KAJIAN SAMBUNGAN KUNCI GESER TUNGGAL TANPA PEREKAT AKIBAT BEBAN VERTIKAL

KAJIAN SAMBUNGAN KUNCI GESER TUNGGAL TANPA PEREKAT AKIBAT BEBAN VERTIKAL Erlangga Rizki Fauzi1* dan Heru Purnomo1 1.

Program Studi Teknik Sipil, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok 16424, Indonesia *E-mail: [email protected]

Abstrak Sambungan kunci geser (shear key) merupakan bagian sambungan dari jembatan segmental pracetak. Shear key memiliki peranan yang penting , yaitu untuk mentransfer gaya-gaya dari satu segmen jembatan ke segmen lainnya. Terdapat beberapa jenis shear key yang telah digunakan. Pada penelitian ini jenis shear key yang akan dibahas adalah shear key bergerigi tunggal tanpa perekat (dry single shear key). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan gambaran besar beban yang terkait dengan potensi retak dari berbagai variasi shear key dengan simulasi numerik. Variasi shear key tersebut meliputi tinggi gerigi, sudut gerigi, dan lebar gerigi. Sebelum memodelkan variasi shear key, dilakukan validasi model berdasarkan eksperimen rujukan terdahulu. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa beban potensi retak akan semakin besar ketika tinggi dan lebar kunci geser yang digunakan membentuk sudut yang mendekati 45°.

Study of Dry Single Shear Key Subjected to Vertical Load Abstract Shear key is part of the segmental precast bridge connection. Shear key has an important role, which is to transfer the forces from one segment to another segment of the bridge. There are several types of shear key that have been used. Type of shear key that will be discussed in this research is dry single shear key. The purpose of the study is to obtain the load related to potential crack from variations of shear key by numerical simulation. The variations of shear key include the height of key, angle of key, and width of key. Before modeling the variations of shear key, model validation is performed based on past experimental study. The results of this study show that the maximum load related to potential crack will be greater when the height and width of the shear key form an angle approaching 45°. Keywords: Shear Key; Width of Key; Height of Key; Angle of Key; Load Related to Potential Crack

Pendahuluan Jembatan segmental pracetak telah menjadi metode konstruksi yang paling banyak dipilih untuk banyak proyek jembatan-jembatan pada beberapa tahun ini. Teknologi dari jembatan segmental pracetak merupakan pengembangan dari jembatan segmental pratekan cast-inplace yang dikembangkan oleh Ulrich Finsterwalder dan perusahaan dari Dyckerhoff & Widmann A. G. di Jerman pada tahun 1950-an. Jembatan segmental pracetak pertama adalah Choisy-le-Roi Bridge pada tahun 1962. Struktur dari jembatan tersebut dirancang oleh Jean

Kajian sambungan kunci..., Erlangga Rizki fauzi, FT UI, 2014

Muller dan perusahaan dari Enterprise Campenon Bernard di Prancis. Setelah itu, metode segmental pracetak tersebut terus-menerus disempurnakan. (Podolny, W., 1979) Jembatan segmental pracetak terdiri dari segmen beton pracetak yang disambungkan dan kemudian diberikan gaya prategang. Sambungan antara segmen pracetak merupakan hal yang penting pada jembatan segmental pracetak. Sambungan tersebut merepresentasikan diskontinuitas pada jembatan, dimana gaya tekan dan gaya geser harus dapat ditransmisikan dari satu segmen ke segmen lainnya. Walaupun sudah banyak jembatan segmental pracetak yang telah dibangun, beberapa aspek penting masih harus dipelajari lebih mendalam. Salah satunya adalah perancangan dari sambungan jembatan tersebut. Sambungan pada jembatan segmental pracetak merupakan hal yang sangat penting, tetapi sekarang hanya ada sedikit informasi yang tersedia mengenai kekuatan dari sambungan tersebut. Ada beberapa jenis sambungan pada jembatan segmental pracetak, yang akan penulis bahas pada penelitian ini adalah jenis sambungan dengan menggunakan kunci geser (shear key). Shear key adalah jenis sambungan yang dibentuk sedemikian rupa yang dibuat dengan tujuan untuk memperbesar gaya geser yang terjadi antar segmen yang disambungkan, sehingga kekuatan dan kapasitas geser dari sambungan tersebut akan menjadi lebih besar. Terdapat beberapa jenis shear key yang telah digunakan maupun yang telah diteliti. Shear key dapat dibuat dengan perekat, maupun tanpa perekat. Pada penelitian ini penulis secara spesifik ingin meneliti tentang perilaku shear key dengan kunci geser tunggal tanpa perekat (dry single-keyed joint), khususnya terhadap beban yang menyebabkan munculnya potensi keretakan. Penelitian dilakukan dengan menggunakan software elemen hingga ANSYS Workbench 13.0. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh berubahnya sudut, tinggi, dan lebar gerigi terhadap kapasitas shear key gerigi tunggal. Kajian Pustaka Pada jembatan segmental pracetak yang menggunakan beton prategang, sambungan antar segmennya merupakan hal yang kritis. Agar setiap segmennya dapat tersambung dengan kuat, maka digunakanlah sambungan yang disebut dengan shear key.


