transit (mrt) jakarta

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6

1

Mass Rapid Transit (MRT) Jakarta merupakan

transportasi massal bermoda kereta yang dibangun dari

koridor utara-selatan dan terdiri dari 21 stasiun, dimana

trase dari stasiun lebak bulus – sampai stasiun

sisingamangaraja merupakan jalan layang. Dalam tugas

akhir ini direncanakan stuktur jalan layang yang mampu

menopang kereta dengan track ganda. Jalan layang ini

didesign sebagai jembatan dan menggunakan box girder

sebagai struktur utama landasan kereta. Perencanaan

menggunakan konstruksi statis tak tentu diatas tiga

perletakan dengan panjang bentang masing-masing 35 m.

Perencanaan jembatan ini dimulai dengan

pengumpulan data dan literatur yang diperlukan dalam

perencanaan. Perencanaan akan mengacu pada SNI T-

12-2004 dan Standar Teknis Kereta Api Indonesia. Pada

tahap awal perencanaan dilakukan preliminary desain

untuk menentukan dimensi struktur utama penampang

box girder berdasarkan bentang jembatan. Selanjutnya

dilakukan perhitungan terhadap struktur sekunder

jembatan seperti: pagar pembatas (sound barrier) yang

nantinya akan berpengaruh terhadap pembebanan

struktur utama jembatan. Analisa pembebanan yang

terjadi diantaranya akibat: berat sendiri, beban mati

tambahan, beban kereta, serta mempertimbangkan

pengaruh terhadap waktu seperti creep dan kehilangan

gaya prategang. Kemudian dari hasil analisa tersebut

dilakukan kontrol tegangan akhir yang terjadi pada

struktur box girder, perhitungan penulangan box, serta

perhitungan kekuatan dan stabilitas box. Beban-beban

dari struktur atas akan ditransfer ke struktur bawah

sehingga desian dimensi pier dan pondasi akan mengikuti

beban yang diterima. Setelah melakukan perhitungan

penulangan pada pier dan pondasi dilakukan kontrol

stabilitas stuktur.

Hasil akhir dari perencanaan ini didapatkan

bentuk dan dimensi penampang box girder, pier, dan

pondasi yang sesuai beserta detail penulangannya. Serta

menentukan letak tendon pada penampang yang

kemudian digambarkan menggunakan program bantu

Autocad. Sehingga struktur utama jembatan mampu

menahan beban-beban yang bekerja pada jembatan dan

didapatkan suatu struktur jembatan yang aman.

Gambar Potongan melintang

Gambar Potongan memanjang

I. PENDAHULUAN

Struktur jalan layang menggunakan box girder

berbentuk trapesium. Manfaat utama box girder adalah

momen inersia yang tinggi dalam kombinasi dengan berat

sendiri yang relatif ringan, karena adanya rongga ditengah

penampang sehingga sangat cocok digunakan untuk struktur

dengan bentang yang panjang.

Beton box girder umumnya dipadukan dengan sistem

pratekan dimana struktur akan selalu bersifat elastik karena

beton tidak pernah mencapai tegangan tarik dan tendon tak

pernah mencapai titik plastisnya.

A. Precast Segmental Box Girder

Precast segmental box girder adalah salah satu

perkembangan penting dalam pelaksanaan konstruksi

jembatan yang tergolong baru dalam beberapa tahun

terakhir. Berbeda dengan sistem konstruksi monolit, sebuah

jembatan segmental box girder terdiri dari segmen-segmen

pracetak maupun cor ditempat yang dipratekan bersama-

sama oleh tendon (Prof. Dr.-Ing. G. Rombach, 2002)[3].

Jembatan segmental seharusnya dibangun seperti

sturktur bentang tunggal untuk menghindari adanya

sambungan kabel post-tension. Sehubungan dengan adanya

eksternal post-tension maka diperlukan tiga macam segmen

yang berbeda (Gambar II.1), diantaranya pier segment,

deviator segment dan standart segment (Prof. Dr.-Ing. G.

Rombach, 2002)[3]:

Gambar Tipe Segmen Box Girder

PERENCANAAN STRUKTUR JALAN LAYANG MASS RAPID

TRANSIT (MRT) JAKARTA

Sibghatullah Mulsy, Prof.Dr.Ir. I Gusti Putu Raka

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111

E-mail: [email protected]


2

B. Balok Pratekan Menerus Statis Tak Tentu

Dalam tugas akhir ini direncanakan jembatan dengan

konstruksi beton pratekan statis tak tentu. Seperti halnya

dengan struktur menerus lainnya, lendutan pada balok

menerus akan lebih kecil dari pada lendutan pada balok

sederhana (diatas dua tumpuan) (T.Y Lin dan Ned H. Burn,

1988)[2]. Kontinuitas pada konstruksi beton prategang

dicapai dengan memakai kabel-kabel melengkung atau lurus

yang menerus sepanjang beberapa bentangan.

