modifikasi jembatan tinalun menggunakan box girder prestressed
Post on 23-Dec-2016
288 Views
Preview:
TRANSCRIPT
MODIFIKASI JEMBATAN TINALUN MENGGUNAKAN BOX GIRDER PRESTRESSED SEGMENTAL NON-
PRISMATIS DAN SISTEM KANTILEVEROleh :
Satrio Anggoro Kusumo
3110100145
Dosen Pembimbing :
Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Raka, DEA
Ir.Ananta Sigit Sidharta.M
Tugas Akhir
Jurusan Teknik SipilFakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
ITS 2014
Latar Belakang
PENDAHULUAN
Jalan Tol Semarang – Bawean – Solo sepanjang 72,64 km sebagai pendukung kegiatan perekonomian di Provinsi Jawa tengah.
Medan yang dilalui berupa perbukitan dan membutuhkan beberapa jembatan
Jembatan Tinalun direncanakan : panjang jembatan : 331,6 meter Lebar jembatan : 2 x 11,7 meter (4 lajur 2 arah) Menggunakan kombinasi struktur balok I-Girder dan
rangka baja.
2
PENDAHULUAN
3
Panjang bentang : 41m, 42m, 82m, 42 m, 42m, 42m, 41m. Terdapat 2 abutmen dan 6 pilar. Kolom tertinggi : 28 meter.
28 m
PENDAHULUAN
4
• Eksisting
• modifikasi
Desain struktur rangka baja dengan panjang bentang 82 m dirasa kurang efektif, karena semakin panjang bentang ukuran profil semakin besar atau dibuat lebih tinggi dengan sudut yang lebih besar.
Dari segi estetika, jembatan yg menggunakan kombinasi struktur I-girder dan rangka baja dirasa kurang menarik. Karena tampilannya yang kurang harmonis.
Pada tugas ahkir ini dimodifikasi seluruhnya dengan menggunakan Box girder dengan tipe Variable depth atau Non-Prismatis.
Dibandingkan dengan penampang I-Girder dan rangka baja, Box Girder memiliki inersia yang lebih besar dan bisa dipakai dengan bentang yang lebih panjang.
BAB I PENDAHULUAN
5
Latar Belakang
Perumusan Masalah
1. Bagaimana preliminary design box girder ?2. Bagaimana menentukan skema pembebanan terhadap Struktur
Jembatan Tinalun ?3. Bagaimana analisa perhitungan kekuatan box girder untuk menahan
gaya-gaya yang berkerja ?4. Bagaimana menganalisa kehilangan gaya prategang yang terjadi
pada box girder prestreesed ?5. Bagaimana mengontrol desain box girder prestreesed terhadap
kekuatan kestabilan struktur?6. Bagaimana menuangkan hasil desain dan analisa ke dalam bentuk
gambar teknik ?
BAB I PENDAHULUAN
6
1. Teknik pelaksaanaan dibahas hanya secara umum.2. Tidak merencanakan perkerasan dan desain jalan.3. Mutu beton pratekan fc’ = 60 Mpa.4. Mutu baja pratekan digunakan kabel jenis strand
seven wires low relaxation (7 kawat untaian) dengan mengacu pada ASTM A416-85 Grade 270.
5. Tidak memperhitungkan analisa biaya konstruksi dan waktu pelaksanaan.
Batasan MasalahBAB I PENDAHULUAN
7
1. Menentukan preliminary design box girder.2. Menentukan skema pembebanan terhadap struktur
Jembatan Tinalun.3. Menganalisa kekuatan profil terhadap gaya-gaya
yang bekerja.4. Mengontrol design box girder terhadap kekuatan dan
kestabilan struktur.5. Menganalisa kehilangan gaya prategang yang
terjadi pada box girder prestreesed.6. Menuangkan hasil desain dan analisa ke dalam
bentuk gambar teknik.
BAB I PENDAHULUAN
8
Tujuan
1. Dapat merencanakan struktur jembatan dengan profil box girder prestreesed yang sesuai dengan persyaratan struktur yang aman.
2. Dapat memahami konsep perencanaan struktur jembatan yang perencanaan struktur jembatan yang menggunakan profil box girder prestreesed.