Kekuatan geser dari shear key yang digunakan pada gelagar merupakan bagian penting pada perencanaan disain jembatan segmental prategang. Terdapat beberapa jenis shear key yang dapat digunakan untuk menjadi sambungan pada gelagar jembatan prategang. Shear key bisa berupa sambungan basah (wet joint) dan sambungan kering (dry joint). Pada sambungan basah, sambungan diberikan tambahan zat perekat yang berfungsi untuk merekatkan antara satu bagian dengan bagian lainnya. Beberapa jenis shear key yang dapat digunakan dapat dilihat pada gambar berikut.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Gambar 1 Bentuk Shear Key : (a) Flat; (b) Male-Female Shear Key; (c) Female-Female Shear Key; (d) Dapped Shear Key; (e) Mechanical Sumber: (Sean R.Sullivan, 2003)

Pembahasan dan penelitian mengenai shear key belum banyak sehingga dalam desain shear key pada umumnya mengacu pada rumus yang dikeluarkan oleh American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO). AASHTO menentukan kapasitas geser dari shear key dengan persamaan: Vn

=

Ak !!! (0.2048σn + 0.9961) + 0.6 Asm σn

(1)

dimana: Vn

=

Kapasitas geser nominal tanpa epoxy (N)

Ak

=

Luas permukaan semua key (mm2)

Asm =

Luas permukaan semua bagian yang bukan key (mm2)

fck

Kuat tekan karakteristik beton (MPa)

=

Selain AASHTO, terdapat juga rumus yang direkomendasikan berdasarkan ATEP, acuan disain Spanyol. Rumus ini bergantung pada total luas dari permukaan sambungan: !! = !! (1.14 σ! + 0.0564 !!" Dimana: Vu = Kapasitas geser ultimate (N) Aj = Total luas permukaan sambungan (mm2) Fcd = Nilai kuat tekan beton (MPa) σ! = Tegangan tekan sambungan (MPa)


(2)

Pada tahun 2002, Rombach melakukan penelitian untuk menganalisa kekuatan geser dari multiple shear key pada kondisi dry joint menggunakan pemodelan elemen hingga (finite element model) dan mengeluarkan formula lain dalam perhitungan kekuatan geser shear key yaitu (Rombach, 2002): Vdj

=

! !

(

! !!"#

%$+ ! !!" !!"# )

(3)

dimana: µ

=

Koefisien friksi = 0.65

γF

=

Koefisien keamanan = 2.0

σn

=

Tegangan rata-rata pada shear key

Ajoint =

Luas daerah tekan

fck

=

Kuat tekan karakteristik beton

b

=

Lebar web

f

=

Faktor lekukan pada shear key = 0.14

Akey =

Luas minimum permukaan semua key pada daerah yang gagal

hne

=

Tinggi key = hne ≤ 6bn

bn

=

Lebar key

Pada kapasitas geser dengan epoxy, hanya mengandalkan kuat friksinya sehingga persamaan kapasitas geser dengan epoxy adalah (Rombach, 2002): Vdj

=

! !

(

! !!"#$% )

(4)

dimana: µ

=

Koefisien friksi = 0.65

γF

=

Koefisien keamanan = 2.0

σn

=

Tegangan rata-rata pada shear key

Ajoint =

Luas daerah tekan

Dalam melakukan pemodelan dengan ANSYS, ditentukan elemen solid dan kontak pada program ANSYS yang digunakan untuk memodelkan shear key.

