Penguatan Jembatan Beton

Ikhtisar Proyek

Jembatan Sungai Beichuan CYTS adalah jembatan jalan raya yang melintasi sungai. Panjang total jembatan adalah 100,84 m, yang merupakan jembatan balok pracetak dengan penopang sederhana berukuran 5x20 m, dengan bentang terhitung 19,5 m. Dek jembatan memiliki lebar bersih 7 dan trotoar berukuran 2x2,5 m. Beban desain jembatan adalah mobil-1-20, beban yang diperiksa adalah trailer-1100, dan beban kerumunan adalah 3,5 kN/m. Dapat dilihat dari Gambar 1 bahwa jembatan tersebut diengsel oleh 2 pelat samping dan 7 pelat tengah. Dimensi pelat tengah dan samping ditunjukkan pada Gambar 2 dan Gambar 3. Jembatan tersebut merupakan jalur penghubung antara tempat tinggal lama dan baru untuk mempertahankan kehidupan normal penghuni di tempat tinggal baru. Diputuskan untuk meletakkan pipa-pipa yang sesuai di sepanjang balok sisi jembatan di kedua sisi baja saluran untuk memasuki area tempat tinggal. Beban pada setiap sisi pipa disederhanakan dengan perhitungan menjadi beban seragam q=6kN/m. Perhitungan perlu dilakukan untuk memastikan apakah pengoperasian jembatan yang aman dan normal dapat memenuhi persyaratan setelah beban ditingkatkan. Jika tidak terpenuhi, desain perkuatan akan dilakukan.

Pemeriksaan Kekuatan Bagian

Momen lentur tengah bentang pada desain kontrol dihitung dengan perhitungan = 2394 kN·m. Dengan mengabaikan pengaruh batang baja struktural, mengingat jembatan telah dibangun dan dioperasikan dalam jangka waktu tertentu, dengan faktor reduksi daya dukung balok = 0,8, daya dukung penampang komponen lentur hasil perhitungan Mj=2303 kN·m kurang dari Mu2394 kN·m. Dari perhitungan tersebut, dapat dilihat bahwa daya dukung penampang depan balok beton jembatan tidak dapat memenuhi persyaratan operasi normal dan aman, sehingga daya dukung lentur balok beton perlu diperkuat.

Sesuai dengan kebutuhan pemilik dan kondisi lokasi, diputuskan untuk menggunakan CFRP untuk perkuatan.

Desain Bertulang CFRP

Jembatan diperkuat dengan kain serat karbon Horse dan lem struktural. Lapisan CFRP direkatkan di bagian bawah balok beton untuk meningkatkan daya dukung lentur, dan angkur berbentuk U ditambahkan pada kedua tumpuan dan di bagian tengah bentang. Setelah perhitungan, luas tulangan Af=1054 mm² pada penampang melintang, dan daya dukung penampang anggota tulangan Mj=3060 kN·m > Mu=2394 kN·m.

Efek Penguatan CFRP

Jembatan ini diperkuat secara ketat sesuai dengan teknologi konstruksi balok beton bertulang CFRP. Setelah konstruksi perkuatan selesai, jembatan diuji, dan ditemukan bahwa daya dukung penampang jembatan meningkat pesat, kondisi tegangan membaik, retakan beton pada zona tarik berkurang atau bahkan tertutup, serta stabilitas dan daya tahan keseluruhan badan balok meningkat. Saat ini, pengoperasian jembatan dalam kondisi baik, dan tidak ditemukan pengelupasan atau pengelupasan kain serat karbon, apalagi masalah keselamatan berkendara.