STUDI ANALISA PERBANDINGAN KEKUATAN, JUMLAH DAN BIAYA TIANG PANCANG PADA JEMBATAN BENDO KABUPATEN SRAGEN Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S – 1 Teknik Sipil
diajukan oleh : DEDDY PURBO LAKSONO NIM : D 100 050 018 NIRM : 05 6 106 03010 50018
Kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2011
LEMBAR PENGESAHAN STUDI ANALISA PERBANDINGAN KEKUATAN, JUMLAH DAN BIAYA TIANG PANCANG PADA JEMBATAN BENDO KABUPATEN SRAGEN Tugas Akhir diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran Tugas Akhir dihadapan Dewan Penguji Pada tanggal : 21 Februari 2011 diajukan oleh : Deddy Purbo Laksono NIM : D 100 050 018 NIRM : 05 6 106 03010 50018 Susunan Dewan Penguji:
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Ir. H. M. Nur Sahid,M.M., M.T. NIP : 196609111995021001
Budi Priyanto, S.T.,M.T. NIK : 736
Anggota
Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T. NIK : 735 Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil Surakarta, Februari 2011 Dekan Fakultas Teknik
Ketua Jurusan Teknik Sipil
Ir. Agus Riyanto, M.T.
Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T.
NIK : 483
NIK : 732
ii
PERNYATAAN ORIGINALITAS Bismillahirrohmanirrohim Dengan ini, saya menyatakan bahwa dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang pernah secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila kelak terbukti ada ketidak benaran dalam pernyataan saya diatas maka saya akan bertanggung jawab sepenuhnya.
Surakarta, 3 Maret 2011 Yang Menyatakan
Deddy Purbo Laksono
iii
MOTTO
“...Ingatlah hanya dengan mengingat Allah-lah hati kita akan tenang” (Q.S. Ar. Ra‟du : 28) „Allah akan meningkatkan orang-orang yang beriman dan berilmu sampai beberapa derajat” (Q.S. Al mujadilah : 11) “Ibu adalah sebuah kata yang penuh harapan dan cinta, kata yang manis dan sayang keluar dari relung hati. Ibu adalah segalanya pelipur duka, harapan dikala sengsara dan kekuatan disaat tak berdaya. Dialah sumber cinta, belai kasih, simpati, dan ampunan. Barang siapa kehilangan ibu, ia akan kehilangan suatu semangat yang senantiasa melimpahkan restu dan lingkungan” (Khalil Gibran) “Sahabatku adalah kebutuhan jiwa yang mendapat imbangan, dialah ladang hati yang kau taburi dan kau pungut buahnya penuh rasa terima kasih” (Khalil Gibran)
iv
PERSEMBAHAN
Karya ini ku persembahkan untuk : Allah SWT yang telah meridhokan karya ini untuk ku. Ayahanda dan Ibunda tercinta, terimakasih atas do’a dan supportnya. Semoga Allah memberikan balasan yang lebih baik dari apa yang telah engkau berikan kepada ku. Kakakku dan Dhenis tersayang terima kasih atas do’a dan dukungannya Sahabat-sahabatku : Topek, Nala, Net Nut n Davi yang mau mendengar keluh kesahku. Aku ada untuk kalian. Temen-temen seperjuanganku : Chimli, Phipit, Tongek, Isna, penghuni Wisma Rahayu, Temen-temen kos n kontrakaan (Dhany, Piont, Bono, Kust dan yang laen). Temen-temen Sipil 2005 yang tak bisa disebutkan satu persatu, terima kasih atas semangat dan do’anya dan semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya tugas akhir ini.