C. Metode Konstruksi

Dalam buku berjudul Prestressed Concrete

Segmental Bridges[4], untuk pelaksanaan metode kantilever

membutuhkan adanya tendon-tendon yang berfungsi sebagai

penompang setiap segmen Box Girder. Tendon yang

digunakan terdiri dari dua jenis yaitu “cantilever” tendons

dan “continuity” tendons. Layout tendon dapat dilihat pada

Gambar II.4.

Gambar Tendon layout

(a) Cantilever tendon (b) Continuity tendon

Beberapa metode pelaksanaan konstruksi yang

bisadilakukan dalam pembangunan jembatan ini antara lain

adalah

Metode Falsework

Metode Kantilever (Balanced Cantilever)

II. METODOLOGI

Metodologi dari pengerjaan tugas akhir ini dapat dilihat

pada bagan berikut ini.

III. ANALISA STRUKTUR

A. Perencanaan Strutur Atas

Data Perencaan

Fungsi jalan : Rel kereta double track

Lokasi jalan : Jl. Fatmawati Jakarta

Tipe jembatan: Precast segmental box girder dengan

menggunakan struktur beton pratekan tipe

single box.

Panjang total : 105 m, terdiri dari 3 bentang dengan

panjang bentang masing-masing 35 m.

Metode pelaksanaan : Dengan metode Balance

Cantilever Using Launching

Gantry

Lebar total jembatan : 9,4 m.

Data Bahan

Kuat tekan beton prategang (fc’ ) = 60 MPa

Kuat tekan beton untuk struktur sekunder (fc’ ) = 30 MPa

Mutu baja yang digunakan untuk penulangan box girder

adalah baja mutu (fy) = 400 MPa.

Mutu baja yang digunakan untuk penulangan struktur

sekunder adalah baja mutu (fy) = 240 MPa.


3

Dalam perencanaan ini akan digunakan jenis kabel dan

angkur ASTM A416-74 Grade 270 dengan diameter Ø15,2

mm.

B. Preliminari Design

Profil box girder : bentang 35 meter

Tinggi taksiran : 2 meter

Gambar Dimensi Penampang Box Girder

Lebar : B1 = 4.40 m Tinggi : T1 = 0.25 m

B2 = 0.40 m T2 = 0.22 m

B3 = 2.10 m T3 = 1.00 m

B4 = 0.36 m T4 = 0.28 m

B5 = 0.85 m T5 = 0.25 m

B6 = 0.26 m

C. Perhitungan Momen dan Perencanaan Tendon

Prategang

Perencanaan Tendon Kantilefer (Tahap 1)

Tendon kantilefer dihitung berdasarkan momen yang

didapat akibat berat sendiri box girder. Pada perencanaan

jalan layang ini sistem kantilefer direncanakan untuk dua

tumpuan tengan sedangkan untuk tupuan ujung

menggunakan sistem falsework.

Gambar Pembagian Tahap Pemasangan Tendon Kantilefer

Detail penempatan tendon box girder masing-masing join

dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar detail penempatan tendon pada join 9







Perencanaan Tendon Bentang Menerus

(Tahap 2)

Pada tahap 2 ini jembatan mendapat beban tambahan

berupa beban mati tambahan seperti bantalan, rel, lapisan

beton babat dan pagar, serta beban air hujan. Selain itu juga

akan mendapat beban kereta.

