.7 117.9 Ix cm^4 55149787 99806276 Wa cm^3 603731.9 1120221 1487534 Wb cm^3 588880.8 846498.3

Tabel 3.11b. Kesimpulan analisa tampang Section III (setelah revisi)

Section IV

Deskripsi Balok precast Balok komposit Luas cm^2 11610 komposit precast 15889.28 Ya cm 95.5 88.8 66.8 Yb cm 89.54 118.2 Ix cm^4 42884381 79958071 Wa cm^3 449228 900529.3 1197155 Wb cm^3 478953.8 676407.4

Tabel 3.12a. Kesimpulan analisa tampang Section IV (sebelum revisi)

Deskripsi Balok precast Balok komposit Luas cm^2 12990 komposit precast 18548.97 Ya cm 95 85.2 63.2 Yb cm 90.0 121.8 Ix cm^4 43645459 87599087 Wa cm^3 459497.9 1027890 1385574 Wb cm^3 484869.4 719335.8

Tabel 3.12b. Kesimpulan analisa tampang Section IV (setelah revisi)

3.2.3. Beban-beban yang Berkerja a. Dead Load 1. Berat jenis beton balok precast 2. Berat jenis beton pelat = 2.5 ton/m3 = 2.4 ton/m3

( PB )

( S )

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3. Berat jenis aspal 4. Berat jenis beton diagrapma

= 2.2 ton/m3 = 2.4 ton/m3

( asp ) ( diaph )

a.a). Balok precast - Section I q1a = Luas I* ( PB ) (sebelum & setelah revisi) = 0.2824 (t/m)

q1a = 1.8090 m2 * (2m/31.9m) * 2.5 t/m3 - Section II q1b = Luas II* ( PB ) (sebelum & setelah revisi) q1b = 2.5393 m2 * (2m/31.9m) * 2.5 t/m3 - Section III to q1c = Luas rerata sec III&IV * ( PB )

= 0.3980 (t/m) (sebelum revisi)

Section IV q1c = ((1.7802+1.2912)/2) m^2 * (4m/31.9m) * 2.5 t/m^3 = 0.4814 (t/m) - Section III to q1c = Luas rerata sec III&IV * ( PB ) (setelah revisi)

Section IV q1c = ((1.7900+1.2990)/2) m2 * (4m/31.9m) * 2.5 t/m3 = 0.4842 (t/m) - Section IV q1d = Luas IV * ( PB ) (sebelum revisi)

q1d = 1.1610 m2 * (23.9m/31.9m) * 2.5 t/m3 = 2.1746 (t/m) - Section IV q1d = Luas IV * ( PB ) (setelah revisi)

q1d = 1.2990 m2 * (23.9m/31.9m) * 2.5 t/m3 = 2.4331 (t/m) (Sebelum revisi) (Setelah revisi) q1a+q1b+q1c+q1d q1a+q1b+q1c+q1d = 3.3165 (t/m) = 3.5995 (t/m)

a.b). Pelat q2a = h pelat * s * ( S ) (Sebelum revisi) q2a = 0.22 m * 2.85 m * 2.4 t/m3 (Setelah revisi) q2a = 0.22 m * 3.40 m * 2.4 t/m3 = 1.5675 (t/m) = 1.8700 (t/m)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

a.c). Pelat RC q2b = h pelat * s * ( S ) (Sebelum revisi) q2b = 0.07 m * 2.05 m * 2.4 t/m3 (t/m) (Setelah revisi) (t/m) q2b = 0.07 m * 1.00 m * 2.4 t/m3 = 0.1750 = 0.3588

a.d). Aspal q3 = tasp * s * ( asp ) (Sebelum revisi) q3 = 0.05 m * 2.85 m * 2.2 t/m3 (t/m) (Setelah revisi) (t/m) q3 = 0.05 m * 3.10 m * 2.2 t/m3 = 0.3410 = 0.3135

a.e). Diapragma hdiap = 0.8 m ndiap (eks & int) = 6 pcs

Diap (int) pa = Volume diap * ( diaph ) (Sebelum revisi) = 0.4 m

2

* 0.2 m * 2.4 t/m3

= 0.2000 (ton)

q4 = (pa*ndiap)/bentang = (0.2000 ton * 6) / 31.9 m = 0.0386 (t/m)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

(Setelah revisi) = 0.712 m2 * 0.2 m * 2.4 t/m3 q4 = (pa*ndiap)/bentang = (0.3560 ton * 6) / 31.9 m = 0.0687 (t/m) = 0.3560 (ton)

Diap (eks) pb = Volume diap * ( diaph ) (Sebelum revisi) = 1.95 m2 * 0.2 m * 2.4 t/m3 q4 = (pb*ndiap)/bentang = 0.9750 ton * 6) / 31.9 m (Setelah revisi) = 1.044 m2 * 0.2 m * 2.4 t/m3 q4 = (pb*ndiap)/bentang = 0.5220 ton * 6) / 31.9 m = 0.1007 (t/m) = 0.5220 (ton) = 0.1881 (t/m) = 0.9750 (ton)

a.f) Tambahan (setelah revisi) q5 = Pot + Barrier + Railing = 0.630 + 0.663 + 0.018 = 1.3116 (t/m)

b. Live load b.a). Dynamic load allowance (DLA) Dari persamaan (2.16), maka nilai DLA (sebelum & setelah revisi) didapat DLA = 1 + 0.4 = 1.4 (span <= 50m)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

b.b). Knife edge load (KEL) Berdasarkan persamaan (2.17) maka nilai (sebelum & setelah revisi) KEL = 4.40 t/m

b.c). Distribution factor (DF) Berdasarkan persamaan (2.18) maka ditentukan nilai (sebelum & setelah revisi) DF = 1.00

b.d). Distribtion load (q) Dari persamaan (2.19) maka q = 0.8 * (0.5 + 15/bentang) = 0.8 * (0.5 + 15/31.9) = 0.79 t/m2

b.e). Live load Berdasarkan persamaan (2.20) dan (2.21), maka - Distribution load (q') = DF * q * s ...................(2.20) (Sebelum revisi) q' = 1.00 * 0.79 t/m2 * 2.85 m (Setelah revisi) q' = 1.00 * 0.79 t/m2 * 3.10 m = 2.45 t/m = 2.24 t/m

- Line load (p') = DF * DLA * KEL * s ..................(2.21) (Sebelum revisi) p' = 1.00 * 1.4 * 4.4 t/m * 2.85 m = 17.56 ton (Setelah revisi)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

p' = 1.00 * 1.4 * 4.4 t/m * 3.10 m = 19.10 ton

3.2.4. Momen Tengah Bentang a. Dead load Balok precast (beam) menerima beban mati ditengah bentang (Mms1) sebesar: Mms1 = l/L * q * l2 ...............................(2.22) (Sebelum revisi) Mms1 = 15.55m/31.1m * 3.3165t/m * (15.55m)2 = 400.97 tm (Setelah revisi) Mms1 = 15.55m/31.1m * 3.5995t/m * (15.55m)2 = 443.48 tm

b. Additional Dead Load (ADL) b.a). Plat+RC plat (slab) Pelat lantai jembatan dan RC pelat merupakan bagian dari beban mati tambahan. Maka besar momen tengah bentang pelat akibat ADL plat+RC (Mms2) adalah sebesar: Mms2 = l/L * q * l2 ...............................(2.22) (Sebelum revisi) Mms2 = 15.55m/31.1m * 1.9263t/m * (15.55m)2

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

= 232.89 tm (Setelah revisi) Mms2 = 15.55m/31.1m * 2.0450t/m * (15.55m)2 = 247.24 tm

b.b). Aspal Lapisan aspal pada pelat lantai juga merupakan bagian dari beban mati tambahan. Maka besar momen tengah bentang akibat ADL aspal (Mms3) adalah sebesar: Mms3 = l/L * q * l2 ...............................(2.22) (Sebelum revisi) Mms3 = 15.55m/31.1m * 0.3135t/m * (15.55m)2 = 37.90 tm (Setelah revisi) Mms3 = 15.55m/31.1m * 0.3410t/m * (15.55m)2 = 41.23 tm

b.c). Diaphragma (ext) Diapragma pada balok girder merupakan bagian dari beban mati tambahan. Maka besar momen tengah bentang akibat ADL diapragma eksternal (Mms4) adalah sebesar: Mms4 = l/L * q * l2 ...............................(2.22) (Sebelum revisi) Mms4 = 15.55m/31.1m * 0.1881t/m * (15.55m)2

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

= 22.740 tm (Setelah revisi) Mms4 = 15.55m/31.1m * 0.1007t/m * (15.55m)2 = 12.180 tm

b.d). Additional (setelah revisi) Beban tambahan lain sebagai aksesoris jembatan merupakan bebab mati tambahan yang besar momen tengah bentang-nya (Mms5) adalah sebesar: Mms5 = l/L * q * l2 ...............................(2.22) (Setelah revisi) Mms5 = 15.55m/31.1m * 1.3116t/m * (15.55m)2 = 158.57 tm

c. Live load c.a). Distribution load Besar momen tengah bentang akibat beban hidup terdistribusi q (Mms6) dapat dihitung dengan persamaan (2.22) Mms6 = l/L * q * l2 ...............................(2.22) (Sebelum revisi) Mms6 = 15.55m/31.1m * 2.24t/m * (15.55m)2 = 270.78 tm (Setelah revisi) Mms6 = 15.55m/31.1m * 2.45t/m * (15.55m)2 = 296.21 tm

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

c.b). Line load Line load yang berkerja sebagai beban hidup juga akan mengakibatkan momen ditengah bentang (Mms7) yang nilainya dapat dihitung adalah: Mms7 = l/L * q * l2 ...............................(2.22) (Sebelum revisi) Mms7 = 15.55m/31.1m * 17.56t/m * (15.55m)2 = 136.50 tm (Setelah revisi) Mms7 = 15.55m/31.1m * 19.10t/m * (15.55m)2 = 148.47 tm

d. Ultimate total Besar momen tengah bentang ultimate dari berbagai pembebanan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.23) Ultimate total = 1.2*beam + 1.3*slab + 2*asphalt + 1.2*diaphragm + 2*live load

(Sebelum revisi) - Sub total moment mid span beam = 400.97 tm - Sub total moment mid span slab = 232.89 tm - Sub total moment mid span asphalt = 37.90 tm - Sub total moment mid span diaphragm = 22.74 tm - Sub total moment mid span live load = (270.78+136.50)tm = 407.28 tm

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Ultimate total = (1.2*400.97)tm

+

(1.3*232.89)tm

+

(2*37.90)tm

+

(1.2*22.74)tm + (2*407.28)tm = 481.164tm + 302.757tm + 75.8tm + 27.288tm + 814.56tm = 1701.57tm (Setelah revisi) - Sub total moment mid span beam = 443.48 tm - Sub total moment mid span slab = 247.24 tm - Sub total moment mid span asphalt = 41.23 tm - Sub total moment mid span diaphragm = 12.18 tm - Sub total moment mid span slab + add = 405.81 tm - Sub total moment mid span live load = (296.21+148.47)tm = 444.68 tm Ultimate total = (1.2*443.48)tm + (1.3*405.81)tm + (2*41.23)tm +

(1.2*12.18)tm + (2*444.68)tm = 532.176tm + 527.553tm + 82.46tm + 14.616tm + 889.36tm = 2046.165tm

