< Previous 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 443 pengaku lateral diabaikan. Contoh Gambar 9.14. berikut menunjukkan jembatan yang hanya mempunyai dua gelagar dengan jarak 5.7 m dan ketebalan geladak slab beton pratekan 320 mm. Gambar 9.13. Gelagar grillage: (a) sistem one-degree indeterminate, dan (b) sistem statika determinan Sumber: Chen & Duan, 2000 Gambar 9.14. Jembatan Chidorinosawagawa Sumber: Chen & Duan, 2000 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 444 Gelagar Kotak (box girder) Jembatan gelagar kotak tersusun dari gelagar longitudinal dengan slab di atas dan di bawah yang berbentuk rongga (hollow) atau gelagar kotak. Tipe gelagar ini digunakan untuk jembatan bentang panjang. Bentang sederhana sepanjang 40 ft (+ 12 m) menggunakan tipe ini, tetapi bentang gelagar kotak beton bertulang lebih ekonomis pada bentang antara 60 – 100 ft (+ 18 – 30 m) dan biasanya didesain sebagai struktur menerus di atas pilar. Gelagar kotak beton prategang dalam desain biasanya lebih menguntungkan untuk bentang menerus dengan panjang bentang + 300 ft (+ 100 m). Keutamaan gelagar kotak adalah pada tahanan terhadap beban torsi. Pada kondisi lapangan dimana tinggi struktur tidak terlalu dibatasi, penggunaan gelagar kotak dan balok T kurang lebih mempunyai nilai yang sama pada bentang 80 ft (+ 25 m). Untuk bentang yang lebih pendek, tipe balok T biasanya lebih murah, dan untuk bentang yang lebih panjang, lebih sesuai menggunakan gelagar kotak. Bentuk struktur gelagar kotak diperlihatkan pada Gambar 9.15. Gelagar kotak merupakan bagian tertutup sehingga mempunyai ketahanan puntir yang tinggi tanpa kehilangan kekuatan menahan lendut dan geser. Selain itu, gelagar datar merupakan bagian terbuka yang secara efektif menahan lendut dan geser. Ortotropik dek, plat baja dengan pengaku membujur dan melintang sering digunakan untuk geladak pada gelagar kotak atau struktur dinding tipis pada slab beton untuk jembatan bentang panjang. Gambar 9.15. Gelagar kotak; (a) dengan gelagar beton bertulang, dan (b) dengan steel deck Sumber: Chen & Duan, 2000 Puntiran ditahan dalam dua bagian, yaitu puntir murni dan puntir tersembunyi. Ketahanan puntir murni untuk gelagar profil I bisa diabaikan. Untuk bagian tertutup seperti gelagar kotak, puntir murni harus dipertimbangkan, sesuai untuk jembatan lengkung atau jembatan bentang panjang. Di sisi lain, puntir tersembunyi untuk bagian kotak bisa diabaikan. 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 445 Gelagar profil I mempunyai ketahanan tersembunyi tetapi tidak sebesar puntir murni pada bagian tertutup. D. Jembatan beton bertulang Gambar 9.16. menunjukkan jenis bagian beton bertulang yang biasa digunakan pada superstruktur jembatan jalan raya. Gambar 9.16. Tipikal potongan superstruktur jembatan beton bertulang; (a) solid slab, (b) balok T, dan (c) gelagar kotak Sumber: Chen & Duan, 2000 Slab Slab beton bertulang merupakan supersturktur jembatan yang paling ekonomis untuk bentang sekitar 40 ft / 12.2 m. Slab mempunyai detail yang sederhana, formwork standar, rapi, sederhana, dan tampilan menarik. Umumnya bentang berkisar antara 16 -44 ft (4.9 – 13.4 m) dengan perbandingan ketebalan dan bentang struktur 0.06 untuk bentang sederhana dan 0.045 untuk bentang menerus. Balok T ( gelagar dek) Balok T seperti yang terlihat pada Gambar 9.16.b, ekonomis untuk bentang 40 – 60 ft (12.2 – 18.3 m) tetapi untuk jembatan miring memerlukan formwork yang rumit. Perbandingan tebal dan bentang struktur adalah 0.07 untuk bentang sederhana dan 0.065 untuk bentang menerus. Jarak antar gelagar pada jembatan balok-T tergantung pada lebar jembatan secara 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 