PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS PADA JEMBATAN PAMEUNTASAN SOREANG KABUPATEN BANDUNG

Transkripsi

1 PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS PADA JEMBATAN PAMEUNTASAN SOREANG KABUPATEN BANDUNG UPPER STRUCTURE CALCULATION OF PAMEUNTASAN BRIDGE AT SOREANG BANDUNG DISTRICT Laporan ini disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Konstruksi Sipil Di Jurusan Teknik Sipil OLEH : HANIFAH LIGAR WIDYA LESTARI NIM : NIM : POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2 PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS PADA JEMBATAN PAMEUNTASAN SOREANG KABUPATEN BANDUNG UPPER STRUCTURE CALCULATION OF PAMEUNTASAN BRIDGE AT SOREANG BANDUNG DISTRICT Nama: HANIFAH NIM : Nama : LIGAR WIDYA LESTARI NIM : : Pembimbing, ( Andri Budiadi BSCE, M.Eng. ) NIP Ketua Jurusan Teknik Sipil, ( Ir. Taufik Hamzah, MSA., MBA. ) NIP

3 PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS PADA JEMBATAN PAMEUNTASAN SOREANG KABUPATEN BANDUNG UPPER STRUCTURE CALCULATION OF PAMEUNTASAN BRIDGE AT SOREANG BANDUNG DISTRICT Nama: HANIFAH NIM : Nama : LIGAR WIDYA LESTARI NIM : : Tugas Akhir ini telah disidangkan pada tanggal 25 Juni 2012 dan sesuai dengan ketentuan Tim Penguji: Ketua Anggota 1 Anggota 2 : Ambar Susanto, ST.Si, MT NIP : Andri Budiadi, BSCE, M.Eng. NIP : Luthfi Muhammad Mauludin, SST,M.Sc NIP : : :

4 ABSTRAK Jembatan merupakan satu struktur yang dibuat untuk menyeberangi jurang atau rintangan seperti sungai, rel kereta api ataupun jalan raya. Jembatan dapat dibuat dengan menggunakan beton bertulang atau rangka baja dan beton prategang. Struktur beton prategang merupakan suatu struktur beton yang sebelum digunakan untuk mendukung beban luar diberikan tegangan awal tertentu terlebih dahulu. Tujuan memberikan tegangan awal atau prategangan, adalah untuk menimbulkan tegangan awal tekan beton pada lokasi di mana nantinya akan timbul tegangan tarik pada waktu komponen mendukung beban sedemikian rupa sehingga diharapkan sewaktu beban seluruhnya bekerja tegangan tarik total berkurang atau hilang sama sekali. Pada tugas akhir ini digunakan balok PCI-girder yang terbuat dari beton prategang dan pelat lantai yang terbuat dari beton bertulang. Kata kunci: Jembatan, Beton Prategang, Balok, Pelat Lantai.

5 ABSTRACT The bridge is a structure that is made to cross the chasm or obstacles such as rivers, railroads or highways. Bridges can be made using reinforced concrete or steel frame and prestressed concrete. Prestressed concrete structure is a concrete structure before they are used to support the external load tension are given specific early first. The purpose of providing early tension or pretension, is to create initial stresses press on the location where the concrete will be the tensile stress arises at the time of the load supporting components such that the total work load expected when the total tensile stress is reduced or lost completely. At this final task is used PCI-girder beams are made of prestressed concrete and slab made of reinforced concrete. Key words: Bridge, Prestressed Concrete, Beam, Slab.