3.2.5. Kabel Prestress a. Profil kabel

Gambar 3.11. Profil kabel

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Dari data yang diberikan pada sub bab 3.2.2 dan persamaan (2.30)

dapat

dihitung besar jacking force maximum yang dapat diberikan kepada kabel prategang. Jacking force = 72% Ultimate Tensile Stress Kurva parabolic kabel tendon menggunakan persamaan berikut Y = AX2 + BX + C A = ((Ymiddle + Yedge)/(L/2)2) B = (L * A) C = Rerata posisi strand ketika parabola kurva pada nilai Y tertentu Sehingga persamaan parabola tendon rata-rata hasil perhitungan VSL dengan cara perhitungan numerik adalah: Y = 0.003255X2 + (-0.10285X) + 1.0375 dan besar perubahan sudut kabel tendon setelah pemberian tegangan: Y' = 0.00651X + (-0.10285) , maka tg = 0.00651X + (-0.10285)

Maka hasil perhitungan diberikan pada tabel berikut:

Tendon 7 5 3 1 2 4 6 8 NOS strand 12 12 12 12 12 12 12 12 Profil edge 150 125 100 40 40 100 125 150 Middle 30 30 15 15 15 15 30 30 Asp cm^2 0.987 0.987 0.987 0.987 0.987 0.987 0.987 0.987 fu kg/cm^2 19000 19000 19000 19000 19000 19000 19000 19000 % 75 75 75 75 75 75 75 75 Jacking force kg 168777 168777 168777 168777 168777 168777 168777 168777

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

96

103.75

22.5

75

1350216

Tabel 3.13a. Hasil perhitungan kabel (sebelum revisi)

Tendon 7 5 3 1 2 4 6 8 NOS strand 12 12 12 12 12 12 12 12 96 Profil edge 150 125 100 40 40 100 125 150 103.75 Middle 30 30 15 15 15 15 30 30 22.5 Asp cm^2 0.987 0.987 0.987 0.987 0.987 0.987 0.987 0.987 fu kg/cm^2 19000 19000 19000 19000 19000 19000 19000 19000 % 72 72 72 72 72 72 72 72 72 Jacking force kg 162025.92 162025.92 162025.92 162025.92 162025.92 162025.92 162025.92 162025.92 1296207.36

Tabel 3.13b. Hasil perhitungan kabel (setelah revisi) Besar nilai eksentrisitas (e) adalah melalui persamaan (e) = Yb-Ys Yb = Jarak garis netral dari bawah balok non komposit (sub bab 3.3.3) Ys = Jarak tendon dari bawah balok pada daerah tengah bentang (sub bab 3.7.1) (e) = 88.85 cm ­ 22.5 cm = 66.35 cm

b. Gaya dongkrak awal (Initial jacking force) Pemeriksaan pada dua kondisi

Saat initial di tengah bentang Tegangan atas Melalui persamaan (2.31) dapat dihitung besar gaya prategang awal pada bagian atas adalah

top = Pi/Acp ­ Pi.e/Wa + Mbs/Wa

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

(Sebelum revisi) -16.44575 kg/cm2 >= (Pi/11610cm2) ­ (Pi. 66.35cm / 433938cm3) + (400.97*10^5kgcm / 433938cm3) -16.44575 kg/cm2 >= (Pi/11610cm2) ­ (Pi. 66.35cm / 433938cm3) + 92.4026kg/cm2 -108.848 kg/cm2 >= (Pi/11610cm2) ­ (Pi. 66.35cm / 433938cm3) Pi >= (-108.848 kg/cm2 + (Pi. 66.35cm / 433938cm3)) * 11610cm2 Pi <= 1592432.95 kg Pi <= 1592.43 ton (Setelah revisi) -16.44575 kg/cm2 >= (Pi/12990cm2) ­ (Pi. 66.35cm / 459498cm3) + (443.48*10^5kgcm / 459498cm3) -16.44575 kg/cm2 >= (Pi/12990cm2) ­ (Pi. 66.35cm / 459498cm3) + 96.514kg/cm2 -112.9597 kg/cm2 >= (Pi/12990cm2) ­ (Pi. 66.35cm / 459498cm3) Pi >= (-112.9597 kg/cm2 + (Pi. 66.35cm / 459498cm3)) * 12990cm2 Pi <= 1614884.3 kg Pi <= 1614.88 ton

Tegangan bawah Melalui persamaan (2.32) dapat dihitung besar gaya prategang awal pada bagian bawah adalah

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

bottom = Pi/Acp ­ Pi.e/Wb + Mbs/Wb

(Sebelum revisi) 232.4288 kg/cm2 <= (Pi/11610cm2) + (Pi. 66.35cm / (400.97*105kgcm / 462652cm3) 232.4288 kg/cm2 <= (Pi/11610cm2) + (Pi. 66.35cm / 462652cm3) -86.668kg/cm2 319.096 kg/cm2 <= (Pi/11610cm2) + (Pi. 66.35cm / 462652cm3) Pi <= (319.096 kg/cm2 - (Pi. 66.35cm / 462652cm3)) * 11610cm2 Pi <= 1381192.5 kg Pi <= 1381.19 ton (Setelah revisi) 232.4288 kg/cm2 <= (Pi/12990cm2) + (Pi. 66.35cm / 484869cm3) (443.48*105kgcm / 484869cm3) 232.4288 kg/cm2 <= (Pi/12990cm2) + (Pi. 66.35cm / 484869cm3) -91.464kg/cm2 323.893 kg/cm2 <= (Pi/12990cm2) + (Pi. 66.35cm / 484869cm3) Pi <= (323.893 kg/cm2 - (Pi. 66.35cm / 484869cm3)) * 12990cm2 Pi <= 1497936.5 kg Pi <= 1497.94 ton Kesimpulan Diambil nilai Pi terkecil yaitu Pi <= 1497.94 ton [1] 462652cm3) -

Saat service di tengah bentang Tegangan atas

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

melalui persamaan (2.33) dapat dihitung besar gaya prategang awal pada bagian atas adalah

top = Pe/Acp ­ (Pe.e-Mbp)/Wap + Mbp/Wac

(Sebelum revisi) 211.2989 kg/cm2 <= (Pe/11610cm2) ­ ((Pe. 66.35cm)-1101.78*105kgcm /1153423cm3) + (1101.78*105kgcm/867633cm3) 211.2989 kg/cm2 <= (Pe/11610cm2) ­ ((Pe.66.35cm)- 1101.78*105kgcm) / 1153423cm3) + 126.987kg/cm2 84.312 kg/cm2 <= (Pe/11610cm2) ­ ((Pe. 66.35cm /

1101.78*105kgcm)/1153423cm3)) Pe >= -126936.57 kg Pe >= -126.94 ton (Setelah revisi) 211.2989 kg/cm2 <= (Pe/12990cm2) ­ ((Pe. 66.35cm)-1347.65*105kgcm /1385574cm3)+(1347.65*105kgcm/1027890cm3) 211.2989 kg/cm2 <= (Pe/12990cm2) ­ ((Pe.66.35cm)- 1347.65*105kgcm) / 1385574cm3) + 131.108kg/cm2 80.191 kg/cm2 <= (Pe/12990cm2) ­ ((Pe.66.35cm)- 1347.65*105kgcm) / 1385574cm3) Pe <= (180.494 kg/cm2 * 12912cm2)/19 Pe <= -412195.72 kg Pe <= -412.2 ton

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Tegangan bawah Melalui persamaan (2.34) dapat dihitung besar gaya prategang saat servis pada bagian bawah adalah

bottom = Pe/Acp ­ (Pe.e-Mbp)/Wbp + Mbh/Wbc

(Sebelum revisi) -36.54 kg/cm2 <= (Pe/11610cm2) + (Pe. 66.35cm) - 1101.78*105 kgcm / 462652 cm3) + (1101.78*105 kgcm / 651698cm3) -36.54 kg/cm2 <= (Pe/11610cm2) ­ ((Pe.66.35cm)- 1101.78*105kgcm) / 462652 cm3) + 169.063 kg/cm2 -205.603 kg/cm2 <= (Pe/11610cm2) - Pe.66.35cm)- 1101.78*105kgcm) / 462652 cm3) Pe <= 751790.438 kg Pe <= 751.79 ton (Setelah revisi) -36.54 kg/cm2 <= (Pe/12990cm2) + (Pe. 66.35cm) ­ 1347.65*105 kgcm / 484869 cm3) + (1347.65*105 kgcm / 719336cm3) -36.54 kg/cm2 <= (Pe/12990cm2) ­ ((Pe.66.35cm)- 1347.65*105kgcm) / 484869 cm3) + 187.346 kg/cm2 223.886 kg/cm2 <= (Pe/12912cm2) - ((Pe.66.35cm)- 1347.65*105kgcm) / 484869 cm3) Pe <= 918079.5 kg Pe <= 918.08 ton Kesimpulan Diambil nilai Pe terbesar yaitu Pi >= 918.08 ton [2]

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Asumsi awal Kehilangan gaya prategang jangka panjang Sebelum revisi = 22.257% (harus 22.257%) Setelah revisi = 19.063 Dari hasil [1] dan [2] maka tidak perlu dilakukan penegangan Maka digunakan kabel prategang diam 12.7" (Sebelum revisi) Pi Pe = 1350216 kg (96 kabel) = 77.7% Pi = 1049702 kg (96 kabel)

(Setelah revisi) Pi Pe = 1296207 kg (96 kabel) = 80.9% Pi = 1049112 kg (96 kabel)

c. Kehilangan gaya prategang 1). Kehilangan gaya prategang (jangka pendek) a. Akibat gesekan Akibat gesekan antara kabel dan selongsong mengakibatkan gaya prategang saat inisial berbeda dengan saat akhir. Besarnya gaya prategang sisa akibat gesekan sejarak X dapat dihitung dengan persamaan (2.36) Px = Po * e - µ ( + k * x ) .........................(2.36) Dengan :

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Koefisien gesek µ untuk tendon yang terbuat dari bahan metal dan akan digrouting, 7 wire strand adalah 0.20 Faktor pengubah sudut kabel dari titik tensile ke x section

= 2*arctg (0.00651x + -0.10285)

Koefisien wobble k untuk tendon yang terbuat dari bahan metal dan akan digrouting, 7 wire strand adalah 0.003 (Sebelum revisi) Po = 75% UTS = 0.75 * 0.987cm2*19000kg/cm2 = 14064.75 kg Maka besar gaya prategang sisa pada x = 31.9m P31.9 = 14064.75 kg * -0.12-0.2(0.209rad + 0.003*31.9) = 12258.31 kg (Setelah revisi) Po = 72% UTS = 0.72 * 0.987cm^2*19000kg/cm2 = 13502.16 kg Maka besar gaya prategang sisa pada x = 31.9m P31.9 = 13502.16 kg * -0.11-0.2(0.209rad + 0.003*31.9) = 11767.97 kg

b. Akibat slip aungker Slip aungker terjadi setelah pengangkeran pc strand yang terjadi pada ujung balok. Karena gesekan ini, kehilangan tidak seluruhnya terdistribusi disepanjang balok. Kehilangan akibat slip aungker yang paling besar terjadi sejauh x dari pinggir balok. Nilai x dpat ditentukan dengan menggunakan persamaan (2.37) x=

d * As * ( Es / m)

Dengan :

