Monday, December 1, 2014

CBR tanah vs Tegangan Tanah Pada Subgrade (part 1)

Seringkali dalam suatu pekerjaan jalan kita mendengar Istilah CBR (California Bearing Ratio), yang kemudian dibatasi 2% s.d 6% untuk tanah yang dikategorikan "layak" digunakan untuk pekerjaan tanah. Yang kita pelajari selama ini adalah, bahwa struktur pekerjaan jalan itu terdiri dari Flexible Pavement dan Rigid Pavement, yang tentu memiliki lapisan-lapisan yang terdiri dari bahan yang berbeda.

Perlu diingat, semua bahan di muka bumi ini memiliki karakteristik prilaku yang hampir sama, mengapa??? karena semua bahan memiliki MASSA dan VOLUME, dari kedua sifat tersebut kita dapat diketahui MASSA JENIS bahan tersebut, kemudian dari Turunan dari MASSA adalah BERAT dan turunan dari VOLUME adalah LUASAN. Bisa dipahami dengan fisika sederhana saja dimana BERAT ( w = m . g ) memiliki satuan N dan LUASAN memiliki satuan mm2.

Dapat kita lihat terdapat TEGANGAN pada bahan tersebut ( Teg = P / A ) dengan sangat mudah kita dapat mengetahui tegangan pada masing-masing lapisan struktur jalan.

Pada tulisan selanjutya akan saya kupas analisa tegangan yang terjadi ditanah dasar dan di kaitkan dengan nilai CBR.

Wednesday, July 4, 2012

Indonesian Bridge Formula (part 2)

Prinsip dasar beban-beban yang bekerja pada jembatan adalah beban pada batas SLS (Service Limite State), beban yang bekerja melebihi beban SLS tersebut dianggap memberikan kontribusi yang berbahaya terhadap jembatan. Bila menilik beban "D" pada standar pembebanan jembatan terdapat dua buah beban yaitu UDL dan KEL. Kedua beban ini dianggap bekerja pada jembatan secara bersamaan, dengan konfigurasi yang diletakkan sedemikian rupa sehingga memberikan pengaruh momen dan gaya lintang yang paling besar pada jembatan.

Asumsi perencanan yang dipergunakan adalah dengan mengasumsikan beban UDL versus berat kendaraan yang akan melintas pada jembatan. Beban UDL ini diberikan sebagai tekanan pada lantai jembatan, dimana beban kendaraan yang melintasi jembatan adalah akumulasi dari tiap-tiap beban per axle kendaraan yang berada diatas jembatan.

misalkan beban total kendaraan adalah 100 ton dan mempunyai 5 buah axle, jarak antar axle mempengaruhi besarnya beban kendaraan yang bekerja pada jembatan. Bila dibuat persamaan dapat dijabarkan sebagai berikut :

W = beban total axle diatas jembatan (ton)
w = beban axle berada diatas jembatan (ton)
n  = jumlah axle diatas jembatan (buah)

dengan mengasumsikan bahwa beban yang diterima oleh tiap-tiap axle adalah sama, dari hasil pembagian berat total kendaraan dengan jumlah axle. (perlu diingat ini merupakan pendekatan untuk memudahkan perhitungan, pada kenyataan perlu dilakukan pemeriksaan dengan cara melakukan penimbangan axle pada saat mendukung beban keseluruhan yaitu beban kendaraan+cargo).

W = n . w  ..................................................... (persamaan 1)

nah sudah kita peroleh persamaan untuk kendaraan, untuk menyatakan bahwa kendaraan ini aman melintasi jembatan harus memiliki nilai yang lebih kecil dari beban UDL jembatan tersebut.

Sekarang sebagai pembandingnya, yaitu kita ambil persamaan beban UDL pada jembatan sebagai berikut:

q = 0,9 (0,5 + 15/L) kN/m2 ................................................ (persamaan 2)

dikarenakan persamaan tersebut adalah untuk luasan per m2, maka untuk menjadikan beban dalam ton, maka perlu dikalikan dengan lebar jembatan (a) dan panjang jembatan (L), sehingga diperoleh persamaan 3 sebagai berikut :

W < 0,9 (0,5 + 15/L) . a . L
    < (0,45 + 13,5/L) . a . L
    < 0,45.a.L + 13,5.a  (ton)   .................................................... (persamaan 3)

Ketidakpastian beton merupakan ciri khas material beton ini,dalam kenyataannya persamaan ketiga tidak mungkin dapat tercapai dikarenakan:
1. Perencanaan yang salah.
2. Pelaksanaan dan Pengawasan yang kurang.
3. Pemeliharaan yang kurang.
4. Faktor umur jembatan dan Lingkungan sekitar.
5. Beban berlebih pada jembatan.

