i
PENINGKATAN KAPASITAS JEMBATAN LALU LINTAS
KENDARAAN TIPE RANGKA BERDASARKAN TINJAUAN KONDISI
BEBAN EKSISTING DAN BEBAN PERENCANAAN JEMBATAN
(Studi Kasus pada Jembatan Rangka Baja Soekarno-Hatta di Kota Malang)
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan Program Studi Sarjana Teknik
Disusun Oleh :
ALI
201010340311146
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
iii
SURAT PERNYATAAN
Yang bertandatangan dibawah ini : Nama : Ali
Nim : 201010340311146 Jurusan : Teknik Sipil Fakultas : Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
1. Tugas akhir ini dengan judul :
PENINGKATAN KAPASITAS JEMBATAN LALU LINTAS KENDARAAN TIPE RANGKA BERDASARKAN TINJAUAN KONDISI BEBAN EKSISTING DAN BEBAN PERENCANAAN JEMBATAN (Studi Kasus pada Jembatan Rangka Baja Soekarno-Hatta di Kota Malang)
Adalah hasil karya saya, dan dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu perguruan tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis dan diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian ataupun keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka
2. Apabila ternyata didalam naskah tugas akhir ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur PLAGIASI, saya bersedia TUGAS AKHIR ini DIGUGURKAN dan GELAR AKADEMIKA YANG TELAH SAYA PEROLEH DIBATALKAN, serta diperoleh sesuai dengan ketentuan hukum yang berlaku.
3. Tugas akhir ini dapat dijadikan sumber pustaka yang merupakan HAK BEBAS ROYALTI NON EKSLUSIF.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya untuk dipergunakan sebagaimana mestinya.
Malang, 29 Agustus 2015
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan Karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini. Shalawat beserta salam semoga senantiasa terlimpah kepada Nabi Muhammad SAW, kepada keluarganya, para sahabatnya, hingga kepada umatnya hingga akhir zaman, amin.
Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. Judul yang penulis ajukan adalah “Peningkatan kapasitan jembatan lalu lintas kendaraan tipe rangka berdasarkan tinjauan beban eksisting dan beban lalu lintas kendaraan” (Studi kasus jembatan Soekarno – Hatta Kota Malang).
Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis dengan senang hati menyampaikan rasa terima kasih kepada yang terhormat:
1. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang yang telah mengesahkan secara resmi judul penelitian sebagai bahan penulisan skripsi sehingga penulisan skripsi berjalan dengan lancar.
v
3. Bapak Ir. Erwin Rommel, MT selaku dosen pembimbing I penulis yang telah banyak membantu penulis dalam menyusun skripsi ini sehingga penulis bisa menyusun dengan lancar.
4. Bapak Ir. Yusuf Wahyudi, MT selaku dosen pembimbing II yang juga telah banyak membantu penulis dalam menyusun skripsi ini disaat penulis bingung dalam menyusun skripsi ini.
5. Saudara Fauzi Rahman L. ST, Rizky Churniawan. ST, Intan Ika Putri ST, yang sudah banyak membantu penulis dengan memberikan referensi serta panduan dalam menyusun skripsi ini.
6. Dan terakhir kata terima kasih yang tak pernah putus untuk semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Semoga Allah SWT memberikan balasan yang berlipat ganda kepada semuanya. Demi perbaikan selanjutnya, saran dan kritik yang membangun akan penulis terima dengan senang hati. Akhirnya, hanya kepada Allah SWT penulis serahkan segalanya mudah-mudahan dapat bermanfaat khususnya bagi penulis umumnya bagi kita semua.
Malang, 29 Agustus 2015
vi
LEMBAR PERSEMBAHAN
ALHAMDULILLAH DALAM KESEMPATAN INI SAYA PERSEMBAHKAN RASA TERIMA KASIH YANG DALAM KEPADA :
Tuhan Yang Maha Esa yaitu Allah SWT yang selalu melimpahkan rahmat serta salam kepada penulis sehingga penulis selalu sehat jasmani dan rohani.
