BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indonesia adalah negara yang sedang berkembang. Namun perkembangan tersebut tidak merata tiap daerahnya. Menurut BAPPENAS, dalam bahan terkait penyusunan Rencana Kerja Pemerintah (RKP) tahun 2013, terdapat 183 kabupaten di Indonesia yang termasuk dalam kabupaten tertinggal. Kemudahan akses suatu daerah dipengaruhi oleh ketersediaan sarana dan prasarana transportasi. Dengan ketersediaan sarana dan prasarana transportasi yang baik, masyarakat dapat melakukan perpindahan untuk memenuhi kebutuhan hidupnya, misalkan bekerja dan bersekolah. Beberapa daerah tertinggal di Indonesia sarana dan prasarana bagi warga masyarakat belum terpenuhi dengan baik, termasuk jembatan. Tidak hanya jembatan jalan raya namun juga jembatan untuk pejalan kaki dan kendaraan roda dua. Banyak dari jembatan yang telah dibangun kondisinya sudah rusak dikarenakan faktor usia maupun konstruksi jembatan yang mengalami kegagalan sebelum tercapai masa layan yang ditentukan. Rusaknya jembatan tersebut menggangu aktivitas warga masyarakat sehari-hari. Salah satu contohnya adalah pada tahun 2012 jembatan di Desa Batu Busuk, Kelurahan Lambung Bukit, Kecamatan Pauh, Kota Padang, Sumatera Barat sudah rusak selama dua tahun terakhir (www.antarasumbar.com). Selama itu warga masyarakat melewati jembatan tersebut dengan meniti kawat baja penghubung jembatan. Jembatan tersebut masih digunakan warga sekitar karena belum ada akses jalan kecuali melintasi sungai tersebut (Gambar 1.1 (a)). Selain itu pada tahun 2015 jembatan bambu di Kelurahan Kowel, Pamekasan, Jawa Timur juga mengalami kerusakan (www.beritadaerah.co.id). Jembatan yang menghubungkan kelurahan Gladak Anyar dan Kowel sudah mengalami kerusakan sejak tahun 2014. Akibatnya warga dan anak sekolah harus melewati jalan lain sejauh sekitar 5 km (Gambar 1.1 (b)). 1
2 (a) Padang Sumatera Barat (b) Pamekasan - Jawa Timur Gambar 1.1 Siswa sekolah dan warga menggunakan jembatan yang rusak Seiring dengan berkembangnya teknologi jembatan berbagai material penyusun jembatan sudah banyak digunakan diantaranya adalah beton, baja dan kayu ataupun bambu. Namun tidak semua jenis material tersebut mudah diterapkan di daerah terpencil dimana akses dan ketersediaan alat, material dan sumber daya manusia terbatas. Jembatan dengan bahan beton banyak digunakan karena lebih awet dan tidak membutuhkan perawatan berkala. Namun disamping berat sendirinya yang besar material penyusun beton yang berat menyulitkan dalam proses pengangkutan dan sulit dalam pelaksanaan di daerah terpencil. Di beberapa daerah yang memiliki hutan yang luas seperti Kalimantan, jembatan berbahan kayu dan bambu dapat digunakan sebagai alternatif. Namun, jembatan dengan material penyusun kayu maupun bambu harus melewati proses pengawetan yang lama dan membutuhkan biaya. Jika tidak mengalami proses pengawetan maka kayu atau bambu tersebut harus terlindungi dari cuaca agar tetap awet. Baja konvensional dapat digunakan sebagai alternatif material penyusun rangka jembatan. Baja konvensional memiliki tingkat keawetan yang lebih tinggi dari kayu dan bambu karena tahan terhadap cuaca dan air. Di sisi lain baja konvensional juga membutuhkan perawatan berkala yang baik untuk sistem sambungannya dan harganya relatif mahal. Mengingat dan mempertimbangkan kondisi daerah tertinggal yang belum maju, diperlukan desain jembatan yang
