Makalah Box Girder2 [PDF]

Citation preview

M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



BAB I PENDAHULUAN



1.1. Latar Belakang Transportasi merupakan salah satu sarana yang digunakan oleh manusia dalam melakukan berbagai interaksi antar manusia sebagaimana halnya mahkluk sosial. Interaksi tersebut dapat berupa interaksi sosial,ekonomi,politik, maupun budaya. Oleh karena itu transportasi tidak dapat dipandang sebelah mata karena hal tersebut akan sangat berpengaruh sekali terhadap kehidupan sekelompok orang tertentu di daerah tertentu. Mengingat pentingnya peran sarana transportasi dalam kehidupan manusia maka diperlukan sarana penunjang transportasi yang baik diantaranya adalah jalan dan jembatan.



Adanya prasarana jalan dan jembatan yang memadai, tentunya akan membawa dampak yang positif terhadap kelancaran proses transportasi dan secara otomatis akan juga memberi dampak terhadap perkembangan dibidang sosial, ekomomi, polotik dan hankam baik secara lokal, regional dan nasional. Semakin padat jalan – jalan oleh pengguna jalan tersebut, kemacetan jelas tidak dapat dihindarkan karena kapasitas jalan yang sudah ada tidak bisa menampung penggunan jalan yang terus meninggkat. Sehingga pemerintah harus membuat solusi untuk mengatasi permasalahan seperti ini. Lahan yang menyempit karena banyaknya bangunan – bangunan sipil dan gedung membuat ide pelebaran jalan sebagai akses tambahan tidak bisa direalisasikan. Oleh karena itu, pembangunan fly over menjadi solusi yang tepat untuk mengatasi permasalahan tersebut. Hal tersebut karena fly over dapat dibangun di atas jalan – jalan yang sudah ada dengan bangunan tambahan seperti pilar yang mampu menopang berat jalan tersebut dan beban – beban lainnya.



1.2. Rumusan Masalah Politeknik Negeri Bandung



1



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



Apa yang dimaksud dengan Fly over? Apa sajakah bagian-bagian dari Fly over? Apa yang dimaksud dengan box girder? Apa keuntungan maupun kekurangan dari box girder? Bagaimana metoda pelaksanaan jembatan yang menggunakan box girder? Apa saja contoh jembatan yang menggunakan box girder di Indonesia? Apa contoh permasalahan penggunaan box girder pada fly over serta bagaimana solusinya?



1.3. Tujuan Tujuan dari pembelajaran mengenai konstruksi bangunan sipil yaitu konstruksi bangunan pada Fly over khususnya pada bagian Box Girder adalah : 1. 2. 3. 4. 5.



Untuk mengetahui pengertian Fly over; Untuk mengetahui bagian-bagian dari Fly over; Untuk mengetahui pengertian box girder; Untuk mengetahui keuntungan maupun kekurangan dari box girder; Untuk mengetahui metoda pelaksanaan jembatan yang menggunakan box



girder; 6. Untuk mengetahui contoh jembatan di Indonesia yang menggunakan box girder; 7. Untuk mengetahui permasalahan penggunaan box girder pada fly over serta bagaimana solusinya. 1.4. Ruang Lingkup Pembahasan Dalam makalah ini, penulis membatasi ruang lingkup pembahasan bagianbagian pada overpass, yaitu pada bagian box girder.



1.5. Metodologi Pengumpulan Data Dalam menyelesaikan makalah ini, penulis mendapatkan informasi dan data-data yang penulis peroleh. Adapun langkah-langkah yang harus dilakukan untuk pengumpulan data dalam pembahasan ini adalah:



Politeknik Negeri Bandung



2



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



1. Melakukan studi literatur, yaitu mencari data atau keterangan yang dibutuhkan dari buku-buku atau teori yang diperoleh dari perkuliahan, serta dari internet. 2. Melakukan diskusi mahasiswa antar anggota atau kelompok lain yang memiliki pengetahuan dan pemahaman yang sesuai dengan hal-hal yang akan dijabarkan. 1.6. Sistematika Pembahasan Untuk mempermudah pemahaman mengenai makalah ini, maka penulis menyajikan laporan ini dalam beberapa bab, yang terdiri dari: BAB I



PENDAHULUAN Menjelaskan mengenai latar belakang, maksud dan tujuan, ruang lingkup,metodologi dan sistematika pembahasan.



