TUGAS AKHIR PERENCANAAN JEMBATAN KALI TUNTANG DESA PILANGWETAN KABUPATEN GROBOGAN Merupakan Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana Strata 1 (S-1) Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata Oleh : DAVID HENDRATA ANDREAWAN SANTOSO NIM: 03.12.0001 NIM : 03.12.0004 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2007
PENGESAHAN Proposal Tugas Akhir/Skripsi Sarjana Strata Satu (S-1) PERENCANAAN JEMBATAN KALI TUNTANG DESA PILANGWETAN KABUPATEN GROBOGAN Oleh : DAVID HENDRATA ANDREAWAN SANTOSO NIM: 03.12.0001 NIM : 03.12.0004 Telah diperiksa dan disetujui Semarang, Pembimbing I Pembimbing II ( Ir. David Widianto., MT ) ( Agus Setiawan, ST.,MT ) Disahkan oleh: Ketua Jurusan Teknik Sipil (Hermawan, ST., MT)
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL.... LEMBAR PENGESAHAN.. KATA PENGANTAR.. LEMBAR KARTU ASISTENSI.. DAFTAR ISI. DAFTAR TABEL. DAFTAR GAMBAR DAFTAR NOTASI... DAFTAR LAMPIRAN..... i ii iii iv vii ix x xii xv BAB I BAB II BAB III PENDAHULUAN 1.1 Tinjauan Umum 1 1.2 Latar Belakang. 1 1.3 Tujuan Penulisan Tugas Akhir..... 2 1.4 Pembatasan Masalah..... 2 1.5 Uraian Singkat.. 3 1.6 Lokasi... 3 1.7 Sistematika Penyusunan...... 4 PERENCANAAN 2.1 Tinjauan Umum.. 5 2.2 Perencanaan Awal... 5 2.3 Pra design Konstruksi Jembatan..... 6 2.4 Spesifikasi Jembatan... 9 2.5 Pembebanan Jembatan 10 2.6 Dasar Perencanan....... 17 2.7 Rumus Perhitungan..... 19 2.8 Metodologi Perencanaan Jembatan... 36 2.9 Metode Perhitungan... 38 PERHITUNGAN STRUKTUR 3.1 Perhitungan Struktur Atas.. 39 3.1.1 Perhitungan Pipa Sandaran.. 40 3.1.2 Perhitungan Pelat Lantai Kendaraan... 40 3.1.3 Perhitungan Gelagar Memanjang 48 3.1.4 Perhitungan Gelagar Melintang....... 60 3.1.5 Perhitungan Balok Komposit... 68 3.1.6 Perhitungan Shear Connector.. 71 3.1.7 Perhitungan Pertambatan Angin 77 3.1.8 Pendimensian Ikatan Angin.... 85 3.1.9 Pembebanan pada Rangka.. 97 3.1.10 Perhitungan Sambungan.....102 3.2 Perhitungan Struktur Bawah...125 3.2.1 Perhitungan Abutment. 125
3.2.2 Perhitungan Tiang Pancang.... 137 3.2.3 Perhitungan Wing Wall... 140 3.2.4 Perhitungan Pelat Injak.. 142 3.2.5 Perhitungan Elastomer 144 3.2.6 Perhitungan Tebal Perkerasan...144 3.2.7 Perhitungan Dinding Penahan Tanah.. 148 BAB IV RENCANA KERJA DAN SYARAT-SYARAT... 158 4.1 Syarat-Syarat Umum...158 4.2 Syarat-Syarat Khusus...185 4.3 Syarat-Syarat Administrasi.. 188 4.4 Syarat Teknis...196 4.4.1 Pekerjaan Tanah dan Pembongkaran-Pembongkaran..196 4.4.2 Galian Tanah Biasa..198 4.4.3 Sub Grade 199 4.4.4 Sub Base..203 4.4.5 Base.....209 4.4.6 Lapisan Aspal Beton dan Lapisan Pondasi Atas.211 4.4.7 Struktur Beton.223 4.4.8 Perancah.. 235 4.4.10 Tiang Pancang...236 4.4.11 Pembesian.239 4.4.12 Baja Bangunan..241 4.4.13 Dudukan/Tempat Tumpuan Balok (Elastomeric) 246 4.4.14 Pasangan Batu kosong..246 4.4.15 Pengendalian Waktu dan Biaya 248 BAB V ANALISA HARGA DAN LAIN-LAIN 5.1 Perhitungan Volume Pekerjaan.. 249 5.2 Daftar Harga Satuan Bahan dan Upah... 260 5.3 Daftar Harga Satuan Pekerjaan.. 262 5.4 Daftar Analisa Harga Satuan..... 263 5.5 Rencana Anggaran Biaya... 267 5.6 Rekapitulasi Harga..... 269 5.7 Time Schedule........ 270 Daftar Pustaka......271 Lampiran
