distribusi tegangan-regangan pada tahap … · 1 dimensi box girder 12 . 2 dimensi kolom 13 . 3...

1

DISTRIBUSI TEGANGAN-REGANGAN PADA TAHAP

KONSTRUKSI STRUKTUR ATAS JALAN LAYANG TOL

BORR (BOGOR OUTER RING ROAD) SEKSI IIA SPAN P6–P12

ADAM PAHLEVI CHAMSUDI

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

2

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER

INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Distribusi Tegangan-

Regangan pada Tahap Konstruksi Struktur Atas Jalan Layang Tol BORR (Bogor

Outer Ring Road) Seksi IIA Span P6 – P12 adalah benar karya saya dengan arahan

dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada

perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya

yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam

teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Juli 2014

Adam Pahlevi Chamsudi

NIM F44100013

3

ABSTRAK

ADAM PAHLEVI CHAMSUDI. Distribusi Tegangan-Regangan pada Tahap

Konstruksi Struktur Atas Jalan Layang Tol BORR (Bogor Outer Ring Road) Seksi

IIA Span P6 - P12. Dibimbing oleh MUHAMMAD FAUZAN.

Abstrak: Sistem jaringan transportasi darat meliputi jalan maupun jembatan,

keduanya berperan penting dalam menghubungkan kawasan satu dengan lainnya,

serta untuk menunjang kelancaran aktivitas transportasi di dalamnya. Saat ini

pemerintah Kota Bogor telah merencanakan pembangunan Jalan Layang Tol Bogor

Outer Ring Road (BORR) Seksi IIA pada ruas jalan Kedunghalang-Kedungbadak

untuk mengurangi kemacetan yang sering terjadi di kawasan tersebut.

Pembangunan direncanakan akan menerapkan konsep konstruksi jembatan

segmental dan precast box girder sebagai komponen utamanya, metode konstruksi

yang digunakan adalah “span by span erection with launching gantry”. Penelitian

ini bertujuan untuk menganalisis tegangan-regangan dan lendutan yang terjadi pada

struktur atas jalan layang ketika proses konstruksi berlangsung. Metode yang

dilakukan adalah pengumpulan data, permodelan di CSI Bridge V15, dan analisisis

distribusi tegangan-regangan. Selama proses konstruksi, seluruh struktur box girder

dan kolom keduanya aman terhadap tegangan dan regangan tekan, tetapi pada

kondisi sebagian struktur box girder dan seluruh struktur kolom tidak aman

terhadap tegangan maupun regangan tarik. Tegangan tekan, tegangan tarik,

regangan tekan, dan regangan tarik yang terjadi pada box girder untuk span 2 (jarak

76614 mm) setelah seluruh step konstruksi dilakukan berturut-turut adalah 2122.39

kN/m2, 3412.96 kN/m2, 7.01E-05, dan 1.13E-04. Tegangan tekan, tegangan tarik,

regangan tekan, dan regangan tarik yang terjadi pada kolom 2 sisi A setelah seluruh

step konstruksi dilakukan berturut-turut adalah 3632.5 kN/m2 , 5708 kN/m2 , 1.2E-

04, dan 1.89E-04, sedangkan pada sisi B adalah 4570.5 kN/m2, 7176.2 kN/m2,

1.51E-04, dan 2.37E-04. Lendutan maksimum terjadi pada step 11 dan 12 sebesar

16.7 mm, hasil tersebut menunjukkan bahwa stuktur jembatan/jalan layang kaku

dan aman.

Kata kunci : tegangan-regangan, box girder, span by span with launching gantry,

CSI Bridge V15

4

ABSTRACT

ADAM PAHLEVI CHAMSUDI. Distribution of Stress-Strain at Superstructure

Construction Stage on Elevated Toll Road BORR (Bogor Outer Ring Road) Section

IIA Span P6 – P12. Supervised by MUHAMMAD FAUZAN.

Abstract: Land transportation network system consists of road and bridge, both of

them has important role in connecting each region, in addition to support the

transportation activity inside. Bogor city government had planned construction of

Elevated Toll Road, Bogor Outer Ring Road (BORR) Section IIA on Kedunghalang

– Kedungbadak roads to reduce the congestion occurs in that region currenly. The

constructin concept is segmental bridge and precast segmental box girder as main

component, construction method which used is “span by span erection with

launching gantry”. The purpose of this research is to analyze the stress-strain and

displacement that occurs on top of structre when the construction stage takes place.

The methods of this research are collecting data, modelling in CSI Bridge V15, and

analysis of stress-strain distribution. During the construction process, the entire

structure of the box girder and column are secure against stress and compressive

strain, but with the addititonal condition which is most of box girder structure and

all of column structure is unsafe to stress and tensile strain. Compressive stress,

tensile stress, compressive strain and tensile strain that occurs in span 2 of box

girder (76 614 mm distance) after the construction steps are finished is represents

respectively 2122.39 kN/m2, 3412.96 kN/m2, 7.01E-05, and 1.13E-04. In addition,

the compressive stress, tensile stress, compressive strain and tensile strain that

occurs in column 2 side A after constructions work is finished, the results gained

are presented continously as 3632.5 kN/m2, 5708 kN/m2, 1.2E-04, and 1.89E-04,

while on the B side are 4570.5 kN/m2, 7176.2 kN/m2, 1.51E-04 and 2.37E-04. The

maximum deflection occurs at step 11 and 12 is in the amount of 16.7 mm, these

results indicate that the structure of bridges / fly-over is stiff and safe.Obtained

maximum deflection is 16.7 mm, the results show that the structure of the bridge/

fly-over is safe.

Keywords: stress-strain, box girder, span by span with launching gantry, CSI

Bridge V15

5

DISTRIBUSI TEGANGAN-REGANGAN PADA TAHAP

KONSTRUKSI STRUKTUR ATAS JALAN LAYANG TOL

BORR (BOGOR OUTER RING ROAD) SEKSI IIA SPAN P6–P12

ADAM PAHLEVI CHAMSUDI

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

pada

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

7

Judul Skripsi : Distribusi Tegangan-Regangan pada Tahap Konstruksi Struktur

Atas Jalan Layang Tol BORR (Bogor Outer Ring Road) Seksi IIA

Span P6 – P12

Nama : Adam Pahlevi Chamsudi

NIM : F44100013

Disetujui oleh

Muhammad Fauzan, S. T, M. T

Dosen Pembimbing

Diketahui Oleh

Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M. Agr

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

8

PRAKATA

Puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala

karunia yang telah diberikan-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan.

Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2014 ini

adalah Distribusi Tegangan-Regangan pada Tahap Konstruksi Struktur Atas Jalan

Layang Tol BORR (Bogor Outer Ring Road) Seksi IIA Span P6 – P12.

Peneltitian dan penyusunan skripsi ini dapat diselesaikan juga atas dukungan

dari berbagai pihak. Oleh karena itu, terima kasih diucapkan kepada :

1. Muhammad Fauzan, S. T, M. T, sebagai dosen pembimbing yang telah

senantiasa membimbing dalam penyelesaian skripsi, memberikan banyak ilmu

dan masukan untuk menghadapi dunia kerja.

2. Staf Tata Usaha Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Bu Dahlia, Pak Udin,

serta Staf Tata Usaha Fakultas Teknologi Pertanian yang telah membantu dalam

hal administrasi.

3. Orang tua, Mas Danie, Dek Nia, dan semua keluarga di Surabaya yang selama

ini telah mendukung dan mendoakan kelancaran dalam menyelesaikan skripsi

ini.

4. Mayasari dan Fricilia Gazela yang setiap saat membantu, menemani, dan

memberikan semangat.

5. Teman-teman satu angkatan dan satu perjuangan, Teknik Sipil dan Lingkungan

Institut Pertanian Bogor angkatan 47 yang telah memberikan waktunya sebagai

tempat bercerita, berkumpul, berbagi informasi, serta medukung satu sama lain.

6. PT. Wijaya Karya (Persero) Tbk yang telah bersedia memberikan data-data dan

dijadikan tempat penelitian selama ini.

Semoga tulisan ini bermanfaat dan memberikan kontribusi yang nyata terhadap

perkembangan ilmu pengetahuan di bidang Teknik Sipil dan Lingkungan.

Bogor, Juli 2014

Adam Pahlevi Chamsudi

9

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vii

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 1

Tujuan Penelitian 1

Manfaat Penelitian 1

Ruang Lingkup Penelitian 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

Jalan 2

Jembatan 2

Metode Konstruksi 3

Span by span Precast Segmental Method 4

Beban Pelaksanaan 5

Distribusi Tegangan-Regangan 5

Akibat Beban Aksial 5

Akibat Beban Prategang 7

Tegangan Ijin Beton 8

Tegangan Ijin Tekan pada Kondisi Transfer Gaya Prategang 8

Tegangan Ijin Tarik pada Kondisi Transfer Gaya Prategang 8

Tegangan Ijin Baja Tulangan Prategang 8

Tegangan Ijin pada Kondisi Transfer Gaya Prategang 8

Lendutan Ijin Maksimum 8

METODOLOGI 9

Waktu dan Tempat Penelitian 9

Bahan 9

Alat 9

Tahapan Penelitian 10

HASIL DAN PEMBAHASAN 11

Permodelan Struktur Jembatan 11

10

Struktur Box Girder dan Kolom 12

Struktur Tendon 14

Nilai Distribusi 14

Nilai Tegangan dan Regangan pada Struktur Box Girder 15

Nilai Tegangan dan Regangan pada Struktur Kolom 23

Lendutan 25

Kontrol 26

Tegangan 26

Regangan 26

Lendutan 29

SIMPULAN DAN SARAN 29

Simpulan 29

Saran 30

DAFTAR PUSTAKA 30

LAMPIRAN 32

RIWAYAT HIDUP 43

11

DAFTAR TABEL

1 Dimensi box girder 12

2 Dimensi kolom 13

3 Nilai tegangan tarik dan tekan step 1 (Kedungbadak) 15

4 Nilai tegangan tarik dan tekan step 2 (Kedunghalang) 16











15 Lendutan selama proses konstruksi 25

DAFTAR GAMBAR

1 Launching gantry 4

2 Metode span-by-span precast segmental 4

3 Perbedaan penampang berlubang dengan penampang bersih 6

4 Distribusi tegangan-regangan 6

5 Struktur beton prategangan 7

6 Tegangan tekan dan tarik akibat gaya prategang 7

7 Lokasi proyek 9

8 Tahapan penelitian 10

9 Potongan memanjang jembatan 11

10 Potongan melintang jembatan 11

11 Hasil pemodelan jembatan menggunakan CSI Bridge Versi 15 12

12 Dimensi box girder 13

13 Penampang kolom 13

14 Titik-titik lubang tendon pada pierhead 14

12

15 Grafik tegangan tarik dan tekan step 1 (Kedungbadak) 15

16 Grafik tegangan tarik dan tekan step 2 (Kedunghalang) 15











27 Kondisi kolom sebelum konstruksi dimulai 23

28 Kondisi kolom setelah seluruh step konstruksi selesai 25

29 Lendutan (displacement) maksimum 26

30 Eksentrisitas tendon span 2 (jarak 76614 mm) 27

DAFTAR LAMPIRAN

1 Daftar notasi 32

2 Jumlah strand pada setiap titik tendon 33

3 Tegangan dan regangan maksimum pada kolom 34

4 Tegangan dan regangan span 2 pada program di tahap akhir konstruksi 35

5 Span P7 – P8 37

6 Tahapan konstruksi 42

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Salah satu aspek yang menarik dalam suatu susunan tata kota adalah

pembangunan sistem transportasi. Jalan merupakan prasarana utama dari suatu

sistem jaringan transportasi darat yang memiliki peranan penting dalam

menghubungkan antara kawasan satu dengan kawasan lainnya, serta untuk

menunjang kelancaran aktivitas transportasi di dalamnya. Kelancaran tersebut

dapat dicapai apabila kualitas jalan telah memenuhi kriteria-kriteria yang sudah

ditentukan, seperti kondisi muka jalan yang rata sehingga dapat memberikan

kenyamanan bagi pengguna, luas badan jalan yang sebanding dengan volume

kendaraan yang melintas, dan tersedianya fasilitas-fasilitas pendukung keamanan

jalan. Hal ini berbeda dengan kondisi jalan di kawasan Kedunghalang Bogor yang

seringkali terjadi kemacetan akibat luas badan jalan yang tidak sebanding dengan

volume kendaraan yang melintas, selain itu ruas jalan Kedunghalang yang menjadi

pertemuan beberapa akses jalan lainnya, baik dari maupun menuju kota Bogor,

seperti jalan Cibinong, Parung, Sentul, Jakarta dan sekitarnya juga menyumbang

angka kemacetan di kawasan tersebut. Untuk mengatasinya pemerintah kota Bogor

merencanakan pembangunan jalan layang tol yang menghubungkan kawasan

Sentul ataupun Jakarta dengan daerah sekitar kota Bogor. Pembangunan jalan

layang tol tersebut direncanakan akan menerapkan konsep konstruksi jembatan

segmental dan precast box girder sebagai komponen utamanya.