Nah yang menjadi pertanyaan adalah, berapa persenkah reduksi kekuatan untuk jembatan yang dapat mewakili kondisi jembatan di Indonesia?. Bila kita pernah melakukan pemeriksaan detail pada jembatan tentulah mengenal nilai kondisi 0 sd 5. Nilai kondisi yang mewakili adalah nilai kondisi 0 sd 3, dikarenakan pada kondisi tersebut masih dimungkinkan untuk dilewati kendaraan. Masih ingatkah kita terhadap faktor reduksi akibat ketidak pastian pelaksanaan pekerjaan beton? sedikit merefresh bahwa ketidakpastian kekuatan beton terhadap pembebanan pada komponen struktur dianggap sebagai faktor reduksi kekuatan, yang nilainya ditentukan menurut pasal 11.3 SNI 03-2847-2002 sebagai berikut :

1. Struktur lentur tanpa beban aksial (misalnya : balok), faktor reduksi = 0,8
2. Beban aksial dan beban aksial lentur:
    a. aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur (0,8)
    b. aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur
        - komponen struktur dengan tulangan spiral atau sengkang ikat : 0,7
        - komponen struktur dengan tulang sengkang biasa 0,65
3.  Geser dan torsi : 0,75
4.  Tumpuan pada beton, : 0,65


Dari faktor-faktor reduksi tersebut mana yang paling relevan terhadap jembatan adalah yang nomer pertama, yaitu struktur lentur tanpa beban aksial, jadi diambil faktor reduksi sebesar 0,8, sehingga persamaan ketiga menjadi :

W  < 0,8 (0,45.a.L + 13,5.a)  (ton) 
     < (0,36.a.L + 10,8.a)  (ton)   .................................................... (persamaan 4)

Perlu diingat, bahwa keakuratan dari penurunan rumus beban UDL jembatan masih perlu dilakukan kajian lebih mendalam kembali dan perlu penelitian lebih lanjut, sehingga untuk kedepannya dapat ditemukan suatu bentuk persamaan yang tidak kalah dengan Bridege Weight Formula dari FHWA.

Sebagai penutup, saya mohon masukan dan semua rekan-rekan pemerhati bidang jembatan apa-apa yang masih kurang demi kesempurnaan persamaan tersebut diatas.

Sunday, May 20, 2012

Indonesian Bridge Formula (Part 1)

Seorang atasanku pernah memberikan tantangan kepadaku, bagaimana kalo kita dapat membuat rumus khusus untuk jembatan seperti Bridge Weight Formula : http://www.ops.fhwa.dot.gov/freight/sw/brdgcalc/calc_page.htm

Nah yang kemudian mulailah saya sering mengutak atik persamaan-persamaan yang diakibatkan oleh beban axel yang diatas jembatan. Kebetulan saya juga menangani perizinan muatan super berat yang melintasi jembatan. Mungkin ada yang belum mengetahui muatan super berat itu apa?

Saya jelaskan sedikit disini, muatan super berat ini diakibatkan oleh beban yang beratnya diatas berat kendaraan truck standar. muatan ini paling berat dari 140 ton sampai yang terberat 300 ton. Kebayang gak nih beratnya. Klo kita lihat disini banyak roda tuh, itu yang disebut truck Multiaxle, untuk satu line itu ada 8 buah roda, prinsip dasarnya dengan membagi beban yang berat itu < MST 8 ton (standar muatan sumbu terberat untuk jalan).

Nah itu untuk jalan, bagaimana dengan jembatan?
Dalam struktur jembatan itu berlaku prinsip mekanika analisa struktur, tentunya masih ingat aksi reaksi bukan? Beban truck tersebut adalah aksi, momen, tegangan, lendutan dan gaya geser adalah aksinya. Dengan ilmu teknik yang diperoleh di perkuliahan, rekasi tersebut dapat diketahui, lebih mudahnya dapat menggunakan bantuan software semisal SAP2000, MIDAS CIVIL dan lain-lain.

