BAB VIII STRUKTUR PYLO
8.1 Penampang Struktur Pylon Analisa penampang Pylon dikontrol terhadap kelangsingan yang mengakibatkan tekuk sebelum mencapai keadaan limit kegagalan material atau sebelum beton mengalami batas regangan hancur 0,003.
Tampak Belakang
Tampak Samping
Tampak Depan
Gambar 8.1 Tampak Belakang dan Samping Pylon sama
Dilihat dari gambar diatas, bentuk penampang Pylon tidak sepanjang sisinya sehingga akan dilakukan analisa
penampang guna mengecek kemampuan tiap- tiap penampang disepanjang Pylon. Dibawah ini dapat dilihat berbagai bentuk penampang Pylon :
Base
1
2
3
x y
4
5
6
7
Gambar 8.2 Penampang Pylon pada ketinggian tertentu. Sumbu yang diberikan pada penampang, disesuaikan dengan sumbu bahan pada pemodelan MIDAS/CIVIL .Penampang
Pylon bentuknya merupakan unsimetris sepanjang penampang, sehingga dalam analisa pengaruh gaya dalam dan tekuk, akan dibagi menjadi beberapa segmen berdasarkan posisi kabel. Ha ini dipertimbangkan, karena disetiap posisi kabel, elemen- elemen akan mengalami perubahan dan perbedaan gaya yang cukup signifikan. Maka dari itu perlu adanya peninjauan secara khusu terhadap masing- masing elemen. Adapaun pembagian elemen dapat dilihat dibawah ini :
Gambar 8.3 Pembagian segmen Pylon
Adapun hasil analisa gaya dalam dari MIDAS/CIVIL setiap segmen yang ditinjau, disajikan ditabel dibawah ini : Tabel 8.1 Gaya Dalam MAX dari Elemen A-G L ( panja panjang ng )
AKSIAL AKSIAL
m
Ton
Ton.m
Ton.m
A
27,591
- 16790.72
-95285.82
- 76.39
B
2,532
- 14144.32
-7 -7128.32
- 13.37
C
2,935
- 12767.07
39 3961.35
-10.9
D
2,892
- 10832.19
52 5296.66
-8.36
E
2,935
- 8710.32
5296.66
-6.04
F
2,988
- 6222.00
4482.34
-4
G
3,027
- 3566.26
2893.05
-2.28
ELEMEN
MOME OMEN My MOME OMEN Mx
Dari table diatas, dapat dilihat bahwa nilai Momen lebih didominasi pada sumbu Kuat (Sumbu Y) sedangkan nilai Momen arah sumbu lemah (sumbu X) relative kecil. Dan elemen yang mengalami gaya yang paling besar adalah elemen yang paling bawah ( elemen A ), baik dari gaya Momen maupun Gaya Aksial Tekannya. Dalam analisa kekuatan Pylon ini, Momen Mx tidak ditinjau dikarenakan nilainya/ pengaruhnya yang relative kecil. Jadi hanya P aksial dan Momen My yang akan dipertimbangkan dalam mendisain Pylon.
8.2 Analisa Penampang Pylon Sebelum menganalisa elemen yang ada, maka dilakukan terlebih dahulu menentukan parameter- parameter penampang tiaptiap elemen. Adapun salah satu contoh perhitungan dari salah satu penampang Pylon dapat dilihat dibawah ini :
A1 d1
ya Titik Netral Penampang
A2
d2 d4 d3
d5
A3
A5
A5
A3
yb
A4
A4
Gambar 8.4 Penampang 6 (Pylon) -
Luas dan Inersia Penampang A 1 s/d A5.
♣ Area.1
A1 = 33.992,045cm 2 I 1 =
a 2 + 4.a.b + b 2 36(a + b)
×h = 3
213,12 + 4 × 213,1 × 548,2 + 548,2 2 36(213,1 + 548,2)
4 21 . 130 . 237 , 58 I = cm 1
♣ Area.2 A2 = 82.997,48cm 2 I 2 =
1 12
× b × h3 =
1 12
× 548,2 × 151,43 = 158.538.753,1cm 4
× 89,33
♣ Area.3 A3 = 2.643,3cm 2 I 3 =
1 12
× b × h3 =
1 12
× 80,1× 333 = 239.879,475cm 4
♣ Area.4 A4 = 2.046,555cm 2 4 I 4 = 209.810,139cm
♣ Area.5 A5 = 4.928,26cm 2 4 I 5 = 1.459.010,662cm
ATOTAL = 136.225,745cm 2
-
Mencari Titik etral Penampang.
