ANALISIS PERHITUNGAN STRUKTUR JEMBATAN LAU KESUMPAT KECAMATAN TANAH KARO, PROVINSI SUMATERA UTARA TUGAS AKHIR

ANALISIS PERHITUNGAN STRUKTUR JEMBATAN LAU KESUMPAT KECAMATAN TANAH KARO, PROVINSI SUMATERA UTARA

TUGAS AKHIR

Ditulis sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Terapan

oleh

RUTH ERNANDA NADAPDAP NIM: 1105131022

PROGRAM STUDI TEKNIK PERANCANGAN JALAN DAN JEMBATAN JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2015

ABSTRAK ANALISIS PERHITUNGAN STRUKTUR JEMBATAN LAU KESUMPAT KECAMATAN TANAH KARO, PROVINSI SMATERA UTARA Oleh RUTH ERNANDA NADAPDAP NIM: 1105131022

Seiring dengan berkembangnya teknologi angkutan jalan raya maka konstruksi jembatan harus direncanakan sesuai dengan tuntutan transportasi baik dari segi kecepatan, kenyamanan maupun keamanan. Oleh karena itu, dilakukan upaya pengadaan jembatan untuk mengatasi masalah tersebut, salah satunya yaitu dengan melakukan penggantian jembatan . Struktur atas dan bawah jembatan merupakan hal yang mutlak untuk diperhatikan dalam pembangunan jembatan, di mana keduanya harus memenuhi pedoman standar yang telah ditetapkan. Struktur atas jembatan yang diamati dalam penggantian jembatan Lau Kesumpat kecamatan Tanah Karo, Provinsi Sumatera Utara yaitu slab lantai jembatan, trotoar, railing dan gelagar. Sedangkan pada struktur bawah jembatan yang diamati yaitu abutment dan daya dukung pondasi. Pembangunan Jembatan Lau Kesumpat merupakan jembatan yang diganti sepenuhnya karena jembatan tersebut sudah tidak layak untuk dilalui oleh kendaraan lalu lintas disebabkan mengalami kerusakan pada bagian abutment. Adapun penggantian jembatan Lau Kesumpat yang baru mempunyai panjang jembatan 12 m dengan lebar 7,5 m. Metode perhitungan yang dipakai sesuai dengan Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan (PPJT-1992) untuk persyaratan umum perencanaan, untuk perencanaan struktur beton digunakan RSNI T-12-2004, dan untuk pembebanan jembatan digunakan RSNI T-02-2005. Kesimpulan hasil yang diperoleh dari perhitungan struktur jembatan Lau Kesumpat yaitu hasil kontrol pada struktur atas (kontrol lendutan, gaya geser pons dan kontrol lentur) maupun struktur bawah (stabilitas guling dan stabilitas geser) dinyatakan aman.

Kata kunci: Jembatan Beton Bertulang, Perhitungan Jembatan

i

ABSTRACT ANALYSIS OF CALCULATIONS STRUCTURE THE BRIDGE OF LAU KESUMPAT, KECAMATAN TANAH KARO, PROVINSI SUMATERA UTARA

by RUTH ERNANDA NADAPDAP NIM: 1105131022 Along with the development of highway transportation technologies that bridge construction should be planned according to the demans of transport both in terms of speed, convenience and security. Because of that, efforts procurement bridges to overcome these problems, one of which is to perform the replacement bridge. Top and bottom of the bridge structure is an absolute must to be considered in the construction of bridges, both of that which must meet guidelines established standards. Top of the bridge structure was observed in replacing the Bridge of Lau Kesumpat, Kecamatan Tanah Karo, Provinsi Sumatera Utara namely is slab deck bridge, sidewalks, railings and girder. While at the bottom of the bridge structure was observed that the abutment and the carrying capacity of the foundation. Bridge of Lau Kesumpat construction is a bridge that replaced completely because the bridge is not feasible to be passed by the vehicle traffic due to damage on the abutment. As for the replacement of the bridge of Lau Kesumpat, new bridge has a length of 12 m with a width of 7,5 m. The calculation method used in accordance with Regulation Bridge Planning Technique (PPJT – 1992) to the general requirements planning, for planning concrete structures used RSNI T – 12 – 2004 and for loading bridge used RSNI T – 02 – 2005. Conclusion of the results obtained from the calculations of the bridge structure of Lau Kesumpat which the results of control top structure (control deflection, shear punch and bending control) or bottom structure (bolsters stabilty and shear stabilty) of the declared safe.

