Perpustakaan Digital ITB

Deteriorasi pada komponen struktur beton bertulang jembatan bisa terjadi akibat berbagai macam penyebab, diantaranya adalah akibat korosi baja tulangan dan paparan suhu tinggi akibat kebakaran. Berdasarkan penelitian terbaru, baik deteriorasi akibat korosi baja tulangan maupun paparan suhu tinggi dapat mengurangi kuat lekatan (Bond Strength) antara baja tulangan dengan beton. Hal ini menyebabkan penurunan kapasitas lentur dari penampang komponen beton bertulang struktur jembatan akibat kuat lekatan beton yang tidak mampu menyalurkan seluruh gaya ke tulangan. Sehingga kegagalan pada penampang beton bertulang bukan lagi karena kelelehan baja tulangan tarik tetapi karena kegagalan pengangkuran baja tulangan oleh beton. Pada penelitian ini, evaluasi kapasitas lentur struktur beton bertulang jembatan akan memperhitungkan pengaruh degradasi bond strength antara baja tulangan dan beton akibat korosi baja tulangan dan paparan suhu tinggi kebakaran. Dimana hasil analisis menunjukan jumlah elemen struktur beton bertulang jembatan yang mengalami kegagalan meningkat akibat adanya pengaruh degradasi bond strength. Jembatan yang menjadi objek penelitian ini adalah jembatan imajiner yang diasumsikan selesai dibangun pada tahun 1984. Setelah 40 tahun operasional, tingkat kerusakan yang telah terjadi akibat korosi baja tulangannya diasumsikan cukup signifikan dimana laju korosi (icorr) dimodelkan pada tingkat sedang sebesar 1 ?A/cm2 yang menurunkan bond strength sebesar 26% menjadi 4,05 Mpa dari batas bond strength normal sebesar 5,48 MPa menurut CEB FIP-1990. Kerusakan ini diperparah dengan terjadinya kebakaran dimana skenario komponen struktur jembatan yang terpapar suhu tinggi adalah kolom pilar dan kepala pilar. Akibat kebakaran, kuat tarik beton turun drastis dan mengakibatkan bond strength juga menurun sebesar 53% menjadi 2,58 MPa. Terdapat 2 pemodelan struktur jembatan, yaitu segmen P36-P46 yang terpapar suhu rendah, dan segmen PA-P10 yang terpapar suhu tinggi akibat kebakaran. Dari hasil analisis linear statik dan analisis dinamik metode spektra multimoda berdasarkan kombinasi pembebanan SNI 1725:2016, menunjukan bahwa kegagalan terjadi pada nilai DCR lebih besar dari 1, yaitu 1) Kegagalan lentur pada elemen gelagar bagian tumpuan dan bagian lapangan, 2) Kegagalan aksial-momen pada elemen kolom pilar baik segmen P36-P46 terpapar suhu rendah maupun segmen PA-P10 yang terpapar suhu tinggi, 3) Kegagalan geser pada elemen kolom pilar segmen P36-P46 yang terpapar suhu rendah maupun segmen PA-P10 yang terpapar suhu tinggi, dan 4) Kegagalan aksial-momen pada elemen kepala pilar segmen PA-P10 bagian tumpuan dan lapangan yang terpapar suhu tinggi kebakaran. Selain itu, dari hasil pemeriksaan detailing penulangan pada jembatan eksisting berdasarkan as built drawing memperlihatkan bahwa terdapat defisiensi pada detailing tulangan yaitu spasi tulangan confinement pada zona sendi plastis tidak memenuhi persyaratan perencanaan jembatan terhadap beban gempa. Pada penelitian ini, perkuatan untuk elemen yang mengalami defisiensi hanya direncanakan untuk segmen yang paling kritis. Untuk memperbaiki defisiensi kapasitas lentur pada elemen gelagar, direncanakan perkuatan menggunakan Near Surface Mounted (NSM) CFRP Rod yang dipasang memanjang elemen gelagar sebanyak 10 batang pada sisi atas untuk bagian tumpuan dan 10 batang pada sisi bawah untuk bagian lapangan. Dari hasil perhitungan, perkuatan CFRP Rod pada elemen gelagar bagian lapangan dapat mereduksi DCR sebesar 44%. Sedangkan untuk elemen gelagar bagian tumpuan dengan perkuatan 10 batang CFRP Rod di sisi atas berhasil menurunkan DCR sebesar 74%. Pada elemen kolom pilar, direncanakan perkuatan aksial-momen untuk segmen PA-P10 yang terpapar suhu tinggi kebakaran dalam 2 metoda perkuatan, yaitu concrete jacketing setebal 125 mm dengan 20 baja tulangan D19 dan perkuatan lentur dengan kombinasi 12 CFRP Rod longitudinal dan 2 lapis CFRP Wrap. Hasil komparasi menunjukan bahwa untuk reduksi DCR lentur sebesar 59% dan reduksi DCR Geser sebesar 95% biaya metode perkuatan dengan CFRP 40% lebih mahal sehingga perkuatan yang lebih efektif adalah concrete jacketing. Perkuatan aksial-lentur juga direncanakan pada kepala pilar lapangan segmen PAP10 yang terpapar suhu tinggi kebakaran. CFRP Rod sebanyak 10 batang dipasang arah memanjang elemen kepala pilar pada bagian lapangan. Hasilnya menunjukan perkuatan CFRP Rod pada elemen kepala pilar mereduksi DCR sebesar 54%. Dari analisis yang sudah dilakukan dalam penelitian ini, dapat ditarik kesimpulan bahwa efek dari bond strength baja tulangan yang menurun sangat berpengaruh dalam perhitungan kapasitas dan keamanan struktur beton. Kemudian, direkomendasi juga metode perkuatan yang efektif secara ekonomis guna mengembalikan fungsi jembatan seperti awal.