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kombinasi Pembebanan dan Gaya..16 Tabel 2.2 Bentang Untuk Pengekang Lateral... 24 Tabel 2.3 Momen Kritis Untuk tekuk Lateral.. 25 Tabel 2.4 Ukuran Minimum Las Sudut 27 Tabel 3.1 Lokasi Sumbu Netral...... 69 Tabel 3.2 Momen Inersia Penampang...... 70 Tabel 3.3 Pembebanan Shear Connector. 74 Tabel 3.4 Perletakan Shear Connector. 75 Tabel 3.5 Gaya Batang Ikatan Angin Atas... 81 Tabel 3.6 Gaya Batang Ikatan Angin Bawah...... 83 Tabel 3.7 Gaya Batang Pada Rangka... 95 Tabel 3.8 Jarak Baut ke Titik Berat 119 Tabel 3.9 Jarak Baut ke Titik Berat 121 Tabel 3.10 Bearat dan Titik Berat Abutment...126 Tabel 3.11 Beban Akibat Timbunan Tanah.... 127 Tabel 3.12 Kombinasi Pembebanan... 130 Tabel 3.13 Kombinasi Pembebanan I... 130 Tabel 3.14 Kombinasi Pembebanan II. 130 Tabel 3.15 Kombinasi Pembebanan III.... 131 Tabel 3.16 Kombinasi Pembebanan IV.... 131 Tabel 3.17 Stabilitas Guling Co = 0,4 m.. 153 Tabel 3.18 Stabilitas Guling Co = 0,6 m.. 153 Tabel 3.19 Stabilitas Guling Co = 0,8 m. 154 Tabel 3.20 Stabilitas Guling Co = 1 m.... 154 Tabel 3.21 Stabilitas Guling Co = 1,2 m.... 155 Tabel 3.22 Stabilitas Guling Co = 1,68 m.... 155 Tabel 3.23 Stabilitas Guling Total.......156
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 Potongan Melintang Jembatan.... 7 Gambar 2.4 Dimensi Abutment..... 8 Gambar 2.5 Potongan Melintang Pada Peninggian Perkerasan..... 8 Gambar 2.6 Beban T.. 1 1 Gambar 2.7 Beban D. 12 Gambar 2.8 Gaya dam Momen yang Bekerja Pada Piles Group..32 Gambar 2.9 Diagram Alir Perencanaan Struktur. 37 Gambar 3.1 Posisi Pipa Sandaran... 39 Gambar 3.2 Contact Area 41 Gambar 3.3 Beban T... 42 Gambar 3.4 Pembebanan Kondisi I...... 42 Gambar 3.5 Contact Area Kondisi I... 43 Gambar 3.6 Pembebanan Kondisi II..... 42 Gambar 3.7 Contact Area Kondisi II... 44 Gambar 3.8 Beban Mati Kendaraan... 45 Gambar 3.9 Beban Hidup Kendaraan....... 45 Gambar 3.10 Tampak Melintang Gelagar Memanjang Jembatan... 48 Gambar 3.11 Reaksi Tumpuan....... 49 Gambar 3.12 Beban Merata....... 52 Gambar 3.13 Beban Garis......... 53 Gambar 3.14 Beban Gelagar Memanjang C dan G. 54 Gambar 3.15 Beban Gelagar Memanjang D, E, dan F... 54 Gambar 3.16 Beban Ultimit Gelagar Memanjang...... 55 Gambar 3.17 Tampak Melintang Gelagar Melintang.... 60 Gambar 3.18 Beban Akibat Gelagar Memanjang.. 61 Gambar 3.19 Beban Hidup...... 62 Gambar 3.20 Beban Ultimit Gelagar Melintang.... 63 Gambar 3.21 Balok Komposit..... 68 Gambar 3.22 Potongan Melintang Balok Komposit.. 69 Gambar 3.23 Lokasi Shear Connector.. 73 Gambar 3.24 Grafik Hubungan τ dan Jumlah Shear Connector.. 76 Gambar 3.25 Pembebanan Pertambatan Angin..... 77 Gambar 3.26 Ikatan Angin Atas.... 79 Gambar 3.27 Ikatan Angin Bawah.... 80 Gambar 3.28 Dimensi Ikatan Angin Atas... 85 Gambar 3.29 Dimensi Ikatan Angin Bawah.. 90 Gambar 3.30 Pembebanan Rangka Baja... 99 Gambar 3.31 Sambungan Gelagar Memanjang dan Melintang.103 Gambar 3.32 Letak Sambungan... 104 Gambar 3.33 Gaya yang Bekerja Pada Pelat... 106 Gambar 3.34 Tata Letak Baut... 108
Gambar 3.35 Letak Baut Pada Sambungan... 109 Gambar 3.36 Letak Baut Pada Sambungan... 111 Gambar 3.37 Sambungan Memanjang Gelagar Melintang... 116 Gambar 3.38 Sambungan Gelagar Melintang Dengan Rangka.... 117 Gambar 3.39 Jumlah Baut Dalam Sambungan. 118 Gambar 3.40 Jumlah Baut Dalam Sambungan. 120 Gambar 3.41 Tata Letak Baut..... 123 Gambar 3.42 Dimensi Abutment..... 125 Gambar 3.43 Tekanan Tanah Pada Abutment... 128 Gambar 3.44 Tegangan Daya Dukung Abutment.... 133 Gambar 3.45 Poer Abutment..... 135 Gambar 3.46 Letak tiang Pancang.... 138 Gambar 3.47 Perencanaan Wing wall 140 Gambar 3.48 Dimensi Pelat Injak.... 142 Gambar 3.49 Tebal Perkerasan Jalan.. 148 Gambar 3.50 Dinding Penahan Tanah.. 148 Gambar 3.51 Pembebanan Pada Dinding Penahan Tanah 149 Gambar 5.1 Galian Dinding Penahan Tanah.. 249 Gambar 5.2 Galian Abutment.... 250 Gambar 5.3 Urugan Abutment. 250 Gambar 5.4 Urugan Dinding Penahan Tanah... 251 Gambar 5.5 Dinding Penahan Tanah... 251