Keywords: reinforced concrete bridge, the bridge calculation.

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat, rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Tugas Akhir yang berjudul “ANALISIS PERHITUNGAN STRUKTUR JEMBATAN

LAU

KESUMPAT

KECAMATAN

TANAH

KARO,

PROVINSI SUMATERA UTARA” ini merupakan satu syarat yang harus dilaksanakan untuk meraih gelar Sarjana Sains Terapan, Pendidikan Program Studi Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan Diploma IV Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis menghadapi kendala, namun berkat dari bimbingan dari berbagai pihak, maka Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Bapak M. Syahrudin, S.T., M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Medan. 2. Bapak Ir. Samsudin Silaen, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan. 3. Bapak Amrizal, S.T., M.T., selaku Kepala Program Studi DIV TPJJ. 4. Bapak Drs. Bintarto P.S., S.T, M.T., selaku Wali Dosen TPJJ 8A. 5. Bapak Palghe Tobing, S.T, M.T., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir. 6. Bapak Parman, S.T, M.T., selaku dosen yang bersedia membimbing penulis walaupun penulis bukan anak bimbingan beliau, 7. Seluruh Dosen dan Pegawai Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan. 8. Seluruh staf PT. Trio Bernas Group, khususnya kepada Abang Doloksaribu yang sudah mau memberikan data, 9. Orangtua dan keluarga yang telah memberikan dukungan baik secara moral maupun materil, 10. Kepada teman seperjuangan Jeannee Anevta Putri Simanjuntak, Rodo Samuel Sitorus, Herlina Ratna Dewi, Dina Pulasari Hutauruk, Widia Arsita Sebayang

ii

dan Adi Sofian Silitonga yang sudah bersedia untuk memberi dukungan dan bantuan dalam mengerjakan Tugas Akhir ini, 11. Seluruh teman-teman mahasiswa TPJJ Angkatan 2011 atas kerjasama, dukungan dan semangatnya yang telah diberikan kepada penulisan dalam penyusunan Tugas Akhir. 12. Semua pihak yang telah membantu penulis, yang namanya tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulis sudah berusaha semaksimal mungkin untuk menyusun dan menyelesaikan Tugas Akhir ini. Namun, penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini kemungkinan belum sempurna . Untuk itu, penulis menerima dengan terbuka segala masukan, kritik, dan saran yang bersifat membangun. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini berguna dan bermanfaat bagi siapa saja yang membaca.

Medan, September 2015 penulis,

RUTH ERNANDA NADAPDAP NIM: 1105131022

iii

DAFTAR ISI

halaman ABSTRAK.............................................................................................................. i KATA PENGANTAR ...........................................................................................ii DAFTAR ISI ........................................................................................................ iv DAFTAR GAMBAR............................................................................................ ix DAFTAR TABEL ................................................................................................ xi DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiv

BAB I.

PENDAHULUAN A. Latar Belakang .................................................................................. 1 B. Topik Pembahasan ............................................................................ 3 C. Tujuan Pembahasan ........................................................................... 4 D. Manfaat Pembahasan ......................................................................... 4 E. Sistematika Penulisan ......................................................................... 4 F. Jadwal Penyelesaian Tugas Akhir (Schedule) ..................................... 6

BAB II. STUDI PUSTAKA A. Umum ............................................................................................... 7 1. Pengertian Jembatan ..................................................................... 7 2. Jenis Jembatan .............................................................................. 8 3. Struktur Jembatan ......................................................................... 9 1. Struktur Atas (Superstructure) .................................................. 9 2. Struktur Bawah (Substructure) ............................................... 10 3. Fondasi .................................................................................. 10 B. Jembatan Beton Bertulang ............................................................... 11 1. Pengertian Beton ......................................................................... 11 2. Beton tanpa tulangan ................................................................... 12 3. Beton dengan tulangan ................................................................ 13 4. Kekuatan beton bertulang ........................................................... 16