Ya =
( A1 × Y 1 ) + ( A2 × Y 2 ) + ( A3 × Y 3 ) + ( A4 × Y 4 ) + ( A5 × Y 5) ATOTAL
Ya = 151,586cm ≈ 152cm
-
Inersia Penampang Total.
I TOTAL =
∑ (I + A.d ) 2
O
4 I TOTAL = 821.431.852,7 cm
Adapun analisa penampang yang lain, ditabelkan dibawah ini : Tabel 8.2 Inersia Penampang Pylon
PENAMPANG Base Base 1 2 3 4 5 6 7
Ya
Luas Tot Total Iner ersi siaa Total
cm
cm 360000.00 .000 175225.52 .520 163992.85 .857 160855.90 .900 156214.16 .160 150544.09 .090 136225.74 .745 126296.65 .650
2
450.000 300.00 .000
214.98 .980 196.36 .360 179.19 .197 180.63 .630 172.60 .602 151.58 .586 144.88 .880
4
cm 24300000000 2397246314 1833462556 1615101280 1366993383 1174635734 821431852.7 642664767.4
ry cm 259.808 116.965 105.736 100.203 93.546 88.332 77.653 71.334
8.3 Analisa Kekakuan Elemen. Dalam analisa Pylon ini, telah dikatakan diawal bahwa hanya Momen My dan Gaya P aksial yang akan ditinjau. Sehingga bila dilihat pengaruh terhadap bentuk penampang Pylon, maka yang berpengaruh adalah Inersia ( Iy ). Selain itu, berdasarkan pengaruh gaya dalam terhadap bentuk penampang Pylon ( searah memanjang jembatan/ searah sumbu x pylon ), maka dalam analisa kekakuan pylon dapat dikategorikan sebagai Rangka dengan pengaku Lateral (yang berupa Kabel). Unutk itu rumus yang akan digunakan adalah :
. Lu k
r
≥ 34 − 12 ×
M 1
; syarat kelangsingan
M 2
1. Analisa Kekakuan Elemen A.
.Lu k
r
≥ 34 − 12 ×
M 1
; syarat kelangsingan kelangsingan
M 2
Pada Elemen A terdapat dua penampang yaitu Penampang 1 dan base . Dalam analisa ini yang akan digunakan sebagai analisa kekakuan adalah penampang yang kecil ( penampang 1 ), sehingga bila penampang 1 telah memenuhi syarat berarti penampang yang lebih besar ( penampang base ) juga telah memenuhi syarat kekakuan.
1 m 1 9 ,5 7 2
base X Y
Gambar 8.5 Elemen A pada Pylon
k =1 Lu = 27,591m = 2759,1cm r y =
I A
= 259,808cm; penampang −1
Sehingga syarat kekakuannya ialah :
k .Lu r
≥ 34 − 12 ×
M 1
1× .2.759,1
M 2
259,808
⇔
≥ 34 − 12 ×
- 7128.32 - 95285.82
10,620 ≤ 33,102 Dari perhitungan diatas untuk Segmen A dianalisa sebagai kolom tidak Langsing , sehingga tidak mengalami Pembesaran Momen. B : ilai M 1 dan M 2 dapat dilhat pada Tabel “Gaya pada Pylon Segmen A”. 2. Analisa Kekakuan Elemen B.
.Lu k
r
≥ 34 − 12 ×
M 1 M 2
; syarat kelangsingan
Pada Elemen B terdapat dua penampang yaitu Penampang 2 dan 1. Dalam analisa ini yang akan digunakan sebagai analisa kekakuan adalah penampang yang kecil ( penampang 2 ), sehingga bila penampang 2 telah memenuhi syarat berarti penampang yang lebih besar ( penampang 1 ) juga telah memenuhi syarat kekakuan.