446 keseluruhan, ketebalan slab, dan biaya formwork sekitar 1.5 kali ketebalan struktur. Jarak yang umum digunakan antara 6 – 10 ft ( 1.8 – 3.1 m). Gelagar kotak cast-in-place Gelagar kotak seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9.16.c. sering digunakan untuk bentang 50 – 120 ft (15.2 – 36.6 m). Formwork untuk struktur miring lebih sederhana daripada untuk balok-T. Terkait dengan pembelokan akibat beban mati, penggunaan gelagar sederhana beton bertulang melebihi bentang 100 ft (30.5 m) atau lebih menjadi tidak ekonomis. Perbandingan tebal dan bentang struktur umumnya 0.06 untuk bentang sederhana dan 0.55 untuk bentang menerus dengan ruang gelagar 1.5 kali ketebalan struktur. Ketahanan puntir gelagar kotak yang besar membuat gelagar tersebut dapat digunakan untuk bentuk lengkung seperti lereng pada jalan. Garis lengkung yang lembut menjadi hal yang menarik pada kota metropolitan. E. Jembatan Beton Prestress / pratekan Beton pratekan dengan bahan berkekuatan tinggi merupakan alternatif menarik untuk jembatan bentang panjang. Bahan ini dipergunakan secara luas pada struktur jembatan sejak tahun 1950-an. Slab Gambar 9.17. menunjukkan standar tipe-tipe slab precast beton pratekan. Jika slab cast-in-place pratekan lebih mahal dari pada slab beton bertulang, slab precast beton pratekan lebih ekonomis apabila digunakan untuk beberapa bentang. Umumnya bentangan berkisar antara 20 – 50 ft (6.1 – 15.2 m). Perbandingan tebal dan bentangnya 0.03 baik untuk bentang sederhana maupun menerus. Gelagar I - precast Gambar-gambar 9.18; 9.19; dan 9.20. menunjukkan standar tipe-tipe balok-I, gelagar-I, dan Gelagar Bulb-Tee. Bersaing dengan gelagar baja, umumnya lebih mahal dibanding beton bertulang dengan perbandingan tebal dan bentang yang sama. Formwork lebih rumit, terutama untuk struktur miring. Bagian ini dapat diaplikasikan untuk bentang 30-120 ft (9.1 – 36.6 m). Perbandingan tebal dan bentang struktur adalah 0.055 untuk bentang sederhana dan 0.05 untuk bentang menerus. 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 447 Gambar 9.17. Potongan FHWA precast prestressed voided; (a) tipikal potongan, dan (b) alternatif kunci geser Sumber: Chen & Duan, 2000 Gambar 9.18. Potongan AASHTO balok I; (a) balok tipe II, III dan IV, dan (b) balok tipe V dan VI Sumber: Chen & Duan, 2000 Dimensi penampang Properti penampang Jarak bentang, ft (m) Lebar B, in. (mm) Tinggi D, in. (mm) D1, in. (mm) D2, in. (mm) A, in.2 (mm2106) Ix, in.4 (mm4109) Sx, in.3 (mm3106) 25 (7.6) 48 (1,219) 12 (305) 0 (0) 0 (0) 576 (0.372) 6,912 (2.877) 1,152 (18.878) 30-35 (9.1-10.7) 48 (1,219) 15 (381) 8 (203) 8 (203) 569 (0.362) 12,897 (5.368) 1,720 (28.185) 40-45 (12.2-13.7) 48 (1,219) 18 (457) 10 (254) 10 (254) 628 (0.405) 21,855 (9.097) 2,428 (39.788) 50 (15.2) 48 (1,219) 21 (533) 12 (305) 10 (254) 703 (0.454) 34,517 (1.437) 3.287 (53.864) 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 448 Gambar 9.19. Caltrans precast standard ‘‘I’’-girder Sumber: Chen & Duan, 2000 Gambar 9.20. Caltrans precast standard ‘‘Bulb-Tee’’ girder Sumber: Chen & Duan, 2000 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 449 Gelagar Kotak Gambar 9.21. menunjukkan standar tipe kotak precast dan Gambar 9.22. menunjukkan standar precast gelagar ’bathtub’. Dalam bentuk cast-in-place gelagar kotak beton pratekan serupa dengan gelagar kotak beton bertulang konvensional. Untuk bentang struktur 100 – 600 ft (30.5 – 182.9 m) jarak antar gelagar umumnya menggunakan dua kali lipat dari tebal struktur. Perbandingan tebal dan bentang struktur 0.045 untuk bentang sederhana dan 0.04 untk bentang menerus. Bagian ini sering digunakan untuk bentang sederhana lebih dari 