LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR. PERENCANAAN ULANG (Re-design) JEMBATAN KALI TUNTANG DENGAN MENGGUNAKAN KONSTRUKSI RANGKA BAJA

Transkripsi

1 LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN ULANG (Re-design) JEMBATAN KALI TUNTANG DENGAN MENGGUNAKAN KONSTRUKSI RANGKA BAJA ( Re-design of Bridge Tuntang s River With Steell Construction ) Disusun Oleh : HERY PUJI UTOMO L2A TULUS SUMANTO L2A Semarang, Januari 2007 Dosen Pembimbing I Disetujui Dosen Pembimbing II Ir. DAS AT WIDODO MSc. Ir. SUPRIYONO NIP NIP Mengetahui, Ketua Program Teknik Sipil Ekstensi Fakultas Teknik UNDIP Ir. MOGA NARAYUDHA, SP1 NIP i

2 LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN ULANG (Re-design) JEMBATAN KALI TUNTANG DENGAN MENGGUNAKAN KONSTRUKSI RANGKA BAJA ( Re-design of Tuntang s River Bridge With Steell Construction ) Disusun Oleh : HERY PUJI UTOMO TULUS SUMANTO L2A L2A Semarang, Januari 2007 Disetujui Mengetahui, Ketua Program Teknik Sipil Ekstensi Fakultas Teknik UNDIP Dosen Pembimbing II Ir. MOGA NARAYUDHA, SPI Ir. SUPRIYONO NIP NIP ii

3 Kata Pengantar KATA PENGANTAR Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Perencanaan Ulang (Re-design) Jembatan Kali Tuntang dengan Menggunakan Konstruksi Rangka Baja ini dengan sebaikbaiknya. Tugas akhir ini merupakan satu mata kuliah wajib dan merupakan syarat akademis dalam menyelesaikan pendidikan Strata I (S1) di Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Dalam pembuatan tugas akhir ini data data yang kami peroleh dari lapangan, wawancara, pengamatan serta data dari instansi terkait menjadi acuan disamping buku buku literatur dan pengetahuan yang telah kami dapatkan di perkuliahan. Melalui tugas akhir ini kami dapat mempelajari serta memperoleh pengalaman secara langsung mengenai masalah masalah yang ada dalam bidang perencanaan struktur jembatan. Atas terselesaikannya tugas akhir ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ir. Bambang Pudjianto. MT, selaku Ketua Jurusan Sipil.. 2. Ir. Moga Narayudha. SP1, selaku Ketua Program Sipil Ekstensi. 3. Ir. Slamet Hargono. Dipl.Ing, selaku Sekretaris Program Sipil Ekstensi 4. Ir. Sumbogo Pranoto, MS, selaku dosen wali. 5. Alm Ir. Das at Widodo, MS, selaku dosen pembimbing I. 6. Ir. Supriyono, selaku dosen pembimbing II. 7. Staf pengajar Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 8. Ayah, ibunda, keluarga dan calon istriku tercinta iii

4 Kata Pengantar 9. Rekan rekan mahasiswa pada Jurusan Sipil Ekstensi Fakultas Teknik Universitas Diponegoro angkatan 2003, yang telah memberikan dukungan dan saran-sarannya. 10. Semua pihak yang telah mendukung hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih penuh dengan kekurangan. Segala saran dan kritik sangat penulis harapkan agar bermanfaat bagi kita semua dalam memperluas pengetahuan dibidang Teknik Sipil. Semarang, Januari 2007 Penulis, Hery& Tulus iv

5 Daftar Isi DAFTAR ISI Halaman Judul... i Lembar Pengesahan... ii Kata Pengantar... iii Daftar Tabel... v Daftar Gambar... viii Daftar Isi... xii BAB I BAB II PENDAHULUAN 1.1 Tinjauan Umum... I Latar Belakang Masalah... I Maksud dan Tujuan... I Lokasi Pekerjaan... I Lingkup Pembahasan... I Sistematika Penulisan... I - 5 STUDI PUSTAKA 2.1 Tinjauan Umum... II Aspek Arus Lalu lintas... II Pertumbuhan Lalu lintas... II Kinerja Jalan / Tingkat Pelayanan... II Jumlah Lajur... II Aspek Hidrologi... II Analisa Frekuensi Curah hujan... II Analisa Banjir Rencana... II Analisa Kedalaman Penggerusan (Scouring)... II Aspek Tanah (Soil Mechanics & Soil Propertie)... II Aspek Konstruksi... II Pembebanan Struktur... II Struktur Atas (Upper Structure)... II - 29 xii