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

d

= ditentukan sebesar 8 mm

As = Luasan pc strad (.987 cm2) Es = Modulus elastisitas baja strand = 1.96 E + 06 kg/cm2 m = Kehilangan gaya prategang setiap panjang m = (Po-P)/L Po = Jacking force awal P = Gaya pada strand pada ujung bentang L = Panjang bentang = 3190 cm (Sebelum revisi) m = (Po-P)/L = (14064.75 kg-12258.31 kg) / 3190cm = 0.57kg/cm x =

8 * 0.987 * (1.96 / 0.57)

= 16.53 m Gaya prategang (PA) pada x = 16.53m = 14064.75 kg * 1.7855-0.2(0.5455 + 0.003*16.53) = 13128.59 kg (Setelah revisi) m = (Po-P)/L = (13502.16 kg-11767.97 kg) / 3190cm = 0.54kg/cm x =

8 * 0.987 * (1.96 / 0.57)

= 16.87 m Gaya prategang (PA) pada x = 16.87m = 13502.16 kg * 1.7855-0.2(0.5455 + 0.003*16.87) = 12584.92 kg

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

c. Pemendekan elastis Dari persamaan (2.35) kehilangan gaya prategang akibat pemendekan elastis dapat diperkirakan sehingga: ES = (Kes*Es*fcir/Ec)*As ..................(2.35)

Dengan : Kes = rasio kehilangan pasca tarik dengan pratarik = untuk pasca tarik 0.5 As = Luasan baja strand = 0.987 cm^2

fcir = Tegangan pada beton pada pusat berat dari gaya prategang segera setelah transfer = (fbottom ­ ftop)*(H-ed)/H + ftop = 179.78 kg/cm^2 Maka besarnya ES adalah : (Sebelum revisi) fcir = (fbottom ­ ftop)*(H-ed)/H + ftop = 179.78 kg/cm2 ES = ( 0.5*1.98E+6kg/cm2*179.78 kg/cm2/347052.8 kg/cm2)*0.987cm2 = 501.07 kg (Setelah revisi) fcir = (fbottom ­ ftop)*(H-ed)/H + ftop = 149.71 kg/cm2 ES = ( 0.5*1.98E+6kg/cm2*149.71 kg/cm2/347052.8 kg/cm2)*0.987cm2 = 417.25 kg

2). Kehilangan gaya prategang (jangka panjang) a. Susut (SH)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Susutnya beton karena waktu akan mengurangi gaya prategang sehingga besar kehilangan gaya prategang akibat susutnya beton tersebut dapat dihitung dengan persamaan (3.40)

SH = 8.2E-06*Ksh*Es*(1-0.06*V/S)*(100-RH) Dengan : Nilai Ksh diambil dari tabel (2.10) Ksh = 0.68 (tanpa perawatan lembab) RH = 80.0 (Sebelum revisi) V/S = 2.80 Area = 11610 cm2 Perimeter = 4141.86 cm

SH = 8.2E-06 * 0.68 * 1.98E+06 * (1-0.06*2.80) * (100-80) = 204.11 kg (Setelah revisi) V/S = 3.61 Area = 12990 cm2 Perimeter = 3596.68 cm

SH = 8.2E-06 * 0.68 * 1.98E+06 * (1-0.06*3.61) * (100-80) = 199.93 kg

b. Creep (CR) Rangkak yang terjadi pada beton akibat factor beban dan waktu dapat dihitung dengan persamaan (2.39) yaitu: CR = Kcr * (Es/Ec) * (fcir-fcds) Dengan: Kcr = untuk komponen beton pasca tarik nilainya 1.60

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

fcir = Tegangan dibeton pada level pusat berat baja segera setelah transfer fcds = Tegangan dibeton pada level pusat berat baja akibat semua beban mati tambahan yang berkerja setelah prategang diberikan = (Msd*e) / Ig Maka besarnya CR adalah: (Sebelum revisi) fcds = (Msd*e) / Ig = 36.67 kg/cm2 CR = 1.6 * (1.96E+06kg/cm2/ 347052.8 kg/cm2) * (179.78 kg/cm2 ­ 35.67 kg/cm2) = 1276.41 kg (Setelah revisi) fcds = (Msd*e) / Ig = 56.22 kg/cm2 CR = 1.6 * (1.96E+06kg/cm2/ 347052.8 kg/cm2) * (149.71 kg/cm2 ­ 56.22 kg/cm2) = 833.81 kg

c. Relaxation (RE) Kehilangan gaya prategang akibat relaksasi baja dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (3.41) RE = (Kre-J*(SH+CR+ES))*C Dengan: Kre = dari tabel (2.11) = 5000 J C = dari tabel (2.11) = 0.04 = dari tabel (2.10)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

fpi/fpu = 0.69 Maka besarnya RE:

(Sebelum revisi) C = dari tabel (2.10) = 0.66

RE = (5000 ­ 0.04*(204.11kg + 1276.41kg + 501.07)) * 0.66 = 179.68 kg (Setelah revisi) C = dari tabel (2.10) = 0.53

RE = (5000 ­ 0.04*(199.93kg + 833.81kg + 417.25)) * 0.53 = 155.53 kg 3). Gaya prategang ditengah bentang (Sebelum revisi) Jacking force Initial Service = 96 * 14064.75kg = 1350216.0 kg (75.00 %) = 96 * 13095.66 kg = 1257183.2 kg (69.83%) = 96 * 10934.39 kg = 1049701.8 kg (58.31%)

Total persentasi kehilangan jangka panjang = 22.26% (Setelah revisi) Jacking force Initial Service = 96 * 13502.16kg = 1296207.4 kg (72.00 %) = 96 * 12534.77 kg = 1203337.8 kg (66.84%) = 96 * 10928.25 kg = 1049112.1 kg (58.27%)

Total persentasi kehilangan jangka panjang = 19.06%

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

4). Gaya prategang efektif Prategang efektif = Gaya prategang inisial ­ kehilangan prategang

3.2.6. Analisa tegangan a. Tegangan saat awal (Sebelum revisi) Momen akibat berat sendiri ditengah bentang = 400.97 tm Pi (Gaya prategang awal) e (eksentrisitas) Pi * e Momen net Pi/A Mnet/Wa Mnet/Wb Tegangan awal - top ( t) - bottom ( b) (Setelah revisi) Momen akibat berat sendiri ditengah bentang Pi (Gaya prategang awal) e (eksentrisitas) Pi * e Momen net = 443.48 tm = 1203.34 t = - 0.68 m = - 812.43 tm = - 368.95 tm = -6.47 kg/cm2 = 203.78 kg/cm2 = 1257.183 t = - 0.67 m = - 842.79 tm = - 441.81 tm = 108.28 kg/cm2 = -101.81 kg/cm2 = 95.50 kg/cm2

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Pi/A Mnet/Wa Mnet/Wb Tegangan awal - top ( t) - bottom ( b) b. Tegangan saat transver (Sebelum revisi) Momen DL + ADL P P.e Momen 1 Momen 2 P/A M1/Wa M1/Wb M2/Wa` M2/Wb` Tegangan saat servis - slab ( s) - top ( t) - bottom ( b) (Setelah revisi) Momen DL + ADL

= 92.64 kg/cm2 = -80.29 kg/cm2 = 76.09 kg/cm2

= -12.34 kg/cm2 = 168.73 kg/cm2

= 694.50 tm = 1049.7 t = - 703.7 tm = - 9.19 tm = 407.28 tm = 90.41 kg/cm2 = -2.12 kg/cm2 = 1.99 kg/cm2 = -35.31 kg/cm2 = 62.49 kg/cm2

= 46.94 kg/cm2 = -123.61 kg/cm2 = 29.91 kg/cm2

= 861.47 tm

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

P P.e Momen 1 Momen 2 P/A M1/Wa M1/Wb M2/Wa` M2/Wb` Tegangan saat servis - slab ( s) - top ( t) - bottom ( b)

= 1049.11 t = - 708.31 tm = 153.17 tm = 485.91 tm = 80.76 kg/cm2 = 33.33 kg/cm2 = -31.59 kg/cm2 = 35.07 kg/cm2 = -67.55kg/cm2

= 32.78 kg/cm2 = -149.16 kg/cm2 = 2.33 kg/cm2

Diagram tegangan ditengah bentang (Sebelum revisi)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Pi/A = 108.28 kg/cm2

M/Wa = -101.81 kg/cm2

top (s t) = 6.47 kg/cm2

Pi/A = 108.28 kg/cm2

M/Wb = 95.50 kg/cm2

bottom (s b) = 203.78 kg/cm2

2. Diagram tegangan saat servis

Pi/A = 90.41 kg/cm2

M1/Wa = 2.12 kg/cm2

M2/Wa` = 35.31 kg/cm2

top (s t) = 123.61 kg/cm2

Pi/A = 90.41 kg/cm2

M1/Wb = 1.99 kg/cm2

M2/Wb` = -62.49 kg/cm2

bottom (s b) = 29.91 kg/cm2

(Setelah revisi)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Pi/A = 92.64 kg/cm2

M/Wa = -80.29 kg/cm2

top (s t) = 12.34 kg/cm2

Pi/A = 92.64 kg/cm2

M/Wb = 76.09 kg/cm2

bottom (s b) = 168.73 kg/cm2

2. Diagram tegangan saat servis

Pi/A = 80.76 kg/cm2

M1/Wa = 33.33 kg/cm2

M2/Wa` = 35.07 kg/cm2

top (s t) = 149.16 kg/cm2

Pi/A = 80.76 kg/cm2

M1/Wb = 31.59 kg/cm2

M2/Wb` = -67.55 kg/cm2

bottom (s b) = 2.33 kg/cm2

3.3. Prosedur Kerja Stressing 3.3.1. Pekerjaan Instalasi Pemasangan strand mengikuti pekerjaan pembesian balok. Tahapan pekerjaan pemasangan strand adalah sebagai berikut : 1. Pemasangan scaffolding 2. Pemasangan formwork / bekisting 3. Pemasangan tulangan memanjang balok 4. Menentukan ordinat tendon prestress sesuai gambar kerja. Ordinat diukur dari dasar bekisting balok ke as tendon atau bagian bawah tendon. Titik ordinat tersebut ditandai / marking dengan menggunakan cat atau spidol.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

5. Memasang support bar dengan cara mengikat support bar ke tulangan geser / sengkang berdasarkan posisi yang telah dimarking 6. Menyambung duct sesuai dengan tipe dan panjang tendon yang direncanakan dengan menggunakan coupler duct dan cloth tape 7. Memasukkan duct kedalam tulangan balok, kemudian duct diikat ke support bar dengan menggunakan kawat ikat. 8. Memasang casting pada posisi angkur hidup, sebelumnya casting dipasang terlebih dahulu pada box casting yang terbuat dari multiplek 9. Memasang bursting steel pada posisi angkur hidup dan angkur mati. Bursting steel merupakan tambahan penulangan pada saat stressing 10. Menyambung duct ke casting dengan menggunakan cloth tape. Cloth tape berfungsi untuk mencegah masuknya air semen kedalam duct 11. Memasukkan strand kedalam duct dengan cara menusuk strand satu persatu dari arah angkur mati ke arah angkur hidup hingga tercapai jumlah strand sesuai dengan rencana. Untuk tendon panjan > 50 meter maka strand dapat dimasukkan melalui tengah bentang 12. Memasang u-plate untuk angkur mati tipe u. Sedangkan untuk angkur mati tipe-h dapat langsung dipasang sesuai dengan posisi dalam gambar kerja 13. Memasang grout vent dan pe grout untuk lubang inlet / outlet saat grouting 14. Pembuatan stressing pocket (lubang untuk stressing) berdasarkan ukuran dan tipe tendon stressing 15. Inspeksi bersama kontraktor dan konsultan untuk memeriksa ordinat tendon prestress dan kelengkapan aksesorisnya 16. Persetujuan dari kontraktor / konsultan, kemudian pengecoran

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3.3.2. Pekerjaan Stressing 1. Ijin pelaksanaan stressing dari Main kontraktor dengan dilampiri hasil pengujian kuat tekan beton. 2. Pembongkaran bekisting pada stressing pocket hingga posisi casting terbuka dan benar-benar bersih dari sisa-sisa pengecoran 3. Persiapan peralatan stressing pada titik-titik penarikan dan lampu penerangan jika stressing dilakukan pada malam hari atau pada area yang kurang terang 4. Pemasangan platform stressing dan penggantung jack 5. Pemasangan anchor block sesuai dengan tipe tendon 6. Memasang wedges / baji pada lubang-lubang anchor block. Wedges terlebih dahulu dilumuri dengan grease / gemuk. 7. Memasang chair dibelakang anchor block agar posisi wedges bebas pada saat penarikan 8. Stressing jack dipasang dan dirapatkan kearah casting sehingga posisi casting, anchor head dan stressing head rapat.

