PERHITUNGAN STRUKTUR JEMBATAN BETON PRATEGANG SEI DELI KECAMATAN MEDAN-BELAWAN
TUGAS AKHIR
Ditulis Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Terapan
oleh
GRACE HELGA MONALISA BAKARA NIM: 1005131008
PROGRAM STUDI TEKNIK PERANCANGAN JALAN DAN JEMBATAN JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2014
ABSTRAK PERHITUNGAN STRUKTUR JEMBATAN BETON PRATEGANG SEI DELI KECAMATAN MEDAN-BELAWAN Oleh Grace Helga Monalisa Bakara (1005131008) Jembatan Sei Deli berada di Kelurahan Belawan Bahari Kecamatan MedanBelawan. Jembatan ini dibangun untuk peningkatan jalan di Kecamatan MedanBelawan yang berfungsi sebagai bangunan pelengkap dan menambah ketinggian jembatan terhadap muka air sungai untuk memudahkan para nelayan. Lokasi jembatan dibangun disebelah jembatan lama pada STA 12+375 s/d STA 12+425. Lebar jembatan 9,5 m untuk 2 lajur yaitu 2 x 3,75 m selebihnya merupakan trotoar jalan. Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk menghitung pembebanan dan penulangan pada struktur atas, struktur bawah, dan pondasi. Struktur jembatan menggunakan beton prategang pada balok girdernya. Sedangkan pada struktur yang lain menggunakan beton konvensional. Bentang jembatan 50 m ditopang dengan 2 kepala jembatan dan 1 pilar. Jenis pondasi menggunakan pondasi tiang pancang. Dalam menghitung daya dukung tanah menggunakan data N.SPT. Metode perhitungan dilakukan secara manual menggunakan Microsoft Excel. Pembebanan jembatan menggunakan peraturan SK.SNI T-02-2005, Perencanaan Struktur Beton Jembatan menggunakan SK.SNI T-12-2004, dan Perencanaan Struktur Baja menggunakan SK.SNI T-03-2005. Struktur jembatan yang sudah didesain kemudian dihitung kembali. Hasil perhitungan dapat berbeda dari gambar rencana sehingga diperoleh dimensi baru. Pembebanan struktur dihitung untuk mendapatkan Momen Ultimit (Mu), dan jumlah kebutuhan tulangan. Seperti pada sandaran mendatar digunakan pipa galvanis Ø 76,3 mm yang aman dan sesuai rencana. Untuk tiang sandaran dan trotoar menggunakan tulangan lentur D12 dan sengkang Ø8. Tulangan lentur pada pelat lantai membutuhkan tulangan D16 dan D13. Untuk girder atau balok prategang diperoleh gaya prategang awal sebesar 962,7 ton, pada saat jacking gaya prategang mencapai 1132,59 ton dan gaya efektif sebesar 792,81 ton. Tendon pada balok prategang berjumlah 4 buah dengan 69 strand yang tidak sesuai rencana dan posisi tendon membentuk lengkung parabola. Kebutuhan tulangan pada balok prategang sesuai rencana. Pada abutment dan pilar dihitung kombinasi beban vertikal keseluruhan yang terbesar untuk dikontrol terhadap pondasi tiang pancang. Kontrol beban terhadap Q ultimit tiang pancang sesuai dan aman. Kata kunci : Struktur Atas, Struktur Bawah, Pondasi, Pembebanan, Penulangan, Kontrol.
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat, rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Tugas Akhir ini yang berjudul “PERHITUNGAN STRUKTUR JEMBATAN BETON PRATEGANG SEI DELI KECAMATAN MEDAN-BELAWAN” merupakan satu syarat yang harus dilaksanakan untuk menyelesaikan mata kuliah semester VIII dan memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan (S.S.T.), pendidikan program studi D – IV TPJJ Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis menghadapi berbagai kendala seperti pengumpulan data, pengumpulan referensi, waktu penyusunan, teknik penulisan, dan materi namun berkat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak maka Laporan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Pada kesempatan ini selayaknya penulis menyampaikan terima kasih kepada : 1.