Pertama, kita buat model jembatannya ini diperoleh dari hasil survey, kemudian kita masukkan beban pembebanan jembatannya, tapi perlu diperhatikan jembatan ini dibangun dengan standar pembebanan yang mana, jangan sampai kita salah memperhitungkan. kemudian kita ketahui nilai momen, tegangan, lendutan dan gaya geser jembatan.

Kedua, dengan model jembatan yang sama dengan moving load, kita perhitungkan reaksi akibat truck terhadap jembatan. Agar jembatan kita ini aman rekasi oleh truck harus lebih kecil dari reaksi pembebanan, baru jembatan tersebut aman.

Tetapi nilai pembebanan jembatan masih harus dikalikan faktor reduksi jembatan, biasanya 20% yang saya ambil untuk jembatan dengan nilai kondisi 3, dan 10% - 20% untuk jembatan dengan nilai kondisi 1 dan 2.

Nah, kembali ke Bridge Weight Formula. Dengan kasus diatas akan sangat mudah bila dapat menyederhanakan permasalahan tersebut menjadu sebuah persamaan. Tentu tidak mudah menemukan persamaan tersebut yang di buat oleh FHWA.

Bagaimana dengan formula yang ada di Indonesia?

Di Indonesia menggunakan pembebanan berdasarkan BMS 1992 dan sekarang berdasarkan SNI T-02-2005. Dalam peraturan ini dipergunakan batasan perencanaan yaitu ULS (Ultimate Limite State) dan SLS (Service Limite State).

Berlanjut ke Part 2




Wednesday, May 16, 2012

Free Software Kapasitas Penampang

Pada kesempatan kali ini saya akan memberikan program tambahan untuk menghitung kapasitas penampang, dapat di upload pada link berikut:
http://www.4shared.com/rar/9u87SQfH/Response_2000.html

Dalam program ini hanya untuk mengestimasi kekuatan penampang balok, balok T, balok I, prestress.
semoga bermanfaat.

Dan juga software praktis untuk analisis struktur:
http://www.4shared.com/zip/blRdzPui/beamax.html

Dan juga software untuk mix design beton:
http://www.4shared.com/zip/Oof0fRTF/concrete_mix_design_software.html

mungkin program ini sudah umum digunakan, bagi yang belum mengenal program ini dapat dipelajari, mudah sekali dalam pengoperasiannya.

Terimakasih, senang dapat membagi ilmu semoga bermanfaat bagi semua.

Friday, May 11, 2012

Kangen ngBlog lagi....

malem ini, aku terjaga susah untuk tertidur, banyak fikiran yang menggelayuti pikiranku... aku teringat akan blogku, sudah lama sekali aku tidak menulis lagi. kangen rasanya. jari jemari sudah mulai gatel nih gan... semoga bulan-bulan ini aku bisa menulis lagi, permasalahan teknis dan lain sebagainya...

Kegiatanku yang membuat aku tidak ada waktu untuk menulis, dari mulai mengajar permasalahan teknis jembatan di Lingkungan Kementerian Pekerjaan Umum, survey jembatan rusak di sekitar gunung merapi (sekarang sudah terbangun 13 buah jembatan gantung kendaraan ringan) terimakasih atas bantuan dari BNPB, Penyusunan pedoman dan manual teknis jembatan.

Sampai akhirnya, penyaluran hobi menulisku yang terhenti akan ku tingkatkan kembali. Banyak ilmu dan cerita yang ingin aku bagi bagi rekan-rekanku yang setia mencari berita di blog ini.

Ini dulu sebagai pembuka rekan-rekan semua, senang bisa menulis kembali... :)