2
m 2 3 ,5 2
1 X Y
Gambar 8.6 Elemen B pada Pylon
k =1 Lu = 2,532m = 253,2cm r y =
I A
= 105,736cm; penampang −2
Sehingga syarat kekakuannya ialah :
k .Lu r
≥ 34 − 12 ×
M 1
1 × .253,2
M 2
105,736
⇔
≥ 34 − 12 ×
- 5.71 - 7128.32
2,395 ≤ 33,990 Dari perhitungan diatas untuk Segmen B dianalisa sebagai kolom tidak Langsing , sehingga tidak mengalami Pembesaran Momen. B : ilai M 1 dan M 2 dapat dilhat pada Tabel “Gaya pada Pylon Segmen B”. 3. Analisa Kekakuan Elemen C.
.Lu k
r
≥ 34 − 12 ×
M 1
; syarat kelangsingan kelangsingan
M 2
Pada Elemen C terdapat dua penampang yaitu Penampang 4 dan 3. Dalam analisa ini yang akan digunakan sebagai analisa kekakuan adalah penampang yang kecil ( penampang 4 ), sehingga bila penampang 3 telah memenuhi syarat berarti penampang yang lebih besar ( penampang 3 ) juga telah memenuhi syarat kekakuan.
3
m 5 3 ,9 2
2 X Y
Gambar 8.7 Elemen C pada Pylon
k =1 Lu = 2,935m = 293,5cm r y =
I A
= 100,203cm; penampang −3
Sehingga syarat kekakuannya ialah :
k .Lu r
≥ 34 − 12 ×
M 1
1 × .293,5
M 2
100,203
⇔
≥ 34 − 12 ×
- 5.71 3.961,35
2,929 ≤ 34 Dari perhitungan diatas untuk Segmen C dianalisa sebagai kolom tidak Langsing , sehingga tidak mengalami Pembesaran Momen. B : ilai M 1 dan M 2 dapat dilhat pada Tabel “Gaya pada Pylon Segmen C”.
4. Analisa Kekakuan Elemen D.
.Lu k
r
≥ 34 − 12 ×
M 1
; syarat kelangsingan kelangsingan
M 2
Pada Elemen D terdapat dua penampang yaitu Penampang 4 dan 3. Dalam analisa ini yang akan digunakan sebagai analisa kekakuan adalah penampang yang kecil ( penampang 4 ), sehingga bila penampang 3 telah memenuhi syarat berarti penampang yang lebih besar ( penampang 3 ) juga telah memenuhi syarat kekakuan.
4
m 2 9 ,8 2
3 X Y
Gambar 8.8 Elemen D pada Pylon
k =1 Lu = 2,892m = 289,2cm r y =
I A
= 93,546cm; penampang −4
Sehingga syarat kekakuannya ialah :
k .Lu r
≥ 34 − 12 ×
M 1
1 × .289,2
M 2
93,546
⇔
≥ 34 − 12 ×
5.296,66 3.961,35
3,092 ≤ 17,955 Dari perhitungan diatas untuk Segmen D dianalisa sebagai kolom tidak Langsing , sehingga tidak mengalami Pembesaran Momen. B : ilai M 1 dan M 2 dapat dilhat pada Tabel “Gaya pada Pylon Segmen D”. 5. Analisa Kekakuan Elemen E.
.Lu k
r
≥ 34 − 12 ×
M 1
; syarat kelangsingan kelangsingan
M 2
Pada Elemen F terdapat dua penampang yaitu Penampang 5 dan 4. Dalam analisa ini yang akan digunakan sebagai analisa kekakuan adalah penampang yang kecil ( penampang 5 ), sehingga bila penampang 5 telah memenuhi syarat berarti penampang yang lebih besar ( penampang 4 ) juga telah memenuhi syarat kekakuan.