6 Daftar Isi Struktur Bawah (Sub Structure)... II Pondasi... II Drainase... II Alinyemen Horisontal dan Alinyemen Vertikal... II Tebal Perkerasan dan Stabilitas Oprit... II Aspek Pendukung... II Pelaksanaan dan Pemeliharaan... II Aspek Ekonomi... II - 51 BAB III BAB IV METODOLOGI 3.1 Persiapan... III Pengumpulan Data... III Data Primer... III Data Sekunder... III Analisa dan Pengolahan Data... III Pemecahan Masalah... III - 4 ANALISA DATA 4.1 Analisa Data Topografi... IV Analisa Data Lalu lintas... IV Data Lalu lintas... IV Analisa Tingkat Pertumbuhan Lalu lintas... IV Kelas Jalan... IV Kapasitas Jalan... IV Derajat Kejenuhan... IV Jumlah Lajur... IV Analisa Aspek Hidrologi... IV Menentukan Curah Hujan Rata-rata (Met Gumbel). IV Perhitungan Debit Banjir ( Q )... IV Perhitungan Tinggi Muka Air Banjir... IV Tinggi Bebas... IV Analisa Bentang Jembatan... IV - 16 xiii

7 Daftar Isi 4.4 Analisa Data Penggerusan ( Scouring )... IV Analisa Kondisi Tanah Dasar... IV Penyelidikan Lapangan... IV Pemilihan Tipe Jembatan... IV Bangunan Atas... IV Bangunan Bawah... IV Pondasi dan Poer... IV Dinding Penahan Tanah... IV Oprit... IV Spesifikasi Jembatan... IV Data Perencanaan... IV Penggunaan Bahan... IV - 26 BAB V PERHITUNGAN KONSTRUKSI 5.1 Data Perencanaan Jembatan... V Analisa Elemen Struktur... V Perhitungan Sandaran... V Perhitungan Lantai Trotoar... V Perencanaan Plat Lantai Kendaraan... V Perencanaan Gelagar Memanjang dan Melintang... V Perencanaan Gelagar Memanjang... V Perencanaan Gelagar Melintang... V Penghubung Geser (Shear Connector)... V Hubungan Gelagar Memanjang dan Melintang... V Hubungan Gelagar Melintang dan Rangka Utama... V Pertambatan Angin... V Pertambatan Angin Atas... V Pertambatan Angin Bawah... V Hubungan Pertambatan Angin... V Rangka Induk... V - 71 xiv

8 Daftar Isi Pembebanan... V Pendimensian Batang Rangka Induk... V Menghitung Jumlah Baut... V Perhitungan Stabilitas Pelat Buhul... V Perhitungan Elastomer... V Pelat Injak... V Perencanaan Detail Bangunan Bawah... V Perencanaan Abutment... V Gaya gaya yang Bekerja Pada Abutment... V Kombinasi Pembebanan... V Kontrol Abutment Thd Kestabl Konstruksi... V Perhitungan Pondasi Tiang Pancang... V Penulangan Abutment... V Perencanaan Pilar 1... V Gaya gaya yang Bekerja Pada Pilar... V Kombinasi Pembebanan... V Kontrol Pilar thp Kestabilan Konstruksi... V Perhitungan Pondasi Tiang Pancang... V Penulangan Pilar 1... V Perencanaan Pilar 2... V Gaya gaya yang Bekerja Pada Pilar... V Kombinasi Pembebanan... V Kontrol Pilar thp Kestabilan Konstruksi... V Perhitungan Pondasi Tiang Pancang... V Penulangan Pilar 2... V Tiang Pancang... V Momen Akibat Pangangkatan dengan Satu Titik... V Momen Akibat Pangangkatan dengan Dua Titik... V Perhitungan Tulangan Spiral... V Perencanaan Wing Wall... V xv

9 Daftar Isi 5.6 Stabilitas Timbunan Oprit... V Perhitungan Jalan Pendekat (Oprit)... V Perencanaan Geometrik Jalan... V Perencanaan Tebal Perkerasan... V Dinding Penahan Tanah... V BAB VI RENCANA KERJA DAN SYARAT SYARAT 6.1 Syarat syarat Umum dan Administrasi... VI Ketentuan dan Persyaratan Umum... VI Ketentuan dan Persyaratan Administrasi... VI Syarat-syarat Teknis... VI - 28 BAB VII RENCANA ANGGARAN BIAYA 7.1 Perhitungan Bar Bending Schedule... VII Perhitungan Volume Pekerjaan... VII Daftar Harga Satuan Pekerjaan... VII Rekapitulasi Anggaran Biaya... VII Time Schedule... VII - 23 BAB VIII PENUTUP 8.1 Kesimpulan... VIII Saran... VIII - 1 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xvi