iv

5. Pengertian Jembatan Beton Bertulang ......................................... 17 6. Komponen Jembatan Beton Bertulang ........................................ 18 C. Baja Tulangan ................................................................................. 21 D. Tegangan Luluh dan Modulus Elastis Baja ...................................... 22 E. Tanah .............................................................................................. 23 F. Pondasi ............................................................................................ 24 G. Abutment ........................................................................................ 27 H. Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan (PPJT – 1992) .................. 30 I. Analisis Perhitungan Struktur Atas Jembatan ................................... 42 1. Analisa Slab Lantai ..................................................................... 42 a. Perhitungan Beban ................................................................ 42 b. Analisis Gaya Geser Pons ..................................................... 44 c. Analisa Lendutan Slab .......................................................... 45 2. Analisa Slab Trotoar ................................................................... 48 3. Analisa Tiag Railing ................................................................... 49 4. Perhitungan Diafragma ............................................................... 51 5. Analisa Gelagar .......................................................................... 51 a. Perhitungan Momen Gelagar ................................................. 51 b. Pembesian Gelagar ............................................................... 53 J. Analisis Perhitungan Struktur Bawah Jembatan ............................... 55 1. Perhitungan Beban Abutment ..................................................... 55 a.

Berat Sendiri (MS) ............................................................... 55

b.

Beban Mati Tambahan (MA) ............................................... 57

c.

Tekanan Tanah (TA) ............................................................. 57

d.

Beban Lajur “D” (TD) .......................................................... 59

e.

Gaya Rem (TB)..................................................................... 61

f.

Pengaruh Temperatur (ET) .................................................... 62

g.

Beban Angin (EW) ............................................................... 62

h.

Beban Gempa (EQ) ............................................................... 64

i.

Gaya Rem (TB)..................................................................... 61

j.

Gesekan Pada Perletakan (FB) .............................................. 70

2. Kontrol Stabilitas Guling pada Abutment .................................... 70

v

a. Stabilitas Guling Arah X ...................................................... 70 b. Stabilitas Guling Arah Y ...................................................... 71 3. Kontrol Stabilitas Geser pada Abutment ...................................... 71 a. Stabilitas Geser Arah X ........................................................ 71 b. Stabilitas Geser Arah Y ........................................................ 72 4. Perhitungan Wing Wall .............................................................. 72 a. Perhitungan Wing Wall ......................................................... 72 b. Tekanan Tanah pada Wing Wall ........................................... 73 c. Beban Gempa Statik Ekivalen pada Wing Wall .................... 74 d. Tekanan Tanah Dinamis pada Wing Wall .............................. 75 e. Beban Ultimit Wing Wall ..................................................... 75 f. Penulanagn Wing Wall ......................................................... 75 5. Daya Dukung Tanah Pondasi ....................................................... 75

BAB III. METODOLOGI A. Garis Besar Langkah Kerja .............................................................. 80 B. Pengumpulan Data .......................................................................... 83 C. Pengolahan Data .............................................................................. 87 1. Analisis Data .............................................................................. 87 2. Simpulan Hasil Perencanaan Jalan Tol ........................................ 88 BAB IV. PEMBAHASAN A. Analisis Perhitungan Struktur Atas Jembatan ................................... 89 1. Perhitungan Pembebanan ............................................................ 90 2. Perhitungan Struktur Atas ........................................................... 95 a. Slab Lantai Jembatan ............................................................ 95 1. Berat Sendiri (MS) .......................................................... 95 2. Berat Mati Tambahan (MA) ............................................ 95 3. Beban Truk “T” (TT) ...................................................... 96 4. Beban Angin (EW) .......................................................... 96 5. Faktor Temperatur (ET) ................................................... 97 6. Momen pada Slab Lantai Jembatan ................................. 98

vi

7. Kontrol Pembesian Slab ................................................ 102 8. Kontrol Tegangan Geser Pons ....................................... 114 b. Perhitungan Lantai Trotoar .................................................. 116 1. Berat Sendiri Trotoar ..................................................... 116 2. Pembesian Slab Trotoar ................................................. 116 c. Perhitungan Tiang Railing ................................................... 119 1. Beban Tiang Railing ...................................................... 119 2. Pembesian Tiang Railing ............................................... 120 d. Perhitungan Diafragma ....................................................... 124 e. Perhitungan Gelagar ............................................................ 125 1. Beban Mati (dead load) ................................................. 125 2. Momen Lentur Akibat Beban Mati ................................ 127 3. Beban Hidup (live load) ................................................ 127 4. Momen Lentur Akibat Beban Hidup.............................. 128 5. Momen pada Tumpuan .................................................. 129 6. Gaya Geser.................................................................... 129 7. Pembesian Gelagar ........................................................ 130 3. Perhitungan Struktur Bawah ..................................................... 135 a. Analisis Abutment ............................................................. 137 1.

