Path: TopMemberhidayat@unix.lib.itb.ac.id

ANALISIS PERKUATAN FIBER REINFORCED POLYMER (FRP) JEMBATAN CISOMANG

REINFORCEMENT ANALYSIS ON FIBER REINFORCED POLYMER (FRP) OF CISOMANG BRIDGE

Undergraduate Theses from JBPTITBPP / 2017-12-07 13:58:01
Oleh : YUNI AZHARI (NIM : 15013047), S1 - Civil Engineering-FTSL
Dibuat : 2017, dengan 12 file

Keyword : jembatan, pre-stressed girder, pergeseran, perkuatan, fiber reinforced polymer, beban lalu lintas, carbon fiber, kurvatur, beam integral bridges ; bridge, pre-stressed girder, predescribed displacement, reinforcement, fiber reinforced polymer, traffic load, carbon fiber, curvature, beam integral bridges.

Jembatan Cisomang merupakan jembatan yang berlokasi di ruas Jalan Tol Cipularang di KM 100+695 sampai dengan KM 100+947 dengan panjang 253,127 meter. Jembatan ini merupakan jembatan bertipe Pre-stressed Concrete Girders (Simple Beam and Continuous Integral) dengan enam buah pilar dan sistem pondasi bored pile berkedalaman 30 – 33 meter. Jembatan Cisomang mengalami keretakan dan pergeseran sebesar ± 50 sentimeter pada pilar ke-2 (P2) dari enam pilar penyangga jembatan bertipe portal (beam integral bridges). Pergeseran ini terjadi akibat akumulasi pergerakan tanah yang tipenya lambat dimana pondasi pilar ke-1 dan pilar ke-2 bertumpu pada tanah lapukan breksi vulkanik dan tanah lempung. Sungai Cisomang yang masih aktif hingga saat ini disertai dengan curah hujan yang tinggi juga menyebabkan tanah mengalami swelling sehingga pilar yang terletak di sudut miring mudah tergelincir.


Pada tugas akhir ini akan dibahas mengenai analisis Jembatan Cisomang serta perkuatan jembatan berupa Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) yang dipasang untuk menghindari kerusakan lebih lanjut pada pilar jembatan. Analisis kondisi eksisting jembatan akan dilakukan terlebih dahulu untuk menentukan kekakuan efektif pilar Jembatan Cisomang akibat pergeseran dan keretakan yang terjadi untuk mengeluarkan gaya dalam yang akan digunakan pada perhitungan perkuatan jembatan. Penentuan kekakuan efektif pilar dilakukan dengan kalibrasi momen yang didapatkan dari hubungan momen kurvatur penampang pilar dengan momen pilar dari pemodelan struktur jembatan. Kurvatur penampang pilar dihitung berdasarkan perpindahan pada pilar P2 dengan pendekatan yang diusulkan oleh Caltrans. Tinjauan momen kuvatur ini dilakukan dengan mempertimbangkan kondisi plastis dan overstrength dengan bantuan software XTRACT.


Selanjutnya, akan dikembangkan diagram interaksi P-M dari penampang pilar yang diperkuat oleh fiber reinforced polymer (FRP) yang merepresentasikan tahanan kombinasi gaya aksial dan momen lentur penampang. Pembuatan diagram interaksi P-M dengan perkuatan fiber reinforced polymer (FRP) mengacu pada peraturan ACI 440-2R.08. Diagram interaksi P-M akibat perkuatan ini akan digunakan untuk menganalisis kapasitas penampang dalam menahan pembebanan jembatan yang berupa beban mati, beban pergeseran, dan beban hidup. Peningkatan tahanan kombinasi aksial-lentur akibat perkuatan fiber reinforced polymer (FRP) adalah sebesar 40-70% pada daerah compression controlled dan 0-5% pada daerah tension controlled. Berdasarkan analisis ini, rasio beban ultimate dan kapasitas untuk kombinasi aksial lentur adalah 99,49%, untuk gaya geser sebesar 27,01%, dan untuk momen torsi sebesar < 1%. Sehingga, dapat disimpulkan beban pergeseran 500 mm pada pilar P2 dan beban hidup berupa beban lajur dan beban truk masih dapat dipikul oleh struktur jembatan.

Deskripsi Alternatif :

Cisomang Bridge is a bridge located at Cipularang Toll Road in KM 100 + 695 to KM 100 + 947 with the length of 253,127 meters. The bridge is a Pre-stressed Concrete Girders (Simple Beam and Continuous Integral) bridge with six pillars and 30 - 33 meters depth bored pile foundation system. The Cisomang Bridge is cracked and drifted by ± 50 centimeters on the 2nd pillar (P2) of the six pillars supporting the portal bridge (beam integral bridges). This drift is due to the slow accumulation of ground motion where the foundation of the 1st and 2nd pillars rests on the soil of volcanic breccias and clay soil. The active Cisomang River stream and high rainfall also cause swelling in the soil, resulting in the slip of the pillars located on sliding angle.


This final project will discuss about Cisomang Bridge analysis and bridge reinforcement in the form of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) installed to avoid further damage to the bridge pillar. The analysis of the existing bridge condition will be done first to determine the effective stiffness of the Cisomang Bridge pillar due to the drift and crack that occurs to determine pillars’ forces to be used on bridge reinforcement calculations. The determination of the effective stiffness of the pillars is done by calibrating the moment obtained from the moment-curvature diagram of the pillar section to the pillar moment of the modeling of the bridge structure. Pillar’s curvature is calculated based on displacement on P2 pillars with the method proposed by Caltrans. Moment-cuvature diagram is achieved by considering plastic conditions and overstrength with the help of XTRACT software.


Furthermore, a P-M interaction diagram of the FRP-reinforced pillar section will be developed to represent capacity combination of axial force and bending moment of the cross section. The calculation of P-M interaction diagram with fiber reinforced polymer (FRP) refers to ACI 440-2R.08 regulation. This P-M interaction diagram will be used to analyze the cross-sectional capacity of the pillar subjected to various load of the bridge in the form of dead load, predescribed displacement load, and live load. The increment in capacity of the axial bending combination of reinforced polymer (FRP) strengthening is 40-70% in the compression controlled zone and 0-5% in the tension controlled zone. Based on the result, the capacity ratio for axial bending combinations is 99.49%, 27.01% for shear forces, and <1% for torque. Thus, it can be concluded that the 500 mm lateral displacement on the P2 pillar and the live load caused by traffic load can still be borne by the bridge structure.

Copyrights : Copyright (c) 2001 by Perpustakaan Digital ITB. Verbatim copying and distribution of this entire article is permitted by author in any medium, provided this notice is preserved.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiS1 - Civil Engineering-FTSL
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id