5
m 5 3 ,9 2
4 X Y
Gambar 8.9 Elemen E pada Pylon
k =1 Lu = 2,935m = 293,5cm r y =
I A
= 88,332cm; penampang −5
Sehingga syarat kekakuannya ialah :
k .Lu r
≥ 34 − 12 ×
M 1
1 × .293,5
M 2
88,332
⇔
≥ 34 − 12 ×
4.482,34 5.296,66
3,323 ≤ 23,845 Dari perhitungan diatas untuk Segmen E dianalisa sebagai kolom tidak Langsing , sehingga tidak mengalami Pembesaran Momen. B : ilai M 1 dan M 2 dapat dilhat pada Tabel “Gaya pada Pylon Segmen E”. 6. Analisa Kekakuan Elemen F.
.Lu k
r
≥ 34 − 12 ×
M 1
; syarat kelangsingan kelangsingan
M 2
Pada Elemen F terdapat dua penampang yaitu Penampang 6 dan 5. Dalam analisa ini yang akan digunakan sebagai analisa kekakuan adalah penampang yang kecil ( penampang 6 ), sehingga bila penampang 6 telah memenuhi syarat berarti penampang yang lebih besar ( penampang 5 ) juga telah memenuhi syarat kekakuan.
6
m 8 8 ,9 2
5
X Y
Gambar 8. 10 Elemen F pada Pylon
k =1 Lu = 2,988m = 298,8cm r y =
I A
= 77,653cm; penampang −6
Sehingga syarat kekakuannya ialah :
k .Lu r
≥ 34 − 12 ×
M 1
1 × .298,8
M 2
77,653
⇔
≥ 34 − 12 ×
2.893,05 4.482,34
3,848 ≤ 26,255 Dari perhitungan diatas untuk Segmen F dianalisa sebagai kolom tidak Langsing , sehingga tidak mengalami Pembesaran Momen. B : ilai M 1 dan M 2 dapat dilhat pada Tabel “Gaya pada Pylon Segmen F”.
7. Analisa Kekakuan Elemen G.
.Lu k
r
≥ 34 − 12 ×
M 1
; syarat kelangsingan kelangsingan
M 2
Pada Elemen G terdapat dua penampang yaitu Penampang 7 dan 6. Dalam analisa ini yang akan digunakan sebagai analisa kekakuan adalah penampang yang kecil ( penampang 7 ), sehingga bila penampang 7 telah memenuhi syarat berarti penampang yang lebih besar ( penampang 6 ) juga telah memenuhi syarat kekakuan.
7
m 7 2 ,0 3
6
Gambar 8.11 Elemen G pada Pylon
k =1 Lu = 3,027m = 302,7cm r y =
I A
= 71,334cm; penampang −7
Sehingga syarat kekakuannya ialah :
k .Lu r
≥ 34 − 12 ×
4,243 ≤ 34,159
M 1
1 × .302,7
M 2
71,334
⇔
≥ 34 − 12 ×
− 38,23 2.893,05
Dari perhitungan diatas untuk Segmen G dianalisa sebagai kolom tidak Langsing , sehingga tidak mengalami Pembesaran Momen. B : ilai M 1 dan M 2 dapat dilhat pada Tabel “Gaya pada Pylon Segmen G”. 8.4 Analisa Tulangan dan Kapasitas Kekuatan Pylon 8.4.1 Analisa Tulangan Lentur Dari analisa diatas, dapat disimpulkan bahwa semua penampang Pylon merupakan Elemen tidak langsing/ kolom pendek sehingga keruntuhan yang terjadi bukan akibat tekuk namun lebih didominasi keruntuhan akibat material. Adapan analisa pada tiap elemen dapat dilihat dibawah ini : 1. Elemen A ( Penampang Base ) P ( kN) 1200000 (Pmax)
fs=0
fs=0
fs=0.5fy
fs=0.5fy
1
1600000
1600000 Mx (kN-m) (Pmin) -200000
Gambar 8.12 Analisa Kekuatan Pylon ( Penampang Base )
Dari analisa pcaCol, didapatkan hasil analisa antara lain :
ρ = 1,047% As penampang = 360.000cm 2 As pakai = 0,01047 × As penampang = 3.769,2cm 2 Astulangan =
1 4
.