6 KATA PENGANTAR Bismillahirrahmanirrahim, Segala puji bagi Allah SWT., karena berkat rahmat dan karunia-nya, laporan Tugas Akhir dengan judul Perhitungan Struktur Atas pada Jembatan Pameuntasan Soreang Kabupaten Bandung dapat selesai tepat pada waktunya. Dalam kesempatan ini, kami mengucapkan banyak terimakasih pada pihakpihak yang telah membantu dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini, yaitu terimakasih kepada: 1. Bapak Andri Budiadi, BSCE., M.Eng, selaku dosen pembimbing, terimakasih atas bimbingan, arahan dan masukannya kepada kami sehingga kami dapat menyelesaikan laporan ini dengan baik. 2. Bapak Taufik Hamzah, Ir., MSA, MBA, selaku ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung. 3. Bapak R. Andjar P., ST., MT. selaku Ketua Prodi Konstruksi Sipil, Politeknik Negeri Bandung. 4. Bapak Heri Kasyanto, MT, selaku koordinator pelaksanaan Praktek Kerja Lapangan. 5. Bapak Ambar Susanto.,MT, selaku dosen penguji, terimakasih atas masukannya. 6. Bapak Luthfi Muhammad Mauludin, SST,M.Sc, selaku dosen penguji, terimakasih atas masukannya. 7. Bapak Rofingoen Rozikoen Soenardji, Drs.,MT, selaku wali kelas Konstruksi Sipil-3B Politeknik Negeri Bandung yang telah banyak membantu kami. 8. Kedua orang tua kami yang selalu setia melantunkan doa-doa untuk kami, dukungan materil, moril, bimbingan dan kasih sayang yang tulus. 9. Saudara-saudara kami, kakak dan adik tercinta, terimakasih atas doa dan dukungannya. 10. Seluruh dosen dan staf Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung. 11. Rekan-rekan KS-3B yang senantiasa saling mendukung dalam penyelesaian laporan ini, semoga kita semua menjadi generasi muda teknik sipil yang bisa bermanfaat bagi keluarga,masyarakat,agama, nusa dan bangsa. 12. Kang Fachry dan kang Rahmat yang telah memberikan banyak informasi untuk penyusunan laporan.

7 13. Pihak-pihak yang telah membantu dalam pengerjaan laporan ini, yang tidak dapat penyusun sebutkan satu persatu, atas segala kebaikan dan bantuannya selama ini. Semoga Allah SWT membalas segala kebaikan dengan mendapatkan pahala yang berlipat. Amin. Akhir kata penyusun berharap supaya laporan ini dapat bermanfaat dan dapat memberikan sumbangan ilmu pengetahuan bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya. Penulis mengharapkan kritik dan saran demi perbaikan dimasa yang akan datang. Atas segala perhatiannya, penyusun mengucapkan terima kasih. Bandung, Juli 2012 Penyusun

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii ABSTRAK... iv KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR ISTILAH... xii DAFTAR TABEL xiv DAFTAR NOTASI xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tugas Akhir Tujuan Umum dan Khusus Ruang Lingkup dan Pembatasan Masalah Lokasi Objek Tugas Akhir Garis Besar Metode Penyelesaian Masalah Sistematika Penulisan Keseluruhan Tugas Akhir... 7 BAB II STUDI PUSTAKA 2.1 Definisi Tahap Pembebanan Peraturan Beban Jembatan Beban Mati (DL) Beban Lalu Lintas Perhitungan Pelat Lantai Perencanaan Pelat Lantai terhadap Lentur Perencanaan Pelat Lantai terhadap Geser Perhitungan Balok Girder Desain Lentur Desain Geser Desain Puntir