3. Dapat sebagai alternatif lain dalam teknik perencanaan jembatan dengan bentang yang panjang dan medan yang sulit.
BAB I PENDAHULUAN
9
Manfaat
Metodologi
10
Mulai
Mengumpulkan data
Melakukan studi Literatur
Merencanakan struktur sekunder
Merencanakan Preliminary design
Perhitungan Pembebanan
Memilih Kabel
Menghitung gaya prategang
Menghitung Kehilangan Prategang
Menghitung Kontrol design
A
tidak
Pengulangan Desain
Ya
Diagram AlirA
Perencanaan pier dan bore pile
Selesai
Perencanaan Struktur bangunan bawah
Kontrol Struktur
Ya
Tidak
Preliminary design
11
• Perencanaan Dimensi Box Girder.Langkah awal dalam menentukan box girder adalah menentukan tinggi tafsiran penampang tersebut. Dalam merencanakan (Htafsiran) diambil nilai sebagai berikut:Htafsiran pada tengah bentang : Htafsiran = 1/47 x L
= 1/47 x 111 = 2.36 m ≈ 2.4 m
Htafsiran pada tumpuan : Htafsiran = 1/25 x L
= 1/25 x 111 = 4.4 m ≈ 4.5 m
Dari hasil input di SAP2000 didapatkan H tafsiran persegmen :
no joint H (mm)
17 450016 450015 4158,414 3847,313 3595,812 3368,911 3189,810 3028,49 2885,98 2761,77 2655,86 2579,45 2516,64 2467,33 2431,42 2408,91 2400
Potongan memanjang jembatan Tinalun
Preliminary design
12
Gambar Penampang box girder no 1 ( ujung bentang)
Gambar Penampang box girder no 16 ( tumpuan)
Preliminary design
13
joint H (m) L box (m) A (m2) Ya (m) Yb (m) I (m4) Wa (m3) Wb (m3) Ka (m) Kb (m)
17 4,5 0 17,92 1,98 2,523 45,557 23,047 18,055 1,008 1,286
16 4,5 2,5 17,92 1,98 2,523 45,557 23,047 18,055 1,008 1,286
15 4,158 4,5 13,29 1,74 2,417 33,667 19,332 13,93 1,048 1,455
14 3,847 4,5 12,2425 1,59 2,26 26,532 16,712 11,741 0,959 1,365
13 3,596 4 11,396 1,46 2,132 21,533 14,714 10,098 0,886 1,291
12 3,369 4 10,6321 1,35 2,017 17,574 13,003 8,711 0,819 1,223
11 3,19 3,5 10,0289 1,26 1,927 14,796 11,712 7,68 0,766 1,168
10 3,028 3,5 9,4857 1,18 1,844 12,545 10,595 6,802 0,717 1,117
9 2,886 3,5 9,0059 1,11 1,772 10,745 9,644 6,065 0,673 1,071
8 2,762 3,5 8,5877 1,05 1,708 9,314 8,841 5,453 0,635 1,03
7 2,656 3,5 8,231 1 1,654 8,191 8,177 4,952 0,602 0,993
6 2,579 3 7,974 0,96 1,615 7,436 7,709 4,605 0,577 0,967
5 2,517 3 7,7624 0,93 1,583 6,847 7,331 4,326 0,557 0,944
4 2,467 3 7,5967 0,9101 1,557 6,406 7,039 4,114 0,542 0,927
3 2,431 3 7,4758 0,8926 1,539 6,095 6,829 3,961 0,53 0,913
2 2,409 3 7,4002 0,8818 1,527 5,906 6,697 3,867 0,523 0,905
1 2,4 2,5 7,3719 0,8777 1,522 5,835 6,648 3,833 0,52 0,902
tabel perhitungan dimensi box pada setiap joint.