Gambar Grafik Momen Akibat Beban Mati

Permodelan Kombinasi Beban Hidup

Gambar Grafik Momen Envlope 1


4




Gambar Grafik Momen Kombinasi

1 0 0 0 44 Sc 2 11000000 22000000

2 3051740140 125 7197807.71 44 Sc 2 11000000 22000000

3 11564913900 499 15991708.32 44 Sc 2 11000000 22000000

4 17699267850 784 18607658.51 44 Sc 2 11000000 22000000

5 22018132600 983 19829333.26 44 Sc 2 11000000 22000000

6 24899556400 1095 20749943.43 44 Sc 2 11000000 22000000

7 26071748100 1120 21370602.50 44 Sc 2 11000000 22000000

8 25400362350 1060 21672998.96 44 Sc 2 11000000 22000000

9 10097207350 1044 8710632.40 44 Sc 2 11000000 22000000

10 8801769100 885 8528995.67 44 Sc 2 11000000 22000000

11 6900265150 639 8261990.84 44 Sc 2 11000000 22000000

12 3714492100 306 6530608.91 44 Sc 2 11000000 22000000

13 -2811615600 110 4298233.75 44 Sc 2 11000000 22000000

14 -5985677900 430 6576708.39 44 Sc 2 11000000 22000000

15 -10070779150 570 9852711.24 44 Sc 2 11000000 22000000

16 -9993232650 570 9776843.90 25 Sc 2 6250000 12500000

17 -6299397600 430 6921405.02 25 Sc 2 6250000 12500000

18 -4055658000 110 6200053.13 25 Sc 2 6250000 12500000

19 2245996100 398 3496356.49 25 Sc 2 6250000 12500000

20 3835856950 794 3999092.33 25 Sc 2 6250000 12500000

21 6088656100 1034 5289047.84 25 Sc 2 6250000 12500000

22 6460994200 1122 5289038.94 25 Sc 2 6250000 12500000

23 6460994200 1122 5289038.94 25 Sc 2 6250000 12500000

24 5960621400 1034 5177827.62 25 Sc 2 6250000 12500000

25 4882703550 794 5090487.62 25 Sc 2 6250000 12500000

26 2245996100 398 3496356.49 25 Sc 2 6250000 12500000

27 -4055658000 110 6200053.13 25 Sc 2 6250000 12500000

28 -6865165450 430 7543037.22 25 Sc 2 6250000 12500000

29 -11024934450 570 10786205.71 25 Sc 2 6250000 12500000

30 -10666508950 570 10435541.39 44 Sc 2 11000000 22000000

31 -5418383750 430 5953399.17 44 Sc 2 11000000 22000000

32 -2811615600 110 4298233.75 44 Sc 2 11000000 22000000

33 3714492100 306 6530608.91 44 Sc 2 11000000 22000000

34 6900265150 639 8261990.84 44 Sc 2 11000000 22000000

35 9059895100 885 8779122.15 44 Sc 2 11000000 22000000

36 10022526850 1044 8646207.22 44 Sc 2 11000000 22000000

37 25400362350 1060 21672998.96 44 Sc 2 11000000 22000000

38 26071748100 1120 21370602.50 44 Sc 2 11000000 22000000

39 24899556400 1095 20749943.43 44 Sc 2 11000000 22000000

40 22704200800 983 20447200.14 44 Sc 2 11000000 22000000

41 18264494350 784 19201894.49 44 Sc 2 11000000 22000000

42 12146279000 499 16795607.19 44 Sc 2 11000000 22000000

43 3058583550 125 7213948.52 44 Sc 2 11000000 22000000

44 0 0 0 44 Sc 2 11000000 22000000

Jumlah

tendon

F (N) sesuai

VSL

Jenis

TendonF (N) kumulatifMTT (Nmm) e (mm) F (N)Joint

D. Kehilangan Gaya Prategang

Kehilangan gaya prategang total yang terjadi baik pada

tahap kantilefer maupun tahap layan dapat dilihat pada table

berikut ini

Tabel Persentasi Kehilangan Total Pada Tahap Kantilefer Joint Loss (%)

9 12.414

10 12.484

11 12.563

12 12.828

13 13.157

14 13.686

15 14.244

16 14.244

17 13.686

18 13.157

19 12.828

20 12.563

21 12.484

22 12.414

Tabel Persentasi Kehilangan Total Pada Tahap Kantilefer Joint Loss (%)

15/16 15.067

29/30 13.236

E. Penuulangan Box Girder

Penulangan pada box girder dapat dilihat pada table berikut

ini

Tabel kebutuhan tulangan box girder

Tul utama Tul. bagi

Pelat atas D25-200 D25-250

Pelat badan D25-300 D25-250

Tul.geser 4 D20-200

F. Perencanaan Shear Key Pada Join Antar Segmen

Perencanaan joint pada balok segmental diambil

sebagai contoh adalah pada joint 12 yang menghubungkan

segmen 10 dan11. Dengan data sebagai berikut:

H = 2000 mm

ya = 728 mm

yb = 1272 mm

A = 5393400 mm2

I = 2,778 × 1012 mm4

Dimensi masing-masing bidang geser adalah sebagai berikut

Pada sayap = 170 cm × 15 cm

Pada badan atas = 390 cm × 15 cm

Pada badan bawah= 315 cm × 15 cm

Luasan beton yang memikul geser (Ac) pada sambungan :

Ac =(35cm×20cm×12)+ (170×15×2)+(390×15)+(315×15)

