PERKUATAN LENTUR GELAGAR JEMBATAN BETON BERTULANG DENGAN METODE SELF COMPACTING CONCRETE JACKETING DAN SENGKANG U SEBAGAI PENGHUBUNG GESER

Gatot Bangun Sugiarto, Dr.-Ing. Ir. Andreas Triwoyono

2014 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Jembatan beton bertulang di wilayah Indonesia kebanyakan telah berumur lebih dari 20 tahun, dengan perencanaan mengacu pada Standar Bina Marga yang diterbitkan oleh Direktorat Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum. Di lapangan sering terjadi overload, yang menyebabkan jembatan rusak bahkan runtuh. Solusi alternatif bisa dilakukan perkuatan gelagar dengan penambahan tulangan longitudional, yang kemudian ditutup dengan selimut beton self compacting concrete. Sengkang U menjadi tumpuan peletakan tulangan longitudional dan berfungsi juga sebagai penghubung geser. Aplikasi bonding agent digunakan untuk menjamin lekatan antara beton lama dan beton baru. Tujuan dari penelitian ini yaitu : mengetahui kelayakan gelagar jembatan, peningkatan kapasitas beban, peningkatan kekakuan dan pola keruntuhannya serta kapasitas beban berdasarkan perhitungan nilai rating factor (RF) menurut AASHTO. Dalam penelitian ini gelagar T standar Bina Marga bentang 6 meter dimodelkan dengan skala geometri 1:2 dan skala bahan 1:1. Model benda uji sebanyak empat buah : dua gelagar sebagai gelagar kontrol (GK), satu gelagar diperkuat lentur dengan tulangan longitudional tanpa perkuatan geser eksternal (GP 1) dan satu gelagar lainnya diperkuat lentur dengan tulangan longitudional dan perkuatan geser eksternal (GPE). Pembebanan dilakukan dengan dua buah beban terpusat sejarak 600 mm ditengah gelagar sebagai idealisasi beban lentur akibat beban roda truk. Parameter yang diukur dalam pengujian ini adalah besar beban dan lendutan, regangan baja, serta pola keruntuhan yang terjadi. Dari hasil pengujian didapatkan bahwa gelagar jembatan standar Bina Marga bentang 6 meter tidak memenuhi syarat layan jika dibebani kendaraan truk ISUZU FXZ-23 dengan muatan overload hingga 170% terhadap JBB yaitu berat total truk sebesar 520 kN. Lendutan yang terjadi lebih besar dari lendutan ijin. Setelah diperkuat, gelagar aman dibebani kendaraan truk tersebut untuk lalu lintas harian jangka panjang (RFinv = 1,39) dan besar lendutan yang terjadi lebih kecil dari lendutan ijin. Perkuatan dengan tulangan longitudional menunjukkan peningkatan kekuatan dan kekakuan gelagar. Kapasitas beban layan mengalami peningkatan berturut-turut untuk gelagar perkuatan GP-1 dan GPE sebesar 74,70% dan 82,77 %, sedangkan kapasitas beban maksimum meningkat sebesar 78,13 % dan 142,48 % terhadap benda uji GK. Peningkatan kekakuan berdasarkan hasil penelitian untuk benda uji GP 1 sebesar 77,82% dan untuk benda uji GPE adalah 80,22% terhadap benda uji GK. Pola keruntuhan yang terjadi pada benda uji sebelum diperkuat adalah keruntuhan lentur, sedangkan untuk gelagar perkuatan terjadi keruntuhan geser.

Most of the reinforced concrete bridges in Indonesia, which were constructed according to the Highways Standard issued by Directorate General of Highways, the Ministry of Public Works, has been built more than 20 years ago. Observatory data shows that overloads, that cause the bridges to damage or even to collapse, often happened. One alternative solution is to strengthen the girder by adding the longitudional steel reinforcement, which is then covered by self compacting concrete. The U stirrups can be employed as the laying support of longitudional steel reinforcement and as the shear connector. Accordingly, bonding agent is applied to guarantee the coherency between the old and new concretes. This research aims to explain the feasibility of bridge girder; the loading capacity enhancement; the increment of rigidity as well as its collapsing pattern; and its loading capacity based on rating factor (RF) calculation according to AASHTO. In this research, the 6 meter spanned-T girder constructed based on Highways standard was modeled with geometry scale of 1:2 and materials scale of 1:1. There were four specimen models: two controlled girders (GK), one flexural strengthened girder with longitudional steel reinforcement (GP 1), while another girder was flexural strengthened girder with longitudional steel reinforcement and external shear reinforcement (GPE). The loading process was executed by two centered loads with the distance of 600 mm in the middle of girder as actualization of flexural load due to the load of truck wheels. The parameters measured in this test were the amount of load and deflection, steel strain, and pattern of collapsing. The test result showed that the 6 meter spans-bridge girder constructed based on Highways Standard did not meet the serviceability requirements when it was loaded by ISUZU FXZ-23 truck containing overload cargo of 170% JBB (the truck’s total weight is about 520 kN). The deflection was bigger than the permitted standard. After being strengthened, the girder was safe to be loaded by that truck for long-term daily traffic (RFinv = 1.39), and the amount of deflection become smaller than permitted standard. It can be concluded that strengthening method using longitudional steel reinforcement can increase the girder’s strength and rigidity. The service load capacity for reinforcement girder GP-1 and GPE were increased by 74.70% and 82.77% respectively, while the maximum load capacity was increased by 78.13% and 142.48% towards GK specimen. Furthermore, the rigidity was increased by 77.82% for GP 1 specimen, and by 80.22% for GPE specimen towards GK specimen. The collapsing pattern of the specimen before it had been strengthened was flexural collapse, while shear collapse happened on the strengthened girder.

Kata Kunci : Overload, perkuatan lentur, self compacting concrete