Friday, June 10, 2011

BAHAN TAMBAH BETON

1. Pendahuluan
Dalam praktek sering terjadi dikehendaki beton yang dikerjakan mempunyai sifat tertentu sesuai dengan kebutuhan. Adanya keperluan membongkar/melepas cetakan lebih awal akan membutuhkan beton yang mempunyai sifat lebih cepat mengeras dan mencapai kekuatan awal lebih tinggi. Temperatur yang tinggi, atau waktu pengangkutan adukan beton yang cukup lama harus didukung oleh adukan beton yang waktu pengikatannya bisa diperlambat. Untuk memperoleh beton dengan sifat-sifat tertentu diperlukan bahan yang dapat mengubah sifat alami beton. Jenis bahan tambah dapat dibedakan menjadi dua, yaitu jenis bahan tambah yang bersifat kimiawi (chemical admixture) dan bahan tambah yang bersifat mineral (additive).
Bahan tambah kimiawi (admixture) adalah bahan berupa bubukan atau cairan selain air, agregat, dan semen yang ditambahkan ke dalam campuran beton pada saat atau selama pencampuran berlangsung. Fungsi bahan tambah jenis ini adalah untuk mengubah sifat-sifat beton agar menjadi lebih cocok untuk kondisi atau pekerjaan tertentu.
Bahan tambah mineral (additive) merupakan bahan tambah yang dimaksudkan untuk memperbaiki kinerja beton dan biasanya dapat digunakan untuk menggantikan sebagian bahan semen, seperti pozzolan, fly ash, slag, dan silica fume.
Akan tetapi harus menjadi perhatian bahwa kesalahan dalam dosis dan cara pemakaian bahan tambah dapat merugikan terhadap kualitas beton. Untuk itu diperlukan tindakan kehati-hatian dalam menggunakan bahan tambah dengan cara mengikuti petunjuk pemakaiannya.
2. Beberapa Alasan Penggunaan Bahan Tambah
2.1 Memodifikasi Beton Segar, Mortar, dan Grouting
a. Menambah sifat kemudahan pekerjaan tanpa menambah air, atau mengurangi kandungan air dengan kemudahan pengerjaan yang sama.
b. Menghambat atau mempercepat waktu pengikatan awal adukan beton.
c. Mengurangi atau mencegah secara preventif penurunan atau perubahan volume beton.
d. Mengurangi segregasi.
e. Mengembangkan dan meningkatkan sifat penetrasi dan pemompaan beton segar.
f. Mengurangi kehilangan konsistensi adukan.
2.2 Memodifikasi Beton Keras, Mortar, dan Grouting
a. Menghambat atau mengurangi panas selama pengerasan awal.
b. Mempercepat laju pengembangan kekuatan beton pada umur muda.
c. Menambah kekuatan beton.
d. Menambah sifat keawetan beton atau ketahanan terhadap serangan garam-garam
sulfat.
e. Mengurangi kapilaritas air.
f. Mengurangi sifat permeabilitas.
g. Mengontrol pengembangan yang disebabkan oleh reaksi alkali.
h. Menghasilkan struktur beton yang baik.
i. Menambah kekuatan ikatan beton bertulang.
j. Mengembangkan ketahanan gaya impact dan ketahanan abrasi.
k. Mencegah korosi yang terjadi pada baja.
l. Menghasilkan warna tertentu pada beton atau mortar.
3. Bahan Tambah Kimia
Terdapat tujuh tipe yang termasuk dalam bahan tambah kimia.
3.1 Tipe Normal Water-Reducing
Bahan tambah water-reducing disebut juga bahan tambah pengurang air. Bahan tambah tipe ini bisa digunakan untuk mencapai kemudahan pengerjaan yang dikehendaki tanpa memberi tambahan air, atau bila diperlukan menurunkan nilai faktor-air semen dengan cara mengurangi air, tapi dengan sifat kemudahan yang tidak berubah. Dari pencapaian tingkat pemadatan yang lebih baik, dapat juga memberi pengaruh positif terhadap kemungkinan untuk mengurangi kadar semen.
Sampai seberapa jauh pengurangan kadar air dengan penggunaan bahan tambah ini bergantung pada karakteristik campurannya. Tetapi, umumnya air bisa dikurangi 5 – 10% dengan pencapaian kenaikan kekuatan hingga 10%.
3.2 Tipe Retarding
Bahan tambah retarding admixtures adalah bahan tambah yang berfungsi untuk menghambat waktu pengikatan. Dalam praktek, kegunaannya untuk menunda waktu pengikatan misalnya karena kondisi cuaca yang panas, atau mengatasi waktu pengangkutan adukan beton yang cukup lama, atau untuk pekerjaan beton dalam jumlah besar, atau menyediakan waktu yang cukup untuk pemadatan.
3.3 Tipe Accelerating