Gambar 3.12. Pekerjaan persiapan pra stressing

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

9. Mempersiapkan form-form pencatatan hasil penarikan, alat tulis dan kalkulator. Kemudian menghubungkan hydraulic pump dengan power listrik untuk pelaksanaan stressing 10. Selama stressing dicatat pembacaan manometer dan perpanjangan strand yang terjadi pada formulir stressing. 11. Data yang tercatat dibandingkan dengan perhitungan teoritis dan ada batasan bahwa deviasi terhadap teoritis tidak boleh lebih (+) atau kurang (-) dari 7%. 12. Jika terjadi deviasi kurang dari (-) 7%, maka llangsung diadakan penarikan ulang tanpa melepas / menghilangkan gaya yang sudah ada. Dan jika terjadi deviasi lebih besar dari (+) 7%, maka hasil stressing akan digambarkan pada sebuah grafik untuk melihat penyebab terjadinya penyimpangan tersebut. 13. Hasil pencatatan stressing akan diserahkan kepada pihak konsultan pengawas untuk dievaluasi dan pekerjaan selanjutnya baru dapat dilaksanakan setelah pekerjaan stressing disetujui dan diterima oleh pengawas. 14. Pekerjaan selanjutnya adalah menutup anchor block / barrel dengan adukan semen untuk persiapan pekerjaan grouting.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3.3.3. Stressing Method

anchor anchor head

baji

Pemasangan anchor head dan baji drat

dongkrak

Penyetelan dongkrak

Stressing

Proses pengikatan baji drat Gambar 3.13. Metode stressing

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3.3.4. Pekerjaan Grouting Grouting adalah proses pengisian rongga udara antara strand dengan duct dan rongga pada bagian dalam casting dengan bahan grout. Tujuannya adalah untuk menjaga bahaya korosi juga untuk mengikat strand dengan beton disekelilingnya menjadi satu kesatuan. Digunakan campuran semen dengan air dan ditambahkan non shrinkage additives. 1. Ijin pelaksanaan grouting 2. Persiapan material grouting diantaranya semen PC, air bersih dan additive. Banyaknya material disesuaikan dengan komposisi yang telah disetujui 3. Persiapan lubang-lubang inlet dan outlet serta membersihkan jika ada sumbatan pada lubang tersebut 4. Air dimasukkan kedalam mixer, disusul semen PC dan additive kemudian diaduk hingga mencapai campuran yang homogen. 5. Grout pump dihubungkan dengan lubang inlet dengan menggunakan hose dan selang grouting 6. Mortar grouting dipompa kedalam tendon melalui lubang inlet hingga keluar melalui lubang outlet benar-benar kental lalu tutup lubang tersebut beberapa saat.

Gambar 3.14. Proses grouting PC U girder

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

7. Setelah tekanan pada manometer grout pump mencapai 5 Mpa, tekuk PE grout pada lubang inlet dan ikat dengan kawat ikat sehingga rapat 8. Setelah hasil grouting diterima maka strand pada stressing lenght dapat dipotong setelah 12 jam

Gambar 3.15. Pemotongan kabel strand

3.4. Prosedur Kerja Erection Girder Erection PC U Girder dengan menggunakan sistem Portal Hoise merupakan pengembangan dari sistem Mobile Crane, dimana karena faktor lokasi dan juga biaya pelaksanaan maka untuk mengatasinya dengan cara membuat peralatan pengganti Mobile Crane. Langkah-langkah untuk melaksanakan pekerjaan erection PC U Girder dengan sistem portal hoise adalah sebagai berikut :

2.6.4. Sistem erection PC U Girder Sistem erection PC U Girder dilakukan dengan mengangkat girder ke atas pier jembatan layang dengan mengunakan portal hoise.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 3.16. Model portal hoise

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

2.6.5. Pemasangan Portal Hoise 1. Memasang kaki portal diaspal atau ditanah dengan diberi alas pondasi dengan tinggi serta lebar portal disesuaikan dengan ukuran jembatan layang 2. Mesin gantry pengangkat memakai roda trolly dipasang diatas portal untuk pengangkatan dan penggeseran girder 3. Pemasangan portal dilakukan oleh subkon pembuat portal hoise, hingga siap difungsikan. 4. Portal hoise crane bisa bergerak ke arah memanjang dan arah melintang jalan. 5. Jarak Hoise crane terhadap pilar menyesuaikan titik angkat girder. Posisi portal masing-masing berada diatas titik angkat girder.

3.4.3. Pengangkatan girder memakai gantry crane 1. Sling angkat mesin gantry crane dikaitkan ke titik angkat girder 2. Mesin gantry crane dengan tenaga motor elektrik mengangkat girder keatas pier sampai posisi girder sejajar dengan tinggi pier 3. Pengangkatan girder dilakukan pelan-pelan, dilihat ketepatan posisinya. 4. Pengangkatan ujung-ujung girder secara bersamaan. 5. Pengangkatan girder sesuai urutan pengangkatan.

Gambar 3.17. Pengangkatan balok PC U girder

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3.4.4. Menggeser girder dan menempatkan ke posisi dudukannya 1. Trolly Gantry crane dengan tenaga motor elektrik berjalan membawa girder keatas pier 2. Girder digeser sampai pada posisi letaknya 3. Memastikan posisi girder sudah tepat pada letaknya 4. Lantai dudukan bearing harus benar-benar rata 5. Memasang bearing pad harus sesuai dengan tanda yang telah dibuat 6. Girder diturunkan pelan-pelan dan dilihat ketepatan posisinya

Gambar 3.18. Proses penggeseran balok PC U girder ketempatnya

3.4.5. Finishing dengan memasang brussing pengaman girder 1. Mengontrol ulang untuk memastikan letak serta posisi girder terpasang dengan sempurna 2. Jika dirasa pemasangan girder sudah benar-benar sempurna maka dapat dipasang pengaman brussing dengan menggunakan besi beton dilas antara back wall dengan shear konektor.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3.4.6. Pemindahan alat ke pier / pilar selanjutnya 1. Menggeser portal hoise ke posisi antar pilar yang selanjutnya akan dilakukan pekerjaan erection 2. Melakukan proses erection dari awal kembali untuk pekerjaan erection pilar selanjutnya Pelaksanaan pekerjaan erection di FO Amplas harus direncanakan dengan baik sehingga berjalan dengan lancar dan aman. Dari step pekerjaan yang telah dijelaskan diatas, maka pekerjaan erection PC U Girder pada proyek FO Amplas dilaksanakan secara 2 tahap, yaitu : 1. Pengangkatan PC U Girder sebelah Utara 2. Pengangkatan PC U Girder sebelah Selatan Pelaksanaan erection yang dilakukan dengan 2 tahap berfungsi agar lalu lintas kendaraan tidak terganggu, oleh karena bentang portal hoise crane yang besar dan menggunakan jalan sebagai tumpuannya.

Portal erection

Jalur selatan Jalur utara

Stok girder

Gambar 3.19. Perletakan portal hoise crane sesuai kondisi aktual

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Pengaturan letak balok girder untuk pekerjaan erection PC U Girder pada tahap 1 sebelah utara dapat dilihat pada gambar 3.20

Gambar 3.20. Pengaturan lalu jalur lintas kendaraan Stok U Girder direncanakan setengah ditempatkan di sebelah utara yaitu G3 tengah dan G4 tepi, setengah lagi ditempatkan di sebelah selatan yaitu G1 tepi dan G2 tengah. Perletakan girder dibawah pier head untuk mengoptimalkan ruang yang dipakai. Setelah tahap persiapan telah selesai maka pelaksanaan pekerjaan erection PC U girder dapat dilaksanakan sebagai berikut :

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

a. Tahap 1 Pengangkatan PC U Girder sebelah utara

1

2

3

4

Gambar 3.21a. Pengangkatan U Girder tahap 1

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

5

6

7

8

Gambar 3.21b. Pengangkatan U Girder tahap 1

Pada pelaksanaan pekerjaan erection tahap 1 ini portal hoise diletakkan diantara pier head yang akan dierection dan diletakkan lebih ke utara untuk mengangkat girder yang berada disebelah utara. Mesin gantry digerakkan hingga berada diatas U girder yang akan diangkat yaitu bentang tengah yang berada di tepi stock girder (G3). Setelah dipasang sling angkat kemudian girder diangkat untuk digeser keluar dari bawah pier head dan diangkat hingga melampaui tinggi pier head. Kemudian girder yang diangkat digeser dengan mesin gantry ke posisi dudukannya

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

yaitu bentang tengah. Setelah girder berada diposisinya dan telah aman, maka dilanjutkan untuk mengangkat girder ke dua untuk bentang tepi utara (G4) dengan langkah yang sama.

b. Tahap 2 Pengangkatan PC U Girder sebelah selatan Pada pelaksanaan pengangkatan girder tahap 2 di sebelah selatan, maka jalur lalu lintas kendaraan harus diatur sesuai rencana agar pelaksanaan pekerjaan erection dapat berjalan dengan lancar, selain itu juga agar lalu lintas lancar dan aman.

