PERENCANAAN JEMBATAN RANGKA BAJA SUNGAI AMPEL KABUPATEN PEKALONGAN

TUGAS AKHIR PERENCANAAN JEMBATAN RANGKA BAJA SUNGAI AMPEL KABUPATEN PEKALONGAN Diajukan Sebagai Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Tingkat Strata Satu (S-1) Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata Disusun Oleh : Hiram M Doloksaribu 03.12.0033 Andreas Tigor Oktaga 03.12.0060 FAKULTAS TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2008 i

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii LEMBAR ASISTENSI... iv DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xii DAFTAR NOTASI... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xviii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Tinjauan Umum... 1 1.2 Latar Belakang... 1 1.3 Tujuan Penyusunan Tugas Akhir... 2 1.4 Pembatasan Masalah... 2 1.5 Uraian Singkat... 2 1.6 Lokasi... 2 1.7 Sistematika Penulisan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Umum... 5 2.2 Keadaan Tanah... 5 2.3 Pradesain Konstruksi Jembatan... 6 2.3.1 Pradesain Struktur Atas... 6 2.3.2 Pradesain Struktur Bawah... 7 2.4 Spesifikasi Jembatan... 8 2.5 Pembebanan Jembatan... 10 2.5.1 Muatan Primer... 10 2.5.2 Muatan Sekunder... 12 2.5.3 Muatan Khusus... 14 vii

2.6 Dasar Perencanaan... 15 2.7 Rumus Perencanaan... 18 2.7.1 Perencanaan Struktur Atas... 18 2.7.2 Perencanaan Struktur Bawah... 21 2.7.3 Perencanaan Struktur Oprit... 25 2.7.4 Perencanaan Geometrik ( Alinemen Vertikal)... 26 2.8 Metode Perencanaan Jembatan... 27 2.8.1 Metode Perencanaan... 27 2.8.2 Metode Perhitungan... 31 BAB III PERHITUNGAN STRUKTUR 3.1 Perhitungan Struktur Atas... 32 3.1.1 Perhitungan Bangunan Pelengkap... 32 3.1.2 Perhitungan Pelat Lantai Trotoir... 33 3.1.3 Perhitungan Pelat Lantai Kendaraan... 36 3.1.4 Perhitungan Gelagar Memanjang... 43 3.1.5 Perhitungan Gelagar Melintang... 49 3.1.6 Perhitungan Shear Connector... 54 3.1.7 Perhitungan Pertambatan Angin... 56 3.1.8 Perhitungan Rangka Induk Jembatan... 71 3.1.9 Perhitungan Sambungan... 75 3.2 Perhitungan Struktur Bawah... 87 3.2.1 Perhitungan Abutment... 87 3.2.2 Penulangan Abutment... 97 3.2.3 Perhitungan Elastomer... 100 3.2.4 Penulangan Wing Wall... 102 3.2.5 Perhitungan Pilar Tengah... 105 3.2.6 Penulangan Pilar Tengah... 113 3.2.7 Perhitungan Pelat Injak... 116 3.2.8 Perhitungan Pondasi Tiang Pancang... 119 3.3 Perhitungan Bangunan Pelengkap... 125 3.3.1 Perhitungan Dinding Penahan Tanah... 125 viii

3.3.2 Perhitungan Tebal Perkerasan Oprit... 135 3.3.3 Perhitungan Alinemen Vertikal... 138 BAB IV ANALISA HARGA DAN LAIN-LAIN 4.1 Perhitungan Volume Pekerjaan... 140 4.2 Daftar Harga Satuan Bahan Dan Upah Kerja... 149 4.3 Daftar Harga Satuan... 150 4.4 Daftar Analisa Harga Satuan... 151 4.5 Rencana Anggaran Biaya... 155 4.6 Rekapitulasi Harga... 156 4.7 Time Schedule... 156 4.8 Network Planning... 156 BAB V RENCANA KERJA DAN SYARAT-SYARAT 5.1 Syarat-Syarat Umum... 157 5.2 Syarat-Syarat Khusus... 184 5.3 Syarat-Syarat Administrasi... 187 5.4 Syarat-Syarat Teknis... 194 BABVI PENUTUP 6.1 Kesimpulan... 248 6.2 Saran... 249 DAFTAR PUSTAKA... xix LAMPIRAN... xx ix