Berat Sendiri (MS) ...................................................... 137

2.

Beban Mati Tambahan (MA) ....................................... 139

3.

Beban Lajur “D” (TD).................................................. 140

4.

Gaya Rem (TB) ............................................................ 141

5.

Pengaruh Temperatur (ET) ........................................... 142

6.

Gaya Akibat Tekanan Tanah Aktif ............................... 143

7.

Beban Pedestrian/Pejalan Kaki (TP) ............................. 145

8.

Beban Angin (EW)....................................................... 146

9.

Beban Gempa (EQ) ...................................................... 150

10. Gesekan Pada Perletakan (FB) ..................................... 159 11. Kombinasi Beban Kerja pada Fondasi .......................... 159 b. Kontrol Stabilitas Guling pada Abutment ........................... 163 1. Stabilitas Guling Arah X ............................................. 163

vii

2. Stabilitas Guling Arah Y ............................................. 164 c. Kontrol Stabilitas Geser pada Abutment.............................. 164 1.

Stabilitas Geser Arah X ............................................... 165

2. Stabilitas Geser Arah Y ............................................... 165 d. Perhitungan Wing Wall ...................................................... 166 1. Perhitungan Wing Wall ................................................. 166 2. Tekanan Tanah pada Wing Wall ................................... 167 3.

Beban Gempa Statik Ekivalen pada Wing Wall ............ 168

4.

Tekanan Tanah Dinamis pada Wing Wall ..................... 170

5.

Beban Ultimit Wing Wall ............................................ 171

6.

Penulanagn Wing Wall ................................................ 171

e. Daya Dukung Tanah Pondasi .............................................. 179

BAB V PENUTUP A. Kesimpulan ................................................................................... 182 B. Topik Pembahasan ........................................................................ 184 \ DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

viii

DAFTAR GAMBAR

halaman Gambar 2.1 Tegangan tekan benda uji beton ........................................................ 12 Gambar 2.2 Balon beton tanpa tulangan ............................................................... 13 Gambar 2.3 Balok beton dengan tulangan ........................................................... 14 Gambar 2.4 Regangan dan tegangan pada penampang beton bertulang ................. 16 Gambar 2.5 Diagram tegangan dan regangan pada baja tulangan ......................... 23 Gambar 2.6 Gaya pada abutment .......................................................................... 25 Gambar 2.7 Macam – macam bentuk abutment ..................................................... 25 Gambar 2.8 Macam – macam bentuk abutment untuk mereduksi tekanan tanah aktif .................................................................................................. 26 Gambar 2.9 Macam – macam meletakkan tumit .................................................... 26 Gambar 2.10 Pondasi langsung pada abutment...................................................... 27 Gambar 2.11 Point Bearing Piles .......................................................................... 28 Gambar 2.12 Friction Piles ................................................................................... 29 Gambar 2.13 Well Foundation .............................................................................. 29 Gambar 2.14 Pneumatic Caisson ......................................................................... 30 Gambar 2.15 Beban lajur “D” ............................................................................... 34 Gambar 2.16 Pembebanan beban truk “T” ............................................................ 35 Gambar 2.17 Gaya rem ......................................................................................... 35 Gambar 2.18 Pembebanan untuk pejalan kaki ...................................................... 36 Gambar 2.19 Koefisien geser dasar gempa wilayah 3 ............................................ 40 Gambar 2.20 Bidang geser pons pada lantai jembatan ........................................... 44 Gambar 2.21 Grafik momen akibat berat sendiri lantai .......................................... 46 Gambar 2.22 Grafik momen akibat beban mati tambahan ..................................... 46 Gambar 2.23 Grafik momen akibat beban truk dan beban angin ............................ 47 Gambar 2.24 Grafik momen akibat beban temperatur ........................................... 47 Gambar 2.25 Berat sendiri abutment pada struktur atas ......................................... 55 Gambar 2.26 Berat sendiri abutment pada struktur bawah ..................................... 56 Gambar 2.27 Beban lajur “D” ............................................................................... 59 Gambar 2.28 Intensitas Uniformly Distributed Load (UDL) ................................. 60