1
× π × D 2 = × π × 3,2 2 = 8,038cm 2
Jumlah.tul =n=
4
3.769,2cm 2 8,038cm
2
= 468,923 ≈ 470 D32mm
Mn = 1.145.056,4k −m Mn ≥ Mu φ 0,9 × 1.145.056,4k − m ≥ 952858.2 k −m 1.030.550,76kN - m ≥ 952858.2 k − m......OK 2. Elemen B ( Penampang 1 ) P ( kN) 250000
(Pmax)
1
fs=0
fs=0
fs=0.5fy
fs=0.5fy
160000
160000 Mx (kN -m) -m) (Pmin) -50000
Gambar 8.13 Analisa Kekuatan Pylon ( Penampang 1 )
Dari analisa pcaCol, didapatkan hasil analisa antara lain :
ρ = 0,467% ⇔ ρ pakai = ρ min = 1%
As penampang = 175.225,52cm 2 As pakai = 0,01× As penampang = 1.752,25cm 2 Astulangan =
1 4
1
× π × D = × π × 3,2 2 = 8,038cm 2
=n= Jumlah.tul
2
4
1.752,25cm 2 8,038cm
2
= 217,996 ≈ 220D32mm
Mn = 128.545,9 k −m φ Mn ≥ Mu 0,9 × 128.545,9 k − m ≥ 71.283,2 k −m 115.691,31kN - m ≥ 71.283,2 k − m......OK
.
3. Elemen C ( Penampang 2 ) P ( kN) 450000
(Pmax)
fs=0
fs=0 1
fs=0.5fy
fs=0.5fy
-250000
250000 Mx (kN-m) (Pmin) -100000
Gambar 8.14 Analisa Kekuatan Pylon ( Penampang 2 ) Dari analisa pcaCol, didapatkan hasil analisa antara lain :
ρ = 0,874% ⇔ ρ pakai = ρ min = 1%
As penampang = 163.992,857cm 2 As pakai = 0,01× As penampang = 1.639,928cm 2 Astulangan =
1 4
1
× π × D 2 = × π × 3,2 2 = 8,038cm 2
Jumlah.tul =n=
4
1.639,928cm 2 8,038cm
2
= 204,022 ≈ 205D32mm
.
−m Mn = 239.049,4 k φ Mn ≥ Mu 0,9 × 239.049,4 k − m ≥ 39.613,5 k −m 215.144,46kN - m ≥ 39.613,5 k − m......OK 4. Elemen D ( Penampang 3 ) P ( kN) 450000 (Pmax)
fs=0
fs=0 1
fs=0.5fy
fs=0.5fy
200000
250000 Mx (kN -m) -m) (Pmin) -100000
Gambar 8.15 Analisa Kekuatan Pylon ( Penampang 3 ) Dari analisa pcaCol, didapatkan hasil analisa antara lain :
ρ = 0,882% ⇔ ρ pakai = ρ min = 1%
As penampang = 160.855,9cm 2 As pakai = 0,01× As penampang = 1.608,559cm 2 Astulangan =
1 4
1
× π × D 2 = × π × 3,2 2 = 8,038cm 2
Jumlah.tul =n=
4
1.608,559cm 2 8,038cm
2
= 200,119 ≈ 200 D32mm
.
−m Mn = 218.984,5 k φ Mn ≥ Mu 0,9 × 218.984,5 k − m ≥ 52.966,6 k −m 197.086,05kN - m ≥ 52.966,6 k − m......OK 5. Elemen E ( PenampangP 4 ) ( kN) 450000
(Pmax)
fs=0 fs=0 fs=0.5fy fs=0.5fy
1
180000
200000 Mx (kN-m)
-50000
(Pmin)
Gambar 8.16 Analisa Kekuatan Pylon ( Penampang 4 ) Dari analisa pcaCol, didapatkan hasil analisa antara lain :
ρ = 0,858% ⇔ ρ pakai = ρ min = 1%
As penampang = 156.214,16cm 2 As pakai = 0,01× As penampang = 1.562,142cm 2 Astulangan =
1 4
1
× π × D 2 = × π × 3,2 2 = 8,038cm 2
Jumlah.tul =n=
4
1.562,142cm 2 8,038cm
2
= 194,345 ≈ 195D32mm
.