v
PRAKATA Assalamu’alaikum Wr. Wb. Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul “Studi Analisa Perbandingan Kekuatan, Jumlah dan Biaya Tiang Pancang pada Jembatan Bendo Kabupaten Sragen. Penyusunan tugas akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program studi S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penyusunan skripsi ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan, dan arahan dari berbagai pihak. Kemudian dengan selesainya penyusunan Tugas Akhir ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Ir. Agus Riyanto, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta dan sebagai Dosen Tamu yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan. 3. Bapak Ir. H. M. Nur Sahid, M.M., M.T., selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehat. 4. Bapak Budi priyanto, S.T., M.T., selaku Pembimbing Pendamping yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehat. 5. Bapak Ir. H. Henry Hartono, M.T., selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehat. 6. Bapak dan Ibu Dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
vi
7. Ayahanda dan Ibunda serta Keluarga Besarku tercinta yang selalu memberikan dorongan baik material maupun spiritual. Terima kasih atas do’a dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini, semoga Allah SWT membalas kebaikan kalian dan selalu menjaga dalam setiap langkah dan desah nafas. 8. Mba’ Esti, Mas Tejo dan Dhenis yang memberikan semangat. 9. Para sahabat yang memberikan dukungan semangatnya. 10. Teman-teman semua yang mau membantu hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini. 11. Dan rekan-rekan Sipil 2005 yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas dukungannya. 12. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Penyusun menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin. Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta,
Pebruari 2011
Penulis
vii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL .................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... ii PERNYATAAN ORIGINALITAS ............................................................... iii HALAMAN MOTTO ................................................................................... iv HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................... v PRAKATA ................................................................................................... vi DAFTAR ISI ................................................................................................ viii DAFTAR TABEL ........................................................................................ xi DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xiii DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ...................................................... xiv ABSTRAKSI ................................................................................................ xv BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1 A. Latar Belakang Penulisan ............................................................ 2 B. Rumusan Masah .......................................................................... 4 C. Tujuan dan Manfaat Penulisan ..................................................... 4 1. Tujuan Penelitian ................................................................... 4 2. Manfaat Penelitian ................................................................. 5 D. Batasan Masalah.......................................................................... 5 E. Keaslian Tugas Akhir .................................................................. 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 6 BAB III LANDASAN TEORI ...................................................................... 9 A. Jembatan ..................................................................................... 9 B. Bagian-bagian Jembatan .............................................................. 11 1. Struktur Bawah ...................................................................... 11 2. Struktur Atas ......................................................................... 12 3. Jalan pendekat Oprit .............................................................. 12 4. Bangunan Pengaman ............................................................. 13 5. Pondasi Jembatan .................................................................. 13 viii
C. Pembebanan ................................................................................ 13 D. Pondasi Tiang Pancang ................................................................ 15 E. Kapasitas Ujung Tiang ................................................................ 17 1. Kapasitas Dukung Tiang Tunggal .......................................... 17 2. Kapasitas Dukung Kelompok Tiang....................................... 18 3. Pembebanan pada Pondasi Kelompok Tiang .......................... 21 4. Pile cup ................................................................................. 22 F. Biaya ........................................................................................... 22 BAB IV METODE PENELITIAN ................................................................ 