Tendon Kantilever
14
Perhitungan Tendon Kantilever
Tegangan prategang + tegangan akibat beban mati
f =
Contoh pemasangan tendon kantilever no. 14
Tahap pelaksanaan
15
Pemasangan Tendon Kantilever
Tendon Service
16
Skema pembebanan BTR & BGT
1
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
15
14
Tendon Service
17
Momen Envelope akibat pembebanan BTR & BGT
-300000
-250000
-200000
-150000
-100000
-50000
0
50000
100000
150000
0 50 100 150 200 250 300 350
momen positif (kN/m) momen negatif (kN/m)
Tendon Service
18
Perhitungan Tendon Service
Kontrol terhadap momen positif
Tendon Service
19
Perhitungan Tendon Service
Kontrol terhadap momen negatif
Tendon Service
20
Kontrol Tegangan Jembatan Menerus
Tendon Service
21
Gambar Tendon menerus diatas tumpuan
Tendon Service
22
Gambar Tendon menerus ditengah bentang
Kehilangan Prategang
23
Kehilangan gaya prategang akibat perpendekan elastis (ES)
Contoh perhitungan kehilangan gaya prategang saat pemasangan tendon no.15
kehilangan gaya prategang saat pemasangan tendon no.14
Total kehilangan setelah semua tendon terpasang
Kehilangan Prategang
24
Kehilangan gaya prategang akibat perpendekan elastis (ES)
Δ ΔF F
Kehilangan Prategang
25
Kehilangan gaya prategang akibat Gesekan dan Wooble effect
Total persentase kehilangan gaya prategang pada saat transfer. Total persentase kehilangan gaya prategang pada saat service.
Penulangan box girder
26
penulangan pelat atasTulangan utama sejarak 100 mm (D25-100 dengan As = 4908,738 mm2) dan tulanganpembagi sejarak 150 (D25-150).
penulangan pelat badanTulangan utama sejarak 100 mm (D25-100 dengan As = 4908,738 mm2) dan tulanganpembagi sejarak 150 (D25-150).
penulangan pelat bawahTulangan utama sejarak 100 mm (D25-100 dengan As = 4908,738 mm2) dan tulanganpembagi sejarak 150 (D25-150).
Kontrol Stabilitas Struktur
27
Dari hasill analisa dengan program SAP didapat lendutan maximum pada saat service yaitu sebesar 5 mm.
Kontrol lendutan
Perencanaan Kolom
28
Dimensi Kolom
Hasil kombinasi pembebanan
Perencanaan Kolom
29
Hasil rasio tulangan software SPColumn.
Pada SPColumn didapatkan ratio tulangan sebesar 3,73% , sehingga didapatkan tulangan 112 D40 dengan As = 140800 mm2.
Karena maka digunakan tulangan geser minimum sebesar 4 D13 – 165 ( Av = 3217,75 mm2).
Perencanaan Pondasi
30
Pijin 1 tiang = QL / SF = 2706,79 / 2 = 1353,4 ton
74,143.0)7.04.1353
89,13679(max=+==
xQijinVun
gambar perencanaan bore pile. Penulangan Bore pile
502166,1 kN > 136798,92 kN (OKE),
Perencanaan pile cap
31
M = 24658,61 tonm =24658,61 × 107 Nmm
Digunakan tulangan lentur 2D25 – 60 Digunakan tulangan tekan 2D25 – 60
M = 13573,3 tonm =13573,3 × 107 Nmm
Digunakan tulangan lentur 2D25 – 60 Digunakan tulangan tekan 2D25 – 60
Kesimpulan
32
1. Perencanaan jembatan Tinalun pada zona gempa tinggi, memiliki dimensi struktur atas sebagai berikut :
Tabel 7.1 Tabel dimensi box girder.
Kesimpulan
33
2. Tegangan yang terjadi dikontrol sesuai urutan erection yaitu kontrol tegangan akibat tendon kantilefer yang semuanya sesuai dengan syarat tegangan saat transfer yaitu σtekan 22,93 MPa dan σtarik 1,5455 MPa. Kemudian dilakukan kontrol tegangan akibat beban mati tambahan dan beban lalu lintas pada semua kombinasi pembebanan, serta akibat kehilangan pratekan, yang semuanya sesuai dengan syarat tegangan saat service yaitu σtekan 26,46 MPa dan σtarik 3,834 MPa.
3. Jembatan Tinalun ini didesain dengan perletakan menyatu dengan box girder, sehingga menjadi struktur portal. Pada saat pemasangan tendon service ditengah bentang, pier terjadi defleksi. Sehingga perhitungan kehilangan gaya prategang akibat susut beton dipengaruhi oleh defleksi kolom tersebut.
top related