Bapak Achamd Alhamid dan ibu Aluyah Alydrus selaku orang tua penulis, penulis sangat berterima kasih atas jasa-jasanya, kesabarannya dan do’anya yang tidak pernah putus untuk anak-anak tercintanya serta selalu memberi kasih sayang yang tulus kepada penulis semenjak kecil hingga saat ini.
Keluarga besar Sipil C 2010: Intan I. I. Putri, ST, Farhania Z., ST (Anyi’), Rizki C., ST, Sekar Arum, ST (Bulek), Hilda Y.A., ST (Bah), Rahma N.A., ST (Laiber), Rahman Faris, ST (Arempang), Recky D.D.P., ST (Bonek), Lutfi A.I., ST, Charis A.F., ST, Fitri, Mustofa, Buntar (Mantong), Lauta (Galang), Ibnu (Dovhy), Fahrullah (Rull), Fachrul (Cacat), Libe, Dayat (Hep), Khaidar, Afjal, Riyat, Ardy (Ceblong), Anshori (Bos), Fajar (Menying), Andika, Hilman, Syahrudin, Arik, Friska, Fauzi, Gazza, Muaz, dan Ayik yang selalu memberi semangat kepada penulis dalam menyusun skripsi ini karena Sipil C 2010 (LIVIC) selalu membuat warna indah di dalam hidup penulis. Penulis menyayangi kalian, penulis akan sangat merindukan kalian, penulis berdoa kalian (LIVIC) selalu sukses dunia akhirat dan terakhir penulis berharap dapat berkumpul, bercanda dan tertawa lagi bersama kalian.
vii ABSTRAK
Jembatan Soekarno Hatta dibangun pada tahun 1981 atau yang sudah berumur 34 tahun. Lokasinya yang strategis sebagai penghubung Blimbing – Dinoyo Kota Malang sekaligus jalur alternatif Kota Malang – Kota Batu. Peranan penting jembatan dalam hal ini yaitu fungsi dari jembatan itu sendiri. Dalam menentukan profil yang digunakan dapat mengacu pada teori Load and Resistane Factor Design (LRFD). Persentase kenaikan beban arus lalulintas hingga 30% per tahun, dimana 4000 kend/jam melewati jembatan tersebut. Kemudian untuk pembebanan mengacu pada RSNI T-02-2005 tentang peraturan pembebanan untuk jembatan dan analisa struktur jembatan menggunakan program STAAD PRO untuk mengetahui gaya batang yang bekerja. Dari hasil analisa ini membuktikan bahwa jembatan Soekarno Hatta Kota Malang perlu adanya peningkatan kapasitas dibeberapa bagian jembatan antara lain pada gelagar melintang dan batang tepi atas pada gelagar induk beam no. 28 dan 29.
Kata kunci : Jembatan, kapasitas, pembebanan, Lalu Lintas.
ABSTRACT
Soekarno – Hatta bridge has been build in 1981 and it has been years old. That location is trategic that connecting between malang and batu. People also use that bridge as alternative track to reach malang and batu. Soekarno – hatta bridge has many functions to swit a transportation system. Therefore, to determine the profile that used by those bridge refers to load theory and LRFD. The presentation of increase a traffic load reach 30% each years and a vehicle that passing that bridge reach 4000 vehicles / hours. In other hand, this research refers to RSNI T-02-2005 which contains about regulation of bridge’s load and for the analyze structure of bridge use STAAD PRO to know the stalk force that work on bridge. Based on the result of research, Soekarno – Hatta bridge in Malang need an increase of capacity in some of part. Such us in transversal cannons and in the top of edge’snstalk in prime cannons beam no. 28 & 29.
