TINJAUAN PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN AEK KANOPAN
TUGAS AKHIR
Ditulis Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Terapan
Oleh
AMANDA CLARA SITA NIM : 0905131003
PROGRAM STUDI D-IVTEKNIK PERANCANGAN JALAN DAN JEMBATAN JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
ABSTRAK
TINJAUAN PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN AEK KANOPAN Oleh Amanda Clara sita Jembatan merupakan suatu konstruksi yang berfungsi meneruskan jalan melalui suatu rintangan, seperti sungai, lembah dan lain-lain sehingga lalu lintas jalan tidak terputus olehnya. Jembatan beton bertulang adalah jembatan yang konstruksinya terbuat dari material utama bersumber dari beton dilengkapi dengan tulangan. Dalam konstruksi jembatan dikenal suatu bagian struktur atas jembatan. Untuk perhitungan struktur atas jembatan terdiri dari slab lantai, trotoar, tiang sandaran dan gelagar. Struktur atas berfungsi menerima beban langsung yang meliputi berat sendiri, beban mati, beban mati tambahan, beban lalu lintas kendaraan, beban pejalan kaki dan lain-lain. Tujuan dari topik bahasan ini untuk menghitung beban-beban pada struktur atas jembatan yang menghasilkan gaya-gaya dalam dengan menggunakan metode persamaan tiga momen yang akan digunakan untuk menghitung kebutuhan tulangan yang didasarkan pada cara perencanaan berdasarkan beban dan kekuatan terfaktor atau cara ultimit. Berdasarkan perhitungan struktur atas jembatan yang penulis lakukan dapat disimpulkan bahwa jembatan Aek Kanopan dengan panjang 30 m dan lebar 14 m didapatkan hasil perhitungan antara lain slab lantai Mu = 109,19 kNm diperlukan tulangan pokok D18-50 dan susut D18-100. Pada trotoar diperoleh Mu = 10,0 kNm diperlukan tulangan pokok D10-150 dan susut D10-200. Untuk tiang sandaran diperoleh Mu = 3,60 kNm diperlukan tulangan lentur 4 D12 dan geser dengan sengkang 2 D6-150 dan gelagar diperoleh Mu = 2585,0 kNm dengan tulangan lentur 8D40 dan tulangan geser D14-350. Kata kunci : Jembatan, Beton bertulang
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Tuhan yang Maha Esa atas kasih-Nya memberikan pengetahuan, pengalaman, kekuatan, dan kesempatan kepada penulis, sehingga mampu menyelesaikan laporan tugas akhir ini. Laporan
yang berjudul “Tinjauan Perhitungan Struktur Atas Jembatan Aek
Kanopan “ini dimaksudkan adalah sebagai syarat untuk menyelesaikan mata kuliah Tugas Akhir pendidikan Diploma IV Politeknik Negeri Medan Dalam proses pembuatan laporan ini, penulis telah mendapatkan bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa material, spritual, informasi, maupun administrasi. Oleh karena itu, sudah selayaknya penulis menyampaikan terima kasih banyak kepada : 1.
M.Syahruddin, S.T, M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Medan;
2.
Drs. Syaiful Hazmi, M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan;
3.
Ir. Hasnita, MSCE selaku Kepala Program Studi Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan Politeknik Negeri Medan;
4.
Drs. Kusumadi, M.T. selaku wali kelas TPJJ 8A;
5.
Drs.Bintarto P Seputro S.T,M.T. selaku Dosen Pembimbing;
6.
Seluruh Dosen dan Pegawai Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan
7.
Semua keluarga, khususnya kedua orang tua yang telah banyak membantu baik berupa moral, dukungan doa, maupun materi;
8.
Seluruh rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil angkatan 2009 Politeknik Negeri
Medan, khususnya kelas TPJJ 8A yang telah banyak membantu penyusunan laporan ini. Walaupun penulis sudah berupaya semaksimal mungkin, namun penulis juga menyadari kemungkinan terdapat kekurangan dan kesilapan. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan saran-saran dan kritikan yang dapat memperbaiki laporan ini. Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi siapa pun yang membacanya.