Perumusan Masalah

Permasalahan yang dibahas adalah analisis mengenai distribusi tegangan dan

regangan yang terjadi pada tahap konstruksi struktur atas tanpa mempertimbangkan

pengaruh faktor beban gempa, beban angin, dan beban tumbukan selama konstruksi

berlangsung. Objek penelitian hanya pada span P6 sampai dengan span P12

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah 1) menentukan besar nilai distribusi tegangan-

regangan serta lendutan (displacement) yang terjadi selama tahap konstruksi setiap

pemasangan box girder dan kolom dalam satu bentang jalan layang, 2) kemudian

membandingkan besar nilai ketiganya terhadap batas nilai yang diizinkan.

Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah dapat mengaplikasikan Ilmu Teknik Sipil dan

Lingkungan bagi bangsa dan dapat menjadi tolak ukur keamanan jalan layang

BORR khususnya terhadap proses konstruksi.

2

Ruang Lingkup Penelitian

Berdasarkan pertimbangan terhadap judul penelitian, data, referensi, dan waktu

pelaksanaan penelitian dalam analisis struktur jembatan/jalan layang, maka ruang

lingkup permasalahan dalam penelitian ini meliputi:

1. Struktur jalan layang yang ditinjau adalah pier, pier head, dan box girder span

P6-P12

2. Analisis dan perhitungan struktur mengacu pada peraturan Pembebanan untuk

Jembatan (SNI T-02-2005), Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan (SNI

T-12-2004), dan AASHTO LRFD

3. Desain jalan layang dan analisis gaya-gaya dalam dilakukan dengan bantuan

software CSI Bridge versi 15

4. Analisis distribusi tegangan-regangan dilakukan dengan menggunakan

software CSI Bridge versi 15

5. Penelitian dilakukan di Bogor, Jawa Barat dengan mengambil lokasi pada

proyek konstruksi jalan layang tol BORR (Bogor Outer Ring Road)

6. Penelitian ini hanya membahas mengenai distribusi tegangan regangan yang

terjadi pada saat tahap konstruksi dilakukan tanpa mempertimbangkan faktor

beban yang berasal dari aksi lingkungan (beban gempa, beban angin, beban

tumbukan).

TINJAUAN PUSTAKA

Jalan

Jalan mempunyai fungsi sebagai prasana perhubungan darat yang

menghubungkan lokasi satu dengan lokasi lainnya. Sama halnya dengan jalan, jalan

layang juga memiliki fungsi yang serupa, perbedaannya hanya terletak pada posisi

jalan itu sendiri. Jalan layang dibangun tidak sebidang dengan tanah dan sifatnya

melayang untuk menghindari daerah/kawasan yang dinilai akan menghambat lalu

lintas, seperti persimpangan jalan, kawasan rawa-rawa, dan perlintasan kereta api

(Nasution N 2013). Sifatnya yang melayang (elevated) seringkali pembangunan

jalan layang mengikuti konsep pembangunan jembatan, yaitu terdiri dari pondasi

dan struktur penopang lainnya. Pembangunan jalan layang tol BORR seksi IIA

sendiri menerapkan konsep pembangunan jembatan berupa jembatan segmental,

sehingga komponen-komponen yang diperlukan, antara lain bore pile, pile cap,

pier, abutment, pierhead, dan box girder.

Jembatan

Jembatan adalah suatu konstruksi yang berfungsi untuk menghubungkan dua

bagian jalan yang terputus oleh adanya rintangan-rintangan seperti lembah yang

3

dalam, alur sungai, danau, saluran irigasi/drainase, kali, jalan kereta api, jalan raya

yang melintang tidak sebidang, dan lain sebagainya. Menurut Dr. Ir. Bambang

Supriyadi, jembatan bukan hanya kontruksi yang berfungsi menghubungkan suatu

tempat ke tempat lain akibat terhalangnya suatu rintangan, namun jembatan

merupakan suatu sistem transportasi, jika jembatan runtuh maka sistem akan

lumpuh. Secara umum struktur jembatan diklasifikasikan menjadi 6 tipe (Agus

2001), di antaranya:

1. Jembatan gelagar (girder bridge)

2. Jembatan pelengkung/busur (arch bridge)

3. Jembatan rangka (truss bridge)

4. Jembatan portal (rigid frame bridge)

5. Jembatan gantung (suspension bridge)

6. Jembatan kabel (cable stayed bridge)

Pada dasarnya penentuan tipe jembatan itu sendiri tegantung oleh kebutuhan

dengan tetap mempertimbangkan faktor-faktor keamanan dan kekuatan jembatan

akibat beban-beban yang bekerja, karena konsep konstruksi yang digunakan pada

proyek pembangunan jalan layang tol Bogor Outer Ring Road (BORR) adalah

jembatan segmental, maka jembatan tersebut termasuk tipe jembatan gelagar

dengan penggunaan sistem beton prategang. Peraturan-peraturan yang dijadikan

acuan dalam konstruksi jembatan beton, antara lain SNI T-02-2005, SNI T-12-

2014, dan AASHTO LRFD

Perencanaan jembatan tidak hanya memperhatikan beban-beban yang bekerja

terutama pada kondisi layan, melainkan perlu memperhatikan beban-beban yang

bekerja pada saat proses konstruksi berlangsung, saat ini sebagian besar

pengamatan hanya membahas mengenai kekuatan jembatan terhadap pengaruh

beban mati dan beban hidup setelah jembatan tersebut dipakai, sedangkan pada

tahap konstruksi pengaruh beban tetap ada, seperti tegangan dan regangan yang

bekerja pada beton maupun tendon akibat dari proses penarikan (stressing) tendon,

sehingga hal tersebut juga perlu diperhitungkan untuk mengetahui tegangan tekan

tegangan tarik, dan regangan yang masih mampu diterima baik oleh tendon maupun

beton pada saat proses konstruksi dilakukan.

Metode Konstruksi

Setiap tipe jembatan memiliki tahapan dan metode konstruksi yang berbeda.

Berdasarkan struktur, metode pelaksanaan jembatan terdiri dari metode

pelaksanaan jembatan beton dan metode pelaksanaan jembatan rangka. Metode

pelaksanaan jembatan beton dibedakan menjadi 2, yaitu cast in situ dan precast

segmental (Muharram R 2014). Cast in situ merupakan metode pelaksanaan

jembatan dengan proses pengecoran dilakukan di lokasi pembangunan, metode cast

in situ terdiri dari:

1. MSS (Movable Scaffolding System)

2. ILM (Increamental Launching Method)

3. Balanced Cantilever dengan Form Traveller

4. Cabel Stayed dengan Form Traveller

Precast segmental merupakan metode pelaksanaan dengan menggunakan beton

yang disuplai dari luar berupa precast yang siap untuk dilakukan instalasi, metode

precast segmental terdiri dari:

4

1. Balanced Cantilver Erection with Launching Gantry

2. Balanced Cantilver Erection with Lifting Frames

3. Span by Span Erection with Launching Gantry

4. Balanced Cantilever Erection with Cranes

5. Precast Beam

Terdapat 2 metode yang diterapkan pada konstruksi jalan layang tol BORR,

yaitu cast in situ dan span-by-span erection with launching gantry. Metode span by

span with launching gantry menjadi metode utama dalam pelaksanaan konstruksi

kerena dinilai lebih efektif dan efisien. Menurut Prof. Dr. Ing. G. Rombach 2002,

metode ini merupakan metode terbaru yang diterapkan dalam dunia konstruksi

jembatan sebab precast segmental box girder merupakan salah satu tekonologi

konstruksi jembatan yang juga tergolong baru dalam beberapa tahun terakhir,

sehingga untuk memastikan keamanan metode tersebut, perlu dilakukan evaluasi

lebih lanjut.

Span-by-span Precast Segmental Method

Suatu sistem konstruksi jembatan segmental pada dasarnya berbeda dengan

sistem konstruksi monolit, konstruksi jembatan segmental terdiri dari elemen-

elemen pracetak yang dipratekan bersama-sama oleh tendon eksternal (Prof. Dr.-

Ing. G. Rombach 2002). Span-by-span precast segmental method merupakan salah

satu metode konstruksi jembatan segmental yang menerapkan sistem pemasangan

segmen-segmen berdasarkan span per span secara berurutan dengan sekali

penarikan tendon dibantu alat launching gantry maupun shoring. Penarikan tendon-

tendon tersebut yang akan menyebabkan terjadinya distribusi tegangan regangan

selama konstruksi berlangsung.

Gambar 1 Launching gantry

Gambar 2 Metode span-by-span precast segmental with Launching Gantry

5

Beban Pelaksanaan

Beban pelaksanaan terdiri dari beban yang disebabkan oleh aktivitas

pelaksanaan itu sendiri maupun aksi lingkungan yang mungkin timbul selama

waktu pelaksanaan (SNI T-02-2005). Beban yang timbul dari aktivitas pelaksanan

salah satunya disebabkan oleh proses pemasangan atau instalasi komponen

struktural maupun non-struktural, sedangkan beban yang timbul akibat aksi

lingkungan di antaranya disebabkan oleh beban angin, beban gempa, dan beban

tumbukan dari kendaraan. Setiap aksi lingkungan mungkin saja dapat terjadi

bersamaan dengan beban pelaksanaan selama proses konstruksi berlangsung,

sehingga diperlukan perencanaan yang tepat, di antaranya dengan membuat

toleransi untuk berat perancah atau yang mungkin akan dipikul oleh bangunan

sebagai hasil dari metoda atau urutan pelaksanaan, memperhitungkan adanya gaya

yang timbul selama pelaksanaan dan stabilitas serta daya tahan dari bagian-bagian

komponen, menjamin bahwa tercantum cukup detail ikatan dalam gambar maupun

spesifikasi material untuk menjamin stabilitas struktur pada semua tahap

pelaksanaan, serta menentukan tingkat kemungkinan kejadian dan menggunakan

faktor beban sesuai untuk aksi lingkungan yang bersangkutan. Apabila rencana

tergantung pada metoda pelaksanaan, struktur harus mampu menahan semua beban

pelaksanaan secara aman. Secara keseluruhan, selama pelaksanaan konstruksi

berlangsung pengaruh gempa tidak perlu dipertimbangkan.

