Teori Pada Perhitungan Beton

Beton merupakan material konstruksi yang komposisinya terdiri dari Semen, agregat kasar, agregat halus, Pasir dan bahan tambahan lainnya. Pemakaian beton untuk konstruksi telah berkembang pesat, mengingat bahan-bahan pembentuknya yang mudah terdapat di negara Indonesaia. 

Pada teori perencanaan beton di Indonesia lazimnya digunakan teori elastisitas, dimana angka ekivalen n adalah tetap dimana diambil besaran n yaitu 15 dengan mutu beton fʼc = 225 kg/cm2 dan kwalitas besi fs = 1200 kg/cm2.

Dengan kemajuan teknik pembuatan beton yang lebih baik terutama pada proyek-proyek besar, maka dalam perkembangannya telah dibuat mutu dengan kwalitas beton yaitu fʼc = 600 kg/cm2. 

1. Teori Elastisitas Beton;

2. Teori Ultimate Beton;

3. Teori Beton Pratekan.

Penjelasan dari masing-masing teori perhitungan beton sebagai berikut :

1. Teori Elastisitas Beton

Teori perhitungan beton dengan cara Elastisitas secara tepat, harusla menggunakan angka Ekivalen "n" yang sesuai dengan kwalitas dari masing-masing beton dan besi yang akan dipakai.

 

2. Teori Ultimate Beton

Perhitungan beton dengan cara Ultimate ( Ultimate Strength Design ) didasarkan atas timbulnya kehancuran ( failure ) yaitu akan adanya terjadi kehancuran ( failure ) bila tegangan pada besi telah mencapai tegangan leleh (fy) yield stress  dan tegangan beton telah mencapai tegangan hancur (fʼc).

Dalam perhitungan perencanaan, untuk mencegah adanya kehancuran, maka perlu adanya usaha untuk menaikkan beban yang harus dipikul oleh suatu bagian konstruksi. Beban-Beban ini antara lain : Beban Sendiri (Dead load ; D.L) Beban Gerak (Live Load:L.L), Beban Angin (Wind Load) dan Beban Gempa (earthquake) atau beban lainnya. Cara menaikkan beban-beban tersebut yaitu dengan cara menggunakan Faktor Keamanan (factor of safety) konstruksi yang menjamin pencegahan kehancuran dimaksud.  

Jadi cara perhitungan ini jelas telah melampaui daerah elastisitas (proportional point) dan dengan sendirinya tidak mengenal lagi yang dinamakan angka ekivalen n.  

A. Beberapa anggapan yang digunakan dalam penentuan pada perencanaan teori ultimate adalah sebagai berikut :

1. Beton tidak menerima gaya tarik, sehingga semua gaya tarik dipikul oleh besi;

2. Sebelum pada saat memikul lentur akibat pembebanan, semua penampang tetap datar (Theorema Bernoulli);

3. Jika telah mendekati ultimate strength, maka diagram tegangan dan spesifik ulur tidak lagi proportional;

4. Tegangan serat maximum (The maximum fibre stress) akibat suatu lentur diambil sama dengan kekuatan prisma beton;

5. Tegangan tarik dan tejan yang timbul pada besi tidak boleh melebihi tegangan lelehnya (fy).

B. Suatu bangunan konstruksi dikatakan sudah hancur akibat suatu pembebanan apabila :

1. Tegangan tekan pada bagian konstruksi tersebut telah mencapai kekuatan kehancuran = fʼc;

2. Tegangan tarik pada bagian besi yang dipikulnya telah mencapai tegangan lelehnya (fy). 

Bedasarkan hal-hal tersebut diatas, maka ada 3 (tiga) kemungkinan timbulnya kehancuran (failure) yaitu :

1. Apabila yang tercapai lebih dulu tegangan leleh (fy) minimum besi, maka konstruksi bangunan ini disebut "under reinforced".

2. Apabila yang tercapai lebih dulu tegangan hancur (fʼc) beton (The crushing strength of concrete), maka konstruksi ini disebut "over reinforced".

3. Apabila terjadi tegangan hancur beton dan tegangan leleh besi tercapai pada saat bersamaan, maka konstruksi ini disebut dengan "balanced reinforced".