Medan, September 2013 Hormat saya
AMANDA CLARA SITA NIM : 0905131003
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK.......................................................................................................................iv KATA PENGANTAR.......................................................................................................v DAFTAR ISI....................................................................................................................vi DAFTAR TABEL..........................................................................................................viii DAFTAR GAMBAR........................................................................................................ix DAFTAR LAMPIRAN.....................................................................................................x
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang....................................................................................................I-1 B. Batasan Masalah.................................................................................................I-2 C. Tujuan Penulisan Laporan..................................................................................I-2 D. Manfaat...............................................................................................................I-2 E. Teknik Pengumpulan Data..................................................................................I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Tinjauan Umum.................................................................................................II-1 B. Metode Perhitungan Struktur.............................................................................II-3 1. Pembebanan Jembatan..................................................................................II-3 2. Data Beban....................................................................................................II-4 3. Kombinasi pembebanan................................................................................II-8 4. Analisa Struktur............................................................................................II-9 5. Gaya-Gaya Dalam Struktur.........................................................................II-11 C. Struktur Atas....................................................................................................II-20 BAB III METODOLOGI A. Tinjauan Umum................................................................................................III-1 B. Metode Pengumpulan Data..............................................................................III-1 C. Analisa dan Pengolahan Data...........................................................................III-1 D. Alur Penyelesaian.............................................................................................III-2 E. Data Teknis......................................................................................................III-3
BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR A. Tinjauan Umum...............................................................................................IV-1 B. Spesifikasi Bahan.............................................................................................IV-1 C. Slab Lantai Jembatan.......................................................................................IV-2 D. Trotoar Jembatan............................................................................................IV-11 E. Tiang Sandaran..............................................................................................IV-12 F. Gelagar...........................................................................................................IV-14 BAB V SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan............................................................................................................V-1 B. Saran..................................................................................................................V-2 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1
Standar bangunan atas menurut Bina Marga.....................................................II-2
2.2
Koefisien Seret
2.3
Kecepatan angin rencana
2.4
Temperatur jembatan rata-rata nominal............................................................II-8
2.5
Sifat dan bahan rata-rata akibat pengaruh temperatur.......................................II-8
2.6
Tipe aksi rencana...............................................................................................II-8
2.7
Tebal selimut beton minimum.........................................................................II-10
2.8
Faktor beban untuk pejalan kaki...........................................................................II-21
3.1
Alur Penyelesaian.............................................................................................III-2
4.1
Data slab lantai.................................................................................................IV-2
4.2
Berat beban mati..............................................................................................IV-2
4.3
Rekapitulasi momen slab.................................................................................IV-6
4.4
Kombinasi momen 1........................................................................................IV-6
4.5
Kombinasi momen 2.......................................................................................IV-7
4.6
Momen lentur Total.......................................................................................IV-16