−m Mn = 179.616,2 k φ Mn ≥ Mu 0,9 × 179.616,2 k − m ≥ 52.966,6 k −m 161.654,58kN - m ≥ 52.966,6 k − m......OK 6. Elemen F ( Penampang 5 ) P ( kN) 400000
(Pmax)
fs=0 fs=0 fs=0.5fy fs=0.5fy 1
160000
180000 Mx (kN-m) -50000
(Pmin)
Gambar 8.17 Analisa Kekuatan Pylon ( Penampang 5 ) Dari analisa pcaCol, didapatkan hasil analisa antara lain :
ρ = 0,881% ⇔ ρ pakai = ρ min = 1%
As penampang = 150.544,09cm 2 As pakai = 0,01 × As penampang = 1.505,441cm 2 Astulangan =
1 4
× π × D2 =
=n= Jumlah.tul
1 4
× π × 3,2 2 = 8,038cm 2
1.505,441cm 2 8,038cm
2
= 187,290 ≈ 190 D32mm
.
−m Mn = 146.031,5 k φ Mn ≥ Mu 0,9 × 146.031,5 k − m ≥ 44.823,4 k −m 131.428,35kN - m ≥ 44.823,4 k − m......OK 7. Elemen G ( Penampang 6 ) P ( kN) 350000
(Pmax)
fs=0 fs=0 fs=0.5fy fs=0.5fy
1
140000
140000 Mx (kN-m) (Pmin)
-50000
Gambar 8.18 Analisa Kekuatan Pylon ( Penampang 6 ) Dari analisa pcaCol, didapatkan hasil analisa antara lain :
ρ = 0,837% ⇔ ρ pakai = ρ min = 1%
As penampang = 136.225,745cm 2 As pakai = 0,01 × As penampang = 1.362,257cm 2 Astulangan =
1 4
× π × D2 =
=n= Jumlah.tul
1 4
× π × 3,2 2 = 8,038cm 2
1.362,257cm 2 8,038cm
2
= 169,4770 ≈ 170D32mm
.
−m Mn = 96.949,1 k φ Mn ≥ Mu 0,9 × 96.949,1 k − m ≥ 28.930,5 k −m 87.254,19k N - m ≥ 28.930,5 k − m......OK 8.4.2 Analisa Tulangan Geser Pylon. Berdasarkan analisa MIDAS diperoleh energy dalam tiap elemen sebagai berikut : Tabel 8.3 Analisa Gaya Geser dan Aksial Pylon. AKS AKSIAL
GESER
kN
kN
A
16790.72 .72
-3 -3234.28 .28
B
14144.32 .32
-28 -2822.36 .36
C
12767.07 .07
-1 -1421.67 .67
D
10832.19
-471.26
E
8710.32
287.4
F
6222
542.66
G
3566.26
1006.15
H
0
ELEMEN
-20.98
73032.88
Elemen yang mengalami aksial, lentur dan geser akan dianalisa dengan nilai Vc :
'c u f Vc = 1 + bw.d 14. Ag 6 Vn = Vc + Vs Elemen. φ .Vn ≥ Vu ; analisa ini akan dianalisa per Elemen.
0,5 × φ × Vn ≥ Vu
a. Perhitungan tulangan geser pada elemen A
'c u f Vc = 1 + bw.d 14. Ag 6
16.790.720 50 15.361.276 = 19.516.869,76 14 ×15.361.276 6
Vc = 1 +
Adapun analisa perhitungan pada tiap penampang dapat dilihat pada table dibawah ini. Tabel.8.4 Perhitungan Gaya Geser Beton tiap Elemen. ELEMEN
Nu
Ag
N
mm
2
Vc
Vu
N
N
0,5×φ ×Vn≥Vu N
A
16790720
153612 61276.00 .000
19516869.75 .757 323428 4280
7318826.16 .16
B
14144320
169609 60918.85 .850
21179294.62 .627 282236 2360
7942 942235.48 .48
C
12767070
162424 42437.85 .850
20216620.59 .598 142167 1670
7581 581232.72 .72
D
10832190
15853503.00 .000
19595379.48 .486 471 471260
7348267.31 .31
E
8710320
15337912.50 .500
18809132.55 .556
287400
7053424.71 .71
F
6222000
14338491.75 .750
17421838.67 .675
542660
6533189.50 .50
G
3566260
13126119.75 .750
15769486.02 .028 1006150
5913557.26 .26
Persyaratan sebuah penampang tidak memerlukan tulangan geser bila 0.5 × φ × Vn ≥ Vu . Dari table diatas dapat disimpulkan bahwa kekuatan beton mampu menahan gaya geser yang terjadi, sehingga tidak membutuhkan tulangan geser. Namun dalam perencanaan akan digunakan tulangan geser praktis dengan jarak antar tulangan Smax=60cm.