Bapak M. Syahruddin, 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 Ketua Program Studi TPJJ Politeknik Negeri Medan;
4.
Bapak Ir. M. Koster Silaen, M.T., selaku Wali Kelas TPJJ 8A Politeknik Negeri Medan;
5.
Bapak Parman, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing I dan Ketua Sidang;
6.
Bapak Ahmad Sumantri, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II;
7.
Bapak Drs. Widayanto, M.T., selaku Dosen Penguji I dan Ketua Penguji;
8.
Bapak Drs. Ir . T. Simarmata, M.T., selaku Dosen Penguji II;
9.
Bapak Tambos, S.T., selaku Konsultan Pembimbing P2JN;
10. Semua keluarga, khususnya kedua orang tua yang telah banyak membantu, baik berupa moral, dukungan, doa, maupun materi; 11. Seluruh Dosen dan Pegawai Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan;
iii
12. Seluruh rekan-rekan seperjuangan TPJJ 8A angkatan 2010 Politeknik Negeri Medan dan terima kasih kepada teman - teman yang telah membantu dan ikut serta dalam penyusunan tugas akhir.
Penulis sudah berusaha semaksimal mungkin untuk menyusun dan menyelesaikan tugas akhir ini, namun penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis menerima dengan terbuka masukan–masukan, segala kritik, saran dan pendapat yang bersifat membangun guna memperbaiki Laporan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan tugas akhir ini berguna dan bermanfaat bagi siapa saja yang membaca.
Medan,
September 2014
Hormat Penulis
GRACE HELGA M BAKARA NIM : 1005131008
iv
DAFTAR ISI
COVER ...........................................................................................................
i
ABSTRAK ......................................................................................................
ii
LEMBAR PERSETUJUAN ..........................................................................
iii
LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................................
iv
KATA PENGANTAR ....................................................................................
v
DAFTAR ISI ...................................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xi
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
xiii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1
Tinjauan Umum ..........................................................................
1
1.2
Latar Belakang Masalah .............................................................
1
1.3
Rumusan Masalah .......................................................................
3
1.4
Tujuan Penelitian ........................................................................
3
1.5
Manfaat Penelitian ......................................................................
4
1.6
Batasan Masalah .........................................................................
4
1.7
Lokasi Proyek .............................................................................
5
1.8
Sistem Penulisan Tugas Akhir ....................................................
5
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Tinjauan Umum ..........................................................................
7
2.2
Jenis-jenis Jembatan ...................................................................
7
2.3
Perencanaan Jembatan ................................................................
9
2.3.1 Pokok-pokok Perencanaan Jembatan ................................
9
2.3.2 Parameter Perencanaan......................................................
10
2.3.2.1 Umum ....................................................................
10
2.3.2.2 Perencanaan Bangunan Atas .................................
15
2.3.2.3 Perencanaan Bangunan Bawah ..............................
15
2.3.2.4
16
Perencanaan Pondasi ............................................
v
2.4
Struktur Jembatan .......................................................................
17
2.4.1 Struktur Atas (Superstructures).........................................
17
2.4.1.1 Sandaran Jembatan ................................................
17
2.4.1.2 Trotoar ...................................................................
17
2.4.1.3 Pelat Lantai ............................................................
18
2.4.1.4 Girder (Balok Prategang) ......................................
18
2.4.1.5 Diafragma ..............................................................
18
2.4.1.6 Shear Connector ....................................................
18
2.4.2 Struktur Bawah (Substrutures) ..........................................
18
2.4.2.1 Kepala Jembatan (Abutment) .................................
19
2.4.2.2 Pilar Jembatan (Pier) .............................................
19
2.4.3 Pondasi .............................................................................
20
2.4.3.1 Pondasi Dangkal ....................................................
20
2.4.3.2 Pondasi Dalam .......................................................
21
Pembebanan Jembatan ................................................................