.............................................................................................II-7 ..............................................................................II-7
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Beban “T”..........................................................................................................II-4
2.2
Beban “D”..........................................................................................................II-5
2.3
Hasil analisa struktur akibat berat sendiri plat lantai.......................................II-11
2.4
Momen lapangan akibat berat sendiri plat lantai (B-C)..................................II-12
2.5
Hasil analisa struktur akibat berat aspal..........................................................II-13
2.6
Momen lapangan akibat berat aspal(B-C).......................................................II-14
2.7
Hasil analisa struktur akibat beban truk dan angin..........................................II-15
2.8
Momen lapangan akibat beaba truk dan angin (B-C)......................................II-17
2.9
Hasil analisa struktur akibat perubahan temperatur........................................II-17
2.10
Hasil analisa struktur akibat perubahan temperatur........................................II-19
4.1
Potongan 1 Gelagar........................................................................................IV-18
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
: Potongan Jembatan 1
Lampiran 2
: Potongan Jembatan 2
Lampiran 3
: Denah Jembatan
Lampiran 4
: Penulangan Lantai
Lampiran 5
: Penulangan Balok
DAFTAR PUSTAKA
Bambang Supriyadi dan Agus Setyo Muntahar, 2007, Jembatan, Edisi pertama, Yogyakarta BMS (Bridge Manajement System) 1992, Bagian 2, Pembebanan untuk jembatan RSNI-T-02-2005, Standar pembebanan untuk jembatan SNI-T-12-2004, Perencanaan struktur beton untuk jembatan SK-SNI-03-2002, Tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung PPJJR (Peraturan pembenanan jembatan jalan raya) 1987
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Jembatan mempunyai arti penting bagi setiap orang. Akan tetapi tingkat kepentingannya tidak sama bagi setiap orang, sehingga akan menjadi suatu bahan studi yang menarik. Suatu jembatan tunggal diatas sungai kecil akan dipandang berbeda oleh setiap orang, sebab penglihatan/pandangan masingmasing orang yang melihat berbeda pula. Seseorang yang melintasi jembatan setiap hari pada saat pergi bekerja, hanya dapat melintasi sungai bila ada jembatan, dan ia menyatakan bahwa jembatan adalah sebuah jalan yang diberi sandaran pada tepinya. Tentunya bagi seseorang pemimpin pemerintahan dan dunia
bisnis
akan
memandang
hal
yang
berbeda
pula
(Jembatan,Supriyadi,2007). Dari keterangan di atas, dapat dilihat bahwa jembatan merupakan suatu sistem transportasi untuk tiga hal, yaitu : 1. Merupakan pengontrol kapasitas dari sistem, 2. Mempunyai biaya tertinggi per mil dari sistem, 3. Jika jembatan runtuh, sistem akan lumpuh (Jembatan,Supriyadi,2007) Bila lebar jembatan kurang lebar untuk menampung jumlah jalur yang diperlukan oleh lalu lintas, jembatan akan menghambat laju lalu lintas. Dalam hal ini jembatan akan menjadi pengontrol volume dan berat lalu lintas yanng dapat dilayani oleh sistem transportasi. Oleh karena itu, jembatan dapat dikatakan mempunyai fungsi keseimbangan ( balancing ) dari sistem transportasi. Sarana transportasi yang sangat berdampak positif inilah yang mendorong Pembangunan Jembatan Aek Kanopan, jembatan aek kanopan 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 karena dilalui oleh sungai Aek Kanopan. Jembatan ini berbatasan diantara Kisaran menuju Aek Kanopan di Propinsi Sumatera Utara.
Pada saat yang penting untuk membangun jembatan, akan muncul pertanyaan : Jenis jembatan apa yang tepat untuk dibangun? Dari catatan desain, ada banyak kemungkinan. Sehingga kreativitas dan kemampuan perencana memainkan peran besar dalam menjawab pertanyaan di atas. Kreativitas perencana jembatan seharusnya didasarkan pada disiplin bidang rekayasa (engineering). Hal tersebut juga penting untuk sebagai bahan masukan dalam penentuan material yang akan digunakan dalam pembangunan jembatan sebelum proses perencanaan. Selain hal-hal tersebut di atas juga penting bagi perencana dalam mengumpulkan dan menganalisis data jembatan yang pernah dibangun dan mengaplikasikannya berdasarkan analisis yang telah dibuatnya.
B. Batasan Masalah Adapun Batasan Masalah dari Tinjauan Struktur Atas Jembatan Aek Kanopan ini adalah : 1.
Memperhitungkan dan menganalisa beban-beban dan momen-momen yang terjadi pada jembatan tersebut.
2.
Bagian-bagian jembatan yang diperhitungkan meliputi: slab lantai , slab trotoar, tiang sandaran, dan gelagar.
C. Tujuan Penulisan Laporan Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah : 1. Memahami perhitungan momen-momen yang terjadi pada bagian-bagian jembatan 2. Menghitung jumlah tulangan yang diperlukan pada bagian-bagian jembatan tersebut.
D. Manfaat Manfaat dari penulisan laporan Tinjauan Perhitungan Struktur Atas Jembatan Aek Kanopan meliputi : 1. Untuk mengetahui perhitungan struktur atas Jembatan Aek Kanopan 2. Sebagai bahan referensi bagi siapa saja yang membacanya khusus bagi mahasiswa 3. Untuk pihak-pihak lain yang membutuhkan.
.
E. Teknik Pengumpulan Data Dalam “ Tinjauan Perhitungan Struktur Atas Jembatan Aek Kanopan ” data yang diperoleh dalam perencanaan ini adalah : 1. Data Primer Data Primer diperoleh dengan cara :
Studi Literatur yaitu mengumpulkan, mengidentifikasi metode kerja yang digunakan.
Wawancara yaitu dengan mewawancarai pihak kontraktor untuk memperoleh data yang diperlukan.
2. Data Sekunder Data sekunder berupa gambar kerja seperti terlihat pada lampiran dan data umum jembatan.