BAB II



TINJAUAN PUSTAKA Menjelaskan tentang definisi fly over, jenis-jenis fly over, definisi box girder, dasar pemilihan jenis konstruksi berdasarkan jenisjenisnya, kelebihan dan kekurangan, dan contoh-contoh pada box girder.



BAB III PERMASALAHAN DAN SOLUSI Menjelaskan tentang permaslaahan pada pekerjaan box girder seta solusi dari permasalahannya. BAB IV



PENUTUP Menjelaskan tentang kesimpulan dan saran dari keseluruhan isi makalah.



BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Flyover/Overpass Politeknik Negeri Bandung



3



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



Jembatan layang disebut juga flyover (overpass) adalah jembatan yang dibuat diatas ruas suatu jalan secara sejajar ataupun berlawanan arah yang berfungsi sebagai ruas jalan yang menghubungkan suatu tempat ke tempat lainnya. Alasan dibangunnya flyover yaitu sebagai lalu lintas di jalan yang lalu lintasnya terus meningkat dan tidak memiliki ruang yang tersisa di kedua dimensi jalan tersebut, maka salah satu alternatif pilihan yang dilakukan melalui pembuatan jalan layang/flyover. Pembangunan flyover berfungsi untuk mengurangi kepadatan/kemacetan lalu lintas yang terjadi pada jalan raya. Jenis jembatan terkait untuk menyediakan efesiensi maksimum terutama penggunaan material dan teknik pelaksanaan konstruksi, untuk rentang tertentu. Seiring dengan peningkatan bentang, beban mati merupakan faktor peningkatan penting. Untuk mengurangi beban mati material yang tidak perlu yang digunakan untuk kapasitas penuh akan dihapus atau dihilangkan dari bagian. Hasil ini dalam bentuk gelagar kotak (Box Girder), tergantung deformasi geser dapat diabaikan atau tidak.



Gambar 1 Jalan Layang/Flyover (Overpass) Sumber: internet



2.2 Komponen dari Flyover Secara umum, komponen jalan layang/flyover dibagi menjadi dua komponen utama, yaitu bangunan atas dan bangunan bawah . Tiap-tiap komponen utama disusun oleh beberapa komponen yang dibangun menjadi Politeknik Negeri Bandung



4



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



suatu kesatuan dan tiap-tiap komponen memiliki fungsi yang spesifik dalam memdukung fungsi flyover secara keseluruhan. Beberapa bagian dari jalan layang/Flyover adalah sebagai berikut: 2 3 4 5 6 7 8



Pondasi Abutment Pilar Slab Girder Box girder Bangunan Pelengkap 2.3 Box Girder 2.3.1 Definisi Definisi Girder adalah bagian struktur atas yang berfungsi menyalurkan beban berupa beban kendaraan, berat sendiri girder dan beban– beban lainnya yang berada di atas girder tersebut ke bagian struktur bawah yaitu abutment. Box girder merupakan salah satu girder yang mengalami pengembangan. Keunggulan utama box girder adalah momen inersia yang tinggi dalam kombinasi dengan berat sendiri yang relatif ringan, karena adanya rongga ditengah penampang. Fungsi dari rongga itu sendiri adalah sebagai diafragma yang digunakan untuk instalasi listrik dan pipa serta untuk mempermudah perawatan. Box girder dapat diproduksi dalam berbagai bentuk, tetapi bentuk trapesium adalah bentuk yang paling banyak digunakan. Rongga ditengah box memungkinkan pemasangan tendon prategang diluar penampang. Jenis girder ini biasanya dipakai sebagai bagian dari girder segmental yang kemudian disatukan dengan sistem prategang posttensioning. Analisa full-prestressing, suatu desain dimana pada penampang tidak diperkenankan adanya gaya tarik, menjamin kontinuitas dari gelagar pada pertemuan segmen. Box girder ini digunakan untuk jembatan bentangbentangpanjang. Dalam pelaksanaan di lapangan box girder dapat digunakan single box girder dan multi box girder tergantung perencana merencanakan pemasangan box girder tersebut. Single box girder atau box girder tunggal adalah box girder yang hanya membutuhkan 1 buah box girder untuk suatu