24
2.5.1 Aksi dan Berat Tetap .........................................................
24
2.5.1.1 Beban Sendiri ........................................................
24
2.5.1.2 Beban Mati Tambahan/ Utilitas .............................
25
2.5.1.3 Pengaruh Penyusutan dan Rangkak .......................
26
2.5.1.4 Pengaruh Prategang ...............................................
26
2.5.2 Beban Lalu Lintas .............................................................
27
2.5.2.1 Beban “D”..............................................................
27
2.5.2.2 Beban Truk “T” .....................................................
31
2.5.2.3 Gaya Rem ..............................................................
33
2.5.3 Aksi lingkungan ................................................................
35
2.5.3.1 Pengaruh temperatur / suhu ...................................
35
2.5.3.2 Beban Angin ..........................................................
36
2.5.3.3 Pengaruh gempa ....................................................
39
2.6
Kombinasi Beban ........................................................................
39
2.7
Jembatan Beton Prategang ..........................................................
42
2.7.1 Definisi Beton Prategang...................................................
42
2.7.2 Prinsip-prinsip dasar prategang .........................................
43
2.5
vi
2.7.3 Konsep Prategang ..............................................................
44
2.7.4 Metode Pemberian Prategang ............................................
47
2.7.4.1 Metode Pratarik (PreTension Method) ..................
48
2.7.4.2 Metode Pascatarik (PostTensioning Method) ........
48
2.7.5 Pemilihan Struktur Jembatan.............................................
50
2.7.6 Material untuk Beton Prategang ........................................
51
2.7.6.1 Beton ......................................................................
51
2.7.6.2 Baja Prategang .......................................................
53
Tahap Pembebanan...........................................................
55
2.7.8 Kehilangan Gaya Pratekan ................................................
57
2.7.7
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1
Tinjauan Umum ..........................................................................
58
3.1.1 Data Teknis........................................................................
58
3.1.1.1 Data Struktur Jembatan .........................................
58
3.1.1.2 Data Tanah .............................................................
59
Data Non Teknis ...............................................................
60
Tahapan Penyusunan Tugas Akhir .............................................
60
3.2.1 Persiapan ...........................................................................
60
3.2.2 Pengumpulan Data ............................................................
61
3.2.3 Analisis Pengolahan Data ..................................................
63
3.2.4 Analisis Perhitungan Jembatan .........................................
63
3.1.2 3.2
BAB 4 ANALISIS PERHITUNGAN STRUKTUR 4.1
Tinjauan Umum ..........................................................................
65
4.2
Data Perancangan .......................................................................
65
4.3
Spesifikasi Bahan ........................................................................
66
4.4
Perhitungan Struktur ...................................................................
67
4.4.1 Struktur Atas......................................................................
67
4.4.1.1 Tiang Sandaran ......................................................
67
4.4.1.2 Trotoar ...................................................................
73
4.4.1.3 Pelat Lantai Jembatan ............................................
75
vii
4.4.1.4 Pelat Injak ..............................................................
88
4.4.1.5 GirderJembatan (Balok Prategang) .......................
90
4.4.1.6 Shear Connector ....................................................
121
4.4.2 Struktur Bawah ..................................................................
123
4.4.2.1 Abutment ...............................................................
123
4.4.2.2 Pilar........................................................................
138
4.4.3 Pondasi ..............................................................................
140
4.4.3.1 Penentuan Daya Dukung Tiang Pancang ..............
140
4.4.3.2 Perhitungan Pondasi Tiang Pancang .....................
146
BAB 5 PENUTUP 5.1
Simpulan .....................................................................................
152
5.2
Saran ...........................................................................................
153
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram Pembagian Jenis Pondasi ..............................................
20
Gambar 2.2 Beban lajur “D” ............................................................................
28
Gambar 2.3 Momen lentur positif pada lapangan 1,3 dan 5 ............................