Distribusi Tegangan Regangan

Akibat Beban Aksial

Teori elastisitas menyebutkan bahwa bila suatu benda pejal dibebani oleh gaya

luar, benda tersebut akan berubah bentuk (deformasi) sehingga menimbulkan

tegangan dan regangan. Geometri benda sangat berpengaruh pada distribusi

tegangan. Tegangan akan terkonsentrasi pada daerah-daerah dimana terjadi

perubahan bentuk yang tiba-tiba seperti lubang dan takikan (Palmiyanto H M

2003). Besar tegangan rata-rata pada suatu bidang dapat didefinisikan sebagai

intensitas gaya yang bekerja pada bidang tersebut. Sehingga secara matematis

tegangan normal rata-rata dapat dinyatakan sebagai:

σ =P

A (1)

Keterangan:

σ = Tegangan normal rata-rata (N/mm2 = Mpa)

P = Gaya normal yang bekerja (N)

A = Luas bidang (mm2)

Regangan merupakan perubahan bentuk per satuan panjang. Regangan

digunakan untuk mempelajari deformasi yang terjadi pada suatu benda. Untuk

memperoleh regangan, maka dilakukan dengan membagi perpanjangan (δ) dengan

panjang (L) yang telah diukur, dengan demikian diperoleh persamaan:

ε =δ

L (2)

δ =PL

AE (3)

Keterangan:

ε = Regangan

6

δ = Perpanjangan

L = Panjang awal benda

Berdasarkan hukum Hooke’s, tegangan adalah sebanding dengan regangan.

Kesebandingan tegangan terhadap regangan dinyatakan sebagai perbandingan

tegangan satuan terhadap regangan satuan. Perkembangan hukum Hooke’s tidak

hanya pada hubungan tegangan-regangan saja, tetapi berkembang menjadi modulus

young atau modulus elastisitas. Rumus modulus elastisitas (E) adalah sebagai

berikut:

σ = Eε (4)

ε =σ

E=

P

AE (5)

Keterangangan:

E = Modulus elastisitas (Mpa)

σ = Tegangan

ε = Regangan

Suatu diskontinuitas dalam benda misalnya lubang atau takik akan

mengakibatkan distribusi tegangan tidak merata disekitar diskontinuitas tersebut.

Pada beberapa daerah di dekat diskontinuitas, tegangan akan lebih tinggi dari pada

tegangan rata-rata yang jauh letaknya dari diskontinuitas, hal ini disebut sebagai

konsentrasi tegangan diskontinuitas. Konsentrasi tegangan dinyatakan dengan

faktor tegangan K. Pada umumnya K adalah perbandingan antara tegangan

maksimum dengan tegangan nominal terhadap dasar penampang sesungguhnya.

K =σmaks

σnominal (6)

Perbedaan letak tegangan nominal dihitung berdasarkan persamaan berikut:

K =σmaks

(P An⁄ )

(7)

K =σmaks

(P Ag⁄ ) (8)

Gambar 3 Perbedaan penampang berlubang dengan penampang bersih

Gambar 4 Distribusi tegangan regangan

7

Akibat Gaya Prategang

Beton adalah suatu bahan yang mempunyai kekuatan tekan tinggi, tetapi

kekuatan tariknya relatif rendah. Sedangkan baja adalah suatu material yang

mempunyai kekuatan tarik yang sangat tinggi. Kombinasi dari pemanfaatan kedua

bahan tersebut disebut beton prategang.

Gambar 5 Struktur beton prategang

Tegangan tekan akibat penjumlahan gaya prategang dan beban merata

mengakibatkan kapasitas tekan balok dalam memikul beban luar berkurang. Oleh

karena itu, maka tendon prategang diletakkan di bawah sumbu netral di tengah

bentang. Sedangkan di daerah tumpuan tendon diletakkan dengan jarak yang kecil

terhadap sumbu netral yang berarti tendon prategang diletakkan di atas sumbu

netral. Sehingga tegangannya menjadi: (Imran I 2006)

σt = −P

A+

P.e

W−

M

W (9)

σb = −P

A−

P.e

W+

M

W (10)

W =I

Y (11)

Gambar 6 Tegangan tekan dan tarik akibat gaya prategang

Keterangan:

σt = Tegangan pada serat atas/Tegangan tekan (Mpa)

σb = Tegangan pada serat bawah/Tegangan tarik (Mpa)

P = Gaya prategang (N)

e = Eksentrisitas tendon (mm)

Y = Eksentrisitas penampang (mm)

M = Momen akibat beban luar (N.mm)

W = Momen Tahanan (mm3)

I = Momen Inersia (mm4)

8

Tegangan Ijin beton

Tegangan Ijin Tekan pada Kondisi Transfer Gaya Prategang

Untuk kondisi beban sementara atau untuk komponen beton prategang pada saat

transfer gaya prategang, tegangan tekan dalam penampang beton tidak boleh

melampaui nilai 0.60 fci’. fci’ adalah kuat tekan beton yang direncanakan pada

umur saat dibebani atau dilakukan transfer gaya prategang, dinyatakan dalam

satuan MPa. (SNI T-12-2004).

Tegangan Ijin Tarik pada Kondisi Transfer Gaya Pategang

Tegangan tarik yang diijinkan pada penampang beton untuk kondisi transfer

gaya prategang, diambil dari nilai-nilai:

Serat terluar mengalami tegangan tarik, tidak boleh melebihi 0.25 √f′ci ,

kecuali untuk kondisi di bawah ini.

Serat terluar pada ujung komponen struktur yang didukung sederhana dan

mengalami tegangan tarik, tidak boleh melebihi nilai 0.5√f′ci. Tegangan ijin tarik dinyatakan dalam satuan MPa. (SNI T-12-2004).

Tegangan Ijin Baja Tulangan Prategang

Tegangan Ijin pada Kondisi Transfer Gaya Prategang

Tegangan tarik baja prategang pada kondisi transfer tidak boleh melampaui

nilai berikut (SNI T-12-2004) :

Akibat gaya penjangkaran tendon sebesar 0.94 fpy, tetapi tidak lebih besar dari

0.85 fpu, atau nilai maksimum yang direkomendasikan oleh fabrikator pembuat

tendon prategang atau jangkar.

Sesaat setelah transfer gaya prategang sebesar 0.82 fpy, tetapi tidak lebih besar

dari 0.74 fpu.

Lendutan Ijin Maksimum

Struktur jalan layang/jembatan termasuk ke dalam jenis komponen struktur atap

atau lantai yang menahan atau disatukan dengan komponen non-struktural (tendon)

yang mungkin tidak rusak akibat lendutan yang besar, lendutan yang

diperhitungkan merupakan lendutan total yang terjadi setelah pemasangan

komponen non-struktural (jumlah dari lendutan jangka panjang akibat semua beban

tetap yang bekerja dan lendutan seketika yang terjadi akibat penambahan sebaran

beban hidup), dalam hal ini proses konstruksi termasuk lendutan jangka panjang

akibat semua beban tetap yang bekerja, maka batas lendutan yang digunakan

sebesar (SNI 03-2847-2002):

δ =L

240 (12)

Keterangan:

δ = Displacement (Lendutan)

L = Panjang jembatan

9

METODOLOGI

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret sampai Mei 2014 di Departemen

Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor. Data yang digunakan

berupa data sekunder yang diperoleh dari PT. Wijaya Karya (Persero) Tbk. dalam

proyek konstruksi Jalan Layang Tol Bogor Outer Ring Road (BORR) Seksi IIA,

Bogor (Kedunghalang-Kedungbadak). Permodelan struktur, perhitungan analisis,

dan penyusunan skripsi dilakukan dari bulan April sampai Juni 2014. Berikut lokasi

proyek konstruksi Jalan Layang Non-Tol BORR seksi IIA.

Gambar 7 Lokasi proyek

Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:

1. Data umum jalan layang tol BORR, seksi IIA

2. Data gambar (As built drawing)

3. RSNI T-02-2005 tentang Standar Pembebanan Struktur Jembatan

4. RSNI T-12-2004 tentang Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan

5. SNI 03-1725-1989 tentang Tata Cara Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan

Raya

6. SNI 03-1732-1989 tentang Tata Cara Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

Jalan Raya

7. SNI 03-2847-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk

Bangunan Gedung

8. AASHTO LRFD

Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini Antara lain:

1. Laptop ASUS N56V

2. Software CSI Bridge versi 15

3. Sofware AutoCAD 2014

4. Microsoft Office 2010

10

Tahapan penelitian

Gambar 8 Tahapan penelitian

MULAI

Pengumpulan Data

Pemodelan Jembatan (CSI Bridge V15)

Nilai Distribusi:

• σ dan ε Box Girder

• σ dan ε Kolom

• δ (Displacement)

Kontrol:

• 𝜎 < 𝜎

• ∈ < ∈

• 𝛿 < 𝛿

•

Menyusun Laporan

Data

As Built Drawing

PT. Wijaya Karya (Persero) Tbk.

Peraturan

AASHTO

SNI

SELESAI

Ya

Tidak

11

Hasil dan Pembahasan

Permodelan Struktur Jembatan

Tahap analisis distribusi tegangan regangan pada proses konstruksi yang

dilakukan dalam penelitian ini dilakukan dengan membuat permodelan struktur

jalan layang terlebih dahulu. Permodelan dilakukan dengan menggunakan program

CSI Bridge Versi 15 dengan berdasarkan data yang diperoleh dari kontraktor utama

PT. Wijaya Karya (Persero) Tbk. Secara umum proyek jalan layang tol Bogor Outer

Ring Road (BORR) seksi IIA memiliki panjang total 1521.4 m yang terdiri dari

main road dan on/off ramp, sedangkan pada main road itu sendiri terdapat 30 span

(A1-P30). Data - data yang dijadikan pembahasan adalah 6 span (P6 – P12) pada

main road, yaitu:

1. Tipe jalan layang adalah jembatan precast segmental box girder

2. Struktur atas berupa box girder

3. Struktur bawah berupa abutment, pier, dan pierhead.

4. Material box girder adalah K-500

5. Material pier dan pierhead adalah K-500

6. Pot bearing yang digunakan adalah OD (One Direction) dan MD (Multi

Direction)

7. Jembatan 2 jalur (Kedungbadak – Kedunghalang)

8. 1 jalur terdapat 2 lajur jalan utama (1 lajur = 3.5 m) dan 1 bahu jalan (2 m)

9. Lebar total jembatan 20.6 m

10. Panjang jembatan 267 m

11. Jumlah span adalah 6 span (P6 – P12) dengan panjang masing-masing:

i. P6-P7 = 36.6 m

ii. P7-P8 = 44.3 m

iii. P8-P9 = 50 m

iv. P9-P10 = 50 m

v. P10-P11 = 44.2 m

vi. P11-P12 = 41.9 m

Gambar 9 Potongan memanjang jembatan

Gambar 10 Potongan melintang jembatan

12

Gambar 11 Hasil pemodelan jembatan menggunakan CSI Bridge Versi 15

Struktur Box Girder dan Kolom

1. Dimensi Box Girder

Prinsip dari suatu konstruksi suatu jembatan segmental harus seperti

jembatan dengan bentang tunggal untuk menhindari adanya sambungan kabel

post-tensioning, agar terhindar dari adanya eksternal post-tensioning tersebut

diperlukan 3 segmen yang berbeda, yaitu terdiri dari pier segment, deviator

segment, dan standard segment (Prof. Dr. Ing. G. Rombach 2002). Dimensi

masing-masing segmen dapat dilihat pada Tabel 1 berikut:

Tabel 1 Dimensi box girder

No. Dimensi

Segmen (m)

Standard

Segment

Deviator

Segment Pier Segment

1. Lebar 10.3

2. Tinggi 2.6

3. Panjang 2.75 – 2.85 1.9 2

3. Tebal Top Slab (t1) 0.225 0.4 -

4. Tebal Bottom Slab (t2) 0.2 0.9 -

5. Tebal Web (t3) 0.3 0.9502 -

6. t4 0.225 0.225 0.225

7. f1 Horizontal (f1H) 1.295 1.295 -

8. f1 Vertikal (f1V) 0.164 0.164 -

9. f2 Horizontal (f2H) 0.111 0.259 -

10. f2 Vertikal (f2V) 0.26 0.379 -

11. f3 Horizontal (f3H) 0.85 0 -

12. f3 Vertikal (f3V) 0.175 0 -

13. f4 Horizontal (f4H) 0.419 0 -

14. f4 Vertikal (f4V) 0.15 0 -

15. L1 2.232 2.232 2.232

16. L2 2.232 2.232 2.232

13

Gambar 12 Dimensi box girder

2. Dimensi Kolom

Terdapat 2 komponen dalam struktur kolom, yaitu pier dan pier head.