viii DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
SURAT PERNYATAAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ... vi
ABSTRAK ... vii
DAFTAR ISI... ...viii
DAFTAR TABEL... ...ix
DAFTAR GAMBAR...x
BAB.I PENDAHULUAN...1
1.1 Latar belakang... 1
1.2 Rumusan Masalah... 2
1.3 Tujuan Masalah... 2
1.4 Batasan Masalah... 2
BAB. II TINJAUAN PUSTAKA... 3
2.1 Deskripsi Umum... 3
2.2 Bentuk dan tipe jembatan... 4
2.2.2 Bagian Kontruksi Jembatan... 7
2.2.3 Pertimbangan pemilihan konstruksi jembatan... 8
2.3 Pembebanan... 9
2.3.1 Aksi dan beban tetap... 10
ix
2.3.3 Beban Lalu lintas... 12
2.3.4 Beban Lajur D... 13
2.3.5 Beban Truk T... 15
2.3.6 Faktor beban dinamis... 16
2.3.7 Beban pejalan kaki... 17
2.3.8 Aksi Lingkungan.,... 17
2.3.9 Beban Angin... 18
2.4 Perencanaan Profil Baja... 19
2.4.1 Teori LRFD... 19
2.4.2 Maerial Baja dan sifatnya... 21
2.4.3 Stabilitas Batang tarik... 21
2.4.4 Stabilitas Batang tekan... 22
2.4.5 Stabilitas Batang Lentur... 24
2.4.6 Stabilitas Rangka Jembatan... 24
2.5 Perencanaan Struktur Komposit... 25
2.5.1 Teori Perencanaan Struktur Komposit... 25
2.5.2 Peaksanaan Struktur Komposit... 25
2.6 Perencanaan Jembatan Rangka... 27
2.6.1Pengaruh beban global... 27
2.7 Perencanaan Sambungan... 28
x
BAB. III METODOLOGI... 30
3.1Proses Penelitian... 31
3.2Metode dan Teknik Survey... 31
3.3Lingkup Survey... 31
3.4 Pengumpulan Data... 31
3.5Kondisi Eksisting Jembatan... 32
3.6 Tahapan Studi... 33
3.7 Dokumentasi Survey... 34
BAB. IV ANALISA STRUKTUR... 34
4.1Analisa elemen struktur jembatan... 35
4.2Analisa plat lantai kendaraan... 37
4.3 Analisa Gelagar Memanjang... 39
4.3.1 Analisa Gelagar Melintang... 45
4.3.2 Cek penampang komposit Balok melintang... 50
4.3.3 Cek penampang komposit dengan penambahan Pelat... 52
4.4 Distribusi beban pada Rangka Baja... 59
4.4.1 Akibat beban Mati... 59
4.4.2 Akibat beban Hidup “D”... 61
4.4.3 Akibat beban Angin... 63
xi
4.4.5 Analisa Profil Baja Rangka Induk... 69
4.4.6 Perhitungan Gelagar Induk pada batang Horizontal... 69
4.4.7 Perhitungan dimensi profil pada batang Diagonal... 77
4.5 Perhitungan Ikatan Angin... 82
4.6 Perhitungan Portal Ujung... 87
4.7 Analisa Sambungan... 90
4.7.1 Sambungan Gelagar Memanjang – Gelagar Melintang... 90
4.7.2 Sambungan las perkuatan pada gelagar melintang... 92
4.7.3 Cek Kekuatan profil siku dan gelagar Melintang... 93
4.7.4 Sambungan Gelagar melintang dengan Pelat buhul/Rangka.94 4.7.5 Sambungan ikatan angin... 95
4.7.6 Sambungan Gelagar induk/buhul... 99
BAB. V KESIMPULAN... 105
5.1 Kesmipulan... 105
xii
DAFTAR TABEL
2.1 Faktor Beban Untuk Berat Sendiri... 10
2.2 Berat Isi Untuk Beban Mati... 11
2.3 Faktor Untuk Beban Mati Tambahan... 12
2.4 Faktor Beban Akibat Beban Lajur “D” ... 14
2.5 Faktor Beban Akibat Pembebanan Truk “T” ... 16
2.6 Faktor Beban Untuk Beban Trotoir... 17
2.7 Faktor Beban Akibat Beban Angin ... 18
4.5 Faktor keamanan Elemen struktur ... 89
4.6 jumlah Baut pada ikatan angin bawah ... 96
4.7 jumlah Baut pada ikatan angin atas ... 98
4.8 Perbandingan jumlah baut Gelagar Induk...100