3 sederhana namun tetap kuat. Untuk itu pada penelitian kali ini penulis mencoba alternatif material lain yang dapat digunakan sebagai material jembatan pejalan kaki yang dapat diterapkan di daerah terpencil, yaitu baja canai dingin atau yang lebih dikenal dengan istilah baja ringan. Dewasa ini struktur baja canai dingin telah banyak digunakan sebagai material konstruksi. Bahannya yang tipis dan ringan serta mempunyai kekuatan yang tinggi menjadi alasan utama mengapa baja canai dingin banyak digunakan saat ini. Selain itu material baja canai dingin juga tahan terhadap korosi karena adanya zat pelapis yang melindungi. Penggunaan baja canai dingin saat ini lebih banyak digunakan sebagai struktur rangka atap. Penggunaan baja canai dingin sebagai struktur rangka suatu jembatan masih terdengar asing di dunia kostruksi mengingat material baja canai dingin tersebut memiliki nilai kelangsingan yang tinggi sehingga dikhawatirkan terjadi buckling. Untuk mengatasi masalah buckling pada elemen tekan dapat digunakan profil ganda atau penggunaan bracing untuk memperpendek panjang batang. Selain itu dapat juga dengan menambahkan bahan lain yang mempunyai kemampuan menahan gaya tekan lebih baik. Penambahan bahan lain menjadikan struktur yang ada menjadi struktur komposit. Bahan yang dapat digunakan sebagai alternatif pengisi adalah kayu atau beton. Kedua bahan tersebut juga memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Jika beton digunakan sebagai pengisi pada baja canai dingin akan menambah berat sendiri yang besar pada jembatan dan akan mengurangi kapasitas dari jembatan tersebut. Tetapi beton adalah material yang tahan terhadap cuaca sehingga perawatannya tidak terlalu sulit. Berbeda halnya dengan beton, berat kayu relatif lebih ringan dibandingkan dengan beton sehingga jika kayu digunakan sebagai pengisi baja canai dingin pada jembatan maka berat sendiri jembatan tersebut tidak terlalu besar. Namun di satu sisi penggunaan kayu membutuhkan perawatan atau perlindungan mengingat kayu tidak tahan terhadap cuaca.
4 Pada tugas akhir ini penulis merancang jembatan rangka komposit baja canai dingin dengan pengisi beton ringan sebagai alternatif dalam pembuatan jembatan pejalan kaki. Beton ringan digunakan sebagai material pengisi rongga baja canai dingin karena berat sendirinya yang jauh lebih ringan dibandingkan dengan beton normal sehingga diharapkan dapat mereduksi berat sendiri rangka jembatan tersebut. Agar diperoleh beton dengan berat jenis yang ringan, maka agregat beton tersebut harus digantikan dengan material yang memiliki berat jenis yang lebih ringan, antara lain kerikil dengan pori yang lebih besar, styrofoam, serbuk kayu, dan lainnya. Pada perancangan kali ini penulis menggunakan bahan serbuk kayu sebagai material substitusi pasir pada beton ringan. Serbuk kayu dipilih sebagai bahan substitusi pasir selain karena berat jenis serbuk kayu yang lebih rendah dibandingkan berat jenis pasir tetapi juga serbuk kayu mudah didapatkan dari limbah pengolahan kayu. Sifat-sifat mekanis batang tekan komposit baja canai dingin dengan pengisi beton ringan serbuk kayu yang digunakan dalam perancangan ini adalah hasil dari penelitian Sukron (2014). Jembatan pejalan kaki yang dirancang merupakan jembatan pejalan kaki kelas II dengan lebar 1,4 meter dan beban hidup merata 4 kpa. Penentuan kelas jembatan tersebut berdasarkan Pedoman Perencanaan dan Pelaksanaan Konstruksi Jembatan Gantung untuk Pejalan Kaki (2007) karena belum ada jenis atau kelas pembebanan untuk jembatan pejalan kaki selain jembatan gantung. 1.2 Rumusan Masalah Berapa bentang maksimum yang dapat dicapai jembatan pejalan kaki rangka komposit baja canai dingin dengan pengisi beton ringan pada batang tekannya, dengan tinjauan kondisi batas layan dan batas ultimit. 1.3 Tujuan Perancangan Tujuan perancangan jembatan rangka komposit baja canai dingin dengan pengisi beton ringan untuk pejalan kaki ini adalah:
5 a. Merancang jembatan pejalan kaki kelas II rangka komposit baja canai dingin dengan pengisi beton ringan pada batang tekannya untuk berbagai bentang. b. Mengetahui bentang maksimum jembatan untuk pejalan kaki kelas II yang dapat dicapai dengan material komposit baja canai dingin dengan pengisi beton ringan pada batang tekannya. c. Menghitung kebutuhan volume bahan untuk jembatan dengan bentang maksimal. 1.4 Batasan Perancangan a. Jembatan komposit baja canai dingin dengan pengisi beton ringan pada batang tekan direncanakan untuk jembatan kelas II. b. Material yang digunakan adalah baja canai dingin profil C 75x35x1 dan beton ringan untuk elemen jembatan, pelat bordes tebal 3 mm dan baja canai dingin profil C 75x35x0,8 untuk lantai dan pengaku, serta pelat baja konvensional tebal 2 mm untuk pelat sambung. c. Jembatan diasumsikan berlokasi di wilayah propinsi Sumatera Barat dengan jenis tanah sedang. d. Ditinjau bentang jembatan mulai dari 6 meter, dengan kenaikan panjang bentang setiap 2 meter. e. Efek dinamik dari beban hidup tidak ditinjau f. Analisis dilakukan hanya untuk struktur atas jembatan. 1.5 Manfaat Perancangan Dari hasil perancangan ini dapat diketahui bentang maksimal jembatan pejalan kaki kelas II dengan bahan baja canai dingin yang dapat diaplikasikan untuk memenuhi kebutuhan masyarakat.
6 1.6 Keaslian Perancangan Selama ini belum banyak perencanaan dan perancangan jembatan dengan material baja canai dingin. Penelitian baja canai dingin yang pernah dilakukan sebelumnya antara lain: a. Perilaku Struktur Rangka Kuda-Kuda Komposit Baja Ringan dengan Pengisi Beton Serbuk Kayu oleh Sukron (2014) yang membahas tentang analisis kapasitas beban maksimum, berat struktur, perilaku struktur kuda-kuda, dan pola keruntuhan kuda-kuda komposit baja ringan dengan pengisi beton serbuk kayu dengan melakukan pengujian di laboratorium dan pemodelan dengan software SAP2000. b. Analisis Kekuatan, Kekakuan dan Kualitas Kuda-Kuda Baja Ringan Pada Profil Tipe-C Merk Star-Truss oleh Ardiansyah (2011) membahas tentang analisis kekuatan, kekakuan dan kualitas produk baja ringan tertentu dengan pengujian di laboratorium dan pemodelan dengan software SAP2000. c. Analisis dan Pengujian Kekuatan Kuda-Kuda Baja Ringan Bentang 8 Meter Dengan Profil Tipe-C Merk Star-Truss oleh Wijaksana (2010). d. Perilaku Struktur Rangka Kuda-Kuda Atap Rumah Kombinasi Baja Ringan Isi Mortar Serbuk Kayu dan Baja Tulangan oleh Hariaji (2014). Sedangkan penelitian tentang jembatan rangka pejalan kaki yang telah dilakukan antara lain: a. Perancangan Jembatan Pejalan Kaki Struktur Truss Tipe Warren (With Verticals) menggunakan Bambu Petung oleh Danastri (2013). b. Perancangan Jembatan Pejalan Kaki Rangka Bambu Petung Tipe Howe Truss bentang 20 Meter dengan Optimasi Ketinggian Chamber oleh Majid (2015). Dengan demikian bahwa perancangan jembatan rangka komposit baja canai dingin dengan pengisi beton ringan untuk pejalan kaki kelas II bersifat asli dan belum pernah ada sebelumnya.