8.4.1 Perhitungan Angker Kabel pada Pylon. Angker kabel dipasang sesuai dengan jumlah strand kabel yang telah dihitung. Perhitungan ini meliputi cek tegangan beton saat stressing, besarnya gaya pencar Tb dan kebutuhan tulangan melintang dan tulangan pecah ( spalling ) yang dihitung berdasrkan buku “Desain Praktis Beton Prategang” Andri B Budiardi,2008.
H
B D H
Gambar 8.19 Dimensi Angker pada Pylon Tabel 8.3 Dimensi Angker Kabel Angker
31
37
61
91
∅d (mm)
160
180
200
250
∅A1
340
370
460
550
B (mm)
480
530
660
810
∅D (mm)
280
300
380
450
(mm)
Contoh perhitungan akan diberikan pada angker kabel M6, dan kabel yang lain akan disajikan dalam bentuk tabel.
-
Kabel M6 ( 91 Strand ); Paksial = 16.276,529 kN
H = 1000 mm B = 810 mm A’b= H x H = 1000 mm x 1000 mm = 1.000.000 mm2 2
Ab = (BxB) – Luas D = (810x810) – (1/4x3,14x450) 2
Ab = 497.137,5 mm . Stressing dilakukan saat beton berusia 14 hari, kuat tekan beton diperkirakan 85%f’c. f ci ci = 85% x f’c = 85% x 50Mpa = 42,5 Mpa Tegangan Ijin beton saat stressing :
σ b =
1,2 × P 1,2 × 16.276,529 Ab
=
497.137,5
= 39,288Mpa
Kekuatan desain terhadap tegangan Tumpu :
f × 0,85 × f cp = φ ci ×
A'b Ab
= 0,85 × 0,85 × 42,5 ×
f ! cp = 41,373Mpa > σ b .........OK
1.000.000 497.137,5
Tabel 8.4 Nilai Tegangan angker tiap Kabel KABEL
DIMENSI DIMENSI ANGKER (mm) H(mm) H(mm) B(mm) B(mm) A'b (mm2) D(mm) Ab (mm2)
ANG ANGKER KER
P (Kn (Kn)
TEGANGAN
Ket
fb (Mpa) (Mpa) fcp(Mpa) fcp(Mpa) fb
M1
1000
660
1000000
380
322246
61
11666.469
43.444
54.092
OK
M2
1000
660
1000000
380
322246
61
9372.969
34.904
54.092
OK
M3
1000
660
1000000
380
322246
61
9016.744
33.577
54.092
OK
M4
1000
810
1000000
450
497137.5
91
14760.354
35.629
43.550
OK
M5
1000
810
1000000
450
497137.5
91
16421.841
39.639
43.550
OK
M6
1000
810
1000000
450
497137.5
91
16276.529
39.289
43.550
OK
M7
950
810
902500
450
497137.5
2@91
15052.053
36.333
41.373
OK
S1
950
660
902500
380
322246
61
8568.357
31.907
51.387
OK
S2
950
660
902500
380
322246
61
9464.487
35.244
51.387
OK
S3
950
660
902500
380
322246
61
10354.092
38.557
51.387
OK
S4
950
660
902500
380
322246
61
11137.527
41.475
51.387
OK
S5
950
660
902500
380
322246
61
11785.400
43.887
51.387
OK
S6
950
660
902500
380
322246
61
12285.286
45.749
51.387
OK
S7
950
660
902500
380
322246
61
12592.785
46.894
51.387
OK
Tegangan di bawah pelat angker: f t
= P/Ab < fcp...OK Tabel 8.5 Nilai Tegangan angker tiap Kabel ft
f cp
Ke t
Mpa
( Mpa)
ft
11666.469
36.20361
54.092
OK
61
9372.969
29.08638
54.092