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Data Penyelidikan Tanah L1 Lampiran 2 Data Lalu Lintas Harian.. L2 L-1 L-1 L-2 L-2 L-2 L-2 L-2 L-3 L-3 L-3 L-3 L-3 L-4 L-4 L-5 L-5 L-6 L-6
DAFTAR NOTASI A = adalah luas profil baja, mm 2 A b = adalah luas sisi jembatan yang langsung terkena angin, m 2 A e = adalah luas efektif, mm 2 A g = adalah luas gross, mm 2 A n = adalah luas netto, mm 2 A p = adalah luas penampang tiang pancang, m 2 A s = adalah luas tulangan tarik, mm 2 a = adalah tebal las, mm b = adalah lebar penampang, m b f = adalah lebar pelat sayap, mm C = adalah koefisien gempa dasar C c = adalah resultan gaya desak beton, kn DL = adalah beban mati, kg d = adalah diameter, mm d = adalah tinggi efektif penampang, mm d b = adalah diameter baut, cm E = adalah modulus elastisitas baja, MPa e = adalah eksentrisitas, mm f = adalah lendutan, cm f c = adalah mutu beton, MPa f cr = adalah tegangan kritis penampang tertekan, MPa f u = adalah tegangan tarik putus baja, MPa f b u = adalah tegangan tarik putus baut, MPa f y = adalah tegangan leleh baja, MPa G = adalah modulus geser baja, MPa g = adalah percepatan gravitasi, 9,81 m/det 2 h = adalah tinggi penampang balok, m h 1 = adalah jarak tulangan atas dan bawah pada tinggi balok, mm H w = adalah gaya angin, kg I = adalah faktor kepentingan I x = adalah momen inertia profil baja terhadap sumbu x, cm 4 I y = adalah momen inertia profil baja terhadap sumbu y, cm 4 i = adalah perkembangan lalu lintas K = adalah koefisien kejut K a = adalah koefisien tekanan tanah aktif K p = adalah koefisien tekanan tanah pasif K h = adalah koefisien gempa horisontal k c = adalah faktor kelangsingan pelat badan k x = adalah besar gaya yang dipikul baut ditinjau terhadap sumbu x, N k y = adalah besar gaya yang dipikul baut ditinjau terhadap sumbu y, N LL = adalah beban hidup, kg L k = adalah panjang batang, m l = adalah panjang, cm
l x l y = adalah bentang pendek arah x, m = adalah bentang panjang arah y, m M = adalah momen yang terjadi pada beban merata, kgm M n = adalah momen nominal, knm M ult = adalah momen ultimit, knm m = adalah banyaknya baris tiang pancang N u = adalah gaya batang, kg n = adalah jumlah kebutuhan baut n = adalah banyaknya tiang pancang per baris P = adalah beban terpusat, kg P a = adalah tekanan tanah aktif, ton P p = adalah tekanan tanah pasif, ton Q = adalah daya dukung satu tiang pancang, kn Q s = adalah daya dukung skin friction, kn Q p = adalah daya dukung end bearing, kn q = adalah beban merata, kg/m R A = adalah reaksi pada tumpuan A, kg R B = adalah reaksi pada tumpuan B, kg S = adalah faktor tipe bangunan s = adalah tebal selimut beton, mm s = adalah jarak antar baut, cm s = adalah jarak tiang dari as ke as tiang, cm s 1 = adalah jarak antara baut dengan tepi profil, cm SF = adalah faktor keamanan T = adalah traffic load, t/m 2 T s = adalah resultan gaya tarik baja tulangan, kn t = tebal pelat, mm t f = adalah tebal sayap profil baja, mm t w = adalah tebal badan profil baja, mm W a = adalah beban angin, t/m 2 w = adalah berat sendiri profil baja, kg/m w r = adalah lebar efektif gelombang pelat baja berprofil, mm x b = adalah jarak dari serat terluar ke garis netral untuk kondisi regangan batas, mm β = adalah faktor reduksi tinggi blok tegangan tekan ekivalen beton,mm γ = adalah berat jenis tanah, kg/cm 3 λ = adalah kelangsingan ω = adalah faktor tekuk σ = adalah tegangan lentur, kg/cm 2 σ tr = adalah tegangan tarik, kg/cm 2 θ = adalah arc tan (d/s) τ = adalah tegangan geser, kg/cm 2 η = adalah efisiensi tiang pancang φ = adalah faktor reduksi φ = adalah sudut geser tanah,