100 ft (30.5 m) dan sesuai untuk memperlebar kontrol defleksi. Sekitar 70 – 80 % sistem jembatan jalan raya di California terdiri dari jembatan gelagar kotak beton pratekan. Gambar 9.21. Potongan FHWA precast pretensioned box: (a) tipikal potongan dan (b) alternatif shear key Sumber: Chen & Duan, 2000 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 450 Gambar 9.22. Caltrans precast standard ‘‘bathtub’’ girder Sumber: Chen & Duan, 2000 Segmental Jembatan Beton Pembangunan jembatan beton yang terbagi menjadi beberapa segmen sukses dikembangkan dengan konsep kombinasi pratekan, gelagar kotak, dan konstruksi kantilever. Jembatan gelagar kotak dengan segmen pratekan telah dibangun pertama kali di Eropa Barat pada 1950. Jembatan California’s Pine Valley seperti yang ditunjukkan gambar 9.23. terdiri 3 bentangan 340 ft (103.6 m), 450 ft (137.2 m), dan 380 ft (115.8 m) dengan pier setinggi 340 ft (103.6), merupakan jembatan cast-in-place segmental pertama yang dibangun di Amerika Serikat tahun 1974. Jembatan pratekan segmental dengan segmen pratekan atau cast-in-place dapat diklasifikasikan menurut metode konstruksi menjadi: (1) kantilever penyeimbang, (2) bentang per bentang, (3) pengadaan incremental, dan (4) pentahapan. Pemilihan antara segmen cast-in-place, pratekan atau berbagai metode konstruksi yang lain tergantung pada jenis proyek, kondisi lapangan, batasan lingkungan dan publik, waktu pelaksanaan konstruksi, dan ketersediaan alat. 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 451 Gambar 9.23. Jembatan California’s Pine Valley Sumber: Chen & Duan, 2000 Tabel 9.3. menunjukkan daftar aplikasi segmen jembatan berdasarkan panjang bentangnya. Tabel 9.3. Apliksi tipe jembatan berdasar panjang bentangnya Bentang, ft (m) Tipe jembatan 0-150 (0- 45.7) Gelagar tipe I pretension 100-300 (30.5-91.4) Gelagar kotak cast-in-place posttension 100-300 (30.5-91.4) Kantilever precast-balanced segmental, dengan ketebalan konstan 200-600 (61.0-182.9) Kantilever precast-balanced segmental, dengan ketebalan bervariasi 200-1000 (61.0-304.8) Kantilever cast-in-place segmental 800-1500 (243.8-457.2) Kabel-stay dengan kantilever balanced segmental 1. lingkup pekerjaan dan peraturan bangunan 452 F. Jembatan jaringan baja bergelombang / corrugated stell web bridge Jembatan jaringan baja bergelombang digunakan dalam beton pratekan untuk mengurangi berat dan meningkatkan panjang bentang. Jaringan bergelombang mempunyai kelebihan tidak mengurangi kekuatan axial dengan efek akordion, sehingga kekuatan pratekan di dalam beton menjadi lebih efektif. Sebagai contoh dapat dilihat pada Gambar 9.24. Gambar 9.24. Detail jembatan California’s Pine Valley Sumber: Chen & Duan, 2000 G. Jembatan Rangka Batang (Truss Bridge) Struktur jembatan rangka batang ditunjukkan pada Gambar 9.25. yang menunjukkan jembatan dengan geladak yang berada pada level terendah dari penghubung antar bagiannya. Slab menahan beban hidup didukung oleh sistem balok lantai dan balok silang. Beban disalurkan ke rangka batang utama pada titik sambungan pada setiap sisi jembatan, hingga pada sistem lantai dan akhirnya pada penahan. Penguat lateral, yang juga berbentuk rangka batang, mengkaitkan bagian atas dan bawah penghubung untuk menahan kekuatan horisontal seperti angin dan beban gempa seperti momen torsi/puntir. Rangka portal pada pintu masuk merupakan transisi kekuatan horisontal dari bagian atas ke bagian substruktur. Jembatan rangka batang dapat mengambil bentuk geladak jembatan yang melintasi jembatan. Pada contoh ini, slab beton menjulang ke atas, dan pengikat/penahan goyangan diletakkan di antara elemen vertikal dari dua rangka utama untuk menahan stabilitas lateral. Next >