ANALISIS NON LINIER TEGANGAN DAN DEFORMASI STRUKTUR JEMBATAN BETON PRATEGANG PADA TAHAP KONSTRUKSI DENGAN METODE BALANCED CANTILEVER

AGUS SETYAWAN, Dr.-Ing. Ir. Djoko Sulistyo

2013 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Struktur jembatan beton prategang dengan metode pelaksanaan balanced cantilever banyak digunakan pada pembangunan struktur jembatan pada saat ini, karena metode ini merupakan salah satu metode yang cocok untuk erection jembatan segmental dengan bentang yang panjang. Metode balanced cantilever dikembangkan untuk meminimalkan perancah atau scaffolding yang diperlukan untuk pelaksanaan pengecoran secara in situ. Tetapi metode pelaksanaan ini memerlukan perhatian terhadap tegangan dan deformasi yang terjadi, karena adanya perbedaan kuat tekan akibat dari perbedaan umur beton setiap segmen yang disambungkan sampai segmen terakhir jembatan. Pendekatan yang realistis dapat dilakukan secara numerik dengan analisis non linier elemen hingga dengan program ATENA. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dan membandingkan tegangan dan deformasi yang terjadi pada struktur jembatan beton prategang dengan metode balanced cantilever berdasarkan analisis non linier dan analisis linier. Pada penelitian ini yang ditinjau yaitu jembatan Tol Semarang – Solo (Bentang A1 – P1 – A2, Banyumanik I). Jembatan ini dimodelkan secara numerik setengah bentang dengan assumsi pada pilar perletakan ( boundary condition ) berupa jepit. Model numerik jembatan box girder dianalisis dengan program ATENA. Hasil analisis ATENA dibandingkan dengan hasil analisis linier dengan Program SAP 2000 yang dilakukan Primajaya (2010). Selanjutnya dilakukan penelitian mengenai beban maksimal dan lendutan yang dapat ditahan oleh struktur kantilever box girder jembatan tersebut sampai terjadi keruntuhan. Hasil penelitian menunjukan perbandingan analisis non linier dengan program ATENA dan analisis linier dengan program SAP 2000. Tegangan maksimal yang terjadi sama pada segmen I struktur jembatan. Perbedaan tegangan hasil kedua analisis untuk kondisi tinjauan 1/3 bentang, 2/3 bentang, dan bentang penuh pada sisi atas berturut-turut sebesar 0,736 MPa, 2,353 MPa, 0,009 MPa. Adapun pada sisi bawah berturut-turut terjadi perbedaan sebesar 0,284 MPa, 0,878 MPa, 2,518 MPa. Beban maksimal yang dapat ditahan struktur jembatan tahap pelaksanaan metode balanced cantilever pada ujung kantilever sebesar 360KN dengan lendutan sebesar 180 mm menjelang terjadinya keruntuhan.

Prestressed concrete bridge structure under construction phase using the balanced cantilever method is widely used in construction of bridge structure. The method is suitable method for the erection of long span segmental bridges. Balanced cantilever method is developed to minimize the need of scaffolding as the implementation of in-situ casting. However, it is required to consider the stress and deformation which may occur. This might happen because of the difference of concrete strength at each concrete segment connected to the last segment of the bridge. Realistic approach can be performed numerically by nonlinear finite element analysis using ATENA software. The objective of this study is to determine and compare the stress and deformation which occur in prestressed concrete bridge constructed under the balanced cantilever method based on the non-linear and linear analysis. This study reviewed the bridge of Tol Semarang - Solo (Span A1 - P1 - A2, Banyumanik I). This bridge was half-spans numerically modelled by using assumption of fixed pier placement (boundary condition). The numerical models of bridge box girder were analyzed using the ATENA software. The results of this study were then compared to the results of linear analysis of SAP 2000 software by Primajaya (2010). Further research on the maximum load and deflection of the cantilever box girder bridge structure was done until the collapse. The results showed the comparison between non-linear and linear analysis by the ATENA software and SAP 2000 software. The result showed the same maximum stresses occurred on the segment I of the bridge structure for both analyses. The differences of the stress on both results of analyses of the review on the top fiber for condition 1/3 span, 2/3 span and full span were 0,736 MPa, 2,353 MPa, 0,009 MPa, respectively. On the bottom fiber the differences were 0,284 MPa, 0,878 MPa, 2,518 MPa. Maximum load that can be held bridge structures during the balanced cantilever construction was 360 KN at the free end of the balanced cantilever with deflection of 180 mm by the time of the collapse.

Kata Kunci : Tegangan, deformasi, balanced cantilever