Setelah persiapan telah selesai dilanjutkan pelaksanakan erection U girder tahap 2 sebelah selatan, yaitu sebagai berikut :

1

2

Gambar 3.22a. Pengangkatan U Girder tahap 2

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3

4

5

6

7

8 Gambar 3.22b. Pengangkatan U Girder tahap 2

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

9

Gambar 3.22c. Pengangkatan U Girder tahap 2 Pada pelaksanaan pekerjaan erection tahap 2 ini portal hoise yang berada diutara digeser ke selatan untuk mengangkat U girder sebelah selatan. Mesin gantry digerakkan hingga berada diatas U girder yang akan diangkat yaitu bentang tengah yang berada di tepi stock girder (G2). Setelah dipasang sling angkat kemudian girder diangkat untuk digeser keluar dari bawah pier head dan diangkat hingga melampaui tinggi pier head. Kemudian girder yang diangkat digeser dengan mesin gantry ke posisi dudukannya yaitu bentang tengah. Setelah girder berada diposisinya dan telah aman, maka dilanjutkan untuk mengangkat girder ke dua untuk bentang tepi utara (G1) dengan langkah yang sama. Setelah semua U girder pada bentang yang dierection telah selesai maka dilanjutkan untuk erection pada pilar-pilar yang lain selanjutnya dengan menggerakkan atau menggeser portal hoise ke pilar yang akan dierection selanjutnya.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 3.23. Perpindahan portal hoise menuju bentang lain 1 2

3

4

5

Gambar 3.24. Proses erection U Girder tampak dari samping

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3.5. Pembahasan Pembangunan proyek Flyover Amplas merupakan pembangunan Flyover kedua setelah Flyover Pulo Brayan di kota Medan. Kondisi kota Medan yang masih terbilang tertinggal untuk masalah infra struktur jalan dibandingkan dengan kota besar lain di Indonesia membuat kemunculan hal-hal baru dalam proyek terasa asing bahkan ditelinga sebagian masyarakat awam di kota ini. Proses pembangunan Flyover ini cukup membuat banyak gangguan dalam perjalanan. Lebar badan jalan yang menyempit dengan kondisi badan jalan rusak parah membuat para pegguna jalan harus rela antre berjam-jam untuk melewati peggalan jalan ini.

Gambar 3.25. Kondisi lokasi kerja proyek Flyover Amplas

Kondisi ruang yang ada dilokasi proyek yang terbatas disebabkan oleh lahan yang belum bebas dengan volume lalu lintas yang tinggi tanpa ada jalan alternatif lain. Diperkirakan ruang yang ada dilokasi proyek untuk melakukan pekerjaan

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

erection PC U Girder adalah 600 ­ 800 m2 antar Pier Head. Sehingga diperlukan metode erection yang optimal dalam penggunaan ruang. Beberapa pekerjaan penting dalam lingkup pekerjaan pembangunan flyover ini semakin menambah panjangnya antre-an kendaraan. Pekerjaan erection girder misalnya, untuk pelaksanaan pekerjaan ini diperlukan lahan yang tidak kecil. Pekerjaan Erection PC U Girder merupakan pekerjaan untuk menempatkan balokbalok U Girder ke Pier Head. Proyek ini merupakan proyek pertama di Medan yang menggunakan U Girder sebagai balok / beam Metode untuk melakukan pekerjaan erection PC U Girder ini bermacam-macam beberapa diantaranya yaitu metode launcher, metode portal hoise / gantry crane, dan metode mobile crane. Metode erection tersebut masing-masing memiliki keuntungan dan kelemahan baik dari segi cost, quality dan time. Pada proyek Flyover Amplas digunakan metode erection dengan portal hoise. Namun, proses panjang ini bertujuan akhir yang sangat masyarakat kota medan harapkan, dengan terselesaikannya jembatan ini maka lalu-lintas di persimpangan Amplas tidak lagi pada seperti dahulu. Pengguna jalan yang tidak perlu ke terminal terpadu Amplas dapat menggunakan jembatan ini untuk langsung menuju jalan tol misalnya.

3.5.1. Alasan pemilihan PC U Girder Precast Concrete U girder merupakan desain bentuk girder yang masih baru digunakan pada bangunan structural jembatan di Indonesia. Girder bentuk U ini masih jarang dijumpai dikota-kota besar di Indonesia, di Jakarta jumlah flyover yang menggunakan bentu U sebagai girder juga masih 1 unit.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Pada dasarnya perencanaan pemilihan bentu U sebagai bentuk girder merupakan kuasa mutlak perencana (dalam proyek ini konsulta perencana adalah Departemen Pekerjaan Umum). Dari perencana diketahui pemilihan bentuk U ini hanya merupakan pertimbangan dari segi estetika, namun setelah dilakukan penelitian terhadap bentuk lain ternyata ada beberapa pertimbangan sehingga bentuk U yang digunakan dalam proyek ini. Untuk itu perlu diketahui profil bentuk girder yang biasa digunakan pada flyover.

3.5.1.1. Steel Girder Steel girder merupakan girder dari bahan baja yang biasanya digunakan sebagai girder pada daerah yang tidak dimungkinkan menggunakan girder concrete. Girder steel jarang digunakan karena selain mengeluarkan biaya pelaksanaan pemasangan, baja juga memerlukan biaya selama perawatan dan belum termasuk biaya galvanis. Untuk pekerjaan galvanis baja, campuran yang baik adalah dengan proses hot dep galvanish. Cara ini lebih tahan lama mengantisipasai korosi dibanding dengan cold dep galvanish. Namun untuk daerah kerja yang tidak memungkinkan dilakukan pekerjaan girder beton seperti pada persimpangan padat lalu-lintas dengan lalu-lintas yang tidak mungkin untuk dialihkan untuk pkerjaan erection, atau daerah tengah laut, maka steel girder merupakan alternatif akhir yang dapat diambil.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3.5.1.2. Concrete Girder a. PC Voided Slab Precast Concrete Voided slab merupakan girder flyover yang menggabungkan fungsi girder sekaligus slab. Girder jenis ini biasanya digunakan pada jembatan berbentang pendek. Dalam spesifikasi produksi diterangkan bahwa bentang terpanjang untuk girder jenis ini adalah tidak lebih dari 17 m dengan mutu beton 800 kg/cm2. Girder jenis ini tidak mungkin digunakan pada proyek FO Amplas, bentang terkecil girder yang dibutuhkan pada proyek ini adalah 31.9 m.

Gambar 3.26. PC Voided Slab b. Box girder Box girder merupakan bentuk girder yang paling baik untuk pekerjaan flyover, karena box girder memiliki keuntungan unik tersendiri dari bentuk girder lainnya. Box girder dalam spesifikasi produksi tidak memiliki batasan panjang bentang. Dalam proses tahapan pekerjaan, box girder terlebih dahulu mengalami proses erection, dan diangkat per-segmental. Proses stressing dilakukan setelah tahapan erection. Stressing dibagi dalam tiga tahapan: a). Tahapan pertama adalah stressing pengikatan, tujuannya agar girder tidak terlepas dari pier head setelah proses erection.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

b). Tahapan kedua adalah stressing pemberian beban kerja pada beban prategang. Pada tahapan ini proses stressing berfungsi juga sebagai pengikat antar segmen box girder, dan beban kerja yang diberikan merupakan beban kerja sebagian. c). Tahapan ketiga adalah stressing pemberian beban kerja penuh. Pada tahap inilah beban kerja penuh diperhitungkan sekaligus mengikat seluruh segmen box girder per delatasi rencana. Box girder sengaja dirancang mampu memikul lebar slab hingga 3 (tiga) kali lebar pier head. Sayap atas box girder mampu memiliki lebar hingga 2 (dua) kali lebar tutup box. Kondisi ini membuat pekerjaan pengecoran slab tidak memerlukan perancah sehingga tidak mengganggu lalu-lintas dibawahnya. Bentuk box girder cukup memenuhi nilai estetika pada bangunan flyover sehingga penggunaannya mampu menambah keindahan kota, bahkan pada satu kota di Indonesia telah menjadikan flyover dengan girder ini menjadi icon baru kota tersebut. Namun bentuk box girder yang sangat besar membuat pekerjaan pemindahan girder dari pabrik (tidak mungkin cast in place) menjadi sangat rumit. Diperlukan suatu kendaraan khusus pengangkat girder yang kendaraan tersebut tidak tersedia dikota Medan. Jika-pun ada, maka proses pemindahan saat girder dalam perjalanan juga akan membuat masalah lalu-lintas (macet) dikarenakan kendaraan tersebut sangat panjang dan lambat. Selai itu pekerjaan erection box girder memerlukan helpping support yang pembuatannya memerlukan biaya cukup mahal. Kostruksi helpping support berupa konstruksi portal baja dan hoise yang saat proses erection diperlukan juga

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

bantuan mobile/crawl crane. Penggunaan alat-alat tersebut tentu meningkatkan biaya erection girder.

Gambar 3.27. Concrete Box girder c. PC I girder Precas Concrete I girder merupakan bentuk yang paling banyak digunakan untuk pekerjaan balok flyover. Di kota Medan PC I girder digunakan sebagai beam pada flyover Pulo Brayan. Di flyover Amplas PC I girder mungkin untuk digunakan sebagai beam jembatan. Profil PC I girder berbentuk penampang I dengan penampang bagian tengah lebih langsing dari bagian pinggirnya. Penampang I memiliki bentuk ber-inersia besar, sehingga biasanya (dari hasil analisa) merupakan penampang yang ekonomis. PC I girder juga memiliki berat sendiri yang relatif lebih ringan per unitnya. Dapat dilihat secara visual bahwa bentuk penampanya jauh lebih kecil dibanding dengan PC U girder. Berat per unit girder berpengaruh besar pada metode pekerjaan perlakuan terhadap girder. Mungkin untuk pekerjaan stressing PC I girder juga memerlukan sistem post-tension, tetapi untuk pekerjaan erection tidak hanya dengan portal hoise juga mobile crane dapat digunakan sebagai alat erection. Berat sendiri PC I girder untuk tinggi penampang sama tidak lebih dari

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

80 ton, mobile crane kapasitas 50 ton cukup untuk digunakan dalam proses erection girder. Harga per-unit PC I girder lebih murah dari harga per-unit PC U girder. Hal ini dikarenakan proses produksi yang dilakukan untuk PC I girder memiliki tingkat kesukaran rendah, dan volume beton yang tidak terlalu banyak (dibanding dengan bentuk lain dengan lebar bentang yang sama). Namun karena lebarnya yang cukup kecil maka harus digunakan jumlah unit yang banyak disetiap lebar pier ke pier. Untuk proyek FO Amplas, jika digunakan PC U girder berjumlah 4 (empat) unit maka untuk lebar pier ke pier yang sama diperlukan 8 (delapan) unit PC I girder. Bentuk PC I girder yang langsing akan sangat berbahaya jika bentang-nya besar. Biasanya PC I girder ideal digunakan untuk bentang hingga 20m. PC I girder dengan bentang lebih dari itu sangat ber-resiko baik saat proses setting stressing maupun erection girder. Pada FO Amplas bentang girder terkecil 31.9 m, jika digunakan PC I girder bentang 31.9 m maka saat proses setting untuk stressing girder segmental I akan mudah terguling dan patah. Pengangkatan PC I girder yang telah di-stressing ber-resiko besar untuk terguling dan atau patah saat proses erection. Setelah duduk di atas bearing pad-pun harus diberi breasing yang kuat antara unit per unit agar tidak terguling. Selain alasan teknis diatas, bentuk ini cukup kaku dan kurang memenuhi unsur estetika yang juga diperlukan dalam perencanaan untuk menambah keindahan penampilan kota.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 3.28. PC I Girder d. PC U girder Bentuk PC U girder adalah bentuk/konsep baru yang mulai dipopulerkan belakangan ini. Precast Concrete U Girder belum banyak digunakan sebagai beam girder flyover. Di kota Medan baru FO Amplas yang menggunakan PC U sebagai girder, di Jakarta juga baru 1 (satu) flyover yang menggunakan bentuk ini. PC U merupakan modifikasi bentuk box girder dalam bentuk dan ukuran yang lebih kecil. Tidak seperti PC I girder yang langsing, PC U memiliki bentuk badan yang lebih lebar namun pada bagian tengah bentang penampangnya juga cukup langsing (untuk tinggi yang sama dengan I girder). Menurut spesifikasi produksi girder bahwa PC U masih ideal diproduksi hingga bentang 42 m. Bentang pier ke pier pada proyek FO Amplas minimum 31.9 m masih ideal untuk dproduksi. Proses pekerjaan produksi yang jauh lebih rumit dan jumlah volume beton yang banyak menjadikan harga PC U girder lebih mahal dibandingakan PC I girder per-unit-nya. Lebar PC U yang telah di rencanakan tidak langsing menyebabkan jumlah PC U yang digunakan lebih sedikit jumlahnya dari pada PC I girder (hemat hingga 50%