3. Teori Beton Pratekan

Beton Pratekan adalah suatu konstruksi beton dimana bila  pada konstruksi beton diberi tekanan dengan gaya khusus, maka beton akan tertekan, sehingga disaat konstruksi diberi beban/tekanan, tegangan tarik tidak akan timbul.

A. Jenis Beton Pratekan

Beton Pratekan terditi atas 2 (dua) jenis yaitu :

1. Konstruksi Beton Pratekan Penuh;

2. Konstruksi Beton Pratekan Terbatas.

Penjelasan dari masing-masing Jenis beton Pratekan sebagai berikut :

1. Konstruksi Beton Pratekan Penuh adalah kontruksi beton sewaktu diberi beban maximum tidak akan timbul tegangan tarik.

2. Konstruksi Beton Pratekan Terbatas yaitu konstruksi beton dimana setelah dibebani tekanan maximum masih timbul tegangan-tegangan tarik sampai pada batas-batas tertentu. Tegangan tarik ini biasanya tipikul oleh pembesian biasa.

B. Bagian Dalam Penampang Beton Pratekan

1. Penampang Beton Pratekan, terdapat dua daerah yaitu daerah tekan dan daerah tarik pratekan.

a. Daerah Tekan adalah daerah dimana saat konstruksi dibebani, menerima tegangan tekan, sungguhpun tidak diberikan gaya pratekan;

b. Daerah tarik pratekan adalah daerah yang apabila tidak diberi pratekan, ddan apabila diberi beban akan mengalami tegangan tarik.

2. Penampang pembesian beton pratekan, terdapat dua macam pembesian yaitu kabel pratekan dan pembesian biasa.

a. Kabel pratekan terdiri dari kawat-kawat baja bermutu tinggi yang merupakan bagian utama pembangkit gaya pratekan;

b. Pembesian biasa adalah besi beton biasa yang memikul bagian-bagian yang tidak diberi pratekan.

Demikianlah penjelasan singkat tentang Teori Perhitungan Beton. Terimah kasih.

Baca Artikel...

Perencanaan Teknik DED Jembatan

Pengertian jembatan secara umum yaitu suatu konstruksi yang berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan atau struktur penghubung transportasi yang terputus akibat adanya rintangan-rintangan seperti alur sungai, lembah yang dalam, jalan raya, jalan kereta api dan saluran irigasi. 

Pelaksanaan Perencanaan Teknik DED Jembatan harus dilaksanakan oleh Konsultan yang berkompeten agar dihasilkan laporan Data yang teliti dan Desain Gambar yang akurat  serta diharapkan hasil dari perencanaan jembatan dapat menjadi acuan pembangunan oleh Dinas terkait. 

Prinsip yang harus diperhatikan oleh konsultan pada saat pelaksanaan perencanaan Teknik DED Jembatan antara lain :

1. Konsultan Perencana bertanggung jawab penuh pada hasil perencanaannya, termasuk apabila menggunakan produk   standar suatu komponen struktur jembatan yang dibuat pihak lain, kecuali bila dapat menunjukkan sertifikat   kelayakan yang diterbitkan oleh lembaga yang berwenang di bidang jembatan untuk komponen tersebut. Pertanggung jawaban harus dinyatakan dengan cara menandatangani setiap lembar gambar rencana dan setiap dokumen pelaporan perhitungan atau analisis yang mendukungnya.

2. Hasil perencanaan dan perhitungan harus disetujui dan disahkan oleh instansi yang berwenang,  seperti Departemen Pekerjaan Umum atau Dinas Pekerjaan Umum di daerah. Bila perlu dapat dimintakan untuk diteliti banding atau diverifikasi oleh pihak ketiga yang independen, sebelum dilakukan persetujuan dan pengesahan oleh instansi yang berkompeten.

3. Konsultan Perencana mengikuti ketentuan-ketentuan yang ditetapkan dalam kriteria perencanaan

4. Perencanaan harus memperhatikan rencana tata guna lahan di lokasi rencana jembatan, beserta kendala alinyemen dan kendala lintasan di bawahnya, agar didapat suatu hasil rancangan geometrik, bentuk dan cara pelaksanaan konstruksi yang optimal.