28
Gambar 2.4 Momen lentur positif pada lapangan 2 dan 4 ...............................
29
Gambar 2.5 Momen lentur negatif maksimum pada pilar 2 ............................
29
Gambar 2.6 Penyebaran beban “D” pada arah melintang jembatan ................
30
Gambar 2.7 Pembebanan Truk “T” ..................................................................
32
Gambar 2.8 Faktor beban dinamis untuk BGT untuk pembebanan lajur “D” .
33
Gambar 2.9 Gaya rem dari beban lajur “D”....................................................
34
Gambar 2.10 Beban akibat angin PEW (kN/m) yang dipikul lantai jembatan
37
Gambar 2.11 Beban akibat angin (PEW) yang dipikul gelagar jembatan .......
38
Gambar 2.12 Ilustrasi Cara Mendasar Pemberian Prategang...........................
44
Gambar 2.13 Distribusi tegangan sepanjang penampang beton prategang eksentris .......................................................................................
45
Gambar 2.14 Momen tahanan internal pada balok prategang dan beton bertulang .....................................................................................
46
Gambar 2.15 Balok prategang dengan tendon parabola ..................................
46
Gambar 2.16 Metode Pemberian Pratarik(Pretension) ....................................
48
Gambar 2.17 Metode Pemberian Pascatarik (Post-tension) ............................
49
Gambar 3.1 Bagan Tahapan pelaksanaan penelitian........................................
64
Gambar 4.1 Penulangan Tiang Sandaran dan Railing ....................................
72
Gambar 4.2 Penyebaran beban truk pada lantai jembatan ...............................
77
Gambar 4.3 Beban akibat angin PEW (kN/m) yang dipikul lantai jembatan ..
78
Gambar 4.4 Diagram momen lapangan dan momen tumpuan.........................
78
Gambar 4.5 Penulangan Plat Lantai .................................................................
84
Gambar 4.6 Penyebaran tegangan pons pada lantai jembatan .........................
87
Gambar 4.7 Penampang Pelat Injak .................................................................
88
Gambar 4.8 Denah tulangan Pelat Injak ..........................................................
89
Gambar 4.9 Potongan melintang jembatan ......................................................
90
ix
Gambar 4.10 Dimensi girder I .........................................................................
91
Gambar 4.11 Lebar efektif plat ........................................................................
94
Gambar 4.12 Dimensi Komposit (Balok Prategang + Plat) .............................
97
Gambar 4.13 Penyebaran beban sendiri balok prategang ................................
98
Gambar 4.14 Beban lajur “D” ..........................................................................
100
Gambar 4.15 Intensitas Uniformly Distributed Load (UDL) ...........................
100
Gambar 4.16 Faktor beban dinamis (DLA) .....................................................
101
Gambar 4.17 Penyebaran beban “D” ...............................................................
102
Gambar 4.18 Penyebaran gaya rem .................................................................
102
Gambar 4.19 Penyebaran beban angin .............................................................
104
Gambar 4.20 Kurva Koefisien geser tanah ......................................................
105
Gambar 4.21 Penyebaran beban gempa ...........................................................
106
Gambar 4.22 Diagram momen balok prategang .............................................
109
Gambar 4.23 Diagram gaya geser balok prategang .........................................
109
Gambar 4.24 Hasil penulangan pada balok prategang (girder I) .....................
113
Gambar 4.25 Posisi tendon di tengah bentang .................................................
114
Gambar 4.26 Posisi tendon di tumpuan ...........................................................
115
Gambar 4.27 Hasil distribusi tegangan keadaan awal .....................................
119
Gambar 4.28 Hasil distribusi tegangan keadaan setelah kehilangan tegangan
119
Gambar 4.29 Hasil distribusi tegangan keadaan setelah komposit ..................
121
Gambar 4.30 Penampang Shear Connector ....................................................
121
Gambar 4.31 Penampang Abutment ................................................................