10 Daftar Gambar DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peta Lokasi Jembatan... I - 4 Gambar 2.1 Bentuk Pilar... II - 16 Gambar 2.2 Ketentuan Beban T yang Bekerja Pada Jembatan Jln. Raya.. II - 22 Gambar 2.3 Distribusi Beban D yang Bekerja Pada Jembatan Jln. Raya... II - 23 Gambar 2.4 Ketentuan Penggunaan Beban D Pada Jembatan Jln. Raya... II - 23 Gambar 2.5 Andas Jembatan... II - 33 Gambar 2.6 Lengkung Horisontal... II - 39 Gambar 2.7 Bentuk Tikungan Circle (Full Circle)... II - 41 Gambar 2.8 Bentuk Tikungan Spiral Circle Spiral... II - 43 Gambar 2.9 Bentuk Lengkung Spiral Spiral... II - 45 Gambar 2.10 Tipikal Lengkung Vertikal... II - 46 Gambar 4.1 Penampang Melintang Sungai... IV-16 Gambar 4.2 Rencana Bentang Jembatan... IV-18 Gambar 5.1 Sandaran Pada Jembatan... V - 2 Gambar 5.2 Pembebanan pada Sandaran Jembatan... V - 3 Gambar 5.3 Pola Pembebanan pada Trotoar... V - 5 Gambar 5.4 Penampang Komposit... V - 7 Gambar 5.5 Penyebaran Beban 1... V - 8 Gambar 5.6 Penyebaran Beban 2... V - 9 Gambar 5.7 Penyebaran Beban 3... V - 10 Gambar 5.8 Beban Sementara (Beban Angin)... V - 12 Gambar 5.9 Penulangan Pada Plat Lantai Kendaraan... V - 16 Gambar 5.10 Denah Plat Lantai, Trotoar, Gel. Memanjang & Melintang V - 17 Gambar 5.11 Skema Pembebanan Pada Gelagar Memanjang... V - 18 Gambar 5.12 Skema Pembebanan Pada Gelagar Melintang... V - 21 Gambar 5.13 Penampang Komposit... V - 26 Gambar 5.14 Garis Netral Komposit... V - 27 viii

11 Daftar Gambar Gambar 5.15 Diagram Tegangan Balok Komposit... V - 28 Gambar 5.16 Pembebanan Pada Perhitungan Shear Connector... V - 30 Gambar 5.17 Gaya Lintang Pada Perhitungan Shear Connector... V - 31 Gambar 5.18 Sistem Pemasangan Stud Pada Gel. Melintang... V - 32 Gambar 5.19 Hubungan Gelagar Memanjang dan Melintang... V - 32 Gambar 5.20 Gaya Pada Hub. Gel. Memanjang dgn Plat Siku... V - 33 Gambar 5.21 Gaya Pada Hub. Gel. Melintang dgn Plat Siku... V - 35 Gambar 5.22 Hub. Gel. Melintang dgn Plat Penyambungnya... V - 37 Gambar 5.23 Hub. Antara Plat Penyambung dgn Rangka Utama... V - 39 Gambar 5.24 Bidang Rangka Yang Terkena Angin... V - 42 Gambar 5.25 Skema Tekanan Angin Pada Rangka Jembatan... V - 42 Gambar 5.26 Pemodelan Ikatan Angin Atas... V - 43 Gambar 5.27 Pemodelan Ikatan Angin Bawah... V - 50 Gambar 5.28 Hub. Pertambatan Angin Atas... V - 58 Gambar 5.29 Pemodelan Las Sudut... V - 63 Gambar 5.30 Tampak Atas Las Sudut... V - 63 Gambar 5.31 Hub. Pertambatan Angin Bawah... V - 65 Gambar 5.32 Pemodelan Las Sudut... V - 70 Gambar 5.33 Tampak Atas Las Sudut... V - 70 Gambar 5.34 Bentuk Rangka Utama... V - 71 Gambar 5.35 Pemodelan Struktur Akibat Beban Mati... V - 74 Gambar 5.36 Pemodelan Struktur Akibat Beban Hidup... V - 75 Gambar 5.37 Penampang Elastomer Jenis TRB.1... V - 98 Gambar 5.38 Penulangan Plat Injak... V Gambar 5.39 Penampang Abutment... V Gambar 5.40 Pembebanan Berat Sendiri Abutment... V Gambar 5.41 Pembebanan Akibat Beban Tanah di atas Abutment... V Gambar 5.42 Pembebanan Akibat Tekanan Tanah Aktif dan Pasif... V Gambar 5.43 Pembebanan Abutment Akibat Beban Hidup... V Gambar 5.44 Pembebanan Abutment Akibat Gaya Rem dan Traksi... V ix