ix

Gambar 2.29 Faktor beban dinamis (DLA) .......................................................... 60 Gambar 2.30 Gaya rem ......................................................................................... 61 Gambar 2.31 Gaya yang terjadi pada abutment akibat gaya angin bidang samping jembatan ....................................................................................... 63 Gambar 2.32 Ukuran pada wing wall ................................................................... 72 Gambar 2.33 Dimensi wing wall .......................................................................... 73 Gambar 2.34 Beban gempa statik ekivalen pada wing wall ................................... 74 Gambar 3.1 Bagan alir perhitungan struktur atas jembatan ................................... 81 Gambar 3.2 Bagan alir perhitungan struktur bawah jembatan ............................... 82 Gambar 3.3 Lokasi Proyek .................................................................................. 85 Gambar 3.4 Bagan struktur organisasi PT. TRIO BERNAS GROUP ................... 86 Gambar 4.1 Beban roda ganda oleh truk .............................................................. 92 Gambar 4.2 Distribusi beban “D” ......................................................................... 93 Gambar 4.3 Luas ekivalen bidang samping kendaraan ........................................ 94 Gambar 4.4 Beban roda ganda oleh truk .............................................................. 96 Gambar 4.5 Luas ekivalen bidang samping kendaraan ........................................ 97 Gambar 4.6 Formasi pembebanan pada slab lantai jembatan ............................... 98 Gambar 4.7 Nilai koefisien momen lapangan dan momen tumpuan ...................... 99 Gambar 4.8 Bidang geser pons pada lantai jembatan ......................................... 114 Gambar 4.9 Berat sendiri abutment ................................................................... 138 Gambar 4.10 Beban akibat angin ....................................................................... 147 Gambar 4.11 Ukuran pada wing wall ................................................................. 166 Gambar 4.12 Dimensi wing wall ........................................................................ 167 Gambar 4.13 Beban gempa statik ekivalen pada wing wall ................................ 168 Gambar 4.14 Denah fondasi ............................................................................... 180

x

DAFTAR TABEL

halaman Tabel 1.1 Jadwal (Schedule) dalam penyelesaian tugas akhir .................................. 6 Tabel 2.1 Macam – macam tanah dan batas – batas ukuran tanah ......................... 24 Tabel 2.2 Berat satuan untuk menghitung berat sendiri ........................................ 31 Tabel 2.3 Jumlah lajur lalu lintas rencana ............................................................. 33 Tabel 2.4 Temperatur jembatan rata – rata ........................................................... 37 Tabel 2.5 Sifat bahan rata – rata akibat pengaruh temperatur................................. 37 Tabel 2.6 Koefisien seret (Cw) .............................................................................. 37 Tabel 2.7 Kecepatan angin rencana (Vw) .............................................................. 38 Tabel 2.8 Koefisien geser dasar untuk wilayah gempa 3 ....................................... 39 Tabel 2.9 Kondisi tanah untuk koefisien geser dasar ............................................ 40 Tabel 2.10 Faktor kepentigan (I) .......................................................................... 40 Tabel 2.11 Gaya gempa arah lateral ..................................................................... 41 Tabel 2.12 Koefisien geser dasar untuk tekanan tanah lateral ................................ 66 Tabel 2.13 Faktor keamanan ................................................................................ 66 Tabel 2.14 Nilai – nilai daya dukung Terzhagi ..................................................... 79 Tabel 4.1 Data yang diperlukan untuk perhitungan struktur atas............................ 89 Tabel 4.2 Rekap momen slab, faktor beban ultimit dan daya layan ..................... 101 Tabel 4.3 Total momen ultimit kombinasi – 1 ..................................................... 101 Tabel 4.4 Total momen ultimit kombinasi – 2 .................................................... 102 Tabel 4.5 Data yang diperlukan untuk perhitungan kontrol tulangan lentur negatif ............................................................................................... 102 Tabel 4.6 Data yang diperlukan untuk perhitungan kontrol tulangan lentur positif ................................................................................................. 106 Tabel 4.7 Data yang diperlukan untuk perhitungan kontrol lendutan slab ............ 110 Tabel 4.8 Data yang diperlukan untuk perhitungan kontrol tegangan geser pons . 114 Tabel 4.9 Data yang diperlukan untuk perhitungan pembesian slab trotoar .......... 116 Tabel 4.10 Data yang diperlukan untuk perhitungan tulangan lentur pada tiang railing ............................................................................................... 121 Tabel 4.11 Data yang diperlukan untuk perhitungan diafragma ........................... 125