23 A. Data Penelitian ............................................................................ 24 B. Penyelidikan Tanah ..................................................................... 24 C. Dimensi Tiang Pancang ............................................................... 24 D. Analisa Pondasi Tiang ................................................................. 24 E. Menentukan harga ....................................................................... 24 BAB V ANALISA PEMBAHASAN ............................................................ 25 A. Pembebanan Bangunan Atas........................................................ 25 1. Beban Mati yang Bekerja ....................................................... 25 2. Akibat Beban Mati Bangunan Atas ........................................ 28 3. Akibat Beban Hidup .............................................................. 28 B. Abutment ..................................................................................... 30 1. Berat Total Bangunan Atas .................................................... 30 2. Beban Mati yang Bekerja ....................................................... 30 3. Beban Hidup .......................................................................... 33 4. Daya Dukung Tiang Pancang pada Abutment ......................... 34 5. Kapasitas Dukung Ijin Tiang Tunggal (Qa) ............................ 35 6. Kapasitas Dukung Ultimate Tiang Tunggal (Qu) .................... 35 7. Kapasitas Ujung Tiang (Qp) dan Kapasitas Dukung Selimut Tiang (Qs).. ............................................................... 35 8. Kapasitas Dukung Kelompok Tiang....................................... 35 C. Pilar............................................................................................. 36 1. Berat Total Bangunan Atas .................................................... 36
ix
2. Beban Mati yang Bekerja pada Pilar Jembatan ....................... 36 3. Beban Hidup .......................................................................... 38 4. Daya Dukung Tiang Pancang pada Pilar ................................ 38 5. Kapasitas Dukung Ijin Tiang Tunggal (Qa) ............................ 35 6. Kapasitas Dukung Ultimate Tiang Tunggal (Qu) .................... 35 7. Kapasitas Ujung Tiang (Qp) dan Kapasitas Dukung Selimut Tiang (Qs).. ............................................................... 35 8. Kapasitas Dukung Kelompok Tiang....................................... 35 D. Rekapitulasi Pemakaian Tiang, Dimensi, Daya Dukung dan Biaya ....................................................................... 40 E. Kombinasi Tiang Pancang ........................................................... 40 1. Abutment ............................................................................... 40 a. Kapasitas Dukung Ijin Tiang Tunggal (Qa) ........................ 41 b. Kapasitas Dukung Ultimate Tiang Tunggal (Qu) ................ 41 c. Kapasitas Ujung Tiang (Qp) dan Kapasitas Dukung Selimut Tiang (Qs) ............................................................ 41 d. Kapasitas Dukung Kelompok Tiang .................................. 41 2. Pilar ....................................................................................... 42 a. Kapasitas Dukung Ijin Tiang Tunggal (Qa) ........................ 42 b. Kapasitas Dukung Ultimate Tiang Tunggal (Qu) ................ 42 c. Kapasitas Ujung Tiang (Qp) dan Kapasitas Dukung Selimut Tiang (Qs) ............................................................ 42 d. Kapasitas Dukung Kelompok Tiang .................................. 42 F. Gaya Overlapping ....................................................................... 43 G. Rekapitulasi Perbandingan Pemakaian Tiang, Dimensi, Daya Dukungdan Biaya ........................................................................ 44 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 49 A. Kesimpulan ................................................................................. 48 B. Saran ........................................................................................... 48 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL Halaman Tabel III. 1.
Berat isi banhan bangunan (PPPJJR, 1987)........................... 14
Tabel V. 1.
Tabel pembebanan bangunan atas akibat beban mati ............ 27
Tabel V. 2.
Pembebanan pada abutment ................................................. 34
Tabel V. 3.
Pembebanan pada Pilar ........................................................ 38
Tabel V. 4.
Rekapitulasipemakaian tiang, dimensi,daya dukung dan biaya .................................................................................... 40
Tabel V. 5.
Gaya overlapping ................................................................. 43
Tabel V. 6.
Rekapitulasi perbandingan pemakaian tiang, dimensi, daya dukungdan biaya .......................................................... 44
xi