124
Gambar 4.32 Penampang titik berat abutment, tanah dibelakang abutment dan tanah di depan abutment ............................................................
125
Gambar 4.33 Penampang Pilar.........................................................................
139
Gambar 4.34 Penampang samping pilar ..........................................................
139
Gambar 4.35 Penampang Pile Group pada Pile cap di titik BH-01 ................
147
Gambar 4.36 Penampang Pile Group pada Pile cap di titik BH-02 ................
148
Gambar 4.37 Penampang Pile Group pada Pile cap di titik BH-03 ................
150
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Penentuan Lebar Jembatan...............................................................
11
Tabel 2.2 Pemilihan Bentuk Pondasi ...............................................................
16
Tabel 2.3 Korelasi N. SPT dengan ∅ ...............................................................
23
Tabel 2.4 Faktor beban untuk berat sendiri ......................................................
25
Tabel 2.5 Berat isi untuk beban mati ( kN/m³) ................................................
25
Tabel 2.6 Faktor beban untuk berat mati tambahan .........................................
26
Tabel 2.7 Faktor beban akibat penyusutan dan rangkak ..................................
26
Tabel 2.8 Faktor beban akibat pengaruh prategang .........................................
27
Tabel 2.9 Faktor beban akibat beban lajur “D”................................................
27
Tabel 2.10 Jumlah lajur lalu lintas rencana......................................................
31
Tabel 2.11 Faktor beban akibat pembebanan truk “T” ....................................
31
Tabel 2.12 Faktor beban akibat gaya rem ........................................................
34
Tabel 2.13 Faktor beban akibat pengaruh temperatur/suhu .............................
35
Tabel 2.14 Temperatur jembatan rata-rata nominal .........................................
36
Tabel 2.15 Sifat bahan rata-rata akibat pengaruh temperatur ..........................
36
Tabel 2.16 Faktor beban akibat beban angin ...................................................
36
Tabel 2.17 Kecepatan angin rencana, VW ........................................................
38
Tabel 2.18 Koefisien seret Cw .........................................................................
38
Tabel 2.19 Faktor beban akibat pengaruh gempa ............................................
39
Tabel 2.20 Pengaruh umur rencana pada faktor beban ultimit ........................
40
Tabel 2.21 Kombinasi beban umum untuk keadaan batas kelayanan dan ultimit 40 Tabel 2.22 Kombinasi beban untuk perencanaan tegangan kerja ....................
42
Tabel 2.23 Perbandingan kekuatan tekan beton pada berbagai-bagai benda uji
52
Tabel 2.24 Perbandingan kekuatan tekan beton pada berbagai umur ..............
52
Tabel 2.25 Tipikal Baja Prategang ...................................................................
54
Tabel 4.1 Perhitungan beban hidup pedestrian ................................................
73
Tabel 4.2 Berat Mati Tambahan Pelat Lantai ..................................................
77
Tabel 4.3 Perhitungan momen slab ..................................................................
80
Tabel 4.4 Kombinasi I ......................................................................................
80
xi
Tabel 4.5 Kombinasi II ...................................................................................
81
Tabel 4.6 Data Jembatan ..................................................................................
90
Tabel 4.7 Dimensi balok prestress ..................................................................
91
Tabel 4.8 Spesifikasi Baja ...............................................................................
93
Tabel 4.9 Standar Prestressing Tendon ..........................................................
93
Tabel 4.10 Inersia Momen Balok Prategang ...................................................
95
Tabel 4.11 Inersia Momen Balok Prategang + Plat (Komposit) ....................
96
Tabel 4.12 Perhitungan beban sendiri total pada balok prategang...................
99
Tabel 4.13 Beban mati tambahan pada Girder ................................................
99
Tabel 4.14 Resume momen dan gaya geser pada balok ..................................
106
Tabel 4.15 Kombinasi Beban terhadap Momen ..............................................
107
Tabel 4.15 Kombinasi Beban terhadap Momen ..............................................
108
Tabel 4.16 Data kabel strand............................................................................