Elemen solid yang

digunakan adalah elemen SOLID186. Elemen ini merupakan elemen 3-D dengan 20 nodal dimana tiap nodal memiliki tiga derajat kebebasan. Elemen ini termasuk kategori hexahedron


kuadratik. Derajat kebebasan elemen ini merupakan translasi pada tiga sumbu, yaitu x, y, dan z. (ANSYS, Inc., 2010)

. Gambar 2 Elemen SOLID186. Sumber: (ANSYS, Inc., 2010)

CONTA174 digunakan untuk mendefinisikan hubungan kontak yang terjadi antara material, dalam hal ini beton dan epoxy. Elemen ini memiliki delapan nodal untuk elemen solid dengan nodal pada sisinya. Elemen ini digunakan untuk merepresentasikan kontak yang terjadi antara permukaan elemen 3-D. Selain itu, elemen ini terdapat pada elemen solid 3-D dengan nodal pada sisinya, seperti SOLID186. (ANSYS, Inc., 2010).

Gambar 3 Elemen CONTA174 Sumber: (ANSYS, Inc., 2010)

TARGE170 digunakan untuk merepresentasikan permukaan target pada elemen 3-D. Elemen ini cocok untuk dihubungkan dengan CONTA174 serta bisa diterapkan pada permukaan target yang kaku maupun fleksibel (ANSYS, Inc., 2010).


Gambar 4 Elemen TARGE170 Sumber: (ANSYS, Inc., 2010)

Metode penelitian 1. Validasi Dalam tahap awal, penulis melakukan validasi pemodelan shear key dengan program elemen hingga yaitu ANSYS. Penulis memodelkan eksperimen yang telah dilakukan pada rujukan. Hasil dari pemodelan harus mendekati hasil eksperimen karena pemodelan akan digunakan pada penerapan variasi-variasi shear key pada langkah selanjutnya. Rujukan yang digunakan dalam memodelkan shear key adalah jurnal yang berisi eksperimen single key tanpa epoxy, yaitu Shear Strength of Joint in Precast Concrete Segmental Bridges oleh Buyukozturk, Xiangming Zhou, Neil Mickleborough, dan Zongjin Li (2003). Ukuran shear key pada jurnal acuan adalah 500 x 640 x 250 mm. Tebal dari flange spesimen adalah 200 mm. Gerigi pada shear key memiliki bentuk trapesium dengan luas dasarnya 100 x 250 mm dan luas puncaknya 50 x 250 mm. Dimensi shear key secara lengkap dapat dilihat pada Gambar 5 dalam satuan mm.


Gambar 5 Dimensi Shear Key Sumber : Olahan Sendiri

Beban maksimum yang bekerja sebelum terjadi keruntuhan adalah 335 kN. Spesimen ini ditahan dari perpindahan secara translasi, baik vertikal, longitudinal, maupun transversal pada bagian dasarnya. Properti material yang digunakan adalah sebagai berikut. (Zhou, Mickleborough, & Li, 2003) •

Berat jenis

: 2300 kg/m3

•

Kuat tekan (!! ′)

: 56,2 MPa

•

Kuat tarik (!! ′)

: 2,474 MPa

•

Angka Poisson (!)

: 0,2

•

Koefisien gesek

: 0,55

Pemodelan shear key dilakukan dengan software elemen hingga ANSYS 13.0 Workbench. Alasan penulis menggunakan software ANSYS adalah karena dapat digunakan untuk melihat distribusi tegangan tarik dan geser yang tersebar di badan shear key. Elemen solid yang


digunakan adalah elemen SOLID186 serta elemen kontak yang digunakan adalah CONTA174 dan TARGE170. Sifat kontak yang diberikan pada pertemuan antara kedua sisi adalah frictional karena adanya tahanan geser pada permukaan yang bertemu. Keluaran yang diinginkan dari pemodelan ini adalah tegangan geser dan perpindahan vertikalnya. Nilai tegangan geser yang dihitung adalah rata-rata tegangan geser di belakang gerigi. Perpindahan vertikal diukur pada celah antara gerigi male dengan gerigi female. Hasil yang didapat dari ANSYS diplot dalam grafik dan dibandingkan dengan grafik hasil dari eksperimen pada jurnal acuan. Apabila grafik yang dihasilkan oleh pemodelan sudah mendekati grafik hasil eksperimen, maka pemodelan telah valid. 2. Variasi Parameter Shear Key Pemvariasian parameter dilakukan untuk mengetahui efek tiap parameternya terhadap perilaku shear key. Parameter-parameter yang divariasikan adalah lebar gerigi, tinggi gerigi, dan sudut gerigi. Geometri pada badan spesimen tidak berubah, mengacu pada jurnal rujukan, namun yang berubah adalah dimensi pada gerigi. Variasi parameter tersebut dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6 Parameter yang Divariasikan