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peta Lokasi Proyek... 3 Gambar 2.1 Tampak Samping Jembatan... 6 Gambar 2.2 Tampak Atas Jembatan... 6 Gambar 2.3 Tampak Bawah Jembatan... 6 Gambar 2.4 Potongan Melintang Jembatan... 7 Gambar 2.5 Dimensi Abutment... 7 Gambar 2.6 Potongan Melintang pada Peninggian Perkerasan Jalan... 8 Gambar 2.7 Beban T... 10 Gambar 2.8 Beban D... 12 Gambar 2.9 Gaya dan Momen yang Bekerja pada Pile Group... 23 Gambar 2.10 Beban Tekanan Tanah... 24 Gambar 2.11 Diagram Alir Perencanaan... 27 Gambar 2.12 Diagram Pengumpulan Data Perencanaan Jembatan... 28 Gambar 2.13 Diagram Perencanaan Struktur Atasa Jembatan... 29 Gambar 2.14 Diagram Perencanaan Struktur Bawah Jembatan... 30 Gambar 2.15 Diagram Perencanaan Struktur Oprit Jembatan... 30 Gambar 3.1 Posisi Pipa Sandaran... 32 Gambar 3.2 Posisi Trotoir... 34 Gambar 3.3 Tampak Samping Trotoir... 35 Gambar 3.4 Pembebanan Lantai Kendaraan... 37 Gambar 3.5 Contact Area... 37 Gambar 3.6 Contact Area Kondisi I... 38 Gambar 3.7 Contact Area Kondisi II... 39 Gambar 3.8 Tampak Melintang Gelagar Memanjang Jembatan... 43 Gambar 3.9 Gaya Rem yang Bekerja Dalam Arah Memanjang Jembatan... 47 Gambar 3.10 Pembebanan Gelagar Melintang Akibat Reaksi dari Gelagar Memanjang... 49 Gambar 3.11 Momen-Momen yang Terjadi pada Gelagar Melintang Sebagai Akibat Beban Merata... 51 x

Gambar 3.12 Beban Garis pada Gelagar Melintang... 52 Gambar 3.13 Balok Komposit... 54 Gambar 3.14 Shear Connector... 56 Gambar 3.15 Gaya-Gaya Angin pada Jembatan... 56 Gambar 3.16 Pembebanan Ikatan Angin Atas... 57 Gambar 3.17 Pembebanan Ikatan Angin Bawah Tahap I... 59 Gambar 3.18 Pembebanan Ikatan Angin Bawah Tahap II... 60 Gambar 3.19 Porfil 100.100.10... 61 Gambar 3.20 Porfil 100.100.10... 65 Gambar 3.21 Beban pada Rangka Induk Jembatan... 71 Gambar 3.22 Beban Angin pada Gelagar Induk... 72 Gambar 3.23 Sambungan Gelagar Memanjang dengan Gelagar Melintang... 75 Gambar 3.24 Sambungan Las Batang Melintang dengan Plat Buhul... 79 Gambar 3.25 Sambungan Las Batang Melintang Atas dengan Plat Buhul... 79 Gambar 3.26 Gelagar Induk... 86 Gambar 3.27 Abutment... 87 Gambar 3.28 Tekanan Tanah pada Abutment... 90 Gambar 3.29 Tekanan Tanah pada Wing Wall... 102 Gambar 3.30 Pilar Tengah Jembatan... 105 Gambar 3.31 Posisi Pelat Injak... 116 Gambar 3.32 Penulangan Pelat Injak... 119 Gambar 3.33 Posisi Tiang Pancang pada Abutment... 120 Gambar 3.34 Posisi Tiang Pancang pada Pilar... 123 Gambar 3.35 Tekanan Tanah pada Dinding Penahan Tanah... 125 Gambar 3.36 Grafik FS... 129 Gambar 3.37 Pola Keruntuhan pada Dinding Penahan Tanah... 131 Gambar 3.38 Superposisi pada Dinding Penahan Tanah... 133 Gambar 3.39 Tebal Perkerasan... 137 Gambar 3.40 Alinemen Vertikal Cekung... 138 Gambar 3.41 Alinemen Vertikal Cembung... 139 xi