= 24.075 cm2 = 2.407.500 mm2

Gambar Letak Pengunci Antar Segmen


5

IV. ANALISA STRUKTUR BAWAH

A. Analisa Gempa

Nilai Spektra Percepatan Ss dan S1

Ss = 0.6 – 0.7 g S1 = 0.25 – 0.3 g

≈ 0.65 g ≈ 0.25 g

Penentuan Nilai Koefisien SD, Fa, Fv SDs dan SD1

Kelas situs = SD (Tanah Sedang)

Koefisien Fa = 1.28

Koefisien Fv = 1.9

SDs = 1.28

SD1 = 0.316

Waktu Getar Alami Fundamental (T)

Menurut SNI 1726-2012 auTCT

Hasil dari perhitungan SAP dan perhitungan yang

disesuaikan SNI didapat hasil 0,34 < 0,375 ( OK ). Sehingga

batasan yang tercantum dalam SNI 1726-2012 terpenuhi.

Kontrol Drift

Untuk kontrol drift dirumuskan sebagai berikut:

hx 02,0

11,00371,0 …..OK

B. Perencanaan Pier

Data umum

Detail perencanaan dimensi pier dapat dilihat pada gambar

berikut

Gambar dimensi Pier

Dimensi : 800 / 1000 mm

Tinggi kolom : 5500 mm

Tebal decking (d’) : 40 mm

Diameter tulangan (D) : 29 mm

Diameter sengkang (D) : 10 mm

Mutu tulangan (fy) : 390 Mpa

Mutu sengkang (fy) : 390 Mpa

Mutu beton (fc’) : 40 Mpa

Perencanaan tulangan

Perhitungan tulangan menggunakan bantuan program

PCACol dengan hasil sebagai berikut

Gambar Out put rasio tulanga dari PCACol

Kebutuhan keseluruhan tulangan pada pier dapat dilihat

pada table berikut ini.

Tabel kebutuhan tulangan pier

Tul.Geser Kolom D10-450 (2kaki)

Tul.Lentur Pier Head 26D29

Tul.Geser Pier Head D10-100 (2kaki)

V. PERENCANAAN PONDASI

A. Data Perencanaan Tiang Pancang

Diameter = 600 mm

Tebal = 100 mm

Kelas = A1

Allowable axial = 235.4 ton

Bending momen crack = 17 tm

Bending momen ultimate = 25.5 tm

B. Daya Dukung Tiang Pancang

Daya dukung tiang pancang dapat dilihat pada table berikut

ini

Tabel Perhitungan Daya DUkung Tiang Pancang DEPTH K QP QS QL P ijin

( m ) ( t / m2 ) ( ton ) ( ton ) ( ton ) ( ton )