Sumber: Olahan Sendiri

x

= lebar gerigi

y

= tinggi gerigi

h

= tinggi gerigi bagian belakang = 100 mm

θ

= sudut gerigi

Berikut ini merupakan tabel mengenai variasi parameter shear key yang akan dimodelkan sesuai dengan variasi yang telah ditentukan. Tabel 1 Variasi Pemodelan

Variasi

Variasi Lebar

Variasi Tinggi

Kode Variasi y-1-30 y-1-45 y-1-60 y-1-70 y-0.75-30 y-0.75-45 y-0.75-60 y-0.75-70 y-1.25-30 y-1.25-45 y-1.25-60 y-1.25-70 x-55 x-60 x-65 x-70 x-75 x-80 x-85 x-90

Sudut θ 30 45 60 90 30 45 60 90 30 45 60 90 55 60 65 70 75 80 85 90

h (mm) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

x (mm) 14.43 25 43.30 68.69 18.04 31.25 54.13 85.86 10.83 18.75 32.48 51.52 50 50 50 50 50 50 50 50

y (mm) 50 50 50 50 37.5 37.5 37.5 37.5 62.5 62.5 62.5 62.5 29.98 42.26 53.37 63.60 73.21 82.37 91.25 100


3. Analisa Perilaku Shear Key Hasil dari ANSYS kemudian akan dibuat menjadi suatu diagram yang memaparkan nilainilai beban maksimum pada setiap variasi parameter tersebut.

Beban maksimum

didefinisikan sebagai beban potensi retak. Beban potensi retak adalah beban yang menyebabkan tegangan utama tarik melampaui tegangan izin beton prategang penuh. Tegangan izin beton prategang penuh didasarkan pada RSNI-T-12-2004 tentang Perancangan


Struktur Beton untuk Jembatan, dimana nilai tegangan tarik izin beton sebesar 0.5 !!! atau sebesar 3.7483 MPa. Apabila nilai tersebut dilampaui pada suatu daerah disekitar gerigi, maka terdapat kemungkinan akan terjadinya retak pada daerah tersebut.

Hasil Penelitian 1. Hasil Validasi Pemodelan dilakukan dengan menggunakan elemen SOLID186 sebagai material beton. Elemen kontak yang terbentuk adalah CONTA174 dan TARGE170. Dari hasil pemodelan yang dilakukan, didapat kesalahan relatif 4,85% untuk tegangan geser dan 3,31% untuk perpindahan vertikal. Berdasarkan hasil diatas dapat dibilang bahwa pemodelan yang penulis lakukan dapat mewakili eksperimen. 2. Data Hasil Pemodelan Variasi Data yang diperoleh berdasarkan pemodelan variasi dipaparkan pada Tabel 2 dan Tabel 3. Disertakan juga rasio lebar gerigi terhadap tinggi gerigi bagian depan (x/y), rasio tinggi gerigi bagian depan dengan tinggi gerigi bagian belakang (y/h), dan lokasi potensi retak pada shear key yang akan digunakan untuk analisa hasil. Lokasi-lokasi potensi retak pada variasi shear key dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7 Variasi Lokasi Potensi Retak pada Variasi Shear Key Sumber: Olahan Sendiri