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kombinasi Pembebanan dan Gaya... 15 Tabel 2.2 Ukuran Minimum Las... 21 Tabel 3.1 Gaya Batang Ikatan Angin Atas... 58 Tabel 3.2 Gaya Ikatan Angin Bawah... 60 Tabel 3.3 Jumlah Baut Terpasang pada Ikatan Angin Bawah... 81 Tabel 3.4 Jumlah Baut Terpasang pada Ikatan Angin Atas... 83 Tabel 3.5 Jumlah Baut Terpasang pada Gelagar Induk... 85 Tabel 3.6 Perhitungan Berat Sendiri Abutment... 88 Tabel 3.7 Perhitungan Timbunan Tanah Abutment dan Wing Wall... 89 Tabel 3.8 Gaya Gempa pada Abutment... 92 Tabel 3.9 Kombinasi 1 pada Abutmnet... 93 Tabel 3.10 Kombinasi 2 pada Abutmnet... 93 Tabel 3.11 Kombinasi 3 pada Abutmnet... 94 Tabel 3.12 Kombinasi 4 pada Abutmnet... 94 Tabel 3.13 Kombinasi 5 pada Abutmnet... 95 Tabel 3.14 Kombinasi 6 pada Abutmnet... 95 Tabel 3.15 Jenis-Jenis Elastomer... 101 Tabel 3.16 Perhitungan Berat Sendiri Pilar... 106 Tabel 3.17 Perhitungan Urugan Tanah pada Pilar... 107 Tabel 3.18 Gaya Gempa pada Pilar... 108 Tabel 3.19 Kombinasi 1 pada Pilar... 109 Tabel 3.20 Kombinasi 2 pada Pilar... 110 Tabel 3.21 Kombinasi 3 pada Pilar... 110 Tabel 3.22 Kombinasi 4 pada Pilar... 111 Tabel 3.23 Kombinasi 5 pada Pilar... 111 Tabel 3.24 Kombinasi 6 pada Pilar... 111 xii

DAFTAR NOTASI a = tinggi gaya tekan, mm A = luas profil baja, mm 2 a = tebal las, mm a 1 a 2 a 3 = koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan = koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan = koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan A b = luas bruto penampang baut, mm 2 A e = luas efektif, mm 2 A g = luas penampang kotor, mm 2 A gt = luas kotor akibat tarik, mm 2 A gv = luas kotor akibat geser, mm 2 A n = luas netto penampang (mm 2 ) A nt = luas bersih akibat tarik, mm 2 A nv = luas bersih akibat geser, mm 2 A p = luas penampang tiang pancang, m 2 A s = luas penampang tulangan, mm 2 b = lebar penampang, mm b f C C c D D D d D 1 D 2 D 3 d b d b = lebar pelat sayap, mm = koefisien gempa dasar = resultan gaya desak beton, kn = kedalaman pondasi (m) = diameter tiang pancang, cm = diameter tulangan pokok, mm = tinggi efektif penampang, mm = tebal masing-masing lapis perkerasan, cm = tebal masing-masing lapis perkerasan, cm = tebal masing-masing lapis perkerasan, cm = diameter baut (mm) = diameter baut, mm xiii