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

uit PC I girder). Karena bentuk dan ukurannya yang lebih besar maka berat sendiri per unit-nya juga lebih besar dari PC I girder. Pada proses setting pra stressing, PC U girder lebih aman dari PC I. Karena luasan sentuhnya lebih besar maka kecil kemungkinan PC U girder untuk terguling. Dan saat setelah girder telah memduduki bearing pad, breasing pengaman dapat dibuat hanya pada lokasi tertentu saja. Mobilisasi dari pabri produksi bentu U girder terbilang mudah. Girder segmental dapat diangkat oleh kontainer dan diturunkan oleh gantri angkat. Bentuk PC U yang mirip dengan box girder cukup memenuhi nilai estetika jembatan jika dibandingak dengan PC I yang kaku dan terlalu tegas, sehingga dengan penggunaan PC U sebagai beam pada FO Amplas diharap dapat meningkatkan keindahan kota Medan. Seperti dijelaskan pada PC I girder, maka berat sendiri PC U girder yang mencapai 135 ton per unit-nya membuat pemilihan metode kerja erection girder lebih teliti. Penggunaan mobile crane tentu tidak mungkin karena diperlukan mobile crane kapasitas 150 ton yang armada-nya tidak tersedia dikota Medan. Penggunaan portal dan hoise harus dengan portal termodifikasi. Selain itu proses erection yang dilakukan memakan waktu lebih lama dibandingkan dengan PC I girder. FO Amplas memerlukan konstruksi girder yang mampu memenuhi beban rencana jembatan, efektif dalam pekerjaan dengan resiko pelaksanaan minimum, ekonomis, namun tetap memenuhi nilai-nilai estetika bangunan struktural. Setelah membandingkan kelima bentuk dan jenis girder diatas maka PC U girder sangat

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

efektif dan efisien penggunaanya untuk kondisi aktual lapangan yang diharapkan FO Amplas.

3.5.2. Stressing metode post-tension oleh VSL Sistim penarikan post tension dilakukan karena pertimbangan banyak hal, yaitu: a. Lokasi kerja Seperti yang telah dibahas pada sub bab yang lalu bahwa lokasi kerja pada proyek ini amatlah terbatas. Pekerjaan penarikan pre tension memerlukan lokasi pengecoran ditempat yang luas. Kalau-pun dilakukan dipabrik, pasti akan sangat susah dalam mobilisasi mengingat panjang bentang girder minimum 31.9m. Jika melihat kondisi lokasi kerja seperti ini, maka system penarikan yang paling sesuai adalah system penarikan post tension b. Posisi tendon Dalam perhitungan dasar telah terlihat bahwa tendon direncanakan berbentuk melengkung dengan persamaan parabola tendon tertentu. Bentuk ini harus dilaksanakan sesuai dengan rencana tanpa boleh berubah. Pekerjaan penarikan pre tension akan sulit mencapai bentuk tendon parabola. Dalam pelaksanaannya penarikan system pre tension akan menghasilkan bentuk tendon yang lurus. Dengan penggunaan system penarikan post tension maka bentuk tendon dapat distel pada saat pra pengecoran girder, sehingga bentuk tendon rencana dapat dicapai. Jadi berdasarkan bentuk tendon-nya cara penarikan yang lebih sesuai untuk proyek ini adalah system penarikan post tension

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

c. Kemudahan peaksanaan Dalam proses pengerjaan penarikan post tension, proses penarikan dapat dilakukan di lokasi proyek, dan proses stressing dapat dilakukan tepat dibawah lokasi kerja akan dilakukan erection girder tersebut. Artinya mobilisasi girder yang telah selesai distressing tidak diperlukan (kecuali stressing tidak dilakukan dekat lokasi erection) dan akan lebih mudah saat akan dilakukan erection girder. Namun jika penarikan dilakukan secara pre tension, maka pasca penarikan dan pengecoran harus memobilisaasi girder dari tempat yang jauh (dari tempat pabrikasi) yang tentu akan memerlukan cost yang besar pula.

Peroses stressing dilakukan oleh VSL (Vorspann System Losinger) dengan menggunakan metode Vorspann. Ada tiga metode stressing, yaitu: a. Dickerhoff & Widmann AG (DYWIDAG-strand prestressing method) b. SUSPA span beton GmbH (BBRV-SUSPA EX-30 to EX-60) c. VORSPANN-TECHNIK GmbH (strand prestressing method VT-CMM D) Dari ketiga metode prestressing diatas, ada beberapa perusahaan yang menggunakannya sebagai metode kerja yaitu: a. Freyssinet (DYWIDAG) Freyssinet menggunakan standart kerja DYWIDAG dalam DSI (DYWIDAG System Internasional). Bagi DSI ini yang paling penting adalah propertis mekanik strand harus sama baiknya dengan perlindungan terhadap korosi strand tersebut, sehingga DSI melapisi strand-nya dengan bahan pelindung yang dikenal dengan nama Epoxi Coated Strand. Pemberian bahan coat (coating) pada strand tidak mempengaruhi kapasitas dan efisiensi pengangkurannya. Dan untuk duct,

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

digunakan polythylene (PE) atau polypropylene (PP) sebagai bahan coat agar terlindung dari karat. Strand yang digunakan sesuai standart ASTM A 416 dan standart perhitungan gaya mengacu pada ASTM, AASHTO, BS, Eurocode, DIN, Austrian Code, SIA, FIP, EOTA.

Gambar 3.29. Bahan pelapis duct DSI [DSI.com]

Angker hidup dengan dua bagian ditarik diutamakan penggunaannya pada tendon longitudinal pada balok dan jembatan. Piringan baji dan badan konik angker selalu terrencana dengan tiga beban transfer mengenalkan gaya prestress secara kontiniu kepada strand dengan luasan medan minimal. Separasi angker dan piringan baji memungkinkan untuk memasukkan strand setelah pengecoran beton. Pusat piringan baji pada angker, dirakit dan diinstalasi secara konsisten setara dengan penegangan tanpa kesalahan.

Gambar 3.30. Angker multi strand DSI [DSI.com]

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Multiplane Anchorage MA stressing anchorage dead end anchorage accessible yes coupling yes not accessible yes

ultimate load [kips/kN] from to 2,168/9,644

yes

287/1,302

pocket former for each anchorage system on request

Tabel 3.14. Angker multi strand DSI [DSI.com]

Angker mati terutama digunakan pada tendon prefabrikasi, juga mungkin untuk merakit angker ini ditempat. Strand berubah bentuk plastik untuk memastikan keamanan beban transfer diatas kapasitas ultimate pada daerah kepala lekat, telah terbukti aplikasi pada saat statis sebaik saat dinamik. Tergantung syarat batas, bentuk flat atau kepala lekatan angker yang sangat besar juga tersedia.

Gambar 3.31. Dead end anchor (angker mati) DSI [DSI.com]

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Bond Head Anchorage ZF/ZR stressing anchorage accessible no coupling no yes dead end anchorage not accessible

ultimate load (0.5) [kips/kN] from to 1,115/4,961

no coupling

41.3/184

ultimate load (0.6) [kips/kN] from to 1,582/7,037

no

58.6/261

Tabel 3.15. Dead end anchor DSI [DSI.com] Instalasi DSI membagi dua metode memasukkan strand ke-duct-nya. Kedua metode tersebut dibagi berdasarkan pada kondisi akses struktur dan kondisi kerja a) Pushing Pushing (mendorong) strand kedalam duct pada lokasi kerja merupakan cara yang paling ekonomis dan dapat dilakukan sebelum dan sesudah pengecoran beton. Peralatan pushing dapat menginstalasi dengan

dikendalikan oleh remote disertai pipa penghubung fleksibel pada titik pemasukan strand. Kecepatan alat ini cukup tinggi mencapai 8m/s dan membutuhkan lebih sedikit pekerja.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 3.32. Alat pendorong kabel strand DSI [DSI.com] b) Pulling Metode Pulling merupakan metode paling efektif pada struktur tertentu, contohnya jika tulangan angker digunakan. Pada banyak kasus bundel masuk strand ditarik kedalam duct dengan menggunakan mesin derek bersama kabel baja

Gambar 3.33. Proses penarikan baja strand DSI [DSI.com] c) Pre-Assemble Tendon Proses fabrikasi tendon yang tersedia dalam bentuk kemasan koil akan lebih ekonomis ketika tendon yang diperlukan itu pendek-pendek dan lokasi kerja dekat. Kemasan uncoil dan mesin derek hidraulik digunakan untuk mendukung pekerjaan instalasi metode ini.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Stressing DSI telah mengembangkan alat dongkrak dan pompa hidraulik dari yang standart ke alat yang lebih efisien dan ekonomis penggunaan tegangan setiap tendon. Pompa DSI mampu menyesuaikan ukuran dan tegangan yang diberikan terhadap berbagai ukuran tendon yang ditarik. Dongkrak DSI merupakan dngkrak yang canggih. Didalamya terdapat budel dalam dengan pengikatan otomatis terhadap apa yang akan ia tarik yang akan menahan strand tetap dalam dongkrak.

Monostrand Jack

Tensa 4,800/6,800/8,600

HoZ 3,000/4,000

Gambar 3.34. Dongkrak hidraulik DSI [DSI.com]

jack type 59 ... (0.5") 01 02 03 04 05 06 07 08 09 12 15 19 27 37 Mono 0.6 HoZ 950 HoZ 1,700 HoZ 3,000 HoZ 4,000 Tensa 260 Tensa 3,000 Tensa 4,800 Tensa 6,800 Tensa 8,600 Tabel 3.16. Dongkrak hidraulik DSI [DSI.com]

Untuk penggunaan hydraulic jack keperluan seperti pada proyek FO Amplas (Strand 12 d 0.5") adalah dimulai dari HoZ 3000

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Grouting DSI mengembangkan teknologi grouting dasar menjadi thixotropic dan grouting plastisitas tinggi dan bahan gruting tahan lama. DSI memiliki 3 metode kerja grouting yaitu pressure grouting, post-grouting dan vacuum grouting. Kesimpulan Freyssinet dan DSI memiliki alat dan metode kerja stressing post-tension sangat canggih, namun Freyssinet dan DSI belum memiliki kantor cabang di Indonesia.