Desain pier berupa persegi, sedangkan pierhead terdapat variasi bentuk, selain

itu pada pierhead terdapat tendon transversal yang melitang di dalamnya.

Dimensi penampang maupun tunggi dari kedua komponen di atas dapat dilihat

pada Tabel 2 berikut:

Tabel 2 Dimensi kolom

No. Dimensi

Kolom (m)

Pier

P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12

A. Pier

1 Penampang Atas 2.5 x 2.5

2 Penampang Bawah 2.5 x 2.5

3 Tinggi 6.3 6.3 11.05 7.3 7.3 7.37 6.43

B. Pier Head

1 Penampang Atas 20.6 x 2.5

2 Penampang Bawah 2.5 x 2.5

3 Tinggi 4

(a) (b)

Gambar 13 Penampang kolom, (a) penampang pier, (b) variasi Bentuk

penampang pierhead

14

3. Material Box Girder dan Kolom

• Beton K-500

• Kuat tekan kubus usia 28 hari = 50 MPa

• Kuat tekan silinder usia 28 hari, f’c = 0.83 x 50 = 41.5 MPa

• Modulus elastisitas = 4700√41.5 = 30277.6 MPa

• Poissons’s ratio = 0.2

• Modulus geser = 12615700 KN/m2

• Koefisien muai suhu = 1.170E-05 /°C

• Berat spesifik = 25 kN/m3

• Massa spesifik = 2.549 kg

Struktur Tendon

1. Dimensi Tendon

Struktur box girder bersifat segmental dan hollow (berongga), maka

diperlukan tendon untuk menghubungkan satu sama lain sekaligus sebagai

pengganti fungsi tulangan dalam menahan beban seperti konstruksi pada

umumnya. Tendon terdiri dari beberapa strand yang nantinya akan dimasukkan

ke dalam lubang-lubang di sekeliling dinding segmen maupun di antara rongga

segmen. Tendon yang berada di dalam dinding disebut tendon internal yang

dilapisi oleh ducting, sedangkan tendon yang berada di antara rongga segmen

disebut tendon eksternal yang dilapisi oleh pipa HDPE. Tidak semua tendon

tersebut nantinya akan diikat pada pierhead, tetapi ada beberapa yang diikat

pada deviator segment. Jumlah tendon dalam 1 span bervariasi mulai dari 6 –

14 buah tendon termasuk tendon internal dan eksternal, sedangkan diameter

tendon tergantung jumlah strand yang dimasukkan mulai dari 700 – 3080 mm2.

Jumlah strand pada setiap titik-titik tendon dapat dilihat pada Lampiran 2

Gambar 14 Titik-titik lubang tendon pada pierhead

2. Material Tendon

• Modulus elastisitas = 1.97E+06 kg/cm2

• Breaking Stress = 19000 kg/cm2

• Area (luas penampang) = 1.4 cm2~ 0.6 inch/m2

• UTS (Ultimate Tensile Strength) = 26,60 ton

Nilai Distribusi

Setelah melalui permodelan jembatan, selanjutnya dibuat jadual konstruksi

(schedule stages) untuk menyusun prosedur pelaksanaan secara bertahap dari awal

hingga akhir konstruksi. Secara garis besar, penyusunan jadwal diawali dengan

15

pemasangan komponen struktural yang terdiri dari konstruksi kelima kolom secara

berurutan dimulai dari kolom P6 sampai dengan P12 dan dilanjutkan dengan

pemasangan box girder secara berurutan dari span P6 sampai dengan P12, ada 2

tahap pada pemasangan box girder dalam satu span, yaitu terdiri dari pemasangan

pada jalur Kedungbadak dan dilanjutkan pada jalur Kedunghalang. Setelah

komponen struktural terpasang, kemudian dilakukan pemasangan komponen non-

struktural berupa stressing tendon, pemasangan tendon dilaksanakan setelah

komponen box girder selesai dipasang. Setiap pekerjaan satu span berlangsung

diperlukan alat berupa launching gantry, maka terlebih dahulu alat tersebut

dipasang pada span yang akan dikerjakan dengan tumpuan berupa kolom. Akibat

penempatan launching gantry tepat di atas kolom, maka terdapat beban tambahan

yang bekerja selama proses konstruksi, sehingga beban tambahan tersebut juga

dimasukkan ke dalam jadual. Permodelan tahapan konstruksi dapat dilihat pada

lampiran 6. Dari permodelan yang ada, diperoleh nilai tegangan dan regangan tarik

maupun tekan maksimum dalam setiap tahapannya (step by step), baik terhadap

segmen box girder maupun kolom.

Nilai Tegangan-Regangan pada Segmen Box Girder

1. Step 1

Gambar 15 Grafik tegangan tarik dan tekan step 1 (Kedungbadak)

Tabel 3 Nilai tegangan tarik dan tekan step 1 (Kedungbadak)

Step Span Teg. Tekan

Maks (kN/m2)

Teg. Tarik Maks

(kN/m2)

Reg. Tekan

Maks

Reg. Tekan

Maks

1 1 KB 3026.1 6226 9.99E-05 2.06E-04

Step 1 terdiri dari konstruksi span 1 jalur kedungbadak (KB), dari konstruksi

tersebut diperoleh grafik tegangan tekan dan tarik yang dapat dilihat pada

Gambar 16, untuk nilai dari masing-masing tegangan ditunjukkan pada Tabel

3. Berdasarkan Tabel 3, diperoleh tegangan tekan dan tarik maksimum secara

berurut-turut sebesar 3026.1 kN/m2 dan 6226 kN/m2, sedangkan regangan tekan

dan tarik sebesar 9.99E-05 dan 2.06E-04

2. Step 2

Gambar 16 Grafik tegangan tarik dan tekan step 2 (Kedunghalang)

16

Tabel 4 Nilai tegangan tarik dan tekan step 2 (Kedunghalang)

Step Span Teg. Tekan Maks

(kN/m2)

Teg. Tarik Maks

(kN/m2)

Reg. Tekan

Maks

Reg. Tekan

Maks

2 1 KB 2877.8 5896 9.5E-05 1.95E-04

1 KH 3018.6 6220 9.97E-05 2.05E-04

Pada step 2, ketika pekerjaan span 1 jalur kedunghalang (KH) dilakukan,

terjadi perubahan nilai tegangan dan regangan pada span 1 KB menjadi 2877.8

kN/m2 untuk tegangan tekan maksimum, 5896 kN/m2 untuk tegangan tarik

maksimum, 9.5E-05 untuk regangan tekan maksimum, dan 1.95E-04 untuk

regangan tarik maksimum, hal tersebut menunjukkan adanya penurunan nilai

tegangan maupun regangan. Nilai tegangan dan regangan yang terjadi pada

span 1 KH itu sendiri adalah untuk tegangan tekan dan tarik maksimum secara

berturut-turut sebesar 3018.6 kN/m2 dan 6220 kN/m2, sedangkan regangan

tekan dan tarik maksimum sebesar 9.97E-05 dan 2.05E-04. Data-data tersebut

dapat dilihat pada Tabel 4

3. Step 3




Maks (kN/m2)

Teg. Tarik Maks

(kN/m2)

Reg. Tekan

Maks

Reg. Tekan

Maks

3 1 KB 3276.6 6726 1.08E-04 2.22E-04

1 KH 2951.9 5484 9.75E-05 1.81E-04

2 KB 3632.5 5708 1.2E-04 1.89E-04

Berdasarkan Tabel 5, pada saat step 3 dilakukan, nilai tegangan dan regangan

maksimum yang terjadi pada span 1 KB mengalami peningkatan, sedangkan

pada span 1 KH mengalami penurunan menjadi 2951,9 kN/m2 untuk tegangan

tekan maksimum, 5484 kN/m2 untuk tegangan tarik maksimum, 9,75E-05 untuk

regangan tekan maksimum, dan 1,81E-04 untuk regangan tarik maksimum.

Nilai tegangan dan regangan yang terjadi pada span 2 KB itu sendiri adalah

untuk tegangan tekan dan tarik maksimum secara berturut-turut sebesar 3632.5

kN/m2 dan 5708 kN/m2, sedangkan regangan tekan dan tarik maksimum sebesar

1.2E-04 dan 1.89E-04.

17

4. Step 4




Maks (kN/m2)

Teg. Tarik Maks

(kN/m2)

Reg. Tekan

Maks

Reg. Tekan

Maks

4 1 KB 2913.2 5981 9.62E-05 1.98E-04

1 KH 3053.9 6305 1.01E-04 2.08E-04

2 KB 3632.5 5708 1.2E-04 1.89E-04

2 KH 3632.5 5708 1.2E-04 1.89E-04

Berdasarkan Tabel 6, saat step 4 dilakukan, nilai tegangan dan regangan

maksimum yang terjadi pada span 1 KB mengalami penurunan, pada span 1

KH mengalami peningkatan, sedangkan pada span 2 KB relatif konstan. Nilai

tegangan dan regangan yang terjadi pada span 2 KH itu sendiri adalah untuk

tegangan tekan dan tarik maksimum secara berturut-turut sebesar 3632.5 kN/m2

dan 5708 kN/m2, sedangkan regangan tekan dan tarik maksimum sebesar 1.2E-

04 dan 1.89E-04.

5. Step 5




Maks (kN/m2)

Teg. Tarik Maks

(kN/m2)

Reg. Tekan

Maks

Reg. Tekan

Maks

5 1 KB 3351.7 6878 1.11E-04 2.27E-04

1 KH 2959.3 5463 9.77E-05 1.8E-04

2 KB 3632.5 5708 1.2E-04 1.89E-04

2 KH 3632.5 5708 1.2E-04 1.89E-04

3 KB 4573.9 7181 1.51E-04 2.37E-04

Pada saat step 5 dilakukan, nilai tegangan dan regangan maksimum yang

terjadi pada span 1 KB mengalami peningkatan, pada span 1 KH mengalami

18

penurunan, sedangkan untuk span 2 KB dan KH relatif konstan. Berdasarkan

Tabel 7, nilai tegangan dan regangan yang terjadi pada span 3 KB itu sendiri

adalah untuk tegangan tekan dan tarik maksimum secara berturut-turut sebesar

4573.9 kN/m2 dan 7181 kN/m2, sedangkan regangan tekan dan tarik maksimum

sebesar 1.51E-04 dan 2.37E-04.

6. Step 6




(kN/m2)

Teg. Tarik Maks

(kN/m2)

Reg. Tekan

Maks

Reg. Tekan

Maks

6 1 KB 2938 6036 9.7E-05 1.99E-04

1 KH 3078.7 6360 1.02E-04 2.1E-04

2 KB 3632.5 5708 1.2E-04 1.89E-04

2 KH 3632.5 5708 1.2E-04 1.89E-04

3 KB 4573.9 7181 1.51E-04 2.37E-04

3 KH 4573.9 7181 1.51E-04 2.37E-04

Pada saat step 6 dilakukan, nilai tegangan dan regangan maksimum yang

terjadi pada span 1 KB mengalami penurunan, pada span 1 KH mengalami

peningkatan, sedangkan untuk span 2 (KB, KH) dan span 3 KB relatif konstan.

Berdasarkan Tabel 8, nilai tegangan dan regangan yang terjadi pada span 3 KH

itu sendiri adalah untuk tegangan tekan dan tarik maksimum secara berturut-

turut sebesar 4573.9 kN/m2 dan 7181 kN/m2, sedangkan regangan tekan dan

tarik maksimum sebesar 1.51E-04 dan 2.37E-04.