xi

Tabel 4.12 Data yang diperlukan untuk perhitungan beban mati pada gelagar ..... 126 Tabel 4.13 Perhitungan beban mati (dead load) .................................................. 127 Tabel 4.14 Data yang diperlukan untuk perhitungan pembesian pada gelagar ..... 130 Tabel 4.15 Data struktur atas .............................................................................. 136 Tabel 4.16 Data struktur bawah .......................................................................... 136 Tabel 4.17 Perhitungan berat sendiri struktur atas .............................................. 137 Tabel 4.18 Perhitungan berat sendiri struktur bawah .......................................... 138 Tabel 4.19 Perhitungan beban total akibat berat sendiri (MS) ............................. 139 Tabel 4.20 Perhitungan beban mati tambahan ..................................................... 140 Tabel 4.21 Distribusi beban gempa pada abutment ............................................. 153 Tabel 4.22 Data dari hasil sebelumnya ............................................................... 157 Tabel 4.23 Kombinasi beban kerja pada pondasi ................................................ 160 Tabel 4.24 Kombinasi – 1 ................................................................................. 160 Tabel 4.25 Kombinasi – 2 ................................................................................. 161 Tabel 4.26 Kombinasi – 3 .................................................................................. 161 Tabel 4.27 Kombinasi – 4 .................................................................................. 161 Tabel 4.28 Kombinasi – 5 .................................................................................. 162 Tabel 4.29 Rekapitulasi kombinasi pembebanan ................................................ 162 Tabel 4.30 Stabilitas guling arah X pada berbagai kombinasi beban ................... 163 Tabel 4.31 Stabilitas guling arah Y pada berbagai kombinasi beban .................. 164 Tabel 4.32 Stabilitas geser arah X pada berbagai kombinasi beban .................... 165 Tabel 4.33 Stabilitas geser arah Y pada berbagai kombinasi beban ..................... 166 Tabel 4.34 Tekanan tanah akibat wing wall ......................................................... 168 Tabel 4.35 Gaya geser dan momen pada wing wall akibat tekanan tanah ........... 168 Tabel 4.36 Gaya geser dan momen pada wing wall akibat tekanan tanah dinamis ............................................................................................ 171 Tabel 4.37 Faktor beban ultimit wing wall ......................................................... 171 Tabel 4.38 Beban ultimit wing wall .................................................................... 171 Tabel 4.39 Data untuk perhitungan tulangan lentur arah vertikal ........................ 172 Tabel 4.40 Data untuk perhitungan tulangan lentur arah horizontal .................... 176 Tabel 4.41 Data yang diketahui untuk perhitungan DDT fondasi ........................ 179 Tabel 4.42 Tabel Terzhagi ................................................................................. 181

xii

Tabel 5.1 Kebutuhan dimensi tulangan pada struktur atas .................................. 182 Tabel 5.2 Hasil stabilitas guling arah X pada berbagai kombinasi beban ............ 183 Tabel 5.3 Hasil stabilitas guling arah Y pada berbagai kombinasi beban ............ 183 Tabel 5.4 Hasil stabilitas geser arah X pada berbagai kombinasi beban .............. 183 Tabel 5.5 Hasil stabilitas geser arah Y pada berbagai kombinasi beban .............. 183 Tabel 5.5 Hasil stabilitas geser arah Y pada berbagai kombinasi beban .............. 183