Tabel 2 Rekapitulasi Data Hasil dan Analisis pada Variasi Tinggi Gerigi

x/h

x/y

y/h

y-1.25-30 y-1-30 y-1.25-45 y-0.75-30

Beban Maksimum (N) 55000 59000 100000 71000

0.11 0.14 0.19 0.18

0.17 0.29 0.30 0.48

0.63 0.50 0.63 0.38

Lokasi Potensi Retak A A B C

y-1-45 y-1.25-60 y-1.25-70 y-0.75-45

108000 94000 88000 103000

0.25 0.32 0.52 0.31

0.50 0.52 0.82 0.83

0.50 0.63 0.63 0.38

A B B B

y-1-60 y-1-70 y-0.75-60 y-0.75-70

100000 90000 93000 79000

0.43 0.69 0.54 0.86

0.87 1.37 1.44 2.29

0.50 0.50 0.38 0.38

A A C C

Variasi


Tabel 3 Rekapitulasi Data Hasil dan Analisis pada Variasi Lebar Gerigi

x/h

x/y

y/h

x-90 x-85 x-80 x-75

Beban Maksimum (N) 67000 73000 76000 79600

0.50 0.50 0.50 0.50

0.50 0.55 0.61 0.68

1.00 0.91 0.82 0.73

Lokasi Potensi Retak B B C C

x-70 x-65 x-60 x-55

84000 91000 96000 103000

0.50 0.50 0.50 0.50

0.79 0.94 1.18 1.67

0.64 0.53 0.42 0.30

C B B B

Variasi



Pembahasan 1. Analisa Pengaruh Variasi Sudut pada Shear Key 120000 100000 Beban Maksimum (N)

108000

103000

80000

100000 94000 88000

100000

93000

90000

79000 71000

60000

55000

59000 40000 20000 0 35

40

45

50

55

60

65

y (mm) 30°

45°

60°

70°

Gambar 8 Grafik Perbandingan Pengaruh Sudut untuk Setiap Tinggi (y) Sumber: Olahan Sendiri

Berdasarkan grafik pada Gambar 8, dapat dilihat bahwa sudut yang dapat menahan beban paling besar adalah sudut 45° untuk setiap variasi (y) yang diberikan. Selain itu dapat dilihat juga pada setiap variasi (y) yang diberikan, urutan sudut yang mempunyai beban maksimum dari paling tinggi ke paling rendah selalu sama, yaitu sudut 45° paling besar, kemudian sudut 60°, sudut 70°, dan sudut yang memiliki beban maksimum paling kecil adalah 30°. Hal ini menunjukkan bahwa hasil pemodelan yang dilakukan cukup konsisten. Dapat disimpulkan bahwa pemvariasian sudut memiliki efek yang sama pada setiap tinggi (y). Diketahui juga bahwa sudut 60° selalu memiliki beban maksimum yang tidak jauh berbeda dengan sudut 45°. Berbeda dengan sudut 70° dimana memiliki beban maksimum yang cukup besar hanya pada variasi dengan tinggi (y) 50 mm.


2. Analisa Pengaruh Variasi Tinggi Gerigi pada Shear Key 120000 108000 103000

100000

100000 94000 93000

Beban Maksimum (N)

100000

90000 88000

80000

71000

79000

59000

60000

55000 40000

20000

0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

Sudut (°) y= 37,5 mm

y= 50 mm

y= 62,5 mm

Gambar 9 Grafik Perbandingan Pengaruh Tinggi (y) untuk Setiap Sudut Sumber: Olahan Sendiri

Berdasarkan grafik pada Gambar 9, secara keseluruhan dapat diketahui bahwa pengaruh tinggi (y) untuk setiap sudut berbeda-beda. Tidak ditemukan pola yang sama untuk setiap sudut. Berikut merupakan grafik beban maksimum terhadap pengaruh perubahan tinggi (y). Pada sudut 30° dapat dilihat bahwa semakin besar tinggi (y) yang digunakan maka beban maksimumnya akan semakin kecil. Hubungan ini hanya ditemukan pada sudut 30° saja. Sudut 30° merupakan sudut yang landai, sehingga mempunyai lebar (x) yang kecil. Dapat dilihat pada tabel bahwa beban maksimum terbesar pada sudut 30° terdapat ketika tinggi (y) yang digunakan adalah 37,5 mm. Hal ini kemungkinan dapat terjadi karena pada tinggi (y) 37,5 mm lebar (x) menjadi besar, yaitu 18,04 mm. Hal ini dapat dihubungkan dengan interlocking yang terdapat pada shear key, karena pada penggunaan tinggi (y) yang lainnya lebar (x)


menjadi semakin kecil sehingga interlocking yang terjadi semakin kecil. Oleh karena itulah panjang yang lainnya memiliki beban maksimum yang lebih kecil. Dari analisa pengaruh tinggi gerigi ini dapat disimpulkan bahwa setiap sudut memiliki tinggi efektif yang berbeda-beda. Untuk sudut 30° yang paling efektif adalah 37,5 mm, sedangkan untuk sudut 45°, 60°, dan 70° tinggi yang paling efektif adalah 50 mm. Semua variasi ini adalah dengan menggunakan tinggi (h) 100 mm dengan lebar (x) menyesuaikan.