9 BAB III METODOLOGI 3.1. Metodologi Penulisan Tugas Akhir BAB IV PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN PAMEUNTASAN 4.1 Perhitungan Pelat Lantai Perhitungan Tulangan Lentur Geser Lentur Geser Pons Gambar Pembesian Pelat Lantai Perhitungan Balok Girder Layout Tendon Pembesian Balok Prategang Desain Balok terhadap Lentur Desain Balok terhadap Geser Desain Balok Terhadap Puntir BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Potongan Memanjang... 3 Gambar 1.2 Peta Lokasi... 5 Gambar 1.3 Flow Chart Tugas Akhir... 6 Gambar 2.1 Proses Pembuatan Beton Prategang Pratarik... 9 Gambar 2.2 Proses Pembuatan Beton Prategang Pascatarik Gambar 2.3 Beban Lajur D.. 13 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Pembebanan Truk T (500 kn).. 13 Regangan dan Tegangan pada penampang Beton Bertulang Gambar 2.6 Geser Pons 18 Gambar 2.7 Prategang dengan Eksentrisitas 19 Gambar 2.8 Diagram Tegangan Gambar 2.9 Strands prategang 7 kawat standard dan dipadatkan.(a) Penampang strand standar. (b) Penampang strand yang dipadatkan Gambar 2.10 Kegagalan akibat geser.21 Gambar 2.11 Tegangan Geser pada Beton Pratekan..22 Gambar 3.1 Metodologi Pembahasan Masalah 26 Gambar 4.1 Potongan Melintang Jembatan. 29 Gambar 4.2 Beban Sendiri (Q MS ).31 Gambar 4.3 Beban Mati Tambahan (Q MA ).. 31 Gambar 4.4 Beban Kendaraan (untuk momen positif (P TT )) Gambar 4.5 Beban Kendaraan (untuk momen negatif (P TT )).. 32 Gambar 4.6 Bidang Momen Akibat Berat Sendiri (MS). 32 Gambar 4.7 Bidang Momen Akibat Beban Mati Tambahan (MA). 32 Gambar 4.8 Bidang Momen Akibat Beban Kendaraan (untuk momen positif)...33 Gambar 4.9 Bidang Momen Akibat Beban Kendaraan (untuk momen negatif)..33 Gambar 4.10 Bidang Momen Akibat Beban Angin (untuk momen positif).. 33 Gambar 4.11 Bidang Momen Akibat Beban Angin (untuk momen negatif). 33

11 Gambar 4.12 GambarPembesian Pelat Lantai...43 Gambar 4.13 Profil PCI-Girder Gambar 4.14 Lebar Efektif Plat Lantai Gambar 4.15 (a) Berat Sendiri (Q MS ) dan (b) Profil Balok Prategang Gambar 4.16 Beban Lajur Gambar 4.17 Beban Angin...52 Gambar 4.18 Elevasi Tendon Gambar 4.19 Profil PCI-Girder Potongan 1-1, 2-2, dan Gambar 4.20 Diagram Tegangan saat Transfer Gambar 4.21 Diagram Tegangan saat Servis... 63

12 DAFTAR ISTILAH A Abutment : Kepala jembatan yang berada pada ujung jembatan Angka poisson : Perbandingan regangan antara arah longitudinal dan lateral As built drawing : Gambar suatu konstruksi bangunan yang telah selesai di kerjakan B Balok girder : Konstruksi gelagar pada jembatan atau flyover Beton prategang : Beton yang dibuat dengan diberikan tegangan terlebih dahulu agar beton mampu menahan gaya tarik, atau gaya tarik pada beton sama dengan nol (0) D Daktalitas : Kemampuan material mengembangkan regangannya dari pertama kali leleh hingga akhirnya putus Defleksi : Perubahan bentuk pada balok dalam arah y akibat adanya pembebanan vertical yang diberikan pada balok atau batang. Deformasi : Perubahan bentuk pada suatu struktur. Diafragma : Dinding penyekat antar balok. F Fully prestressed : Struktur beton prategang yang diberikan gaya prategang penuh G Geser pons : Keruntuhan geser yang terjadi setempat P Partially : Struktur beton prategang yang diberikan gaya prategang prestressed sebagian

13 Post tension : Metode pembuatan beton prategang dengan memberikan gaya prategang setelah beton dicor dan mengeras. Pre tension : Metode pembuatan beton prategang dengan memberikan gaya prategang sebelum beton dicor. Precast : Beton pracetak yang dibuat di workshop atau pabrik yang siap digunakan atau dipasang. S Strand : Untaian kawat yang menjadi sarana untuk pemberian tegangan pada suatu struktur beton prategang. Stressing : Pemberian tegangan pada beton prategang. T Tendon : Komponen dalam struktur beton prategang berupa untaian kawat yang menjadi sarana untuk pemberian tegangan. U Ultimate tensile : Tegangan maksimum yang mampu ditahan oleh suatu strength material beton pratengang.