DAFTAR GAMBAR Halaman Gamabar V.1. Tampang melintang bangunan atas .................................... 25 Gambar V. 2. Penulangan lantai dan tiang sandaran ................................ 27 Gambar V. 3. Penampang abutment ........................................................ 30 Gambar V. 4. Beton cor footplat.............................................................. 30 Gambar V. 5. Penulangan footplat pada abutment ................................... 31 Gambar V. 6. Penampang pasangan batu kali pada abutment................... 31 Gambar V. 7. Penampang landas/sandung ............................................... 32 Gambar V. 8. Penulangan landas/sandung ............................................... 32 Gambar V. 9. Penampang landas sandung ............................................... 33 Gambar V. 10. Penampang pilar ................................................................ 36 Gambar V. 11. Beton cor footplat.............................................................. 36 Gambar V. 12. Penulangan footplat........................................................... 37 Gamabr V. 13. Penulangan pilar ................................................................ 37
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I Perhitungan Volume ................................................................ L.I A. Bangunan Atas ......................................................................... L.I B. Perhitungan Volume pada Abutment ......................................... L.I.3 C. Perhitungan Volume pada pilar ................................................. L.I.5 Lampiran II Analisa Perbandingan Pondasi Tiang ...................................... L.II A. Analisa Perbandingan Pondasi Tiang Pancang pada Abutment .. L.II B. Analisa Perbandingan Pondasi Tiang Pancang pada Pilar ......... L.II Lampiran III Daftar Harga Tiang Tiang Pancang dan Biaya Pemancangan . L.III Lampiran IV Kapasitas Dukung tanah........................................................ L.IV A. Kapasitas Dukung Tanah terhadap Abutment ........................... L.IV B. Kapasitas Dukung Tanah terhadap Abutment ........................... L.IV.7 Lampiran V Gambar Penempatan Tiang pancang ....................................... L.V
xiii
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
P
: Beban yang bekerja (ton)
Ap
: Luas
As
: Luas selimut tiang (m²)
cb
: Kohesi tanah di sekitar ujung tiang (ton/m²)
cu
: Kohesi tanah undrained (ton/m²)
d
: Diameter tiang (m)
Eg
: Efisiensi Kelompok Tiang
ENR
: Enginering news record
L
: Panjang tiang (m)
m
: Jumlah baris tiang (buah)
n
: Jumlah tiang/jumlah tiang dalam satu baris (buah)
penampang ujung bawah tiang (m²)
Nc, Nq, Nγ : faktor-faktor kapasitas dukung (fungsi dari φ) P
: Beban yang bekerja (ton)
p
: Keliling tiang (m²)
pb
: Tekanan “overburden” pada ujung tiang (ton/m²)
Qa
: Kapasitas dukung ijin tiang (ton)
Qg
: Beban maksimum kelompok tiang (ton)
Qp
: Kapasitas dukung ujung tiang (ton)
Qs
: Kapasitas dukung selimut tiang (ton)
Qu
: Kapasitas dukung ultimate tiang (ton)
qu
: Tahanan
s
: Jarak pusat ke pusat tiang (m)
SF
: Faktor aman tahanan ujung = 2.50
W
: Berat tiang (ton)
ƒ
: Gesekan selimut
ΣQu
: Jumlah total kelompok tiang (ton)
α
: Faktor adhesi
γ
: Berat volume tanah (ton/m²)
θ
: arc tg d/s, dalam derajat
ujung per satuan luas tiang (ton/m²)
xiv
STUDI ANALISA PERBANDINGAN KEKUATAN, JUMLAH DAN BIAYA TIANG PANCANG PADA JEMBATAN BENDO KABUPATEN SRAGEN ABSTRAKSI
Jembatan sebagai prasarana transportasi mempunyai manfaat yang dominan bagi pergerakan lalu lintas. Jembatan adalah istilah umum untuk konstruksi yang dibangun sebagai jalur transportasi yang melintasi sungai, danau, rawa, jurang maupun rintangan lainnya. Pada dasarnya pembangunan jembatan tidak hanya bertujuan untuk alat penghubung saja, tetapi juga mempunyai tujuan dan fungsi luas, antara lain fungsi ekonomi, fungsi sosial, fungsi politik, fugsi budaya dan fungsi HANKAM. Sehingga dapat disimpulkan bahwa jembatan mempunyai peranan yang sangat penting dalam aktifitas bermasyarakat, berbangsa dan bernegara di berbagai bidang, sehingga perlu adanya perhatian khusus dalam pembangunan dan perawatannya Metode penelitian melalui perhitungan beban hidup dan beban mati, yang kemudian digunakan untuk menentukan biaya dan pemancangan tiang pancang dari berbagai kombinasi tiang pancang yang digunakan. Kombinasi tiang pancang yang digunakan adalah berbentuk lingkaran dengan diameter 0.30 m, 0.35 m, 0.40 m, 0.45 m, 0,50 m dan 0,60 m dengan panjang tiang 6 m. Bentuk tiang pancang pancang yang sudah ada pada jembatan adalah segitiga sama sisi dengan panjang sisinya adalah 0.28 m dengan panjang 6 m. Dari analisa perhitungan didapatkan beban total pada abutment sebesar 970.19 ton dan pada pilar sebesar 1.262,98 ton. Beban tersebut mampu ditahan oleh tiang pancang pada masing-masing abutment sejumlah 12 tiang pancang dan pilar sejumlah 12 tiang pancang dengan dimensi 0,30 m. Dari perletakan tiang pancang dengan jumlah 12 tiang pancang pada masing-masing abutment dan 12 tiang pancang tidak terjadi adanya gaya overlapping. Dengan total biaya tiang pancang dan pemancangan sebesar Rp 108.000.000,00. Sedangkan untuk jembatan yang ada biaya tiang dan pemancangan tiang pancang pada jembatan yang digunakan adalah sebesar Rp 145,728,000.00 dengan jumlah tiang pada masing-masing abutment 24 tiang pancang dan pilar sebanyak 21 tiang pancang.
Kata kunci : Beban total, biaya, gaya over lapping dan tiang pancang
xv