3. Analisa Pengaruh Variasi Lebar Gerigi pada Shear Key 120000

103000

Beban Maksimum (N)

100000

96000

91000

84000

80000

79600 76000 73000

67000

60000 40000 20000 0 55

60

65

70

75

80

85

90

Sudut

Gambar 10 Grafik Perbandingan Beban Maksimum Shear Key Dengan Lebar (x) Tetap Untuk Setiap Sudut yang Berbeda Sumber: Olahan Sendiri

Berdasarkan grafik pada Gambar 10, dapat disimpulkan bahwa sudut 55° merupakan sudut yang paling efektif untuk lebar (x) 50 mm. Nilai dari beban maksimum masih belum menunjukan adanya penurunan hingga sudut 55°. Mungkin nilai tersebut masih bisa naik pada sudut yang lebih kecil daripada 55°. Namun hal tersebut tidak penulis lakukan karena dengan sudut lebih kecil dari 55° tinggi (y) menjadi terlalu kecil, sehingga pemodelan dengan sudut dibawah 55° tidak dapat dilakukan.


4. Rekapitulasi Hasil dan Analisis Pengaruh Variasi pada Shear Key

1.20 67-‐90°-‐B

1.00

73-‐85°-‐B 76-‐80°-‐B

0.80

79,6-‐75°-‐C 55-‐30°-‐A 100-‐45°-‐A

y/h 0.60 0.40

84-‐70°-‐C

94-‐60°-‐C 59-‐30°-‐A

108-‐45°-‐A 71-‐30°-‐A

88-‐70°-‐C 91-‐65°-‐C 100-‐60°-‐B 103-‐45°-‐B

Variasi Lebar 90-‐70°-‐C

Variasi Tinggi 79-‐70°-‐B

96-‐60°-‐B

93-‐60°-‐B 103-‐55°-‐B

0.20

0.00 0.00

0.50

1.00

x/y

1.50

2.00

2.50

1-‐2-‐3 Keterangan: 1 = Beban maksimum (kN) 2 = Sudut gerigi θ (o) 3 = Lokasi potensi retak

Gambar 11 Grafik Analisa Hasil Seluruh Variasi Sumber: Olahan Sendiri

Berdasarkan grafik pada Gambar 11, dapat dilihat bahwa pada variasi lebar maupun tinggi gerigi, semakin dekat sudut gerigi dengan 45° maka beban maksimum akan semakin besar. Pada variasi lebar dapat dilihat bahwa setiap sudut memiliki tinggi efektif yang berbeda-beda. Untuk sudut 30° yang paling efektif adalah 37,5 mm, sedangkan untuk sudut 45°, 60°, dan 70° tinggi yang paling efektif adalah 50 mm. Pada variasi lebar didapatkan variasi yang paling optimal yaitu dengan menggunakan rasio (x/y) 0,5 dan rasio (y/h) 0,5, karena memiliki beban maksimum yang paling besar. Pada variasi tinggi dapat dilihat bahwa ketika sudut gerigi semakin mendekati sudut 45° maka beban maksimumnya akan semakin besar. Rasio (x/y) 1,67 dan rasio (y/h) 0.3 menghasilkan beban maksimum yang paling besar. Lokasi potensi retak pada variasi lebar membentuk suatu pola, dimana untuk sudut 30° dan 45° terletak pada A atau B, dan untuk sudut 60° dan 70° terletak pada B atau C. Lokasi