0 0.0 0.0 12.0 0.0 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00

1 0.0 0.0 12.0 0.0 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00

2 0.0 0.0 12.0 0.0 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00

3 5.0 5.0 12.0 1.3 0.4 16.96 2.67 19.63 6.54

4 13.0 5.6 12.0 3.6 1.2 19.00 8.29 27.29 9.10

5 7.0 6.0 12.0 4.2 1.4 20.36 13.51 33.87 11.29

6 3.0 6.4 12.0 4.0 1.3 21.71 17.59 39.31 13.10

7 2.0 5.6 12.0 3.8 1.3 19.00 21.21 40.21 13.40

8 7.0 7.0 20.0 4.1 1.4 39.58 26.81 66.39 22.13

9 9.0 10.0 20.0 4.6 1.5 56.55 33.43 89.98 29.99

10 14.0 23.2 20.0 5.5 1.8 131.19 42.50 173.69 57.90

11 41.0 31.4 20.0 8.4 2.8 177.56 64.56 242.12 80.71

12 45.0 39.6 25.0 11.2 3.7 279.92 89.41 369.33 123.11

13 48.0 46.8 25.0 13.9 4.6 330.81 116.51 447.32 149.11

14 50.0 48.6 25.0 16.3 5.4 343.53 145.27 488.80 162.93

15 50.0 50.0 25.0 18.4 6.1 353.43 174.59 528.02 176.01

16 50.0 50.0 25.0 20.2 6.7 353.43 204.39 557.82 185.94

17 50.0 50.0 25.0 21.9 7.3 353.43 234.57 588.00 196.00

18 50.0 50.0 25.0 23.4 7.8 353.43 265.08 618.51 206.17

19 50.0 44.6 25.0 24.7 8.2 315.26 295.88 611.13 203.71

20 50.0 43.3 25.0 25.9 8.6 305.72 326.91 632.62 210.87

21 23.0 41.0 25.0 25.8 8.6 289.81 343.49 633.30 211.10

Jenis

TanahNSPT

Sandy

Clay

ŇP ŇSŇS

/3

Silt

Silty

Clay

C. Perencanaan Poer

Jumlah tiang pancang yang digunakan untuk menopang 1

kolom jembatan sebanyak 4 buah dengan konfigurasi

pemasangan sebagai berikut


6

Gambar Konfigurasi Pemasangan Tiang Pancang

Adapun spesidikasi bahan dan dimensi poer yang digunakan

adalah sebagai berikut

Dimensi Poer = 3300 x 3300 mm2

Dimensi kolom = 1000 x 800 mm2

Mutu beton (f’c) = 40 Mpa

Mutu baja (fy) = 390 Mpa

Diameter tulangan = 29 mm

Selimut beton = 75 mm

Tinggi efektif (d) :

d’ = 1250 – 75 – 28 - ½ x 28 = 1133 mm

Tulangan Lentur pakai = D28-250

Jarak antar tiang pancang = 150 cm

Jarak tiang pancang ke tepi = 90 cm

D. Penulangan Poer

Kebutuhan tulangan Poer dapat dilihat pada table berikut ini

Tabel Kebutuhan Tulangan Poer

Tul.Lentur Poer 7D29 - 125

Tul.Geser Poer D10 - 550

VI. PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Tegangan yang terjadi dikontrol sesuai urutan erection

yaitu kontrol tegangan akibat tahap kantilefer yang

semuanya telah sesuai dengan syarat tegangan saat

transfer yaitu tekan 23,4 MPa dan tarik 0 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 tekan 27 MPa dan tarik 0 MPa.

2. Perhitungan kekuatan dan stabilitas yaitu kontrol momen

retak dan kontrol lendutan telah memenuhi persyaratan

yang ditetapkan. Untuk kontrol torsi tidak diperlukan

tulangan torsi.

3. Lendutan yang terjadi dikontrol pada dua kondisi yaitu

saat transfer pada saat beban yang berpengaruh adalah

beban mati dan gaya pratekan tendon kantilefer, serta

pada saat service yaitu saat beban yang berpengaruh

adalah beban mati tambahan, beban hidup, dan gaya

pratekan tendon kantilefer dan tendon menerus, serta

kehilangan pratekan telah terjadi pada struktur

jembatan.

4. Perhitungan geser didasarkan pada retak geser badan (Vcw)

dan retak geser miring (Vci). Hasil perhitungan Vcw dan

Vci dibandingkan yang paling menentukan untuk

perencanaan tulangan geser.

B. Saran

1. Penggunaan metode pelaksanaan dengan alat launching

gantry sebaiknya dicek pengaruhnya terhadap struktur

jembatan. Besarnya pengaruh tersebut dalam

memberikan tambahan beban pada struktur jembatan

perlu diketahui secara pasti.

2. Kontrol tegangan dan analisa yang didapatkan sebaiknya

dicek terhadap berbagai jenis kombinasi pembebanan

yang sesuai dengan kenyataan di lapangan.

DAFTAR PUSTAKA

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

Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan

Gedung.

[2] Badan Standardisasi Nasional. SNI T-12-2004.

Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan.

[3] Badan Standardisasi Nasional. RSNI 2833-201X.

Perencanaan Jembatan terhadap Beban Gempa.

[4] Departemen Perhubungan Direktorat Jendral

Perkeretaapian. 2006. Standar Teknis Kereta Api

Indonesia untuk Stuktur Beton dan Pondasi.

[5] Lin, T.Y., dan Ned H.Burns. 1988. Desain Struktur

Beton Prategang. Edisi ke 3. Jilid 1. Diterjemahkan oleh:

Daniel Indrawan M.C.E. Jakarta: Erlangga.

[6] Podolny JR, Walter, dan Muller, Jean.M. 1982.

Construction and Design of Prestressed Concrete

Segmental Bridges. United States: John Wiley and Sons,

Inc.

[7] Raju, N. Krishna. 1989. Beton Prategang. Edisi ke 2.

Diterjemahkan oleh: Ir. Suryadi. Jakarta: Erlangga.

[8] Robert Benaim. 2008. The Design of Prestessed

Concrete Bridge Concepts and Principles. London:

Taylor & Francis Group

[9] Rombach, Prof. Dr.-Ing. G. 2002. ”Precast segmental

box girder bridges with external prestressing: Design

and Construction”. Technical University, Hamburg -

Harburg, Germany (Feb)

transit (mrt) jakarta

Documents