DL E e f f b u = beban mati, kg = modulus elastisitas baja, MPa = eksentrisitas, mm = lendutan, cm = tegangan tarik putus baut, MPa f c = kuat tekan karakteristik beton, MPa f cr f u f y G G h H h H w i = tegangan kritis penampang tertekan, MPa = tegangan tarik putus baja, MPa = tegangan leleh baja, MPa = gaya gesek pada tumpuan bergerak, ton = gaya horisontal ekivalen akibat gempa bumi, ton = kedalaman dinding penahan tanah, m = tinggi penampang, mm = gaya angin, kg = perkembangan lalu lintas I x = momen inertia profil baja terhadap sumbu x, cm 4 I y = momen inertia profil baja terhadap sumbu y, cm 4 j = jenis kendaraan K = koefisien kejut K a k c K h K p L k LL L w m M M DL M LL M n = koefisien tekanan tanah aktif = faktor kelangsingan pelat badan = koefisien gempa horisontal = koefisien tekanan tanah pasif = panjang batang, mm = adalah beban hidup, kg = panjang las, mm = banyaknya baris tiang pancang = momen yang terjadi pada beban merata, kgm = momen akibat beban mati, tm = momen akibat beban hidup, tm = momen nominal, Nmm xiv

M u M x M y n n N c N n N q N u n x N y n y P P 1 P a = momen ultimit, Nmm = momen pada bidang tegak lurus sumbu x (tm) = momen pada bidang tegak lurus sumbu y (tm) = banyaknya tiang pancang per baris = jumlah kebutuhan baut = faktor daya dukung tanah (tabel Terzaghi) = kuat tekan nominal komponen struktur, kg = faktor daya dukung tanah (tabel Terzaghi) = beban terfaktor, kg = banyaknya tiang pancang dalam satu baris dalam arah sumbu y = faktor daya dukung tanah (tabel Terzaghi) = banyaknya tiang pancang dalam satu baris dalam arah sumbu x = beban terpusat, kg = gaya-gaya pada waktu pelaksanaan, ton = tekanan tanah aktif, ton P max = beban maksimum yang diterima oleh tiang pancang (ton) P p P u = tekanan tanah pasif, ton = beban ultimit (ton) q = daya dukung tanah (ton/m 2 ) q = beban merata, kg/m Q = daya dukung satu tiang (single) (ton) Q = daya dukung satu tiang pancang, kn Q p Q s = daya dukung end bearing, kn = daya dukung skin friction, kn qw = beban angin, kg/m 2 r 1 r 1 R A R B R m s = 0,40 untuk baut dengan ulir pada bidang geser = 0,50 untuk baut tanpa ulir pada bidang geser = reaksi pada tumpuan A, kg = reaksi pada tumpuan B, kg = gaya rem, ton = tebal selimut beton, mm xv

s = jarak antar baut, cm S = jarak antar tulangan, mm S = jarak gelagar memanjang, mm s = jarak tiang dari as ke as tiang, cm SF = faktor keamanan t = tebal pelat, mm T = traffic load, t/m 2 T a T b t f T n T s t w f u w W = gaya tekanan tanah, ton = gaya tumbuk, ton = tebal sayap profil baja, mm = tahanan nominal, N = resultan gaya tarik baja tulangan, kn = tebal badan profil baja, mm = tegangan putus, Mpa = berat sendiri dinding penahan tanah (ton) = berat sendiri profil baja, kg/m W a = beban angin, t/m 2 Wx = modulus of section (cm ) x = jarak dari pusat guling ke resultante (m) X max Y max = absis terjauh tiang pancang terhadap titik berat kelompok tiang (m) = ordinat terjauh tiang pancang terhadap titik berat kelompok tiang (m) (H + K) = beban hidup dengan kejut, ton ΣV = jumlah total beban normal (ton) σ = tegangan dasar, kg/cm 2 γ = berat volume tanah (ton/m 3 ) θ = arc tan (d/s) η = efisiensi tiang pancang φ = faktor reduksi = 0,75 φ λ = sudut geser tanah, = kelangsingan xvi

τ = adalah tegangan geser (kg/cm 2 ) ω = adalah faktor tekuk xvii

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lokasi Proyek... L-1 Lampiran 2 Lokasi Titik Sondir... L-2 Lampiran 3 Grafik Sondir... L-3 Lampiran 4 Grafik Boring Log... L-5 Lampiran 5 Tabel Bittner... L-7 Lampiran 6 Monogram... L-8 Lampiran 9 Grafik SAP... L-9 Lampiran 10 Kurva S... L-12 Lampiran 11 Network Planning... L-13 Lampiran 12 Gambar Proyek... L-14 xviii