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1

Gambar potongan memanjang dan potongan melintang jembatan Lau Kesumpat

Lampiran 2

Gambar denah pondasi dan potongan abutment 1 & 2

Lampiran 3

Gambar penulangan abutment 1 & 2

Lampiran 4

Gambar penulangan gelagar

Lampiran 5

Gambar penulangan lantai

Lampiran 6

Detail railing

xiv

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Pemilihan Judul Jembatan merupakan bagian dari jalan raya yang merupakan konstruksi bangunan yang bertujuan untuk menghubungkan antara jalan yang satu dengan yang lain melalui suatu rintangan yang lebih rendah dari permukaan jembatan tersebut baik itu sungai, danau, lembah ataupun jurang. Gelagar merupakan bagain dari konstruksi yang mempunyai fungsi menahan beban – beban di atasnya. Indonesia adalah negara kepulauan, sebanyak 13.487 pulau di Indonesia telah didaftarkan ke PBB pada tahun 2012 dan sekitar 6.000 pulau yang dihuni (sumber: VIVAnews.co.id). Begitu banyak pulau, sungai maupun jurang di Indonesia, hal ini menuntut adanya sebuah jembatan sebagai alat penghubung antar daratan. Sesuai UU Nomor 38 Tahun 2004 tentang jalan, dinyatakan bahwa jalan (termasuk jembatan) sebagai bagian dari sistem transportasi nasional mempunyai peranan penting terutama dalam mendukung bidang ekonomi, sosial dan budaya serta lingkungan yang dikembangkan melalui pendekatan pengembangan wilayah agar tercapai keseimbangan dan pemerataan pembangunan antar daerah. Selain itu pembangunan jembatan juga akan membentuk dan memperkokoh kesatuan nasional untuk menetapkan pertahanan dan keamanan nasional, serta membentuk struktur ruang dalam rangka mewujudkan sasaran pembangunan nasional dalam menuju masyarakat yang adil dan sejahtera. Seiring dengan berkembangnya teknologi angkutan jalan raya maka konstruksi jembatan harus direncanakan sesuai dengan tuntutan transportasi baik dari segi kecepatan, kenyamanan maupun keamanan. Disamping itu mengingat keterbatasan dana maka pemilihan jenis konstruksi yang paling ekonomis perlu diusahakan agar biaya pembangunan dapat ditekan serendah mungkin. Jembatan dapat didefinisikan sebagai suatu konstruksi atau struktur bangunan yang menghubungkan rute atau lintasan transportasi yang terpisah

1

baik oleh sungai, rawa, danau, selat, saluran, jalan raya, jalan kereta api, dan perlintasan lainnya. Konstruksi suatu jembatan terdiri dari bangunan atas, bangunan bawah dan pondasi. Sesuai dengan istilahnya bangunan atas berada pada bagian atas suatu jembatan yang berfungsi untuk menampung semua beban yang ditimbulkan oleh lalu lintas kendaraan atau orang yang kemudian disalurkan ke bagian bawah. Sedang bangunan bawah terletak di bawah bangunan atas yang berfungsi untuk menerima atau memikul beban-beban yang diberikan bangunan atas dan kemudian menyalurkan ke pondasi. Pondasi berfungsi menerima beban – beban dari bangunan bawah lalu di salurkan ke tanah. Jenis pondasi tergantung dari kondisi tanah dasarnya, dapat menggunakan fondasi dangkal, tiang pancang, tiang bor, atau sumuran. Sarana transportasi yang sangat berdampak positif inilah yang mendorong Pembangunan Jembatan Lau Kesumpat, jembatan Lau Kesumpat adalah jenis jembatan beton bertulang, jembatan ini dibangun untuk mengurangi penumpukan arus lalu lintas yang dapat menghambat lalu lintas. Selain itu lebar badan jalan pada ruas jalan tersebut terlalu sempit untuk melayani arus lalu lintas yang selalu bertambah setiap tahunnya. Letak jembatan ini strategis kerena dilalui oleh sungai Lau Kesumpat. Jembatan ini berbatasan diantara Kota Buluh menuju Lawe Pakam Kabupaten Tanah Karo di Provinsi Sumatra Utara. Pada tahun 2014, jembatan tersebut sedang mengalami kerusakan cukup parah pada bagian abutment sehingga tidak layak dipergunakan lagi atau tidak layak dilalui kendaraan lagi. Untuk menangani hal tersebut di atas maka direncanakan penggantian jembatan baru yang menggunakan struktur beton bertulang dengan panjang bentang 12 m dan lebar jembatan 9,5 m. Konstruksi beton bertulang merupakan jenis konstruksi yang baik untuk diterapkan pada pembangunan jembatan dengan bentang yang pendek. Oleh sebab itu, abutmen juga perlu diperhatikan secara khusus dalam pembangunan jembatan karena abutment juga sangat berperan dalam jembatan, khususnya pada struktur bagian bawah jembatan. Jika abutmen tidak memiliki kekuatan yang sesuai maka jembatan tersebut tidak akan mempunyai umur rencana yang panjang.

2

Abutment sering disebut dengan kepala jembatan, dimana abutment berfungsi untuk memikul/menahan beban yang terjadi pada jembatan. Pada pembangunan abutment jembatan yang dilakukan tidak hanya beban yang diperhatikan dengan seksama, Untuk itu judul yang dipilih adalah “ANALISIS

PERHITUNGAN

STRUKTUR

JEMBATAN

LAU

KESUMPAT KECAMATAN TANAH KARO, PROVINSI SUMATERA UTARA”.