5. Perencanaan harus berdasarkan hasil survey dan penyelidikan, yang memberikan informasi yang  jelas dan akurat mengenai kondisi lapangan di lokasi rencana jembatan, dan kondisi teknis lainnya yang mendasari kriteria perencanaan. 

6. Hal lain yang perlu diperhatikan dalam Perencanaan jembatan yaitu harus memperhatikan      ketersediaan material dan peralatan di sekitar lokasi jembatan agar diperoleh rancangan jembatan yang praktis dan ekonomis. 

Secara garis besar Perencanaan jembatan di pengaruhi oleh : 

a. Kondisi Geometrik Lintasan Jembatan

b. Kondisi Geologi Lintasan Jembatan

c. Kondisi Hidrologi Lintasan Jembatan

d. Umur Rencana Jembatan

e. Beban Lalu-lintas Rencana Jembatan.

f. Kondisi cuaca dan angin lokasi jembatan.

g. Daerah gempa lokasi jembatan.

h. Estetika jembatan (bila di perlukan/jembatan tengah kota)

STRUKTUR JEMBATAN

Secara umum struktur jembatan terbagi menjadi 3 (tiga) bagian utama yaitu Struktur Atas (Superstructures) ,Struktur Bawah (Substructures) dan Pondasi.

A. Struktur Atas Jembatan meliputi :

    1. Trotoar :

        a. Sandaran dan tiang sandaran 

        b. Peninggian trotoar (Kerb)

        c. Slab lantai trotoar

    2. Slab lantai kendaraan

    3. Gelagar (Girder)

    4. Balok diafragma

    5. Ikatan pengaku (ikatan angin, ikatan melintang)

    6. Tumpuan (Bearing)

B. Struktur Bawah Jembatan meliputi :

    1. Pangkal Jembatan (Abutment)

       a. Dinding belakang (Back wall)

       b. Dinding penahan (Breast wall)

       c. Dinding sayap (Wing wall)

       d. Oprit, plat injak (Approach slab)

       e. Konsol pendek untuk jacking (Corbel)

       f. Tumpuan (Bearing)

2. Pilar Jembatan (Pier)

    a. Kepala pilar (Pier Head)

    b. Pilar (Pier), yg berupa dinding, kolom, atau portal,

    c. Konsol pendek untuk jacking (Corbel)

    d. Tumpuan (Bearing)

3. Pondasi

    Berdasarkan sistimnya, pondasi Abutment atau Pier jembatan dapat dibedakan menjadi 

    beberapa macam jenis, antara lain :

    1. Pondasi telapak (spread footing)

    2. Pondasi sumuran (caisson)

    3. Pondasi tiang (pile foundation)

       a. Tiang pancang kayu (Log Pile)

       b. Tiang pancang baja (Steel Pile)

       c. Tiang pancang beton (Reinforced Concrete Pile)

       d. Tiang pancang beton prategang pracetak (Precast Prestressed Concrete Pile), spun pile,

       e. Tiang beton cetak di tempat (Concrete Cast in Place), borepile, franky pile.

       f. Tiang pancang komposit (Compossite Pile)

Pokok-Pokok Perencanaan

Perencanaan jembatan dapat dilakukan menggunakan dua pendekatan dasar untuk menjamin keamanan struktural yang diizinkan, yaitu Rencana Tegangan Kerja (WSD) dan Rencana Keadaan Batas (Limit State). Struktur jembatan yang berfungsi paling tepat untuk suatu lokasi tertentu adalah yang paling baik memenuhi pokok-pokok perencanaan berikut ini :

1. Kekuatan dan stabilitas struktur

2. Kenyamanan bagi pengguna jembatan

3. Ekonomis

4. Keawetan dan kelayakan jangka panjang

5. Kemudahan pemeliharaan

6. Estetika

Dampak lingkungan pada tingkat yang wajar dan cenderung minimal Untuk memenuhi pokok-pokok perencanaan tersebut, persyaratan dalam perencanaan harus dipenuhi sesuai dengan ketentuan Peraturan perencanaan Jembatan BMS ’92 sebagai berikut :

