PENGGUNAAN METODE ELEMEN HINGGA UNTUK TINJAUAN NUMERIK STRUKTUR BOXGIRDER JEMBATAN BETON PRATEGANG PADA TAHAP KONSTRUKSI METODE BALANCE CANTILEVER

ANGGA FAJAR SETIAWAN, Dr-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

2014 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Metode konstruksi balanced cantileversesuai untuk jembatan beton prategang bentang panjang secara segmental. Kelebihan metode ini adalah menghilangkan penggunaan scaffolding pada sistem cor di tempat dikarenakan elevasi deck yang terlalu tinggi terhadap tanah dasar. Durasi konstruksi dapat dipercepat dengan penggunaan beton Rapid Hardening Concrete sehingga jacking force dapat diberikan pada umur beton yang relatif lebih muda. Tegangan dan displacement struktur pada saat pelaksanaan harus diprediksi secara analitis secara keseluruhan untuk memastikan bahwa tidak timbul retak dan displacement yang berlebih. Jackingforce pada beton umur muda dianalisis secara nonlinear menggunakan metode elemen hingga pada zona pengangkuran tendon untuk mendapatkan informasi tegangan dan indikasi terjadi retak pada material beton. Penelitian ini adalah studi review jembatan Lemah Ireng II di Tol Semarang-Solo (3 bentang, 2 pier). Struktur jembatan secara keseluruhan dimodelkan secara numerik dengan elemen frame elastik linear menggunakan Midas Civil, dan zona pengangkuran tendon yang ditinjau dari salah satu segmen dimodelkan secara nonlinear dengan elemen solid 3D menggunakan Abaqus. Studi ini dilakukan untuk mengetahui tegangan dan displacement struktur pada umur 0,5; 1; 1,5; 2; 3 ;4; dan 5 hari dengan jacking force 70% fpu dan 75% fpu terhadap tegangan dan displacement ijin, dan indikasi terjadinya retak pada zona pengangkuran tendon prategang akibat jacking force pada variasi umur beton 0,5; 1; 1,5; 2; dan 3 hari. Analsis struktur model jembatan secara keseluruhan menyimpulkan bahwa semua displacement pada tahap konstruksi dan jangka panjang untuk berbagai variasi umur beton dan jacking force memenuhi batas displacement ijin, sedangkan tinjauan tegangan penampang boxgirder memenuhi tegangan ijin untuk semua variasi durasi curing beton dan jacking force kecuali pada durasi curing beton umur 0,5 hari dengan jacking force 75% fpu. Analisis model zona pengangkuran tendon prategang menyimpulkan bahwa jacking force dapat dilakukan pada umur beton lebih besar sama dangan 1 hari baik pada jacking force 70% fpu dan 75% fpu, meskipun terjadi retak tarik di belakang blok angkur.

The balanced cantilever construction method is suitable for prestressed long span concrete bridge structure segmental. This method is developed to remove need of scaffolding as the implementation of in-situ casting.Segmental construction process can be faster using Rapid Hardening Concrete by jacking the concrete in earlier age. Stress and displacement of the structure must be predicted exactly to prevent occur of crack and significant displacement. Jacking force to the concrete at earlier age were nonlinear analyzed in the anchorage zones to get information concrete stress and the indication of crack. This study reviewed Lemah Ireng II bridge at Semarang – Solo highways (3-spans, 2-piers). This full bridge model was numerically modelled by elastic linear frame element using Midas Civil, and in anchorage zone was a segment modeled by using nonlinear solid 3D elemen using Dassault System Abaqus. This study to get acceptable the stress and displacement of the bridge structure due to the age of concrete jacking variation take in 0.5, 1, 1.5, 2, 3, 4, and 5 days and stress and the indication of concrete crack in anchorage zones due to the age of concrete jacking variation take in 0.5, 1, 1.5, 2, and 3 days. Structure analyze of full bridge model conclude that all displacements at construction stage and long time case variation of concrete curing and jacking force are accepted in the displacement limit, whereas all stress in box girder section are accepted in stress limit except in curing 0.5 day at jacking force is 75% fpu. Structure analyze of anchorage zone conclude that jacking force can be gived minimum at one day age of concrete, although there are some crack at behind of anchorage block

Kata Kunci : tegangan, displacement, retak, balanced cantilever, jacking force