B. Topik Pembahasan Dengan berpedoman dari latar belakang di atas, ingin ditinjau dari segi teknis yaitu bagaimana melakukan perhitungan beban abutment pada jembatan beton bertulang. Adapun perumusan masalah pada laporan Tugas Akhir ini adalah: 1. Bagaimanakah hasil kontrol tulangan lentur, lendutan, dan tegangan geser pons yang terjadi pada lantai jembatan? 2. Berapa kebutuhan dimensi tulangan yang diperlukan mulai dari penulangan slab lantai jembatan, trotoar, railing dan gelagar jembatan? 3. Bagaimanakah hasil kontrol stabilitas guling dan kontrol stabilitas geser pada abutment Jembatan Lau Kesumpat? 4. Berapa kebutuhan dimensi penulangan pada abutment? 5. Bagaimanakah hasil daya dukung tanah yang terjadi pada pondasi Jembatan Lau Kesumpat? Adapun batasan masalah dalam laporan ini adalah: 1. Perhitungan analisis beban kerja struktur atas dan struktur bawah jembatan, kontrol tulangan lentur, kontrol lendutan, kontrol tegangan geser pons, kontrol stabilitas guling, kontrol stabilitas geser, dan daya dukung tanah pondasi dapat dihitung berdasarkan data teknis proyek Jembatan Lau Kesumpat, 2. Metode perhitungan yang dipakai sesuai dengan Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan (PPJT-1992) untuk persyaratan umum perencanaan, RSNI T-12-2004 untuk perencanaan Struktur Beton, RSNI T-02-2005 untuk pembebanan Jembatan.

3

C. Tujuan Pembahasan Berdasarkan perumusan masalah yang telah ditetapkan diatas, maka diambil tujuan pembahasan dari laporan Tugas Akhir ini adalah: 1. Memperoleh hasil kontrol tulangan lentur, kontrol lendutan dan teganagan geser pons yang terjadi pada lantai jembatan Lau Kesumpat, 2. Mengetahui dimensi tulangan yang diperlukan pada struktur atas yang terdiri dari slab lantai jembatan, trotoar, railing dan gelagar jembatan. 3. Memperoleh hasil kontrol stabilitas guling dan kontrol stabilitas geser pada abutment Jembatan Lau Kesumpat, 4. Mengetahui dimensi tulangan yang diperlukan pada struktur bawah, khususnya pada abutment jematan. 5. Memperoleh hasil daya dukung tanah pada fondasi Jembatan Lau Kesumpat,

D. Manfaat Pembahasan Berdasarkan perumusan masalah yang telah ditetapkan diatas, maka diambil manfaat pembahasan dari laporan Tugas Akhir ini adalah: 1. Meningkatkan ilmu dan keterampilan dalam anilisis perhitungan beban slab lantai, trotoar, railing, gelagar dan abutment pada jembatan, 2. Menambah wawasan tentang struktur atas dan struktur bawah jembatan khusunya pada jembatan beton bertulang, 3. Dapat menerapkan ilmu dari beberapa mata kuliah yang diperoleh dari Politeknik Negeri Medan jurusan Teknik Sipil Program Studi Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan (TPJJ)

E. Sistematika Penulisan 1. BAB I: Pendahuluan, berisi latar belakang pemilihan judul, topik pembahasan, tujuan pembahasan, manfaat pembahasaan, dan sistematika penulisan, 2. BAB II: Studi pustaka, berisi teori dari beberapa sumber yang berhubungan dengan permasalahan,

4

3. BAB III: Metodologi, berisi garis besar langkah kerja, teknik pengumpulan data, teknik pengolahan data, 4. BAB IV: Pembahasan, berisi analisis beban kerja struktur atas, analisis beban kerja abutment, perhitungan kontrol stabilitas guling, perhitungan kontrol stabilitas geser, perhitungan kontrol eksentrisitas dan daya dukung tanah pada pondasi 5. BAB V: Penutup, berisi simpulan dan saran.

5

F. Jadwal Penyelesaian Tugas Akhir (Schedule) Schedule atau sering disebut dengan jadwal dalam penyelesaian Tugas Akhir dapat dilihat di bawah ini

Tabel 1.1 Jadwal (Schedule) dalam Penyelesaian Tugas Akhir 1

2

3

4

5

6

7

8

Minggu Pelaksanaan Tugas Akhir 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Pengumpulan Data Proposal Persiapan Proposal Sidang Proposal Pesiapan Hasil (Rancangan) Persiapan Akhir Sidang Akhir Revisi Laporan TA Pengumpulan Laporan TA

6