1. Persyaratan umum perencanaan

2. Persyaratan Analisa Struktur

3. Persyaratan Perencanaan Pondasi

4. Persyaratan Perencanaan Elemen Struktur Jembatan

Agar tingkat standar kualitas perencanaan tertentu sesuai persyaratan dapat dicapai, maka panduan atau Manual Perencanaan Jembatan (Bridge Design Manual) BMS ’92 harus menjadi pegangan dalam menetapkan :

1. Metodologi Perencanaan

2. Pemilihan dan Perencanaan Struktur Jembatan

3. Perencanaan Elemen Struktur Jembatan

4. Perencanaan Pondasi, Dinding Penahan Tanah dan Slope Protection dan lain sebagainya

Dalam perencanaan jembatan ada beberapa kriteria-kriterian yang harus dilaksanakan antara lain :

1. Peraturan-peraturan yang di pergunakan

2. Mutu material yang dipergunakan

3. Metode dan Asumsi pada perhitungan

4. Metode pengumpulan data lapangan

5. Metode dan asumsi dalam menentukan tipe struktur jembatan yaitu struktur atas, struktur bawah 

    dan pondasi.

6. Metode pengujian pondasi

7. Program komputer yang dipergunakan dan validasi kehandalan yang dinyatakan dalam bentuk 

    bench mark terhadap contoh studi.

Peraturan-Peraturan Perencanaan Jembatan 

Peraturan-Peraturan yang digunakan pada saat pelaksanaan perencanaan teknik DED jembatan 

meliputi :

1. Perencanaan Struktur Jembatan 

    Konsultan Perencana dalam merencana jembatan harus mengacu kepada :

    a. Peraturan Perencanaan Jembatan (Bridge Design Code) BMS ’92

    b. Manual Perencanaan Jembatan (Bridge Design Manual) BMS ’92

    c. Peraturan lain yang relevan dan disetujui oleh pemberi tugas, antara lain:

       1. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan, SNI (Design Standard of Earthquake               Resistance of Bridges)

       2. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan Jalan Raya (SK.SNI T-14-1990-0.3)

       3. Pembebanan untuk Jembatan RSNI 4

       4. Peraturan Struktur Beton untuk Jembatan, RSNI

       5. Perencanaan Struktur Baja untuk Jembatan, ASNJ4

2. Perencanaan Jalan Pendekat/Oprit   

    Selain harus diperhitungkan struktur jembatan, konsultan perencana harus memperhitungkan 

    Jalan dan oprit jembatan, dimana peraturan harus mengacu kepada :

    a. Standar perencanaan jalan pendekat jembatan (Pd T-11-2003)

    b. Tata Cara Perencanaan Geometrik Jalan Antar Kota, No.038/T/BM/1997

    c. Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya dengan Metoda Analisa

    d. Komponen SNI 1732-198

Demikianlah penjelasan tentang perencanaan teknik DED jembatan, semoga bermanfaat. Terimah kasih.

Baca Artikel...

Proses Pelaksanaan Stressing PCI Girder Pada Jembatan

Pekerjaan Stressing Balok Girder

Tahap - tahap proses pekerjaan Stressing balok girder adalah sebagai berikut :
1. Install Strand

Instalasi Strand dipilih cara yang paling efisien dan ekonomis. Untuk simple girder biasanya digunakan dengan cara manual karena girder tersebut relatif pendek. Strand yang keluar dari angkur dan belum distressing atau sebagian telah distressing, untuk waktu lebih dari 3 minggu, sebaiknya ujung kawat untaian yang terbuka tersebut diberi pembungkus untuk melindungi korosi dan untuk pengaman dari kerusakan lain.

                                                        Gambar 1. Install Strand

2. Pemasangan Wedge Plate

Wedge Plate dipasang setelah instalasi strand selesai dan segera akan dilakukan stressing. Wedge Plate dikirim ke site dengan material pencegah karat, misalnya dilumuri sejenis minyak/oli.
Persiapan pemasangan wedge plate adalah :
-  Buka pelindung strand di bagian ujung.
-  Periksa panjang stressing
-  Stressing lenght harus bersih dan serpihan beton yang akan menghalangi masuknya strand ke dalam wedge plate.
-  Posisi strand tidak boleh saling bersilangan yang dapat mengakibatkan strand terjepit waktu stressing.