OK
M3
61
9016.744
27.98093
54.092
OK
M4
91
14760.354
29.69069
43.550
OK
M5
91
16421.841
33.03279
43.550
OK
M6
91
16276.529
32.7405
43.550
OK
M7
2@91
15052.053
30.27744
41.373
OK
S1
61
8568.357
26.58949
51 51.387
OK
S2
61
9464.487
29.37038
51 51.387
OK
S3
61
10354.092
32.13102
51.387
OK
S4
61
11137.527
34.56219
51.387
OK
S5
61
11785.400
36.57268
51.387
OK
S6
61
12285.286
38.12394
51.387
OK
S7
61
12592.785
39.07817
51.387
OK
KABEL
ANGKER
P ( Kn)
M1
61
M2
8.4.2 Perhitungan Tulangan Pencar dan Melintang. Perhitungan ini meliputi besarnya gaya pencar Tb dan kebutuhan tulangan melintang dan tulangan pecah ( spalling ) yang dihitung berdasrkan buku “Desain Praktis Beton Prategang” Andri Budiardi,2008. -
Tulangan Melintang.( Kabel S7 )
Sengkang diletakkan didaerah antara 0,2 H s/d 1H; dalam disain kali ini akan direncanakan 0,3 H = 0,3 x 1000 = 300 mm. Menurut SNI 03-2847-2002 Ps.20.13.3.2.
B 660 × 1 − = 0,25 ×12.592.785 × 1 Tb = 0,25 × P = 1.070.386,725 1000 H Asb =
Tb fys
=
1.070.386,725 360
= 2.973,296mm 2
Sehingga jumlah sengkang yang akan dipasang dekat ujung angker. Dipakai tulangan D22mm ( As=379,94mm2). n=
Asb As.Tulangn
=
2.973,296 379,94
= 7,8 ≈ 8Tulangan
Untuk mencegah spalling ( pecah ), maka akan dipasang tulangan dengan kuat tarik = 2%P=0,02 x 12.592.785N = 251.855,7 N. As =
2% × P 251.855,7
fys
=
360
= 699,599mm 2 ;direncanakan dengan
tulangan D22mm ( As=379,94mm2). n=
As As.Tulangn
=
699,599 379,94
= 1,8 ≈ 2Tulangan
Tabel 8.6 Kebutuhan Tulangan Melintang dan Tulangan Spalling NO n A ngke r P KAB KABEL Akt Aktual Force (kN) (kN) M1 61 11666.469 M2 61 9372.969 M3 61 9016.744 M4 91 14760.354 M5 91 16421.841 M6 91 16276.529 M7 2@ 91 30104.105 S1 61 8568.357 S2 61 9464.487 S3 61 10354.092 S4 61 11137.527 S5 61 11785.400 S6 61 12285.286 S7 61 12592.785
Tulangan Melintang
Spalling
P pe ncar
As
n
As
n
554157.28 .285
1539.32 .326
4
648.13 .1372
2
445216.00 .007
1236.71 .711
3
520.72 .7205
1
428295.35 .350
1189.70 .709
3
500.93 .9302
1
701116.81 .812
1947.54 .547
5
820.01 .0197
2
780037.42 .426
2166.77 .771
6
912.32 .3245
2
773135.11 .113
2147.59 .598
6
904.25 .2516
2
1429945.00 .006
3972.06 .069
10
1672.45 .45
4
728310.36 .365
2023.08 .084
5
476.01 .0198
1
804481.368
2234.67
6
525.8048
1
880097.82 .829
2444.71 .716
6
575.22 .2273
2
946689.82 .823
2629.69 .694
7
618.75 .7515
2
1001759.04 .040
2782.66 .664
7
654.74 .7445
2
1044249.33 .334
2900.69 .693
8
682.51 .5159
2
1070386.72 .722
2973.29 .296
8
699.59 .5992
2