b. BBRV (SUSPA-BBR) Sistem post-tension kabel strand metode BBRV merupakan metode yang paling tua diantara ketiga metode diatas. Penarikan paralel kabel strand sistem posttension telah dikembangkan oleh BBR pada 1944 dan masih terus dikembangkan hingga sekarang. Kabel strand berkekuatan tinggi diangkerkan secara individual oleh alat BBR buttonheads. Strand paralel yang mampu ditarik untuk proses post-tension oleh BBR mulai dari 14, 22, 31, hingga 102 strand dengan diameter 7mm kabel. Ukuran tendon dengan jumlah lain dari standart dapat dibuat dengan memodifikasi ukuran standart-nya. Untuk ukuran tendon yang lebih besar juga dapat disediakan sewaktu-waktu. Kabel BBR diproduksi sendiri oleh pabrik BBR. BBR juga memiliki angker aktif (angker hidup) dan angker pasif (angker mati) dengan tipe yang berbeda-beda. BBR memiliki dua jenis angker yatu angker untuk pekerjaan post tension, buttonheads sebaga angker mati dan angker hidup. Namun berbeda dengan kepala angker mati biasa, pada BBR buttonheads kabel telah menetap pada compact anchor head.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 3.35. Buttonheads BBR [BBRV.com] BBRV tidak memiliki kantor cabang di Indonesia, sehingga untuk penggunaan metode ini di Indonesia sangat sulit. Selain itu material pekerjaan prestrssing post-tension sulit didapat jika tidak ada pabrik BBR dinegara itu, hal ini dikarenakan BBR menggunakan material yang diproduksi-nya sendiri.

c. VSL (VORSPANN) VSL menggunakan sistem Vorspann yang dikembangkan sejak lebih dari 50 tahun yang lalu sejak tahun 1956. VSL memberi solusi dalam pekerjaan penegangan kabel, mampu memberi sistem modern namun tetap dengan biaya efektif pada teknologi konstruksi. Teknologi VSL pada prinsip post-tension menghasilkan tegangan berkualitas baik pada struktur, dan mungkin dapat menjadi bagian yang dapat berkerja optimal dengan penggunaan yang efisien jika pengontrolan terhadap deformasi besarnya dibawah kondisi servis. VSL menggunakan strand standart nasional dan internasional, dan strand yang digunakan VSL mudah didapat dipasaran negara tempat terlaksananya pekerjaan. Untuk mencapai keberhasilan pekerjaan, VSL telah membuat kebijakan mengejar pergerakan, kekuatan, kombinasi dan pemusatan QSE (Quality, Safety,

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Environment) selemama betahun-tahun. VSL memiliki komite khusus yang fokus mengevaluasi program tersebut. VSL juga menjaga kualitas dan keselamatan saat kerja Tipe Angker VSL a) Angker mati Lubang grouting duct

Gigi baji

Cast-in angker tipe Sc Angker blok Gambar 3.36. Angker hidup VSL [vslin.com]

b) Angker mati Lubang grouting Seal Duct

Spacer Gambar 3.37. Dead end (angker mati) VSL [vslin.com]

Karakteristik VSL multristrand system: Dapat menarik hingga lebih dari 55 diam 0.5" atau 0.6" strand

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

-

Angker berbentuk lebar Duct baja dan plastik dari PT-PLUS (R) VSL HPIR grout atau bahan grouting lainnya Tendon diproduksi oleh pabrik Untuk jangka panjang tidak diperlukan penentuan tendon panjang Gabungan strand dalam satu tendon dikunci tiap strand-nya pada tiap titik pengangkeran

-

Stressing dilaksanakan dalam beberapa tahapan Peralatan sederhana namun terpercaya

Instalasi Seperti halnya pada DSI, VSL juga membagi dua metode memasukkan strand ke-duct-nya. Kedua metode tersebut dibagi berdasarkan pada kondisi akses struktur dan kondisi kerja d) Pushing Pushing strand kedalam inlet strand pada VSL dengan menggunakan tenaga manusia dan mesin. Pada beberapa VSL dinegara lain (German, Austria, dll) pushing strand telah menggunakan mesin. Namun masih banyak VSL dinegara lain seperti Indonesia yang menggunakan tenaga manusia untuk pekerjaan pushing strand. e) Pulling Untuk pekerjaan tertentu yang memerlukan penarikan strand untuk instalasi, metode pulling digunakan. Pekerjaan ini memerlukan mesin derek untuk keperluan penarikan

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

f) Pre-Assemble Tendon Pada VSL, pre-assemble dicapai dengan pemotongan kabel tendon pada koil. Pada penggunaan konvensional, VSL menggunakan duct baja ulir dengan tebal minimum 0.25 mm walaupun sistem VSL PT-PLUS(R) dengan duct plastik ulir dan plastik coupler dapat memberi keuntungan penting. Untuk pekerjaan yang menuntut perlindungan terhadap bahaya korosi dan atau perlawanan bahaya fatiq tendon, digunakan duct plastik. Steel duct telah diberi pelapis anti karat super, dan duct plastik menghilangkan fatiq akibat gesekan strand dengan duct. Stressing Yang unik dari proses stressing VSL adalah prosedur penguncian otomatis baji strand. Baji akan selalu berada didalam contact bersama strand selama proses stressing, dan ketika jack dilepas maka baji akan secara otomatis terkunci pada lubang konik kepala angker. Dongkrak hidraulik VSL terbagi 3 (tiga) jenis yang masing masing memiliki spesifikasi berbeda. Seperti halnya jack DSI, jack VSL juga memiliki kemampuan untuk menyesuaikan inlet jack dengan strand yang akan ditarinya.

Gambar 3.38. Dongkrak hidraulik VSL [vslin.com]

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Grouting Untuk menghasilkan grouting kualitas tinggi harus, unsur pencampuran bahan kimia grouting yang baik dan metode kerja grouting sangat mempengaruhi. VSL menggunakan kombinasi mixer dan pompa dengan pengontrol kualitas grouting. Kesimpulan Sistem penarikan strand oleh VSL secara post-tension memiliki alat

berteknologi tinggi dan metode kerja yang baik, kantor cabang di Indonesia-pun ada. Hal ini menjadi pertimbangan kuat pemilihan VSL sebagai perusahaan yang memberikan jasa prestress pada FO Amplas, maupun disebagian besar pekerjaan penegangan di Indonesia.

3.5.3. Erection dengan portal hoise Metode erection yang akan digunakan pada proyek FO Amplas rencana awal dengan metode mobile crane sesuai anggaran yang telah disusun, namun seiring dengan kondisi aktual lapangan serta pertimbangan terhadap biaya, mutu dan waktu maka metode tersebut tidak efektif untuk dilaksanakan. Hal tersebut disebabkan oleh kondisi ruang yang sempit akibat kepadatan lalu lintas dan lahan yang belum bebas sehingga tidak memungkinkan metode erection dengan mobile crane untuk dilaksanakan. Selain itu produksi U girder dan pelaksanaan erection yang tidak berurutan dan tidak kontinyu menjadi hambatan untuk pelaksanaan metode tersebut. Pekerjaan erection PC U Girder di proyek Fly Over Amplas Medan menjadi unik karena kondisi aktual lokasi proyek berada dilokasi aktivitas lalu lintas yang tinggi dengan ruang yang sempit.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3.5.3.1. Alasan pemilihan metode portal hoise Bentang terpanjang balok U Girder adalah 37,9 m dengan berat terbesar adalah 136 ton. Dimana setiap Pier Head membutuhkan balok U girder sebanyak 4-7 buah balok. Sehingga diperlukan metode erection yang mampu menanggung beban besar tersebut dan tetap aman digunakan.

a. Portal hoise Penggunaan metode erection dengan portal hoise memiliki pertimbanganpertimbangan diatas. Metode erection ini menggunakan alat berupa portal hoise crane dengan alat angkat berupa mesin gantry. Penggunaan alat ini apabila disesuaikan dengan kondisi aktual proyek maka alat ini membutuhkan bentang dengan lebar 24 m dan tinggi 11 m, serta kapasitas angkat lebih dari 80 ton. Penggunaan alat ini memiliki keuntungan yaitu penggunaan ruang yang sesuai atau optimal dengan kondisi lapangan yang ada. Selain itu kemudahan dalam pengaturan posisi girder dalam pelaksanaan pekerjaan erection merupakan keunggulan dalam memakai alat tersebut. Manuver halus yang dihasilkan dapat memperkecil resiko bahaya. Namun alat ini memiliki kelemahan berupa tidak bebas bergerak hanya satu arah saja. Jika dibuat maka membutuhkan biaya yang besar pula, namun apabila dengan sistem biaya sewa perbalok metode ini menjadi efisien. Penggunaan ruang yang optimal menjadikan metode ini menjadi efektif untuk dipilih. Waktu pelaksanaan dengan metode ini juga optimal karena dengan kondisi kemacetan lalu lintas metode ini masih dapat dilaksanakan, sehingga waktu kerja alat ini maksimal.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 3.39. Metode erection dengan portal hoise Jika dibandingkan dengan metode lain, jelas metode ini yang paling sesuai.

b. Mobile crane Metode erection dengan mobile crane yang menggunakan alat utama mobile crane baik wheel atau crawler crane 2 (dua) unit. Dengan pemakaian 2 (dua) mobile crane maka diperlukan koordinasi sempurna antar operator dan keahlian yang tinggi untuk menghasilkan manuver yang tepat. Penggunaan mobile crane untuk erection PC U girder ini akan efektif bila kondisi ruang besar / luas dengan pekerjaan yang kontinyu tanpa idle karena sistem sewa perjam yang tinggi sesuai kontrak. Mobile crane yang digunakan di Proyek ini direncanakan menggunakan Crawler crane dengan kapasitas lebih dari 150 ton (Kobelco kapasitas 180 ton dan Hitachi kapasitas 150 ton), hal ini disebabkan berat PC U girder yang akan diangkat besar (136 ton). Di Medan mobile crane dengan kapasitas tersebut belum ada sehingga harus mendatangkan dari luar yaitu pulau Jawa, akibat biaya mobilisasi yang besar untuk mendatangkannya maka metode ini tidak efisien biaya.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 3.40. Mobile Crane [Tadano.co.ip]

Gambar 3.41. Metode erection dengan mobile crane [suramadu.com]

c. Launcer truss Jika digunakan metode erection dengan launcer truss, biayanya jadi semakin tinggi. Metode erection ini menggunakan alat berupa launcher / rangkaian truss baja dan alat angkat berupa mesin gantry crane. Alat ini memiliki kesamaan dengan portal hoise yaitu penggunaan ruang yang optimal sehingga efektif juga untuk dilaksanakan

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

di kondisi aktual lapangan proyek FO Amplas. Namun menjadi tidak efisien karena dibutuhkan biaya yang besar untuk pembuatan tumpuannya baik berupa kolom sementara ataupun tumpuan tiang diatas pier head. Penggunaan ruang yang sesuai tanpa menganggu aktivitas proyek maupun lingkungan apabila alat tersebut diletakkan diatas pier head. Tetapi pembuatan tumpuan di atas pier head akan merubah kondisi pier head rencana. Alat tersebut tidak bergerak bebas dan pemindahannya pun beresiko tinggi serta memakan waktu yang lama. Penggunaan metode launcher ini lebih efektif untuk digunakan pada pekerjaan erection girder pada jembatan.