                                                       Gambar 2. Pemasangan Wedge Plate

3.Pemasangan Wedges/baji
Wedges dipasang sesaat sebelum dilakukan pekerjaan stressing. Prosedur yang dipakai untuk pemasangan wedges pada wedge plate:
a. Tekan wedge plate sampai menyentuh casting
b. Tékan wedges dengan tangan ke dalam lubang wedge plate
c. Kencangkan posisi wedge dengan memukul wedges biasanya menggunakan pipa besi.

                                           Gambar 3. Wadges Plate dan Wadges/Baji

 Penting : setelah wedge plate dan wedges terpasang, periksa semua wedges   telah terpasang dengan baik dan tidak ada yang kendur.

4. Proses Stressing Balok Girder
Struktur beton balok girder yang akan distresssing harus mencapai minimum kuat tekan karakteristik yang disyaratkan oleh konsultan perencana yaitu Kelas A-1 (K-450).

Stressing dilakukan atas perintah penyedia jasa dan dengan persetujuan konsultan pengawas. Sebelum dilakukan stressing sub-penyedia jasa pekerjaaan prestressing harus mangajukan perhitungan elongasi dan jacking force untuk mendapat persetujuan konsultan pengawas sebagai acuan untuk pelaksanaan. Selama pelaksanaan stressing harus dihadari oleh direksi atau wakilnya.

Stressing harus dilakukan oleh petugas yang berpengalaman dan mempunyai pengetahuan yang baik terhadap alat-alat yang digunakan. Kabel harus ditarik pada ujung dan gaya jack yang ditentukan oleh gambar kerja atau instruksi direksi. Tidak boleh ada kabel yang di tarik sebagian, lalu ditinggalkan kecuali atas petunjuk gambar kerja atau direksi.

Tegangan pada kabel harus diukur dari perpanjangan kawat untaian (elongasi) dan selama proses penarikan dapat dikendalikan dengan pembacaan alat ukur tekanan. Alat ukur tekanan menunjukkan gaya yang telah diberikan ke tendon sementara elongasi berfungsi scbagai counter check. Elongasi yang terjadi harus berada dalam interval yang dlijinkan yaitu antara -7% sampai +7% (sesuai ACT 318 psl 18.18 dan SK SNI T- 15.1991 psl. 3.1 1.1 8).

Apabila hasil stressing yang dilakukan tidak memenuhi toleransi yang disyaratkan, hal-hal yang harus dilakukan adalah:
a.Jika basil elongasi secara grafis masih lebih besar dan +7%, maka dilakukan lift-off atau memeriksa gaya yang bekerja pada angkur kemudian dibandingkan dengan gaya angkur hasil perhitungan. Jika masih belum memenuhi maka harus di release dan dilakukan penarikan ulang.
b.Jika hasil elongasi secara grafis lebih kecil dari -7%, maka dilakukan penarikan tambahan sampai batas gaya jacking force yang disyaratkan

Tahap – tahap pekerjaan stressing metode DSI
a. Pasang Jack force dengan perlengkapanya;
b. Nyalakan jack  force, hal ini menandakan dimulai proses stressing;
c. Proses pengukuran perpanjangan strand dimulai pada pressure 50 MPa,
d. Tiap kelipatan 50 MPa ukur perpanjangan strand;
e. Pada pressure 150 MPa di ceck beda panjang strand gunanya untuk kontrol;
f. Pressure strand dengan jack force sampai 382,60 MPa. Pressure 382,60 MPa
   didapat dari data dan perhitungan sub penyedia jasa sebelum melaksanakan pekerjaan stressing balok girder;
g. Setelah semua selesai baru hitung elongasi dari tiap lubang girder;
h. Lanjutkan urutan seperti diatas pada lubang girder lainya.

                                         Gambar 4. Proses Stressing Balok Girder

Demikianlah Proses Pelaksanaan Stressing PCI Balok Girder Pada Jembatan. Semoga bermanfaat.

Sumber : http://wishnewtech.blogspot.co.id/2014/09/proses-pelaksanaan-stressing-pci-girder.html

Baca Artikel...