ANALISIS OPTIMASI REVIEW DESAIN PADA JEMBATAN BENGAWAN SOLO PROYEK PEMBANGUNAN TOL SOLO - SURABAYA TESIS Diajukan Kepada Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Guna Memperoleh Gelar Magister dalam Ilmu Teknik Sipil (Manajemen Infrastruktur) Oleh : L U B A B NIM : S 100 020 037 PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK SIPIL PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2011
PERNYATAAN KEASLIAN TESIS Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Lubab NIM : S. 100 200 037 Program Studi : Magister Teknik Sipil Judul Tesis : Analisis Optimasi Review Desain Pada Jembatan Bengawan Solo Proyek Pembangunan Tol Solo - Surabaya Menyatakan dengan sebenarnya, bahwa tesis yang saya serahkan ini benar benar hasil karya saya sendiri, kecuali kutipan kutipan dan ringkasan ringkasan yang semuanya telah saya jelaskan sumbernya. Apabila di kemudian hari terbukti atau dibuktikan tesis ini hasil jiplakan, maka gelar dan ijazah yang diberikan oleh Universitas Muhammadiyah Surakarta batal saya terima. Surakarta, 27 Desember 2011 Yang membuat pernyataan, Lubab
PRAKATA Assalamu alaikum Wr. Wb. Syukur Alkhamdulillah, segala puja dan puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tesis ini dengan baik, dengan judul Analisis Optimasi Review Desain Pada Jembatan Bengawan Solo Proyek Pembangunan Tol Solo - Surabaya. Tesis ini ditulis guna memenuhi sebagian persyaratan yang harus dipenuhi dalam mencapai derajat sarjana S-2 Magister Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Surakarta. Dalam kesempata ini perkenankanlah penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada semua pihak yang telah ikut serta membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung, secara moril maupun materiil selama penulis belajar sampai terselesainya Tesis ini. Penulis menyadari dalam penyelesaian Tesisi ini tidak lepas dari petunjuk_nya dan bantuan pihak lain, maka dalam kesempatan ini ijinkanlah penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar besarnya dan penghargaan yang setinggi tingginya atas pengarahan, bimbingan serta bantuan yang telah diberikan, terutama kepada yang terhormat : 1) Prof. Dr. H. Khudzaifah Dimyati, S.H., M.Hum., selaku Direktur Program Pascasarjana Universitas Muhammadiyah Surakarta, 2) Dr. Ir. H. Sri Sunarjono, M.T., selaku Ketua Program Magister Teknik Sipil dan Dosen Pembimbing Utama, Universitas Muhammadiyah Surakarta, 3) Ir. H. Henry Hartono, M.T., cd.d., selaku Dosen Pembimbing Kedua, 4) Dr. H. Muslich Hartadi Sutanto, S.T., M.T., selaku Anggota Dewan Penguji,
5) Segenap Civitas Akademika Universitas Muhammadiyah Surakarta khususnya pengelola, staf, dan karyawan Program Pasca-Sarjana Magister Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 6) Teman teman seangkatan di Magister Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Sebagai manusia yang tidak lepas dari kesalahan dan kekurangan karena keterbatasan yang ada, penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tesis ini masih jauh dari sempurna, untuk itu jika dalam penyusunan kata ataupun isinya banyak kesalahan di luar kesengajaan penulis, maka penulis mohon maaf yang sebesar besarnya kepada pembaca yang budiman. Tidak lupa saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan dari sempurnanya Tesis ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada pembaca yang budiman, besar harapan penulis Tesis ini dapat bermanfaat bagi penulis pribadi pada khususnya dan berguna bagi kita (pembaca yang budiman) pada umumnya. Amien. Wassalamu alaikum Wr. Wb. Surakarta, 27 Desember 2011 Penulis Lubab
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN. ii PERNYATAAN KEASLIAN TESIS. iii PRAKARTA iv ABSTRAKSI... ix ABSTRACT....... xi BAB I. PENDAHULUAN 1 A. Latar Belakang Masalah..... 1 B. Perumusan Masalah. 3 C. Tujuan Penulisan 4 D. Manfaat Penelitian.... 4 E. Batasan Masalah.... 4 F. Keaslian Penelitian 5 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA.. 6 A. Desain Awal / Original Design Jembatan Bengawan Solo 6 B. Pemilihan Tipe Jembatan Yang Akan Dioptimasi. 9