Politeknik Negeri Bandung



5



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



lebar fly over, sedangkan multi box girder digunakan lebih dari satu buah box girder untuk suatu lebar fly over.



2.3.2



Dasar Pemilihan Konstruksi Box girder dengan bentang lebar menuntut perencanaan teknologi



tinggi. Penggunaan beton bertulang biasa akan menjadikan perencanaan sangat boros dan tidak ekonomis, dimensi balok girder akan sangat besar. Penggunaan beton prategang dengan balok precast dianggap mampu memenuhi persyaratan setelah dilakukan perhitungan terlebih dahulu. Ada duan metoda dan cara pelaksanaan stressing, yaitu metoda satu arah (non balas) dan dua arah (balas) dan cara pre tension dan post tension. Concrete box girder haruskah menggunakan bahan bermutu tinggi agar mampu menerima gaya prategang dan gaya eksternal yang besar yang akan bekerja pada box girder. Tahapan secara umum pekerjaan fabrikasi girder: 1. Pemasangan tulangan memanjang dan melintang girder 2. Menentukan ordinat tendon sesuai rencana. 3. Memasang support bar dengan cara mengikat support bar ke tulangan geser/ sengkang berdasarkan posisi yang telah di marking 4. Menyambung duct sesuai dengan tipe dan panjang tendon yang direncanakan dengan menggunakan coupler duct dan masking tape / cloth tape. 5. Memasukan duct kedalam tulangan, kemudian duct diikat ke siport bar dengan menggunakan kawat ikat 6. Memasukan duct kedalam tulangan girder, kemudian duct diikat ke support bar dengan menggunakan kawat ikat. 7. Memasang casting pada posisi angkur hidup, sebelumnya casting dipasang terlebih dahulu pada box casting yang terbuat dari multiplek 8. Memasang bursting steel pada posisi angkur hidup dan angkur mati. Bursting steel merupakan tambahan penulangan yang berfungsi sebgai



Politeknik Negeri Bandung



6



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



penahan gaya radial untuk mencegah terjadinya retak/ pecah pada stressing. 9. Menyambung duct ke casting dengan menggunakan masking tape/ cloth tape. Masking tape berfungsi untuk mencegah masuknya air semen ke dalam duct. 10. Memasang PE grout untuk lubang inlet/ outlet saat grouting. 11. Inspeksi bersama kontraktor dan konsultan untuk memeriksa pelaksanaan pekerjaan 12. Pemasangan formwork girder 13. Pengecoran 2.3.3



Jenis-Jenis



Box girder memiliki beberapa jenis berdasarkan bahan utama dan bentuknya. Masing-masing dari perbedaan tersebut, mencirikan sifat yang dominan terhadap jenisnya sendiri. Berikut adalah penjelasan jenis – jenis box girder : A. Berdasarkan bahan utama Perbedaan jenis box girder berdasarkan bahan utama yang digunakan lebih menitikberatkan kepada bahan-bahan utama pembentuk dari box girder itu sendiri. Meskipun tidak mutlak suatu jenis box girder hanya menggunakan satu jenis bahan saja, namun bahan lain yang membentuk salah satu jenis dari box girder tersebut, bukanlah bahan utama yang membentuk jenis box girder itu sendiri, melainkan hanya bahan pendukung yang membantu dari jenis box girder tersebut. 1. Concrete box girder Concrete box girder adalah salah satu jenis dari box girder yang dibentuk oleh campuran beton sebagai bahan utamanya. Meskipun dalam pembuatannya girder jenis ini memerlukan tulangan. Tetapi Politeknik Negeri Bandung