Gambar 3.42. Contoh metode erection dengan Launcher Truss [CV.Jala Sutra]

3.5.3.2. Akibat erection dari setiap metode pengangkatan Erection PC U girder dari setiap metode pengangkatan tidak memeiliki perbedaan akibat dari segi analisa momen yang ditimbulkan akibat pengangkatan. Metode erection baik mobile crane, portal hiost, maupun luncher truss, memiliki percamaan titik pengangkatan yaitu pada dua titik ujung pinggir bentang.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Letak sabuk angkat merupakan titik pengangkatan pada metode portal hoise

Letak sabuk angkat merupakan titik pengangkatan pada

metode mobile crane

Letak sabuk angkat merupakan titik pengangkatan pada metode luncher truss

Gambar 3.43. Letak titik pengangkatan berbagai metode erection Dari gambar diatas maka dapat diketahi bahwa momen yang ditimbulkan berat sendiri girder saat erection: 1. Metode erection dengan portal hoise Dari model dibawah, tumpuan pengangkatan balok girder berjarak sejauh x dari pinggir tumpuan. Maka momen ditengah bentang:

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Mtb = 1/8 QBS (L-2X)2

Gambar 3.44. Skets erection PC U girder metode portal hoise

2. Metode erection dengan mobile crane Dari model dibawah, tumpuan pengangkatan balok girder berjarak sejauh x dari pinggir tumpuan. Maka momen ditengah bentang: Mtb = 1/8 QBS (L-2X)2

Gambar 3.45. Skets erection PC U girder metode mobile crane

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3. Metode erection dengan luncher truss Dari model dibawah, tumpuan pengangkatan balok girder berjarak sejauh x dari pinggir balok. Maka momen ditengah bentang: Mtb = 1/8 QBS (L-2X)2

Gambar 3.46. Skets PC U girder metode luncher truss Perhitungan diatas telah membuktikan bahwa pengangkatan balok girder dengan ketiga metode erection yang berbeda memberikan nilai momen tengah bentang yang sama besar. Hal ini terjadi karena besar berat sendiri girder yang diangkat dan jarak titik angkat dari pinggir girder sama.

3.5.3.3. Traffic management Pemilihan metode erection dengan portal hoise pada proyek FO Amplas tidak luput dari pembahasan traffic management. Lalu-lintas yang akan melalui titik pekerjaan erection merupakan lalu-lintas ber-volume padat. Dengan adanya

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

pekerjaan erection girder secara otomatis akan mempengaruhi ruang gerak kendaraan yang akan lewat. Jalur lalu-lintas pada lokasi kerja FO Amplas dibagi dalam dua jalur, jalur utara yaitu dari arah Amplas menuju Tanjung Morawa, dan jalur selatan yaitu dari arah tanjung Morawa menuju Amplas. Kedua jalur yang merupakan jalur sangat padat kendaraan itu, saat masa pekerjaan flyover pergerakan kendaraan menjadi semakin lambat dikarenakan selain badan jalan yang sempit akibat digunakan sebagai area kerja flyover, juga kondisi jalan yang rusak sehingga kendaraan tidak dapat melaju dengan lancar. Karena lokasi pekerjaan erection berada di aktifitas lalu lintas kendaraaan yang tinggi maka proses erection girder harus dilaksanakan pada waktu ketika arus lalu lintas yang rendah yaitu malam hari + 22.00 wib. Selain itu pengaturan jalur lalu lintas kendaraan akan bermanfaat agar proses pekerjaan tidak terhambat sekaligus tidak mengganggu kelancaran lalu lintas. Rencana pengaturan lalu lintas untuk erection tahap 2 seperti pada gambar 3.47 dan telah dijelaskan pada sub-bab yang terdahulu merupakan alternatif paling efektif untuk mengurangi panjang antrean kendaraan akibat pekerjaan erection girder. 1. Erection PC U girder tahap 1 (jalur utara) Untuk pekerjaan erection tahap 1 dengan daerah pengagkatan PC U girder sebelah utara, maka penempatan portal hoise akan seperti yang diperlihatkan pada Gambar 3.47.a. Posisi portal hoise yang melintang di badan jalan mengakibatkan pengaturan lalu kendaraan melintas sebagai berikut:

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

a. Saat pekerjaan pra-erection, arus kendaraan bagian utara dapat dilalui 1 (satu) lajur saja, sedang untuk arus kendaraan dari arah selatan tetap 2 (dua) lajur seperti biasa. b. Saat pekerjaan erection sedang berlangsung, lalu kendaraan pada jalur utara ditutup, kendaraan dari jalur utara dialihkan ke jalur selatan sehingga jalur selatan 1 (satu) lajur untuk kendaraan jalur utara dan 1 (satu) lajur untuk kendaraan jalur selatan. c. Setelah pekerjaan erecton tahap 1 selesai, jalur utara dibuka kembali dan telah dapat dilalui. Untuk lebih jelas, traffic management erection tahap 1 (satu) digambarkan sebagai berikut:

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 3.47.a. Pengaturan lalu jalur lintas kendaraan saat erection tahap 1 (utara)

2. Erection PC U girder tahap 2 (jalur selatan) Untuk pekerjaan erection tahap 2 dengan daerah pengagkatan PC U girder sebelah selatan, maka penempatan portal hoise akan seperti yang diperlihatkan pada Gambar 3.47.b. Posisi portal hoise yang melintang di badan jalan mengakibatkan pengaturan lalu kendaraan melintas sebagai berikut: a. Saat pekerjaan pra-erection, arus kendaraan bagian selatan dapat dilalui 1 (satu) lajur saja, sedang untuk arus kendaraan dari arah utara dapat digunakan 2 (dua) lajur. b. Saat pekerjaan erection sedang berlangsung, lalu kendaraan pada jalur selatan dapat digunakan tetap 1 (satu) lajur, hal ini dapat terjadi karena jalur selatan dengan badan jalan yang lebih lebar tidak perlu dilakukan sistem buka tutup seperti pada jalur utara. Jalur utara berjalan seperti biasa. c. Setelah pekerjaan erecton tahap 2 selesai, kedua lajur ada jalur selatan dapat kembali digunakan.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Untuk lebih jelas, traffic management erection tahap 2 (dua) digambarkan sebagai berikut:

Gambar 3.47b. Pengaturan lalu-lintas jalur kendaraan erection tahap 2 (selatan)

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

3. Proses erection P3-P4 Pier 3 dan Pier 4 berada tepat diempat persimpangan jalan, sehingga pada proses pelaksanaan erection PC U girder pada lokasi ini diperlukan traffic management yang baik. a. Pekerjaan PC U pada P3 & P4 dilakukan setelah pekerjaan erection pada pier lainnya selesai. Hal ini bertujuan untuk mengurangi kemacetan saat pengalihan jalur. b. Pekerjaan PC U mulai dari penurunan girder hingga erection pada P3 & P4 dilakukan pada lokasi erection, sehingga mulai dari penurunan girder persimpangan empat tersebut sudah ditutup dan arus kendaraan yang akan melewati persimpangan itu dialihkan ke P7 & P8. Pengalihan ke P7 & P8 beralasan karena seluruh pekerjaan struktural pier tersebut telah selesai dan posissinya tidak jauh dari persimpangan yang dialihkan. c. Persimpangan akan dibuka kembali setelah pekerjaan pengecoran slab pada P3 & P4 selesai dan support begisting dapat dibuka. Kondisi perbandingan aktual penggunaan ruang untuk pekerjaan erection portal hoise gantry dengan mobile crane adalah sebagai berikut :

Gambar 3.48. Ruang Portal Hoise

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Gambar 3.49. Ruang Mobile Crane

Posisi mobile crane berada penuh dijalan sehingga diperlukan pengalihan arus lalu lintas, sedangkan portal hoise yang juga menggunakan badan jalan tetapi tidak perlu melakukan pengalihan arus lalu lintas karena masih ada ruang untuk lalu lintas di bawah portal. Penggunaan ruang mobile crane lebih besar dibanding pemakaian ruang portal hoise crane sehingga dengan kondisi aktual lapangan proyek yang padat lalu lintas maka metode erection dengan portal hoise lebih efektif dibandingkan dengan menggunakan mobile crane.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN

4.1. Kesimpulan Dari hasil analisa yang dilakukan secara teknis dan non teknis maka dapat disimpulkan: 1. Penggunaan PC U girder dengan mutu beton pelat jembatan yang telah direvisi (dari K-300 menjadi K-350) terbukti mampu meningkatkan kemampulayanan jembatan untuk memikul beban rencana Mu=17,482.8 kg/cm dengan tegangan negatif saat servis 149.16 kg/cm2 yang nilainya lebih besar dari sebelum revisi yaitu 123.61 kg/cm2. 2. Analisa perhitungan PC U girder dalam tulisan ini hanya berlaku untuk girder produk PT. WIKA Beton 3. Keterbatasan lahan kerja proyek pembangunan Flyover Amplas merupakan salah satu kendala utama pekerjaan super struktur pada proyek ini. Dengan kendala tersebut, metode kerja stressing PCU girder dengan cara post-tension dan metode kerja erection PCU girder dengan portal hoise merupakan metode yang paling efisien yang telah disesuaikan dengan kondisi dilapangan.

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

4.2. Saran Dari kesimpulan diatas maka saran yang dapat diberikan adalah: 1. Perlu dilakukan evaluasi terhadap pekerjaan stressing girder. Meski dalam hitungan awal girder telah mampu menerima beban struktur, namun kesalahan dalam pelaksanaan dapat mengurangi gaya prategang-nya. 2. Perlu dilakukan analisa lebih lanjut terhadap metode kerja stressing dan erection PCU girder untuk 5M (Material, Method, Man Power, Money, dan Machine) lebih detail sebagai bahan perbandingan

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

DAFTAR PUSTAKA

Beton Wijaya Karya, PT. 2008. "Dokumentasi Produksi Girder Wika Beton Binjai". Binjai Burns, H. & T.Y.Lin Ned. 1993. Desain Struktur Beton Prategang. Terjemahan Ir. Daniel Indrawan M.C.E. Jilid I. Jakarta : Erlangga Direktorat Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum Republik Indonesia, Satuan Kerja Non Vertikal Tertentu Pembangunan Jalan dan Jembatan Metropolitan Medan 2008. "Dokumen Kontrak Buku 4 : Spesifikasi Teknik dan Suplemen Spesifikasi Teknik. Paket Pembangunan Fly Over AmplasMedan". Medan : Medan Hadipratomo Winarni. 1986. Struktur Beton Prategang Teori dan Prinsip Disain. Bandung : Nova Jala Sutra, PT. 2008. "Company Profile CV. Jala Sutra". Medan Mickleborough, N.C. & R.I.Gilbert. 1990. Design of Prestressed Concrete: Spon Press : London & New York Mulyadi. 2008. "Bahasa Indonesia Untuk Perguruan Tinggi, Kompetisi Dasar Untuk Terampil Menulis" Medan Nawy, E.G. 2001. Beton Prategang Suatu Pendekatan Mendasar. Terjemahan Bambang Suryoatmono. Erlangga : Jakarta. RSNI T-12-2004. Standar Nasional Indonesia Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum. RSNI T-02-2005. Standar Nasional Indonesia Pembebanan Untuk Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum. Sunggono, K.H. 1995. Buku Teknik Sipil. Nova : Bandung. Wijaya Karya, PT. 2008. "Booklet Presentasi Proyek Pembangunan Amplas Medan". Medan Wijaya Karya, PT. 2008. "Proposal Teknis PC U Girder Postension Segmental" Medan _______________. 2008. "Sistem Manajemen K3 (OHSAS 19001)". Jakarta

Cut Retno Masnul : Analisa Prestress (Post-Tension) Pada Precast Concrete U Girder (Studi Kasus Pada Jembatan Flyover Amplas), 2009. USU Repository © 2009

Information

ANALISA PRESTRESS CONCRETE U GIRDER

165 pages

Find more like this

Report File (DMCA)

Our content is added by our users. We aim to remove reported files within 1 working day. Please use this link to notify us:

Report this file as copyright or inappropriate

426478


You might also be interested in

BETA
ANALISA PRESTRESS CONCRETE U GIRDER