14 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Berat isi untuk beban mati [kn/m 3 ]. 11 Tabel 2.2 Sifat-sifat Strand Stress-Relieved dengan Tujuh-kawat Tabel 2.3 Tegangan Geser Akibat Puntir (IS: 456, 1979) Tabel 4.1 Kombinasi 1 Momen Ultimit Tabel 4.2 Kombinasi 2 Momen Ultimit Tabel 4.3 Data Jembatan Tabel 4.4 Spesific Gravity 44 Tabel 4.5 Data Baja Prategang. 45 Tabel 4.6 Resume Section Properties Balok Prategang Tabel 4.7 Gaya Geser dan Momen Akibat Berat Sendiri (MS) Tabel 4.8 Gaya Geser dan Momen Akibat Beban Mati Tambahan (MA) Tabel 4.9 Resume Pembebanan Balok Prategang Tabel 4.10 Persamaan-persamaan untuk Perhitungan Momen dan Gaya Geser. 53 Tabel 4.11 Momen pada Balok Prategang 54 Tabel 4.12 Gaya Geser pada Balok Prategang.. 55

15 DAFTAR NOTASI M DL M LL D BTR q L : Momen Dead Load/Momen akibat beban mati : Momen Life Load/Momen akibat beban hidup : Beban Lajur : Beban Terbagi Rata : Intensitas BTR (Beban Terbagi Rata) dalam arah memanjang jembatan : Panjang total jembatan yang dibebani (meter) BGT : Beban garis p : Intensitas BGT (Beban Garis) tegak lurus terhadap arah lalu lintas pada jembatan T : Truk P T Q a Q h : Beban Truk : Berat Aspal : Berat air hujan γ beton : Brat jenis beton γ aspal : Berat jenis aspal γ air : Berat jenis air : Sisi terpanjang : Sisi terpendek : Rasio tulangan minimum As d t s t a t h : Luas tulangan : Lebar plat lantai = 1000 mm. : Tebal efektif plat lantai : Mutu Baja U-32, Tegangan leleh baja : Ketebalan minimum plat lantai/tebal plat lantai : Tebal lapisan aspal : Tinggi genangan air hujan

16 w c w c w c : Beton prategang : Beton bertulang : Beton w aspal : Aspal w air As Pn Av fv PTT K TT Pu : Air hujan : Kuat geser plat : Mutu beton (MPa). : Lebar pelat lantai = 1000 mm. : Jarak dari serat tekan terluar ke pusat tulangan tarik (mm). : Diameter tulangan yang digunakan : Keruntuhan akibat geser : Momen lentur rencana yang dialihkan dari pelat lantai ke tumpuan dalam arah yang ditinjau : : Perbandingan antara dimensi terpanjang dari luas efektif yang dibebani (Y) dengan dimensi X yang diukur tegak lurus Y. : Panjang efektif dari garis keliling geser kritis. : Tegangan efektif tekan dalam beton akibat gaya prategang efektif : Perbandingan antara dimensi terpanjang dari luas efektif yang dibebani (Y) dengan dimensi X yang diukur tegak lurus Y. : Gaya geser pons nominal : Luas bidang geser : Kuat geser pons : Beban roda truk pada plat : Faktor beban ultimit : Beban ultimit roda truk pada plat : Gaya prategang (N). : Luas Penampang : Eksentrisitas : Momen tahan (mm 3 ).