111
Tabel 4.17 Posisi Tendon .................................................................................
115
Tabel 4.18 Tata letak dan trace kabel...............................................................
116
Tabel 4.19 Perhitungan pembebanan akibat berat sendiri abutment ...............
126
Tabel 4.20 Perhitungan pembebanan akibat beban vertikal tanah ...................
127
Tabel 4.21 Perhitungan pembebanan akibat beban tanah di depan abutment..
128
Tabel 4.22 Kombinasi 1 ...................................................................................
135
Tabel 4.23 Kombinasi 2 ...................................................................................
135
Tabel 4.24 Kombinasi 3 ...................................................................................
136
Tabel 4.25 Kombinasi 4 ...................................................................................
136
Tabel 4.26 Kombinasi 5 ...................................................................................
137
Tabel 4.27 Kombinasi 6 ...................................................................................
137
Tabel 4.28 Perhitungan pembebanan berat sendiri pilar .................................
140
Tabel 4.29 N-koreksi pada BH-01 ...................................................................
141
Tabel 4.30 N-koreksi pada BH-02 ...................................................................
142
Tabel 4.31 N-koreksi pada BH-03 ...................................................................
143
Tabel 4.32 Nilai Q ultimit pada BH-01............................................................
144
Tabel 4.33 Nilai Q ultimit pada BH-02............................................................
145
Tabel 4.34 Nilai Q ultimit pada BH-03............................................................
146
Tabel 4.35 Pembebanan pada pilar ..................................................................
150
xii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1
Tinjauan Umum Transportasi dan komunikasi merupakan kebutuhan yang sangat penting
bagi kehidupan. Seiring dengan pertumbuhan penduduk dan pembangunan Indonesia saat ini, sehingga pengadaan sarana dan prasarana transportasi sangat perlu ditingkatkan kualitas maupun kuantitasnya. Prasarana transportasi yang paling efektif bagi masyarakat Indonesia, dalam hal ini adalah prasarana transportasi darat karena dapat dijangkau dengan mudah yaitu seperti jalan raya dan jembatan, dan jalan kereta api. Jembatan merupakan prasarana pendukung jalan yang sengaja dibangun untuk menghubungkan dan memperlancar arus lalu lintas dari satu tempat ke tempat yang lain yang terhalang oleh sungai, jurang, danau, laut, jalan kereta api, dan jalan raya. Dalam kaitannya dengan program pembangunan nasional, keberadaan jalan dan jembatan sebagai prasarana tranportasi darat mempunyai manfaat sebagai prasarana perhubungan yang dapat mendukung perkembangan daerah yang belum berkembang dengan yang sudah berkembang atau yang sudah berkembang dengan daerah maju. Dengan adanya sarana dan prasarana transportasi darat, kepentingan ekonomi, sosial, budaya dan pendidikan masyarakat dapat berjalan dengan lancar.