C. Jembatan.. 11 D. Kriteria Desain Jembatan.... 13 E. Elastisitas.... 14 F. Rangkak Dan Susut... 14 G. Umur Rencana Jembatan.... 15 H. Pembebanan.. 15 I. Tanah..... 16 J. Box Girder dan I Girder..... 17 BAB III. LANDASAN TEORI.. 18 A. Angka Keamanan 18 B. Kuat Nominal, Kuat Tersedia Dan Kuat Perlu.... 20 C. Beban Primer....... 20 D. Faktor Pembesaran Dinamis.... 24 BAB IV. METODE PENELITIAN 25 A. Bahan Penelitian...... 25 B. Peralatan Yang Digunakan.. 25 C. Analisis Data.... 25 D. Tahapan Penelitian... 26
BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 28 A. Uraian Umum..... 28 B. Kekurangan Maupun Kelebihan Desain Awal Dengan Menggunakan I Girder. 54 C. Konsep Dasar Desain Jembatan Bengawan Solo.... 55 D. Pengembangan Alternatif Pemilihan Konstruksi Jembatan. 56 E. Analisis Konstruksi Dan Biaya Box Girder.. 57 F. Tingkat Suku Bunga.... 107 G. Optimasi Type Jembatan Yang Terpilih 108 BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN. 126 A. Kesimpulan.. 126 B. Saran. 127 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN - LAMPIRAN
ANALISIS OPTIMASI REVIEW DESAIN PADA JEMBATAN BENGAWAN SOLO PROYEK PEMBANGUNAN TOL SOLO - SURABAYA ABSTRAKSI Keamanan dan kenyamanan jembatan bagi masyarakat pengguna jalan serta mahalnya pembangunan jembatan terutama jembatan dengan bentang panjang diperlukan peran serta para pakar untuk membangun jembatan dengan konstruksi yang tepat, murah dan effektif. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah merupakan perbandingan biaya konstruksi dan pemeliharaan jembatan selama umur jembatan 100 tahun, dengan analisis perhitungan struktur jembatan bentang panjang dengan prosedur optimasi, yaitu dengan cara menganalisis struktur jembatan yang tidak boros namun kuat dan awet dari dua alternatif type jembatan, yaitu girder dan box. Istilah tidak boros, kuat, dan awet dimaksudkan bahwa dalam menganalisis jembatan menggunakan material beton maupun baja dengan mutu yang disesuaikan dengan peraturan peraturan perencanaan jembatan. Kemudian menghitung seluruh volume yang dibutuhkan, analisis harga biaya item pekerjaan, melakukan rekapitulasi seluruh harga masing - masing rancangan jembatan, menyusun dalam tabel, merumuskan dan menyimpulkan alternatif jembatan yang paling murah dan bentang jembatan yang paling effektif. Obyek penelitian ini adalah pembangunan jembatan Bengawan Solo proyek pembangunan jalan tol Solo Surabaya, lokasi proyek di Kabupaten Karanganyar desa Mojosongo. Berdasarkan hasil analisis diketahui bahwa pembangunan jembatan dengan bentang panjang (± 300m) menggunakan Box Girder lebih murah bila dibandingkan dengan menggunakan I Girder. Bentang Box Girder effektif yang dibutuhkan setiap segmen adalah 75 m. Uraian hasil optimasi sebagai berikut : untuk jembatan Box Girder dengan total bentang 300 m biaya total minimum yang diperoleh Rp.155,057,694,985.35 dibutuhkan 2 abutment dan 3 pier bentang setiap segmen adalah 75 m, menggunakan mutu beton f c = 60 MPa, biaya total
maximum yang dipeoleh Rp.262.098.637.175,74 tanpa pilar dengan fungsi f(x,y) = 7E+09x 2-5E+10x + 3E+11 dengan y adalah total biaya konstruksi jembatan dengan pemeliharaan selama 100 tahun dan x adalah jumlah pilar (buah). Untuk Box Girder dengan bentang 600 m total minimum yang diperoleh Rp.320,207,295,907.10 dibutuhkan 2 abutment dan 7 pier bentang setiap segmen adalah 75 m, menggunakan mutu beton f c = 60 MPa, biaya total maximum yang dipeoleh Rp.648.066.861.348,43 tanpa pilar dengan fungsi f(x,y) = 5E+09x 2-8E+10x + 6E+11 dengan y adalah total biaya konstruksi jembatan dengan pemeliharaan selama 100 tahun dan x adalah