7



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



tulangan ini hanya berfungsi sebagai bahan pendukung yang membantu struktur box girder untuk menahan beban tarik. Box girder menggunakan beton di bagi menjadi dua yaitu box girder beton bertulang dan box girder beton prategang. Biasanya bentang box girder beton bertulang antara 60-100 ft (± 18-30 m) dan didesain sebagai struktur menerus di atas pilar. Box girder beton prategang dalam desain biasanya lebih menguntungkan untuk bentang segmental dengan panjang bentang ± 300 ft (± 100 m).



Gambar Contoh concrete box girder



Dasar pemilihan box girder berbahan beton adalah dengan mempertimbangkan kelebihan dan kekurangannya. Adapun kelebihan box girder berbahan utama beton diantaranya : 1 2 3 4 5



Mampu menahan beban tekan yang tinggi Ekonomis Dapat dibuat bentang panjang Cast in place Cukup kuat terhadap faktor cuaca dengan catatan perawatan yang benar.



Sedangkan



kekurangan



box



girder



berbahan



utama



beton



diantaranya: 1



Banyak faktor yang mempengaruhi penurunan mutu beton. Contoh: keretakan yang diakibatkan pada saat pelaksanaan.



Politeknik Negeri Bandung



8



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



2



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



Lemah terhadap gaya tarik yang besar.



2. Steel box girder Box girder ini merupakan box girder yang terbuat dari bahan dasar baja. Ditinjau dari kekuatan girder dalam menahan beban tarik, jenis girder ini lebih baik dibandingkan dengan girder yang terbuat dari concrete (beton).



Dasar pemilihan box girder berbahan utama baja adalah dengan mempertimbangkan kelebihan dan kekurangannya. Adapun kelebihan box girder berbahan utama baja diantaranya : 1 2 3



Kuat terhadap gaya tarik Pemasangan segmen girder mudah Kemungkinan cacat sedikit



Sedangkan



kekurangan



box



girder



berbahan



utama



beton



diantaranya: 1 2 3



Rentan terhadap faktor cuaca Tidak bisa dibuat bentang menerus Relatif mahal



B. Berdasarakan Bentuknya 1. Gelagar Kotak (box girder) Tipe gelagar ini digunakan untuk jembatan bentang panjang. Bentang sederhana sepanjang 40 ft ( 12m) menggunakan tipe ini, tetapibentang gelagar kotak beton bertulang lebih ekonomis pada bentang antara 60-100ft (18 – 30 m) dan biasanya didesain sebagai struktur menerus di atas pilar. Gelagar kotak beton prategang dalam desain



Politeknik Negeri Bandung



9



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



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. Gelagar kotak merupakan bagian tertutup sehingga mempunyai ketahanan puntir yang tinggi tanpa kehilangan kekuatan menahan lendut dan geser.



Gambar 2 Girder Tipe Box Girder Sumber: internet



2. Balok T (T-Beam) Balok T 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 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).



Politeknik Negeri Bandung



10



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil Gambar 3 Girder Tipe T Sumber: internet



3. Balok Trape Zodial Banyak macamnya dari balok ini. Balok trapezoidal mirip dengan Balok rectangular hanya saja pembedanya dari segi bentuk yang di desain untuk mengoptimalkan Kekuatan untuk menahan beban dengan mendistribusikannya menjadi beban terpusat. Dari plat lantai beban merata lalu di lanjutkan pada bagian balok trapezoidal yang akan menyatukan beban tersebut. Dari segi dimensipun balok Trapezodial ini lebih ramping tidak memakan banyak ruang serta dari segi keindahan pun memiliki nalai tambah terlihat elegan dan ekonomis.