1.2
Latar Belakang Masalah Peningkatan prasarana transportasi darat berupa jembatan di Kelurahan
Belawan Bahari Kecamatan Medan-Belawan, sudah sangat perlu ditingkatkan karena merupakan kebutuhan yang mendesak mengingat jembatan yang lama sudah tidak memadai untuk menampung arus lalu lintas yang semakin padat. Pembangunan Jembatan Sei Deli yang baru tepat berada disamping jembatan yang lama, dapat dilihat lebih jelas pada Lampiran 1.2. Jembatan Sei Deli, Belawan yang lama dibangun pada tahun 60-an. Jembatan yang lama saat ini masih kuat menahan beban laju kendaraan yang
xiii
melintas diatasnya, namun ruang bebas vertikal yang diukur dari permukaan air sungai sampai batas paling bawah struktur atas jembatan semakin kecil, sehingga menyulitkan para nelayan menyeberangi sungai dari bawah jembatan. Laju pertumbuhan kendaraan yang semakin padat dibanding tahun 60-an, memungkinkan jembatan sudah tidak mampu menampung volume kendaraan yang lewat sehingga dilakukan peningkatan sebelum terjadi kerusakan jembatan atau ambruk yang dapat menganggu aktivitas arus lalu lintas di Kecamatan Medan-Belawan. Peningkatan yang dilakukan dengan menambah satu jembatan disebelah kanannya dengan modifikasi bahan konstruksi, bentang, lebar dan ketinggian pada jembatan. Apabila jembatan yang baru sudah selesai pelaksanaan konstruksinya dan layak digunakan oleh manusia dan kendaraan akan dilanjutkan pembongkaran jembatan lama dan penggantian jembatan dengan perancangan yang sama dengan jembatan yang telah dibangun sebelumnya sehingga tidak mengganggu aktivitas arus lalu lintas kendaraan. Faktor-faktor yang melatarbelakangi peningkatan Jembatan Sei Deli, Belawan dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Meningkatnya kepadatan arus lalu lintas di Kelurahan Belawan Bahari Kecamatan Medan-Belawan. 2. Adanya peningkatan jalan Kecamatan Medan Belawan dengan pelebaran jalur jalan, sehingga dilakukan peningkatan pada jembatan sebagai pendukung dari jalan. 3. Umur jembatan sudah melebihi umur rencana jembatan standar 50 tahun. 4. Ketinggian jembatan yang terlalu rendah terhadap muka air sungai sehingga menyulitkan para nelayan untuk menyeberangi jembatan. 5. Meningkatnya mobilisasi penduduk setiap tahunnya. 6. Sebagai jalur menuju daerah KIM (Kawasan Industri Medan) di daerah Martubung. Dalam pembangunan Jembatan Sei Deli yang sudah selesai pada tahun 2013 ini merupakan jembatan konstruksi beton prategang dengan bentang 50 m akan diangkat sebagai topik tugas akhir dengan judul “Perhitungan Struktur Jembatan Beton Prategang Sei Deli, Kecamatan Medan-Belawan”
xiv
1.3
Rumusan Masalah Dari uraian latar belakang tersebut diatas, maka untuk perhitungan struktur
Jembatan Sei Deli, Belawan permasalahan yang ditinjau, antara lain: 1. Bagaimana mengontrol dimensi pipa railing dan mengetahui kebutuhan tulangan pada tiang sandaran? 2. Bagaimana mengetahui kebutuhan tulangan pada trotoar? 3. Bagaimana mengetahui kebutuhan tulangan pada pelat lantai? 4. Bagaimana mengetahui besar gaya prategang dan tegangan yang terjadi pada balok girder? 5. Bagaimana mengetahui jumlah dan posisi tendon pada girder? 6. Bagaimana mengetahui kehilangan tegangan pada girder? 7. Bagaimana mengetahui kebutuhan tulangan pada girder? 8. Bagaimana mengetahui kebutuhan tulangan pada plat injak? 9. Bagaimana mengontrol daya dukung tiang pancang terhadap kombinasi beban vertikal jembatan?
1.4
Tujuan Penelitian Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Untuk mengontrol dimensi pipa railing dan mengetahui kebutuhan tulangan pada tiang sandaran. 2. Untuk mengetahui kebutuhan tulangan pada trotoar. 3. Untuk mengetahui kebutuhan tulangan pada pelat lantai. 4. Untuk mengetahui besar gaya prategang dan tegangan yang terjadi pada balok girder. 5. Untuk mengetahui jumlah dan posisi tendon pada girder. 6. Untuk mengetahui kehilangan tegangan pada girder. 7. Untuk mengetahui kebutuhan tulangan pada girder. 8. Untuk mengetahui kebutuhan tulangan pada plat injak. 9. Untuk mengontrol daya dukung tiang pancang terhadap kombinasi beban vertikal jembatan.