jumlah pilar (buah). Untuk Box Girder dengan bentang 900 m total minimum yang diperoleh Rp.472,919,644,189.14 dibutuhkan 2 abutment dan 11 pier bentang setiap segmen adalah 75 m, menggunakan mutu beton f c = 60 MPa, biaya total maximum yang dipeoleh Rp.1.025.728.252.429,26 tanpa pilar dengan fungsi f(x,y) = 4E+09x 2-9E+10x + 1E+12 dengan y adalah total biaya konstruksi jembatan dengan pemeliharaan selama 100 tahun dan x adalah jumlah pilar (buah). Dari hasil kesimpulan di atas menunjukan bahwa span bebas 75 m adalah span jembatan bentang panjang yang efektif, awet, dan murah. Kata kunci : Box Girder, I Girder, Jembatan Bengawan Solo, Optimasi.
OPTIMIZATION ANALYSIS DESIGN REVIEW THE BRIDGE BENGAWAN SOLO TOLL SOLO SURABAYA DEVELOPMENT PROJECT ABSTRACT Safety and convenience for the public using the road bridge and expensive construction of bridges, especially bridges with long spans required the participation of experts to build bridges with the proper construction, inexpensive and effective. The method used in this study is a comparison of costs of construction and maintenance of bridges throughout the life of the bridge 100 years, with analysis of long-span bridge structure calculations with the optimization procedure, ie by analyzing the structure of the bridge that is not wasteful, but strong and durable of the two alternative types of bridges, the girder and box. The term is not extravagant, powerful, and durable meant that in analyzing the bridge using concrete or steel materials with tailored quality regulations - regulations bridge planning. Then calculate the required volume, cost price analysis work items, the recapitulation of the entire price of each - each bridge design, develop in the table, formulating alternatives and concluded that the most expensive bridges and bridge spans the most effective. Object of this study is the construction of bridges Solo Solo toll road construction projects - Surabaya, the project site in the village Mojosongo Karanganyar District. Based on the results of the analysis is known that the construction of bridges with long spans (± 300m) using a box girder cheaper when compared to using I girder. Box girder spans effectively required each segment is 75 m. Description of the optimization results as follows: for box girder bridges with total span 300 m obtained the minimum total cost Rp.155,057,694,985.35 takes two abutments and three piers spans every segment is 75 m, using the quality of concrete f'c = 60 MPa, the maximum total cost dipeoleh Rp.262.098.637.175,74 without a pillar to the function f (x, y) = 7E +09 x2 - x + 3E +10 5E +11 to y is the total cost of bridge construction with maintenance for 100 years and x is the number of pillars (the fruit). For box girder with spans of 600 m obtained the minimum total
Rp.320,207,295,907.10 takes two abutments and seven piers spans every segment is 75 m, using the quality of concrete f'c = 60 MPa, the maximum total cost dipeoleh Rp.648.066.861.348,43 without pillar with the function f (x, y) = 5E +09 x2 - x + 6E +10 8E +11 to y is the total cost of bridge construction with maintenance for 100 years and x is the number of pillars (the fruit). For box girder with spans 900 m total minimum obtained Rp.472, 919,644,189.14 takes two abutments and 11 piers spans every segment is 75 m, using the quality of concrete f'c = 60 MPa, the maximum total cost dipeoleh Rp.1.025.728.252.429, 26 without the pillar with the function f (x, y) = 4E +09 x2 - x + 1E +10 9E +12 to y is the total cost of bridge construction with maintenance for 100 years and x is the number of pillars (the fruit).conclusions from the results described above show that the free span is 75 m long span bridge spans an effective, durable, and inexpensive. Key words : Box girder, I girder, Optimization, The Bridge Bengawan Solo.