17 f c E c G ʋ y DL s T u V V cs V p f ci f c V cs V p Q I B f t f x f y : Momen akibat beban luar (N.mm). : Tegangan di serat atas (Mpa = N/mm 2 ). : Tegangan di serat bawah (Mpa = N/mm 2 ). : Tegangan lentur akibat beban luar : Modulus elastisitas beton : Modulus Geser : Angka poisson : Tegangan ijin tarik : Jarak dari pusat berat penampang ke serat terluar : Beban Mati : Jarak sengkang : Momen puntir terfaktor : Gaya geser : Kuat geser beton dan tulangan geser : Geser akibat prategang : Kuat tekan beton pada saat transfer : Kuat tekan beton pada saat servis : Gaya geser yang di terima beton pada level tertentu. : Komponen vertikal dari gaya pratekan efektif. : Momen statis penampang di atas atau di bawah level tersebut terhadap sumbu pusat. : Inersia penampang. : Lebar penampang pada level tersebut : Tegangan tarik utama maksimum : Tegangan langsung arah x : Tegangan langsung arah y : Tegangan geser pada titik yang di tinjau : Tahanan puntir total penampang beton prategang. : Tahanan puntir komponen beton. : Tahanan puntir tambahan dari tulangan non-prategang yang berupa sengkang dan tulangan memanjang.

18 PROFIL PENYUSUN Nama : Hanifah Jenis Kelamin : Perempuan Tempat/ Tanggal Lahir : Cirebon, 25 Februari 1991 Alamat : Komp.Marghayu Kencana Blok C:9 No.16 Kel.Margahayu RT/RW:011/014 Kec. Margahayu Selatan Kab. Bandung No. HP/Telepon : honey_moon_cute@yahoo.com I. Pendidikan Formal No. Keterangan Tempat Waktu 1. TK Aisyiah Cirebon SDN Angkasa 8 Bandung Selatan SMPN 1 Margahayu Kopo, Bandung Selatan SMAN 1 Margahayu Kopo, Bandung Selatan Politeknik Negeri Bandung Bandung II. Pengalaman Organisasi dan Kepanitiaan No. Keterangan Jabatan Tahun 1 PMR (Palang Merah Remaja) SMPN 1 Anggota Margahayu 2 PMR (Palang Merah Remaja) SMAN 1 Anggota Margahayu 3 Organisasi Kesenian SMAN 1 Margahayu Anggota Organisasi Kesenian SMAN 1 Margahayu Bendahara Himpunan Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Anggota

19 (Himas) Politeknik Negeri Bandung 6 Badan Pengurus Harian (BPH) Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung 7 Paduan Suara Mahasiswa (PSM) Politeknik Negeri Bandung 8 Paduan Suara Mahasiswa (PSM) Politeknik Negeri Bandung 9 Paduan Suara Mahasiswa (PSM) Politeknik Negeri Bandung Keuangan/Wirausaha Anggota Divisi SDM Sekretaris

20 PROFIL PENYUSUN Nama : Ligar Widya Lestari Jenis Kelamin : Perempuan Tempat/ Tanggal Lahir : Bandung, 27 April 1991 Alamat : Jl. Karyawangi No.81 Ds. Karyawangi RT 01/06 Kec. Parongpong Kab. Bandung Barat No. HP/Telepon : ligarwidya@gmail.com I. Pendidikan Formal No. Keterangan Tempat Waktu 1. TK Pertiwi Cisarua, Bandung Barat SDN Harapan Mulya Parongpong, Bandung Barat 3. SMPN 1 Parongpong Parongpong, Bandung Barat 4. SMAN 1 Cisarua Cisarua, Bandung Barat Politeknik Negeri Bandung Bandung II. Pengalaman Organisasi dan Kepanitiaan No. Keterangan Jabatan Tahun 1 OSIS SMPN 1 Parongpong Divisi Bela Negara Organisasi Kesenian SMAN 1 Cisarua Anggota Organisasi Kesenian SMAN 1 Cisarua Sekretaris Himpunan Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil (Himas) Politeknik Negeri Bandung Anggota

21 5 Majelis Permusyawaratan Himpunan (MPH) Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung 6 Paduan Suara Mahasiswa (PSM) Politeknik Negeri Bandung 7 Paduan Suara Mahasiswa (PSM) Politeknik Negeri Bandung 8 Paduan Suara Mahasiswa (PSM) Politeknik Negeri Bandung Divisi Pengawas Keuangan Anggota Divisi SDM Sekretaris