potensi retak yang paling sering terjadi pada variasi lebar adalah pada titik A. Sedangkan untuk lokasi potensi retak pada variasi tinggi juga dapat dikatakan memiliki pola. Sudut 55° dan 60° memiliki lokasi potensi retak pada titik B, sudut 65° sampai 75° memiliki lokasi potensi retak pada titik C, dan kemudian pada sudut 80° sampai 90° kembali lagi memiliki lokasi potensi retak pada titik B. Lokasi potensi retak yang paling sering terjadi pada variasi tinggi adalah pada titik B. Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis pemodelan shear key dengan gerigi tunggal tanpa perekat, diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Pada variasi lebar, didapatkan sudut gerigi terbaik dilihat dari beban maksimumnya yaitu 45°. 2. Untuk variasi tinggi, didapatkan bahwa semakin besar sudut gerigi maka beban maksimumnya semakin kecil. 3. Efek dari perubahan tinggi gerigi pada shear key berbeda-beda untuk tiap sudut gerigi. Setiap sudut memiliki tinggi gerigi efektif nya masing-masing. 4. Dengan tinggi (h) 100 mm, tinggi gerigi yang efektif untuk sudut 45°, 60°, dan 70° adalah 50 mm Sedangkan untuk sudut 30° adalah 37,5 mm. 5. Pada variasi lebar model variasi yang paling bagus adalah y-1-45. 6. Pada variasi tinggi model variasi yang paling bagus adalah x-55. 7. Pemilihan sudut gerigi dan tinggi gerigi merupakan hal yang penting dalam mendesain shear key, karena dua hal tersebut sangat mempengaruhi kekuatan shear key yang akan dihasilkan. 8. Kegagalan tarik (potensi keretakan) terjadi pada daerah dengan tegangan prinsipal tarik lebih besar dari tegangan izin material beton dengan prategang penuh. 9. Semua pemodelan variasi yang dilakukan pada penelitian ini mengalami kegagalan tarik, karena beban yang menyebabkan kegagalan tarik lebih kecil daripada beban yang menyebabkan kegagalan friksi. Saran

Saran yang dapat diberikan untuk penelitian-penelitian selanjutnya adalah: 1. Memodelkan shear key secara 2-D karena hasil dari pemodelan 2-D juga mendekati nilai yang sebenarnya serta dapat menghemat waktu dalam menjalankan program.


2. Memodelkan shear key tunggal tanpa perekat secara nonlinear (hingga terjadi retak) untuk mengetahui bagaimana kondisi dan perilakunya saat retak telah terjadi pada struktur. 3. Memodelkan shear key tunggal tanpa perekat secara utuh pada jembatan segmental prategang, agar dapat mengetahui perilaku shear key sebenarnya ketika berada pada jembatan. Daftar Referensi AASHTO (1999). Guide Specifications for Design and Construction of Segmental Concrete Bridges. American Association of State Highway and Transportation Officials. Alcalde M., Cifuentes H., and Medina F. (2013). Shear Strength of Dry Keyed Joints and Comparison with Different Formulations. Universidad de Sevilla. ANSYS, Inc. (2010). ANSYS 13.0 Help. Pennyslavania: ANSYS, Inc. License number: 668487. ATEP (1996). Proyecto y construcción de puentes y estructuras con pretensado exterior. Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, Madrid. Buyukozturk, O., Bakhoum, M. M., and Beattie, S. M. (1990). Shear behavior of joints in precast concrete segmental bridges. Journal of structural engineering New York, N.Y. Hartland, Robert (1975), Design of Precast Concrete, United Kingdom : Surrey University Press. Issa, M. A. and Abdalla, H. A. (2007). Structural behavior of single key joints in precast concrete segmental bridges. Journal of Bridge Engineering Koseki, K., and Breen, J. E. (1983). Exploratory study of shear strength of Joint for precast segmental bridges. Research Rep. No. 248-1, Univ. Of Texas at Austin, Austin, Tex. Lim, C. P. (2011). Response of Shear Key Connection with Different Key Shape. Universiti Teknologi Malaysia


National Precast Concrete Association (2006). The Little Book of Concrete. British Precast Concrete Federation Ltd. Nawy, Edward G. (1989). Prestressed Concrete. Prentice Hall Nilson, Arthur H. (1987). Design of Prestressed Concrete. John Wiley & Sons. PCI Handbook Committee (2004). PCI Design Handbook : Precast and Prestressed Concrete (6th ed.). Chicago : Precast/Prestressed Concrete Institute. Rombach, G. (2004). Dry joint behavior of hollow box girder segmental bridges. In Proceedings of the FIP Symposium "Segmental Construction in Concrete", Sullivan, S. R. (2003). Behavior of Transverse Joints in Precast Deck Panel System, MSc. Thesis. Ohio University Turmo, J., Ramos, G., and Aparicio, A. C. (2006). Shear strength of match cast dry joints of precast concrete segmental bridges: Proposal for Eurocode 2. Materiales de Construcción


KAJIAN SAMBUNGAN KUNCI GESER TUNGGAL TANPA PEREKAT AKIBAT BEBAN VERTIKAL

Recommend Documents