12 Daftar Gambar Gambar 5.45 Pembebanan Abutment Akibat Gaya Angin... V Gambar 5.46 Gaya Gesek Tumpuan Bergerak... V Gambar 5.47 Denah dan Gaya Tiang Pancang... V Gambar 5.48 Gaya Horisontal Pada Tiang Pancang... V Gambar 5.49 Tiang Pancang Miring... V Gambar 5.50 Denah Tiang Pancang... V Gambar 5.51 Gaya Pada Kepala Abutment... V Gambar 5.52 Gaya Pada Konsol (Kolom Pendek)... V Gambar 5.53 Badan Abutment... V Gambar 5.54 Gaya Pada Pile Cap... V Gambar 5.55 Penulangan Abutment... V Gambar 5.56 Penampang Pilar... V Gambar 5.57 Berat Sendiri Pilar... V Gambar 5.58 Denah Tiang Pancang... V Gambar 5.59 Gaya Horisontal Pada Tiang Pancang... V Gambar 5.60 Gaya Pada Kepala Pilar... V Gambar 5.61 Gaya Pada Konsol (Kolom Pendek)... V Gambar 5.61 Gaya Pada Konsol (Kolom Pendek)... V Gambar 5.61 Gaya Pada Konsol (Kolom Pendek)... V Gambar 5.62 Badan Pilar 1... V Gambar 5.63 Pembebanan Untuk Pile Cap... V Gambar 5.64 Penulangan Pilar 1... V Gambar 5.65 Penampang Pilar II... V Gambar 5.66 Berat Sendiri Pilar... V Gambar 5.67 Denah Tiang Pancang... V Gambar 5.68 Gaya Horisontal Pada Tiang Pancang... V Gambar 5.69 Gaya Pada Kepala Pilar... V Gambar 5.70 Gaya Pada Konsol (Kolom Pendek)... V Gambar 5.71 Badan Pilar... V Gambar 5.72 Pembebanan Untuk Pile Cap... V x

13 Daftar Gambar Gambar 5.73 Penulangan Pilar 2... V Gambar 5.74 Pengangkatan Tiang Pancang dgn Satu Titik... V Gambar 5.75 Pengangkatan Tiang Pancang dgn Dua Titik... V Gambar 5.76 Penulangan Tiang Pancang... V Gambar 5.77 Penulangan Untuk Wing Wall... V Gambar 5.78 Lengkung S C S... V Gambar 5.79 Susunan Perkerasan... V Gambar 5.80 Dinding Penahan Tanah... V xi

14 Daftar Tabel DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kapasaitas Dasar Pada Jalan Luar Kota 4-Lajur 2-Arah... II - 3 Tabel 2.2 Kaps. Dasar Pd Jalan Luar Kota 2-Lajur 2-Arah Tak Trbgi... II - 4 Tabel 2.3 Faktor Penyesuain Kaps. Akibat Lebar Jalur Lalin (FCw)... II - 4 Tabel 2.4 Faktor Penyesuain Kapasitas Akibat Pemisah Arah (FCsp)... II - 5 Tabel 2.5 Faktor Penyesuain Kaps. Akibat Hambatan Samping (FCsf). II - 5 Tabel 2.6 Faktor k Berdasarkan Vol. Lalin Harian Rata-rata (VLHR)... II - 6 Tabel 2.7 Level of Service (LOS)... II - 6 Tabel 2.8 (Fw)... II - 8 Tabel 2.9 Adjustment factor for Driver Population... II - 8 Tabel 2.10 Faktor Benab Kendaraan Truck, Penump. Dan Bus... II - 9 Tabel 2.11 Faktor K dan D... II - 9 Tabel 2.12 Koefisien Limpasan (Run Off)... II - 13 Tabel 2.13 Faktor Lempung Lacey... II - 14 Tabel 2.14 Kedalaman Penggerusan... II - 14 Tabel 2.15 Koefisien Aliran... II - 15 Tabel 2.16 Jenis Pilar... II - 17 Tabel 2.17 Jumlah Lajur Lalu lintas... II - 21 Tabel 2.18 Koefisien Gempa Bumi... II - 26 Tabel 2.19 Kombinasi Pembebanan... II - 28 Tabel 2.20 Pemilihan Konst. Berdasarkan Bentang Jembatan... II - 29 Tabel 2.21 Jari jari Lengkung Minimum... II - 40 Tabel 2.22 Kelandaian Maksimum... II - 48 Tabel 2.23 Standart Panjang Min. Lengkung Vertikal... II - 48 Tabel 2.24 Lapis Permukaan... II - 50 Tabel 2.25 Lapis Pondasi... II - 50 Tabel 4.1 Klasifikasi Medan... IV - 2 Tabel 4.2 Data Lalu lintas (LHR)... IV - 2 v