7. Step 7




Maks (kN/m2)

Teg. Tarik Maks

(kN/m2)

Reg. Tekan

Maks

Reg. Tekan

Maks

7 1 KB 3369.3 6913.6 1.11E-04 2.28E-04

1 KH 2943.5 5496 9.72E-05 1.82E-04

19


Maks (kN/m2)

Teg. Tarik Maks

(kN/m2)

Reg. Tekan

Maks

Reg. Tekan

Maks

2 KB 3632.5 5707.7 1.2E-04 1.89E-04

2 KH 3632.45 5708 1.2E-04 1.89E-04

3 KB 4573.9 7181.3 1.51E-04 2.37E-04

3 KH 4573.9 7181 1.51E-04 2.37E-04

4 KB 4579.2 7189.2 1.51E-04 2.37E-04

Berdasarkan Tabel 9, ketika step 7 dilakukan, nilai tegangan dan regangan

maksimum yang terjadi pada span 1 KB mengalami peningkatan, pada span 1

KH mengalami penurunan, sedangkan untuk span 2 (KB, KH) dan span 3 (KB,

KH) relatif konstan. Nilai tegangan dan regangan yang terjadi pada span 4 KB

itu sendiri adalah untuk tegangan tekan dan tarik maksimum secara berturut-

turut sebesar 4579.2 kN/m2 dan 7189.2 kN/m2, sedangkan regangan tekan dan

tarik maksimum sebesar 1.51E-04 dan 2.37E-04.

8. Step 8




Maks (kN/m2)

Teg. Tarik Maks

(kN/m2)

Reg. Tekan

Maks

Reg. Tekan

Maks

8 1 KB 2847.3 6049.48 9.4E-05 2E-04

1 KH 3088 6373.39 1.02E-04 2.1E-04

2 KB 3632.5 5707.7 1.2E-04 1.89E-04

2 KH 3632.5 5707.7 1.2E-04 1.89E-04

3 KB 4573.9 7181.3 1.51E-04 2.37E-04

3 KH 4573.9 7181.3 1.51E-04 2.37E-04

4 KB 4579.2 7189.2 1.51E-04 2.37E-04

4 KH 4579.2 7189.2 1.51E-04 2.37E-04

Berdasarkan Tabel 10, ketika step 8 dilakukan, nilai tegangan dan regangan

maksimum yang terjadi pada span 1 KB mengalami penurunan, pada span 1

KH mengalami peningkatan, sedangkan untuk span 2 (KB, KH), span 3 (KB,

KH), dan span 4 KB relatif konstan. Nilai tegangan dan regangan yang terjadi

pada span 4 KH itu sendiri adalah untuk tegangan tekan dan tarik maksimum

secara berturut-turut sebesar 4579.2 kN/m2 dan 7189.2 kN/m2, sedangkan

regangan tekan dan tarik maksimum sebesar 1.51E-04 dan 2.37E-04.

20

9. Step 9




(kN/m2)

Teg. Tarik Maks

(kN/m2)

Reg. Tekan

Maks

Reg. Tekan

Maks

9 1 KB 3325.4 6814.61 1.1E-04 2.25E-04

1 KH 2904.1 5585.01 9.59E-05 1.84E-04

2 KB 3632.5 5707.7 1.2E-04 1.89E-04

2 KH 3632.5 5707.7 1.2E-04 1.89E-04

3 KB 4573.9 7181.3 1.51E-04 2.37E-04

3 KH 4573.9 7181.3 1.51E-04 2.37E-04

4 KB 4579.2 7189.2 1.51E-04 2.37E-04

4 KH 4579.2 7189.2 1.51E-04 2.37E-04

5 KB 3616.3 5681.1 1.19E-04 1.88E-04

Saat step 9 dilakukan, nilai tegangan dan regangan maksimum yang terjadi

pada span 1 KB mengalami peningkatan, pada span 1 KH mengalami

penurunan, sedangkan untuk span 2 (KB, KH), span 3 (KB, KH), dan span 4

(KB, KH) relatif konstan. Berdasarkan Tabel 11, nilai tegangan dan regangan

yang terjadi pada span 5 KB itu sendiri adalah untuk tegangan tekan dan tarik

maksimum secara berturut-turut sebesar 3616.3 kN/m2 dan 5681.1 kN/m2,

sedangkan regangan tekan dan tarik maksimum sebesar 1.19E-04 dan 1.88E-

04.

10. Step 10




Maks (kN/m2)

Teg. Tarik Maks

(kN/m2)

Reg. Tekan

Maks

Reg. Tekan

Maks

10 1 KB 2942.5 6026.23 9.72E-05 1.99E-04

1 KH 3083.2 6350.1 1.02E-04 2.1E-04

21


Maks (kN/m2)

Teg. Tarik Maks

(kN/m2)

Reg. Tekan

Maks

Reg. Tekan

Maks

2 KB 3632.5 5707.7 1.2E-04 1.89E-04

2 KH 3632.5 5707.7 1.2E-04 1.89E-04

3 KB 4573.9 7181.3 1.51E-04 2.37E-04

3 KH 4573.9 7181.3 1.51E-04 2.37E-04

4 KB 4579.2 7189.2 1.51E-04 2.37E-04

4 KH 4579.2 7189.2 1.51E-04 2.37E-04

5 KB 3616.3 5681.1 1.19E-04 1.88E-04

5 KH 3616.3 5681.1 1.19E-04 1.88E-04

Saat step 10 dilakukan, nilai tegangan dan regangan maksimum yang terjadi

pada span 1 KB mengalami penurunan, pada span 1 KH mengalami

peningkatan, sedangkan untuk span 2 (KB, KH), span 3 (KB, KH), span 4 (KB,

KH), dan span 5 KB relatif konstan. Berdasarkan Tabel 12, nilai tegangan dan

regangan yang terjadi pada span 5 KH itu sendiri adalah untuk tegangan tekan

dan tarik maksimum secara berturut-turut sebesar 3616.3 kN/m2 dan 5681.1

kN/m2, sedangkan regangan tekan dan tarik maksimum sebesar 1.19E-04 dan

1.88E-04.

11. Step 11




(kN/m2)

Teg. Tarik Maks

(kN/m2)

Reg. Tekan

Maks

Reg. Tekan

Maks

11 1 KB 3172.3 6487.99 1.5E-04 2.14E-04

1 KH 2845.7 5858.83 9.4E-05 1.94E-04

2 KB 3632.5 5707.7 1.2E-04 1.89E-04

2 KH 3632.5 5707.7 1.2E-04 1.89E-04

3 KB 4573.9 7181.3 1.51E-04 2.37E-04

3 KH 4573.9 7181.3 1.51E-04 2.37E-04

4 KB 4579.2 7189.2 1.51E-04 2.37E-04

4 KH 4579.2 7189.2 1.51E-04 2.37E-04

5 KB 3616.3 5681.1 1.19E-04 1.88E-04

5 KH 3616.3 5681.1 1.19E-04 1.88E-04

6 KB 6368.3 8063.3 2.1E-04 2.66E-04

22

Berdasarkan Tabel 13, nilai tegangan dan regangan maksimum yang terjadi


penurunan, sedangkan untuk span 2 (KB, KH), span 3 (KB, KH), span 4 (KB,

KH), dan span 5 (KB, KH) relatif konstan. Nilai tegangan dan regangan yang

terjadi pada span 6 KB itu sendiri adalah untuk tegangan tekan dan tarik


sedangkan regangan tekan dan tarik maksimum sebesar 2.1E-04 dan 2.66E-04.

12. Step 12



Berdasarkan Tabel 14, nilai tegangan dan regangan maksimum yang terjadi


penurunan, sedangkan pada span 2 (KB, KH), span 3 (KB, KH), span 4 (KB,

KH), dan span 5 (KB, KH) relatif konstan, untuk tegangan tekan maksimum

pada span 6 KB mengalami penurunan, tetapi tegangan tarik maksimum

mengalami peningkatan, begitu juga dengan regangan tekan dan tarik

maksimum. Nilai tegangan dan regangan yang terjadi pada span 6 KH itu

sendiri adalah untuk tegangan tekan dan tarik maksimum secara berturut-turut

sebesar 6365.4 kN/m2 dan 8064.4 kN/m2, sedangkan regangan tekan dan tarik

maksimum sebesar 2.1E-04 dan 2.66E-04.

Dilihat dari keseluruhan grafik tegangan tarik dan tekan di atas, tegangan

maksimum sebagian besar terjadi di setiap ujung span, kecuali pada span 6 baik


Maks (kN/m2)

Teg. Tarik Maks

(kN/m2)

Reg. Tekan

Maks

Reg. Tekan

Maks

12 1 KB 2936.5 6000.9 9.70E-05 1.98E-04

1 KH 3073.6 6316.3 1.02E-04 2.09E-04

2 KB 3632.5 5707.7 1.20E-04 1.89E-04

2 KH 3632.5 5707.7 1.20E-04 1.89E-04

3 KB 4573.9 7181.3 1.51E-04 2.37E-04

3 KH 4573.9 7181.3 1.51E-04 2.37E-04

4 KB 4579.2 7189.2 1.51E-04 2.37E-04

4 KH 4579.2 7189.2 1.51E-04 2.37E-04

5 KB 3616.3 5681.1 1.19E-04 1.88E-04

5 KH 3616.3 5681.1 1.19E-04 1.88E-04

6 KB 6313.9 8181.3 2.09E-04 2.70E-04

6 KH 6365.4 8064.4 2.10E-04 2.66E-04

23

jalur Kedungbadak maupun Kedunghalang, tegangan maksimum terjadi di

tengah span. Terjadinya perubahan naik turunnya nilai tegangan dan regangan

menunjukkan adanya distribusi tegangan dan regangan di sepanjang masing-

masing span.

Nilai Tegangan-Regangan pada Kolom

Nilai tegangan dan regangan yang terjadi pada kolom dapat dilihat pada

Lampiran 3, berdasarkan Lampiran 3, nilai tegangan dan regangan maksimum yang

terjadi pada setiap kolom baik sisi A maupun B seiring proses konstruksi

berlangsung ada yang mengalami peningkatan, penurunan, bahkan relatif konstan.

Perubahan nilai tegangan dan regangan dominan terjadi pada kolom 1 sisi A. Pada

saat step 1 dan 2 dilakukan hanya kolom 1 yang menerima tegangan dan regangan,

tetapi tegangan dan regangan tersebut hanya terjadi pada sisi B dengan besar 3630.3

kN/m2 untuk tegangan tekan maksimum dan 5704.4 kN/m2 untuk tegangan tarik

maksimum, sedangkan regangan tekan dan tarik maksimum yang terjadi secara

berturut-turut sebesar 1.2E-04 dan 1.88E-04.

Gambar 27 Kondisi kolom sebelum konstruksi dimulai

Saat step 3 dilakukan, selain kedua sisi kolom 1, kolom 2 juga mengalami

tegangan dan regangan. Tegangan tekan dan tarik maksimum yang terjadi pada

kolom 1 sisi A secara berturut-turut sebesar 2601.7 kN/m2 dan 4034.9 kN/m2,

sedangkan regangan tekan dan tarik maksimum sebesar 8.59E-05 dan 1.33E-04,

untuk kolom 1 sisi B relatif konstan. Sama halnya ketika step 1 dan 2 dilakukan,

tegangan dan regangan yang bekerja pada kolom 2 hanya terjadi pada sisi B dengan

besar tegangan tekan dan tarik maksimum secara berturut-turut sebesar 4570.5

kN/m2 dan 7176.2 kN/m2, sedangkan regangan tekan dan tarik maksimum sebesar

1.51E-04 dan 2.37E-04. Nilai tegangan dan regangan pada step 4 tidak berbeda

dengan step 3, perubahan nilai hanya terjadi pada kolom 1 sisi A saja dengan

tegangan tekan dan tarik maksimum secara berturut-turut sebesar 2603.4 kN/m2 dan

4044 kN/m2, sedangkan regangan tekan dan tarik maksimum sebesar 8.6E-05 dan

1.34E-04.