xv
1.5
Manfaat Penelitian Penelitian yang penulis lakukan ini mudah-mudahan dapat bermanfaat
bagi penulis sendiri, maupun bagi para pembaca atau pihak-pihak lain yang berkepentingan. 1. Manfaat akademis Penelitian ini erat kaitannya dengan mata kuliah Struktur Beton, Struktur Baja, Kerja Proyek, Struktur Jembatan Prategang, Struktur Jembatan Komposit, dan Rekayasa Pondasi. Sehingga dengan melakukan penelitian berupa perhitungan struktur jembatan ini diharapkan penulis dan semua pihak yang berkepentingan dapat lebih memahaminya. 2. Manfaat dalam impelementasi atau praktik Penelitian ini memfokuskan kepada Proyek Pembangunan Jembatan Sei Deli Belawan sebagai objek penelitian sehingga diharapkan para perencana, pelaksana dan pengawas proyek maupun pihak-pihak lain yang berkepentingan dapat menggunakan hasil penelitian ini sebagai bahan analisis terhadap pelaksanaan konstruksi Jembatan Sei Deli Belawan yang sudah selesai pada tahun 2013.
1.6
Batasan Masalah Pada penulisan tugas akhir tentang Perhitungan Struktur Jembatan Beton
Prategang Sei Deli ini, penulis membatasi masalah sebagai berikut: 1. Mengontrol dimensi pipa railing dan menghitung kebutuhan tulangan pada tiang sandaran. 2. Menghitung kebutuhan tulangan pada trotoar. 3. Menghitung kebutuhan tulangan pada pelat lantai. 4. Menghitung besar gaya prategang dan tegangan yang terjadi pada balok girder. 5. Menghitung jumlah dan posisi tendon pada girder. 6. Menghitung kehilangan tegangan pada girder. 7. Menghitung kebutuhan tulangan pada girder. 8. Menghitung kebutuhan tulangan pada plat injak.
xvi
9. Mengontrol daya dukung tiang pancang terhadap kombinasi beban vertikal jembatan. 10. Tidak menghitung kehilangan tegangan akibat susut dan rangkak. 11. Tidak menghitung kebutuhan tulangan pada struktur bawah meliputi abutment, pilar dan tiang pancang 12. Tidak mengontrol beban horisontal, momen vertikal dan momen horisontal terhadap daya dukung tiang pancang pada jembatan.
1.7
Lokasi Proyek Arus lalu lintas di Kelurahan Belawan Bahari, Kecamatan Medan-Belawan
saat ini sangat padat seiring dengan laju pertambahan penduduk dan perkembangan ekonomi. Keadaan ini dapat dilihat dari banyaknya kendaraan yang melintasi jalur tersebut, baik kendaraan pribadi, kendaraan umum, maupun kendaraan angkutan barang. Lokasi proyek Jembatan Sei Deli yang baru terletak tepat disamping jembatan lama di titik pangkal Kelurahan Belawan Bahari Kecamatan MedanBelawan, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Lampiran 1.1.
1.8
Sistematika Penulisan Tugas Akhir Sistematika penulisan yang dibuat penulis adalah sebagai berikut: BAB I
PENDAHULUAN Meliputi: Tinjauan Umum, Latar Belakang Masalah, Rumusan Masalah, Tujuan Penelitian, Manfaat Penelitian, Batasan Masalah, Lokasi Proyek, dan Sistematika Penulisan Tugas Akhir.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA Meliputi:
Tinjauan
Umum,
Jenis-jenis
Jembatan,
Perencanaan Jembatan, Struktur Jembatan, Pembebanan Jembatan,
Kombinasi
Beban,
dan
Jembatan
Beton
Prategang. BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
xvii
Meliputi: Tinjauan Umum, dan Tahapan Penyusunan Tugas Akhir. BAB IV
ANALISIS PERHITUNGAN STRUKTUR Meliputi: Tinjauan Umum, Data Perancangan, Spesifikasi Bahan, dan Perhitungan Struktur.
BAB V
PENUTUP Meliputi: Simpulan dan Saran.
xviii