Bahan tambah accelerating admixtures adalah bahan tambah yang berfungsi untuk mempercepat pengikatan dan pencapaian kekuatan awal beton yang lebih tinggi. Bahan kimia yang paling terkenal untuk bahan tambah ini adalah kalsium klorida. Bahan kimia lainnya adalah senyawa garam seperti klorida, bromide, karbonat, silikat, dan terkadang tri-etanolamin.
Tetapi perlu diingat bahwa kalsium klorida dapat beresiko terhadap korosi baja tulangan, dan mengurangi ketahanan beton terhadap agresi sulfat. Oleh karena itu penggunaan bahan tambah tipe accelerating yang mengandung kalsium klorida lebih cocok untuk beton yang tanpa tulangan dan untuk kondisi yang tidak beresiko karena sulfat, sedangkan untuk beton bertulang sebaiknya dipilih bahan tambah yang non-kalsium klorida.
Akan tetapi apakah korosi akan terjadi atau tidak, sangat bergantung pada kualitas beton yang dihasilkan dan lingkungan yang mempengaruhinya. Dapat dikatakan bahwa korosi tidak akan berlangsung bila tidak dibantu oleh oksigen. Untuk menghindari terjadinya korosi, maka disarankan :
a. Kandungan kalsium klorida < 1,5%.
b. Buatlah beton yang dipadatkan dengan sempurna.
c. Jangan gunakan kalsium klorida untuk pekerjaan beton prategang
3.4 Tipe Retarding Water-Reducing
Bahan tambah retarding water-reducing adalah bahan tambah yang berfungsi ganda, yaitu mengurangi jumlah air pencampur dengan konsistensi adukan tertentu serta menghambat pengikatan awal.
3.5 Tipe Accelerating Water-Reducing
Bahan tambah accelerating water-reducing adalah bahan tambah yang berfungsi ganda, yaitu mengurangi jumlah air pencampur dengan konsistensi adukan tertentu serta mempercepat pengikatan awal.
3.6 Tipe High Range Water-Reducing
Penggunaan bahan tambah tipe high range water-reducing atau disebut juga superplasticizer bisa mengurangi air pencampur 25 – 35%. Konsistensi adukan beton yang dihasilkan bisa berbentuk flowing concrete (beton yang mengalir). Beton dengan bahan tambah tipe ini biasa digunakan untuk pekerjaan-pekerjaan dimana akses lokasi pengecoran sulit, pekerjaan lantai atau perkerasan yang memerlukan pembetonan cepat, pekerjaan beton mutu tinggi yang memerlukan workabilitas normal tapi faktor air-semen sangat rendah.
3.7 Tipe Retarding High Range Water Reducing
Dalam hal pengurangan air dan workabilitas, bahan tambah tipe ini sama dengan bahan tambah tipe high range water-reducing, tetapi dengan tambahan sifat mampu menunda waktu pengikatan.
4. Bahan Tambah Mineral
4.1 Abu Terbang Batubara (fly ash)
Fly ash didefinisikan sebagai butiran halus hasil residu pembakaran batubara atau bubuk batubara. Menurut ASTM C.618 fly ash dapat dibedakan menjadi dua, yaitu abu terbang kelas F yang dihasilkan dari pembakaran batubara antrasit atau batubara bitumeus dan abu terbang kelas C yang dihasilkan dari batubara jenis lignite atau subbitumeus. Fly ash kelas F bisa menggantikan bahan semen sampai 15 - 25% dan 15 – 35% untuk fly ash kelas C.
4.2 Slag
Slag merupakan hasil residu pembakaran tanur tinggi. Slag adalah produk non-metal yang merupakan material berbentuk halus, granular hasil pembakaran yang kemudian didinginkan. Keuntungan penggunaan slag dalam campuran beton adalah sebagai berikut :
a. Meningkatkan kekuatan tekan beton karena kecenderungan perkembangan kekuatan beton yang diperlambat.
b. Meningkatkan rasio kelenturan-kekuatan tekan beton.
c. Mengurangi variasi kekuatan tekan beton.
d. Meningkatkan ketahanan terhadap sulfat dalam air laut.
e. Mengurangi serangan alkali-silika.
f. Mengurangi panas hidrasi.
g. Memudahkan penyelesaian akhir.
h. Meningkatkan keawetan beton.
i. Mengurangi porositas dan pengaruh klorida.
4.3 Silica fume
Silica fume adalah material pozolan yang halus dengan komposisi silika lebih banyak yang dihasilkan dari tanur tinggi atau sisa silikon. Penggunaan silica fume dalam campuran beton biasa dimaksudkan untuk menghasilkan beton dengan kekuatan tekan tinggi (fc’ 50 – 70 MPa pada 28 hari). Penggunaan silica fume bisa sampai 30% dengan faktor air-semen 0,34 – 0,28 dengan atau tanpa superplasticiser.

Thursday, April 28, 2011

Software Pondasi

Buat Para Peserta Deseminasi Jembatan di Mataram, silakan jika ingin mendownload software di link berikut...

Software Pondasi