Pada saat step 5 dilakukan, selain kolom 1 dan 2, kolom 3 juga mengalami

tegangan dan regangan. Tegangan tekan dan tarik maksimum yang terjadi pada

kolom 1 sisi A secara berturut-turut sebesar 2369 kN/m2 dan 3669.4 kN/m2,

sedangkan regangan tekan dan tarik maksimum sebesar 7.82E-05 dan 1.21E-04,

untuk kolom 1 sisi B dan kolom 2 relatif konstan. Seperti ketika step 3 dan 4

dilakukan, tegangan dan regangan yang bekerja pada kolom 3 hanya terjadi pada

sisi B dengan besar 4572.4 kN/m2 untuk tegangan tekan maksimum, 7178.9 kN/m2

24

untuk tegangan tarik maksimum, 1.51E-04 untuk regangan tekan maksimum dan

2.37E-04 untuk regangan tarik maksimum. Tidak jauh berbeda dengan step 5, pada

step 6 perubahan tegangan dan regangan hanya terjadi pada kolom 1 sisi A dengan

tegangan tekan dan tarik maksimum secara berturut-turut sebesar 2558.6 kN/m2 dan

3985.7 kN/m2, sedangkan regangan tekan dan tarik sebesar 8.45E-05 dan 1.32E-04.

Saat step 7 dilakukan, selain kolom 1, 2, dan 3, kolom 4 juga mengalami

tegangan dan regangan, tetapi hanya sisi B saja dari kolom 4 tersebut yang

mengalami tegangan maupun regangan dengan besar tegangan tekan dan tarik

secara berturut-turut adalah 3600.1 kN/m2 dan 5656.4 kN/m2, sedangkan regangan

tekan dan tarik sebesar 1.19E-04 dan 1.87E-04. Sama halnya dengan step-step

sebelumnya, untuk kolom 1 sisi B, kolom 2, dan kolom 3 nilai tegangan dan

regangan relatif konstan, sedangkan kolom 1 sisi A nilai tegangan tekan dan tarik

maksimum secara beruturut-turut menjadi 2288.7 kN/m2 dan 3554.8 kN/m2,

sedangkan regangan tekan dan tarik sebesar 7.56E-05 dan 1.17E-04. Tidak jauh

berbeda dengan step 7, pada step 8 perubahan tegangan dan regangan hanya terjadi

pada kolom 1 sisi A dengan tekanan tekan dan tarik maksimum secara berturut-

turut sebesar 2530.5 kN/m2 dan 3946.8 kN/m2, sedangkan regangan tekan dan tarik

maksimum sebesar 8.36E-05 dan 1.3E-04.

Saat step 9 dilakukan, semua kolom mengalami tegangan dan regangan. Seluruh

tegangan dan regangan tersebut sebagian besar relatif konstan, kecuali kolom 1 sisi

A dengan tegangan tekan dan tarik maksimum secara berturut-turut menjadi 2271.8

kN/m2 dan 3529.1 kN/m2, sedangkan regangan tekan dan tarik maksimum menjadi

7.5E-05 dan 1.17E-04, untuk kolom 5, hanya sisi B yang mengalami tegangan

maupun regangan dengan tegangan tekan dan tarik maksimum secara berturut-turut

sebesar 5308.3 kN/m2 dan 8063.3 kN/m2, sedangkan regangan tekan dan tarik

maksimum menjadi 1.75E-04 dan 2.66E-04. Step 10 serupa dengan step 9, kolom

1 sisi A memiliki tegangan tekan dan tarik maksimum secara berturut-turut sebesar

2525.9 kN/m2 dan 3935.9 kN/m2, sedangkan regangan tekan dan tarik maksimum

menjadi 8.34E-05 dan 1.3E-04, untuk kolom 5, tegangan tekan dan tarik maksimum

yang terjadi secara berturut-turut sebesar 5309 kN/m2 dan 8064.4 kN/m2, sedangkan

regangan tekan dan tarik maksimum menjadi 1.75E-04 dan 2.66E-04.

Berkebalikan dengan step 9 dan 10, untuk step 11 dan 12 sisi A pada kolom 5

yang mengalami tegangan dan regangan dengan tegangan tekan dan tarik


sedangkan regangan tekan dan tarik sebesar 1.19E-04 dan 1.88E-04. Pada step 11,

tegangan tekan dan tarik di kolom 1 sisi A secara berturut-turut sebesar 2322.2

kN/m2 dan 3598.1 kN/m2, sedangkan regangan tekan dan tarik maksimum sebesar

7.67E-05 dan 1.19E-04. Pada step 12, tegangan tekan dan tarik di kolom 1 sisi A

secara berturut-turut sebesar 2541.5 kN/m2 dan 3949.6 kN/m2, sedangkan regangan

tekan dan tarik maksimum sebesar 8.39E-05 dan 1.3E-04. Secara keseluruhan, nilai

tegangan dan regangan pada kolom-kolom tengah relatif konstan/lebih stabil

dibandingkan dengan kolom 1 dan 5, hal tersebut besar kemungkinan disebabkan

oleh penggunaan sendi jepit pada span-span tengah, sehingga struktur span tengah

lebih kaku dan lendutan akibat penambahan segmen-segmen pada span selanjutnya

lebih kecil. Kolom 1 selalu mengalami perubahan-perubahan seiring berjalannya

konstruksi, tegangan tarik yang terjadi sangat meningkat ketika pekerjaan span-

span pada jalur Kedunghalang dilakukan, tetapi setelah itu menurun kembali pada

saat span-span di jalur Kedungbadak selanjutnya dilakukan, hal ini menunjukkan

25

adanya interaksi di setiap struktur untuk saling menyeimbangkan gaya-gaya yang

terjadi, terutama gaya-gaya aksial yang muncul ketika proses konstruksi

berlangsung.

Gambar 28 Kondisi kolom setelah seluruh step konstruksi selesai

Lendutan

Selain diperoleh tegangan dan regangan pada box girder maupun kolom, dari

permodelan yang ada juga dapat diketahui besar lendutan yang terjadi. Lendutan

(displacement) sering terjadi di setiap struktur bangunan maupun jembatan,

dikatakan berbahaya jika nilai lendutan yang terjadi melebihi batas ijin, dan

sebaliknya jika masih berada di bawah batas ijin, maka struktur tersebut aman.

Berikut adalah besar lendutan yang diperoleh selama proses konstruksi

berlangsung:

Tabel 15 Lendutan selama proses konstruksi

Step

Displacement (mm)

Span

1 2 3 4 5 6

KB KH KB KH KB KH KB KH KB KH KB KH

1 5.4 4.8 6.49 4.93 6.86 5.02 6.94 5.05 6.72 5.02 5.99 4.99

2 0 5.3 4 5.52 3.95 5.64 4.01 5.68 4.18 5.59 4.7 5.58

3 0 0 11.2 8.37 11.7 8.54 11.9 8.63 11.6 8.62 10.4 8.59

4 0 0 0 11.2 7.99 11.4 8.11 11.4 8.5 4.44 9.62 11.4

5 0 0 0 0 16.3 13.1 16.4 13.2 16.1 13.2 15.1 13.3

6 0 0 0 0 0 16.3 13 16.4 13.5 16.5 14.7 16.5

7 0 0 0 0 0 0 16.3 13.1 16.1 13.2 15.1 13.3

8 0 0 0 0 0 0 0 16.3 13.4 16.4 14.7 16.5

9 0 0 0 0 0 0 0 0 11.1 8.28 10.2 8.47

10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11.1 9.38 11.3

11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16.7 15.7

12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16.7

Keterangan:

KB = Kedungbadak

KH = Kedunghalang

26

Berdasarkan tabel 16, lendutan maksimum terjadi pada saat step 11 dan 12

dilakukan, yaitu ketika pekerjaan pemasangan span 6 jalur Kedungbadak dan

Kedunghalang dilaksanakan. Lendutan yang terjadi sebesar 16.7 mm dan berada

pada span 6 jalur Kedungbadak dan Kedunghalang itu sendiri, untuk lebih jelas

tempat terjadi lendutan maksimum dapat dilihat pada Gambar 29.

Gambar 29 Lendutan (displacement) maksimum

Kontrol

Kontrol dilakukan untuk membandingkan nilai distribusi tegangan dan

regangan yang terjadi pada setiap tahap konstruksi (construction stages) struktur

atas jalan layang terhadap batas nilai yang diijinkan, selain itu juga untuk

membandingkan besar lendutan yang terjadi. Tegangan yang dikontrol terdiri dari

tegangan tekan dan tarik, begitu juga dengan regangan yang terdiri dari regangan

tekan dan tarik.

Tegangan

Batas ijin tegangan tekan yang digunakan adalah tegangan ijin tekan pada

kondisi beban sementara atau kondisi transfer gaya prategang untuk komponen

beton prategang, begitu juga dengan tegangan tarik, persyaratan yang dipilih adalah

serat terluar pada ujung komponen struktur yang didukung sederhana dan

mengalami tegangan tarik. Besar kedua tegangan ijin tersebut adalah:

a. Tegangan ijin tekan : 0.6 f’c = 0,6 x 41.5 MPa = 24.9 MPa = 24900 kN/m2

b. Tegangan ijin tarik : 0.5 √𝑓′𝑐 = 0,5 x √41.5 = 3.221 Mpa = 3221 kN/m2

Regangan

Batas ijin regangan yang digunakan baik tekan ataupun tarik tergantung pada

angka tegangan ijin, besar nilai regangan ijin diperoleh dari pembagian antara

tegangan terhadap modulus elastisitas beton yaitu sebesar 30277.6 MPa, sehingga

diperoleh nilai kedua regangan ijin sebesar:

a. Regangan ijin tekan : 24.9 𝑀𝑃𝑎

30277.6 𝑀𝑃𝑎 = 8.224E-4

b. Regangan ijin tarik : 3.221 𝑀𝑃𝑎

30277.6 𝑀𝑃𝑎 = 1.064E-4

Berdasarkan hasil yang diperoleh, tegangan dan regangan tekan maksimum

pada struktur box girder maupun kolom berada di bawah batas ijin, sedangkan

untuk tegangan dan regangan tarik maksimum, seluruh struktur kolom berada di

27

atas batas ijin, serta ada beberapa segmen box girder yang juga melebihi batas ijin,

terutama di setiap ujung span. Hasil tersebut menunjukkan, struktur box girder dan

kolom aman terhadap tegangan dan regangan tekan, tetapi sebagian struktur box

girder tidak aman terhadap tegangan dan regangan tarik, begitu juga dengan seluruh

struktur kolom selama. Hal ini besar kemungkinan terjadi karena pada saat

permodelan jadual tahapan konstruksi tidak dilakukan penempatan shoring di

bawah pierhead, sehingga momen yang bekerja pada pierhead maupun box girder

yang berada di ujung span semakin besar dan akibatnya tegangan maupun regangan

yang terjadi juga akan semakin besar.