15 Daftar Tabel Tabel 4.3 Klasifikasi dan Fungsi Jalan... IV - 3 Tabel 4.4 Data LHR selama 10 tahunan... IV - 4 Tabel 4.5 Perhitungan Regresi Linier... IV - 4 Tabel 4.6 Nilai LHR Tahun Rencana... IV - 5 Tabel 4.7 Nilai nilai Parameter Kinerja Jalan... IV - 7 Tabel 4.8 Data Curah Hujan... IV - 10 Tabel 4.9 Curah Hujan selama 10 tahun... IV - 11 Tabel 5.1 Gaya Batang Dinamis Berdasarkan Garis Pengaruh... V - 78 Tabel 5.2 Kombinasi Pembebanan Pada Rangka Utama... V - 79 Tabel 5.3 Perhitungan Jumlah Baut Untuk Sambungan Rangka Induk. V - 88 Tabel 5.4 Jenis Ealstomer... V - 97 Tabel 5.5 Pembebanan Akibat Berat Sendiri Abutment... V Tabel 5.6 Pembebanan Akibat Beban Tanah di atas Abutment... V Tabel 5.7 Pembebanan Akibat Tekanan Tanah Aktif dan Pasif... V Tabel 5.8 Kombinasi Pembebanan dan Gaya... V Tabel 5.9 Kombinasi I Pada Abutment... V Tabel 5.10 Kombinasi II Pada Abutment... V Tabel 5.11 Kombinasi III Pada Abutment... V Tabel 5.12 Kombinasi IV Pada Abutment... V Tabel 5.13 Kontrol Abutment Terhadap Kestabilan Konstruksi... V Tabel 5.14 Kombinasi Beban Terhadap Tiang Pancang... V Tabel 5.15 Gaya Horisontal Untuk Pembebanan Kepala Abutment... V Tabel 5.16 Gaya Yang Bekerja Pada Badan Abutment... V Tabel 5.17 Pembebenan Akibat Berat Sendiri Pilar... V Tabel 5.18 Pembebenan Akibat Beban Tanah di atas Pilar... V Tabel 5.19 Kombinasi Pembebanan... V Tabel 5.20 Kombinasi I Pada Pilar 1... V Tabel 5.21 Kombinasi II Pada Pilar 1... V Tabel 5.22 Kombinasi III Pada Pilar 1... V vi

16 Daftar Tabel Tabel 5.23 Kombinasi IV Pada Pilar 1... V Tabel 5.24 Kontrol Pilar 1 Terhadap Kestabilan Konstruksi... V Tabel 5.25 Kombinasi Beban Terhadap Tiang Pancang... V Tabel 5.26 Gaya Yang Bekerja Pada Badan Pilar 1... V Tabel 5.27 Pembebenan Akibat Berat Sendiri Pilar... V Tabel 5.28 Pembebenan Akibat Beban Tanah di atas Pilar... V Tabel 5.28 Pembebenan Akibat Beban Tanah di atas Pilar... V Tabel 5.29 Kombinsi Pembebanan... V Tabel 5.30 Kombinasi I Pada Pilar II... V Tabel 5.31 Kombinasi II Pada Pilar II... V Tabel 5.32 Kombinasi III Pada Pilar II... V Tabel 5.33 Kombinasi IV Pada Pilar II... V Tabel 5.34 Kontrol Pilar 2 Terhadap Kestabilan Konstruksi... V Tabel 5.35 Kombinasi Beban Terhadap Tiang Pancang... V Tabel 5.36 Gaya Yang Bekerja Pada Badan Pilar 2... V Tabel 6.1 Gradasi Sub Base Course... VI - 58 Tabel 6.2 Gradasi Base Course... VI - 59 Tabel 6.3 Gradasi Filter... VI - 60 Tabel 6.4 Gradasi Material Campuran Surface Course... VI - 60 vii

17 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Lampiran 2. Lampiran 3. Lembar Asistensi Surat surat Pendukung Tugas Akhir Data Pendukung