Gambar 4 Girder Balok Trape Zodial Sumber: internet



2.3.4



Metode Pelaksanaan Box Girder Metode pelaksanaan jembatan box girder juga kompleks dan



bervariatif tergantung dari keadaan tanahnya, jenis tendon pratekannya apakah internal prestressing atau external prestressing, tergantung juga lekatan kabel dengan beton apakah bonded ataukah unbounded, pengaturan bentangan jembatan apakah menerus atau bentang sederhana, tinggi elemen box girder apakah bervariasi atau constant serta proses pelaksanaan di lapangan apakah cor ditempat atau pracetak. Politeknik Negeri Bandung



11



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



Metode pelaksanaan yang umum digunakan adalah metode konvensional dengan perancah, balance cantilever, atau kombinasinya, dan incremental launching.



Gambar 5 Metode konvensional dengan Perancah Sumber: internet



Gambar 6. Metode incremental launching Sumber: internet



Politeknik Negeri Bandung



12



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



Gambar 7 Metode Balance Cantilever Sumber: internet



2.3.5



Kelebihan dan Kekurangan



2.3.5.1 Keuntungan Box Girder Salah satu keuntungan dari jembatan box girder yaitu ketahanan torsi yang lebih baik, yang sangat bermanfaat untuk aplikasi jembatan yang melengkung. Tinggi elemen box girder dapat dibuat constant maupun bervariasi, makin ke tengah makin kecil. Dalam beberapa tahun terakhir jembatan beton sudah banyak digunakan sebagai solusi estetika dan ekonomi. Kekakuan torsial yang sangat besar tertutup bagian plat lantai box girder yang memberikan struktur di bawahnya lebih estetis. Secara interior jembatan box girder dapat digunakan untuk mengakomodasi layanan seperti pipa gas, air, instalasi listik, dan lain-lain. Untuk bentang besar flens bawah dapat digunakan



sebagai



dek



lain



yang



bisa



digunakan



untuk



mengakomodasi lalu lintas juga. Pemeliharaan box girder lebih mudah. Box girder memiliki nilai efisiensi structural tinggi yang dapat meminimalkan kekuatan pretessing yang diperlukan untuk menahan momen lentur yang diberikan.



Politeknik Negeri Bandung



13



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



2.3.5.2 Kekurangan Box Girder Salah satu kelemahan utama dari Box Girder adalah pengerjaan harus di lokasi pengerjaan jembatan tersebut. Untuk pelaksanaan Box girder harus direncanakan dengan benar sehingga seluruh penampang memungkinkan dicor, atau bila memungkinkan dicor secara bertahap. Selain itu anggaran biaya yang relatif lebih mahal.



2.3.6



Contoh-Contoh gambar fly over menggunakan box girder



2.3.6.1 Fly Over di Jombor, Yogyakarta



Gambar 8. Fly Over Jombor,Yogyakarta Sumber: internet



Politeknik Negeri Bandung



14



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



2.3.6.2 Fly over di Solo



Gambar 9 Fly over, Solo Sumber : internet



2.3.6.3 Fly Over Simpang pos,Medan



Politeknik Negeri Bandung



15



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil



Gambar 10 Fly over Simpang pos, Medan Sumber : internet



2.3.6.4 Fly over di Batam



Gambar 11 Fly over di Batam



Politeknik Negeri Bandung



16



M.Ginanjar 131111011 Roni Edison Andreas 131111023



Mata kuliah Konstruksi Bangunan Sipil Sumber:internet



BAB III PERMASALAHAN DAN SOLUSI BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan 4.2 Saran



Politeknik Negeri Bandung



17