Kontrol tegangan dan regangan akibat gaya prategang pada span 2 (jarak 76614

mm), setelah seluruh step dilakukan:

Gambar 30 Eksentrisitas tendon span 2 (jarak 76614 mm)

a. Y Box Girder (Eksentrisitas Box Girder)

• A = 4.989 m2

• I = 4.556 m4

• M = 12313.73 kNm

• Ycg = Yb = 1.739 m

• Yt = hsegmen − Ycg

= 2.6 m − 1.739 m

= 0.86 m

b. e Tendon (Eksentrisitas Tendon)

• et = Yt − ht ◦ et(TUT(A−D)) = (0.86 − 0.125)m = 0.735 m

◦ et(T2) = (0.86 − 0.205)m = 0.655 m

◦ et(T3) = (0.86 − 0.15)m = 0.71 m

• eb = Yb − hb

◦ eb(TUB(A−D)) = (1.739 − 0.1)m = 1.639 m

◦ eb(C1,C2) = (1.739 − 1.481)m = 0.258 m

◦ eb(C4) = (1.739 − 1.111)m = 0.628 m

◦ eb(B1) = (1.739 − 0.239)m = 1.5 m

28

◦ eb(B3) = (1.739 − 0.17)m = 1.569 m

c. P tendon

• P = 60% x fu x A x n

• Pt = PTUT(A−D) + PT2 + PT3

◦ PTUT(A−D) = 60% x 1.9 Kg

mm2⁄ x 140 mm2 x 5 = 798 kN

◦ PT2 = 60% x 1.9 Kg

mm2⁄ x 140 mm2 x 19 = 3032.4 kN

◦ PT3 = 60% x 1.9 Kg

mm2⁄ x 140 mm2 x 22 = 3511.2 kN

◦ Pt = 8130.6 kNm

• Pb = PTUB(A−D) + PC1,C2 + PC4 + PB1 + PB3

◦ PTUB(A−D) = 60% x 1.9 Kg

mm2⁄ x 140 mm2 x 12 = 1915.2 kN

◦ PC1,C2 = 60% x 1.9 Kg

mm2⁄ x 140 mm2 x 19 = 3032.4 kN

◦ PC4 = 60% x 1.9 Kg

mm2⁄ x 140 mm2 x 22 = 3511.2 kN

◦ PB1 = 60% x 1.9 Kg

mm2⁄ x 140 mm2 x 19 = 3032.4 kN

◦ PB3 = 60% x 1.9 Kg

mm2⁄ x 140 mm2 x 19 = 3032.4 kN

◦ Pb = 14523.6 kNm

d. ∑ P dan e

• ∑Pt. et = 5065.7 kNm

• ∑Pb. eb = 15432.84 kNm

e. Tegangan Tekan dan Tarik (Persamaan 9 dan 10)

σt = −P

A+(∑Pt x et) x Yt

I−M x YtI

σt = −8130.6 kN

4.989 m2+5065.7 kNm x 0.86 m

4.556 m4−12313.73 x 0.86 kNm

4.556 m4

σt = 2999.59 kN m2⁄

σb = −P

A+(∑Pb x eb) x Yb

I−M x Yb

I

σb = −14523.6 kN

4.989 m2−15432.84 kNm x 1.739 m

4.556 m4+12313.73 x 1.739 kNm

4.556 m4

𝜎𝑏 = −4101.67 𝑘𝑁 𝑚2⁄

σt(manual)≈ σt(program)

2999.59 kN m2⁄ ≈ 2122.39 kN m2⁄

dan

σb(manual)≈ σb(program)

−4101.67 kN m2⁄ ≈ −3412.96 kN m2⁄

29

f. Regangan Tekan dan Tarik (Persmaan 5)

εt = σtE

εt = 2999.59 kN m2⁄

30277600 kN m2⁄

εt = 9.91E − 05

εb = σbE

εb = 4101.67 kN m2⁄

30277600 kN m2⁄

εb = 1.35E − 04

εt(manual)≈ εt(program)

9.91E − 05 ≈ 7.01E − 05

dan

εb(manual)≈ εb(program)

1.35E − 04 ≈ 1.13E − 04

Tegangan maupun regangan tekan dan tarik yang diperoleh dari perhitungan

manual mendekati perhitungan pada program, hal tersebut menunjukkan hasil

distribusi tegangan dan regangan yang diperoleh telah sesuai. Hasil tegangan

dan regangan span 2 pada program dapat dilihat di Lampiran 4.

Lendutan

Lendutan maksimum yang diperoleh dari permodelan sebesar 16.7 mm dengan

panjang bentang span 6 adalah 41.9 m. Berdasarkan SNI 03-2847-2002, lendutan

yang dijinkan dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 12:

δ =41,9 m

240= 174,58 mm

Jadi lendutan yang terjadi masih berada di bawah batas ijin lendutan, sehingga jalan

layang/jembatan dikatakan aman.

Simpulan dan Saran

Simpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dan dengan mengambil hasil

kontrol tegangan-regangan pada span 2 (jarak 76614 mm), serta tegangan-regangan

maksimum yang terjadi pada kolom 2 setelah seluruh step konstruksi dilakukan,

dapat disimpulkan bahwa Jalan Layang Tol Bogor Outer Ring Road (BORR) Seksi

IIA untuk span P6 – P12 memiliki :

30

1 a. Seluruh struktur box girder aman terhadap tegangan dan regangan tekan, tetapi

beberapa segmen tidak aman terhadap tegangan dan regangan tarik selama

proses konstruksi berlangsung, dengan tegangan tekan 2122.39 kN/m2 < 24900

kN/m2, regangan tekan 7.01E-05 < 8.224E-04, tegangan tarik 3412.96 kN/m2

> 3221 kN/m2, regangan tarik 1.13E-04 > 1.064E-04.

b. Seluruh struktur kolom aman terhadap tegangan dan regangan tekan, tetapi

tidak aman terhadap tegangan dan regangan tarik selama proses konstruksi

berlangsung:

• Sisi A : tegangan tekan 3632.5 kN/m2 < 24900 kN/m2, regangan tekan 1.2E-

04 < 8.224E-04, tegangan tarik 5708 kN/m2 > 3221 kN/m2, regangan

tarik 1.89E-04 > 1.064E-04.

• Sisi B : tegangan tekan 4570.5 kN/m2 < 24900 kN/m2, regangan tekan 1.51E-

04 < 8,224E-04, tegangan tarik 7176.2 kN/m2 > 3221 kN/m2 ,

regangan tarik 2.37E-04 > 1.064E-04.

2. Lendutan maksimum terjadi pada step 11 dan 12, yaitu sebesar 16.7 mm <

174.58 mm, hal tersebut menunjukkan bahwa jembatan kaku dan aman selama

konstruksi dilakukan.

Saran

Adanya beberapa nilai tegangan dan regangan yang melebihi batas ijin,

khususnya pada setiap ujung span disebabkan oleh adanya faktor pengangkuran

tendon dan penempatan dukungan berupa shoring pada kolom, semakin banyak

titik-titik pengangkuran maka semakin besar tegangan maupun regangan yang

terjadi pada struktur box girder ataupun kolom, selain itu dengan tidak adanya

shoring sebagai penopang sementara, menyebabkan momen yang bekerja pada

kolom semakin besar yang akan berpengaruh pada semakin besarnya nilai tegangan

dan regangan yang terjadi. Tegangan dan regangan yang berlebih tersebut

sebaiknya dihindari dengan cara dilakukan penyusunan ulang letak tendon dan

penempatan shoring pada penyusunan jadual tahapan konstruksi.

DAFTAR PUSTAKA

[AASHTO] American Association of State Highway and Transportation Officials.

(US). 2004. LRFD Bridge Design Specifications, SI Units, Third

Edition.Washington DC (US) : AASHTO

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 1989. SNI T-03-1732-1989. Tata Cara

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya. Jakarta (ID) : BSN

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 1989. SNI T-03-1725-1989. Tata Cara

Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya. Jakarta (ID) : BSN

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2002. SNI 03-2847-2002. Tata Cara

Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Jakarta (ID) : BSN

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2004. SNI T-12-2004. Perencanaan struktur

beton untuk jembatan. Jakarta (ID) : BSN

[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2005. SNI T-02-2005. Standar pembebanan

untuk jembatan. Jakarta (ID) : BSN

31

Imran, I. 2006. Perilaku Beton Prategang. Teknik Sipil dan Lingkungan Institut

Teknologi Bandung. Bandung

Muharram, R. 2014. Jembatan Gantung (Suspension Bridge). Fakultas Teknik

Universitas Siliwangi. Tasikmalaya.

Nasution, N. 2013. Pengertian Jalan Layang dan Jalan Layang Penting di Indonesia

[Artikel]. Yogyakarta

Palmiyanto, H. M. 2003. Perbandingan Hasil Analisa Konsentrasi Tegangan pada

Plat Berlubang Akibat Beban Tarik dengan Menggunakan Metode Elemen

Hingga dan Kajian Eksperimen. Akademi Teknologi Warga Surakarta:

Surakarta

Rombach, G. Precast Segmental Box Girder Bridges with External Prestressing.

Technical University Hamburg-Harburg: Germany

Supriyadi, Bambang dan Agus Setyo Muntohar. 2000. Jembatan. Fakultas Teknik

Universitas Gajah Mada: Yogyakarta.

Wildensyah, I. 2012. Sisi Lain Arsitektur, Teknik Sipil, dan Lingkungan. Penerbit

Alfabeta: Bandung

32

Lampiran 1 Daftar notasi

A = Luas bidang

Ag = Luas penampang berlubang

An = Luas penampang bersih

∆L = Perpanjangan

e = Eksentrisitas tendon

et = Eksentrisitas tendon terhadap titik berat atas box girder

eb = Eksentrisitas tendon terhadap titik berat bawah box girder

E = Modulus elastisitas

f’c = Kuat tekan beton

fpy = Kuat tarik baja prategang

fu = Kuat tarik ultimate baja prategang

I = Momen inersia

K = Konsentrasi tegangan

L = Panjang awal benda

M = Momen akibat beban luar

n = Jumlah Strand

P = Gaya normal yang bekerja

Ptendon = Gaya prategang tendon

Pt = Gaya prategang tendon pada penampang atas box girder

Pb = Gaya prategang tendon pada penampang bawah box girder

σ = Tegangan

σt = Tegangan pada serat atas/Tegangan tekan

σb = Tegangan pada serat bawah/Tegangan tarik

σmaks = Tegangan maksimum

σnominal = Tegangan nominal

ε = Regangan

εt = Regangan pada serat atas/Regangan tekan

εb = Regangan pada serat bawah/Regangan tekan

δ = Lendutan

W = Momen tahanan

Y = Eksentrisitas penampang

Yt = Eksentrisitas penampang atas box girder

Yb = Eksentrisitas penampang bawah box girder

33

Lam

pir

an 2

Ju

mla

h s

trand p

ada

seti

ap t

itik

ten

don

No.

Span

Jum

lah S

tran

d

Inte

rnal

Eks

tern

al

TU

T (

A -

D)

TU

B (

A -

D)

TU

B (

E -

F)

T1

T

2

T3

B1

B2

B3

C1

C2

C

3

C4

C

5

A.

Ked

unghal

ang

1

P6 -

P7

5

7

- 19

19

19

19

19

19

19

19

15

22

-

2

P7 -

P8

5

7

12

19

19

22

19

19

19

19

19

19

22

22

3

P8 -

P9

5

12

12

19

19

19

19

19

19

19

19

19

22

22

4

P9 -

P10

5

12

12

19

19

19

19

19

19

19

19

19

22

22

5

P10 -

P11

5

12

12

19

19

22

19

19

19

19

19

19

22

22

6

P11 -

P12

5

7

- -

- -

- -

- 19

19

15

22

-

B.

Ked

ungbad

ak

TS

T (

A -

D)

TS

B (

A -

D)

TS

B (

E -

F)

T1

T

2

T3

B1

B2

B3

C1

C2

C

3

C4

C

5

1

P6 -

P7

5

7

- 19

19

19

19

19

19

19

19

15

22

-

2

P7 -

P8

5

7

12

19

19

22

19

19

19

19

19

19

22

22

3

P8 -

P9

5

12

12

19

19

19

19

19

19

19

19

19

22

22

4

P9 -

P10

5

12

12

19

19

19

19

19

19

19

19

19

22

22

5

P10 -

P11

5

12

12

19

19

22

19

19

19

19

19

19

22

22

6

P11 -

P12

5

7

- -

- -

- -

- 19

19

15

22

-

34

Lam

pir

an 3

T

egan

gan

dan

reg

ang

an m

aksi

mum

pad

a kolo

m

Ket

eran

gan

:

Sis

i A

= S

isi

yan

g m

engh

adap

span 1

Sis

i B

= S

isi

yan

g m

eghad

ap s

pan 1

2

35

Lampiran 4 Tegangan dan regangan span 2 pada program di tahap akhir konstruksi

Jarak Teg. Tekan

(kN/m2)

Teg. Tarik

(kN/m2)

Reg. Tekan Reg. Tarik

37.8515 3630.32 -5704.43 1.20E-04 -1.88E-04

40.914 2120.57 -3410.19 7.00E-05 -1.13E-04

40.914 2120.57 -3410.19 7.00E-05 -1.13E-04

41.262 1964.01 -3172.28 6.49E-05 -1.05E-04

41.262 1964.01 -3172.28 6.49E-05 -1.05E-04

41.264 1622.27 -2109.25 5.36E-05 -6.97E-05

41.264 1622.27 -2109.25 5.36E-05 -6.97E-05

42.464 1210.38 -1597.48 4.00E-05 -5.28E-05

42.464 1210.38 -1597.48 4.00E-05 -5.28E-05

42.466 1460.34 -2406.89 4.82E-05 -7.95E-05

42.466 1460.34 -2406.89 4.82E-05 -7.95E-05

42.812 1326.49 -2203.49 4.38E-05 -7.28E-05

42.812 1326.49 -2203.49 4.38E-05 -7.28E-05

42.814 1411.64 -3108.38 4.66E-05 -1.03E-04

42.814 1411.64 -3108.38 4.66E-05 -1.03E-04

45.564 387.17 -1038.03 1.28E-05 -3.43E-05

45.564 387.17 -1038.03 1.28E-05 -3.43E-05

48.314 -459.11 672.21 -1.52E-05 2.22E-05

48.314 -459.11 672.21 -1.52E-05 2.22E-05

48.662 -553.5 862.96 -1.83E-05 2.85E-05

48.662 -553.5 862.96 -1.83E-05 2.85E-05

48.664 -423.91 433.14 -1.40E-05 1.43E-05

48.664 -423.91 433.14 -1.40E-05 1.43E-05

49.864 -645.57 708.55 -2.13E-05 2.34E-05

49.864 -645.57 708.55 -2.13E-05 2.34E-05

49.866 -840.48 1442.93 -2.78E-05 4.77E-05

49.866 -840.48 1442.93 -2.78E-05 4.77E-05

50.214 -912.02 1587.49 -3.01E-05 5.24E-05

50.214 -912.02 1587.49 -3.01E-05 5.24E-05

53.064 -1390.46 2554.37 -4.59E-05 8.44E-05

53.064 -1390.46 2554.37 -4.59E-05 8.44E-05

55.914 -1677.46 3134.39 -5.54E-05 1.04E-04

55.914 -1677.46 3134.39 -5.54E-05 1.04E-04

58.764 -1773.04 3327.53 -5.86E-05 1.10E-04

58.764 -1773.04 3327.53 -5.86E-05 1.10E-04

61.614 -1677.18 3133.8 -5.54E-05 1.04E-04

61.614 -1677.18 3133.8 -5.54E-05 1.04E-04

64.464 -1389.88 2553.2 -4.59E-05 8.43E-05

64.464 -1389.88 2553.2 -4.59E-05 8.43E-05

67.314 -911.15 1585.74 -3.01E-05 5.24E-05

67.314 -911.15 1585.74 -3.01E-05 5.24E-05

67.662 -839.58 1441.11 -2.77E-05 4.76E-05

36

Lampiran 4 Lanjutan

Jarak

(m)

Teg. Tekan

(kN/m2)

Teg. Tarik

(kN/m2)

Reg. Tekan Reg. Tarik

67.662 -839.58 1441.11 -2.77E-05 4.76E-05

67.664 -644.87 707.68 -2.13E-05 2.34E-05

67.664 -644.87 707.68 -2.13E-05 2.34E-05

68.864 -423.08 432.1 -1.40E-05 1.43E-05

68.864 -423.08 432.1 -1.40E-05 1.43E-05

68.866 -552.42 860.78 -1.82E-05 2.84E-05

68.866 -552.42 860.78 -1.82E-05 2.84E-05

69.214 -457.99 669.95 -1.51E-05 2.21E-05

69.214 -457.99 669.95 -1.51E-05 2.21E-05

71.964 388.57 -1040.85 1.28E-05 -3.44E-05

71.964 388.57 -1040.85 1.28E-05 -3.44E-05

74.714 1413.31 -3111.76 4.67E-05 -1.03E-04

74.714 1413.31 -3111.76 4.67E-05 -1.03E-04

74.716 1328.07 -2205.9 4.39E-05 -7.29E-05

74.716 1328.07 -2205.9 4.39E-05 -7.29E-05

75.062 1461.95 -2409.35 4.83E-05 -7.96E-05

75.062 1461.95 -2409.35 4.83E-05 -7.96E-05

75.064 1211.71 -1599.13 4.00E-05 -5.28E-05

75.064 1211.71 -1599.13 4.00E-05 -5.28E-05

76.264 1623.73 -2111.07 5.36E-05 -6.97E-05

76.264 1623.73 -2111.07 5.36E-05 -6.97E-05

76.266 1965.8 -3174.99 6.49E-05 -1.05E-04

76.266 1965.8 -3174.99 6.49E-05 -1.05E-04

76.614 2122.39 -3412.96 7.01E-05 -1.13E-04

76.614 2122.39 -3412.96 7.01E-05 -1.13E-04

79.6765 3632.45 -5707.67 1.20E-04 -1.89E-04

PT. TATA GUNA PATRIA KSO

Jalan Tol Bogor Ring Road

WIKA-SD-BRR-STR-BG-

REF.

Aries F, STTatang

SHOP DRAWING

CATATAN :

- semua ukuran dalam mm kecuali disebutkan lain.

- mutu beton box girder kelas A1 = K-500

NAMA PROYEK

PEMBANGUNAN JALAN TOL

BOGOR RING ROAD SEKSI IIA

(Ruas Kedung Halang - Kedung Badak)

(STA. 3+300 - STA. 5+915)

JUDUL GAMBAR

STATUS GAMBAR

NO. REVISI TANGGAL KETERANGAN

MENGETAHUI

Ir. George IMP Manurung

Pimpinan Proyek

DIPERIKSA & DISETUJUI OLEH

Ir. Agus Budi Satriawan

Resident Engineers

DIAJUKAN OLEH

Ir. Iskandar Purba, MT

General Superintendent

DIGAMBAR OLEH DIPERIKSA OLEH

JUMLAH GAMBAR NOMOR GAMBAR

SKALA GAMBAR

DRAINAGE ENGINEER STRUCTURE ENGINEER

GEODETIC ENGINEER QUANTITY ENGINEER

MARGA SARANA JABARJALAN TOL BOGOR RING ROAD

LAYOUT SPAN P7 - P8

TOP PLAN



WIKA-SD-BRR-STR-BG-

REF.

Aries F, STTatang

SHOP DRAWING

CATATAN :



NAMA PROYEK




(STA. 3+300 - STA. 5+915)

JUDUL GAMBAR

STATUS GAMBAR


MENGETAHUI


Pimpinan Proyek



Resident Engineers

DIAJUKAN OLEH





SKALA GAMBAR




LAYOUT SPAN P7 - P8

BOTTOM PLAN



WIKA-SD-BRR-STR-BG-

REF.

Aries F, STTatang

SHOP DRAWING

CATATAN :



NAMA PROYEK




(STA. 3+300 - STA. 5+915)

JUDUL GAMBAR

STATUS GAMBAR


MENGETAHUI


Pimpinan Proyek



Resident Engineers

DIAJUKAN OLEH





SKALA GAMBAR




TENDON SPAN P7 - P8

TOP PLAN



WIKA-SD-BRR-STR-BG-

REF.

Aries F, STTatang

SHOP DRAWING

CATATAN :



NAMA PROYEK




(STA. 3+300 - STA. 5+915)

JUDUL GAMBAR

STATUS GAMBAR


MENGETAHUI


Pimpinan Proyek



Resident Engineers

DIAJUKAN OLEH





SKALA GAMBAR




TENDON SPAN P7 - P8

BOTTOM PLAN



WIKA-SD-BRR-STR-BG-

REF.

Aries F, STTatang

SHOP DRAWING

CATATAN :



NAMA PROYEK




(STA. 3+300 - STA. 5+915)

JUDUL GAMBAR

STATUS GAMBAR


MENGETAHUI


Pimpinan Proyek



Resident Engineers

DIAJUKAN OLEH





SKALA GAMBAR




TENDON SPAN P7 - P8

EXTERNAL PLAN

1.

2.

3.

4.

5.

6. 12.

11.

10.

9.

8.

7.

14.

15.

16.

17.

13.

KETERANGAN

PERENCANA :

INSTITUSI :

JUDUL SKRIPSI :

SKALA

PEMBIMBING :

SATUAN :

KET. GAMBAR

NO. GAMBAR :

Adam Pahlevi Chamsudi(F44100013)

Departemen Teknik Sipil dan

Lingkungan

Distribusi Tegangan-Regangan Pada

Tahap Konstruksi Struktur Atas Jalan

Layang Tol BORR (Bogor Outer Ring

Road) Seksi IIA Span P6-P12

1 :100

Tahapan

Konstruksi

Muhammad Fauzan, S.T, M.T

mm

Lampiran 6

(Hal 42)

D:\logo-ipb.png

TTD :

43

RIWAYAT HIDUP

Adam Pahlevi Chamsudi lahir di Tangerang, 11 Desember

1993 dari pasangan Bapak Achmad Chamsudi dan Ibu

Wismania, sebagai anak kedua dari tiga bersaudara. Jenjang

pendidikan penulis dimulai di SD Negeri Batan Indah (1999 –

2005), kemudian melanjutkan ke SMP Negeri 02 Cisauk (2005 –

2008), dan menamatkan SMA di SMA Negeri 03 Kota

Tangerang Selatan pada tahun 2010. Pada tahun yang sama

penulis diterima di Institut Pertanian Bogor dengan Program

Studi Teknik Sipil dan Lingkungan, Departemen Teknik sipil dan Lingkungan,

Fakultas Teknologi Pertanian.

Selama masa studi di IPB, penulis aktif dalam berbagai organisasi seperti menjadi

panitia ICEF (Indonesia Civil and Environmental Engineering Festival) divisi

Sponsorship pada tahun 2012 dan 2013, panitia PONDASI (Pekan Orientasi

Mahasiswa Baru) pada tahun 2013, dan pengurus HIMATESIL (Himpunan

Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan) periode 2013-2014. Selain itu, penulis

juga memiliki beberapa prestasi akademik seperti menjadi asisten mata kuliah Ilmu

Ukur Tanah pada tahun 2013, serta terpilih sebagai penerima beasiswa PPA-BBM

pada tahun 2012, 2013, dan 2014. Pada bulan Juni – Agustus 2013 penulis

melaksanakan Praktik Lapangan (PL) di PT. Wijaya Karya (Persero) Tbk., Proyek

Jalan Layang Tol Bogor Outer Ring Road (BORR) Seksi IIA, Bogor, Jawa Barat.

Sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknologi

Pertanian, Institut Pertanian Bogor, penulis telah melaksanakan penelitian dan

penyusunan skripsi yang berjudul “Distribusi Tegangan-Regangan Pada Tahap

Konstruksi Atas Jalan Layang Tol BORR (Bogor Outer Ring Road) Seksi IIA Span

P6-P12” dibimbing oleh Muhammad Fauzan, S.T, M.T.

distribusi tegangan-regangan pada tahap … · 1 dimensi box girder 12 . 2 dimensi kolom 13 . 3...

Documents