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Jembatan Kerangka ... 4
Gambar 2.2 Jembatan Angkat... 5
Gambar 2.3 Jembatan Penyangga... 5
Gambar 2.4 Jembatan Kabel Penahan... 6
Gambar 2.5 Jembatan Gantung... 6
Gambar 2.6 distribusi beban “D” yang bekerja pada jembatan. ... 13
Gambar 2.7 pembebanan Truk “T” (500 KN) ... 15
Gambar 2.8 Grafik Hubungan Tegangan & Regangan... 21
Gambar 2.9 Rangka Jembatan Baja... 24
Gambar 2.10 Struktur Komposit Gelagar jembatan... 25
Gambar 2.11 Tipikal Jembatan Rangka... 27
Gambar 2.12 perencanaan sambungan Rangka jembatan...28
Gambar 3.1 Layout Jembatan Soekarno Hatta Malang...30
Gambar 3.2 Potongan Melintang Lantai Kendaraan...32
Gambar 3.3 Rangka Baja Jembatan... 32
Gambar 3.4 Gelagar Jembatan... 32
Gambar 4.1 pembebanan pada trotoar... 35
Gambar 4.2 Plat lantai kendaraan... 37
Gambar 4.3 Beban Akibat tekanan Roda Gandar... 38
Gambar 4.4 Denah Gelagar Memanjang Jembatan... 39
Gambar 4.5 Tekanan Gandar TruK “T” ... 41
Gambar 4.6 distribusi pembebanan beban Truk... 42
xiv
Gambar 4.8 distribusi beban roda gandar... 47
Gambar 4.9 denah gelagar melintang... 50
Gambar 4.10 Desain penampang di perkuat... 52
107
DAFTAR PUSTAKA
Charles G. Salmon, 1991, Struktur Baja Desain Dan Perilaku, Penerbit Erlangga, Jakarta
Gunawan, Margaret, 1994, Teori Soal Dan Penyelesaian Mekanika Teknik 1, Penerbit Delta Teknik Group, Jakarta
RSNI T -02-2005, Standart Pembebanan Untuk Jembatan (Badan Litbang PU Department Pekerjaan Umum)
RSNI T -03-2005 Perencanaan Struktur Baja Untuk Jembatan (Badan Litbang PU Department Pekerjaan Umum)
Santosa, A. & Hendrata, D, 2007, Tugas Akhir Perencanaan Jembatan Lumeneng Jenis Rangka Baja di Kabupaten Brebes Jawa Tengah
1 BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Jembatan mempunyai arti penting bagi setiap orang. Akan tetapi tingkat kepentingannya tidak sama bagi setiap orang. Sehingga akan menjadi suatu bahan studi yang menarik. Suatu jembatan tunggal diatas sungai kecil akan dipandang berbeda oleh setiap orang. Sebab penglihatan dan pandangan orang masing-masing berbeda. Seseorang yang melintasi jembatan setiap hari pada saat bekerja, hanya dapat melintasi sungai apabila ada jembatan dan mereka menyatakan jembatan adalah sebuah jalan yang diberi sandaran ditepinya.
Dari keterangan diatas dapat dilihat bahwa jembatan merupakan suatu system transportasi untuk tiga hal, yaitu merupakan pengontrol kapasitas dari system mempunyai biaya tertinggi permil dari system, jika jembatan runtuh system akan lumpuh. Bila lebar jembatan kurang untuk menampung jumlah jalur yang akan diperlukan oleh lalu lintas. Dalam hal ini jembatan akan menjadi pengontrol volume dan berat lalu lintas yang akan dilayani oleh system transportasi. Oleh karna itu, jembatan dapat dinyatakan mempunyai system keseimbangan (Balancing) dari system transportasi.
2
juga baim dalam penetuan material yang akan digunakan pada jembatan dalam proses perencanaan.
1.2Rumusan Masalah
Sebagai tugas akhir penulis mencoba melakukan studi analisa jembatan rangka baja. Oleh karna itu penulis merumuskan permasalahannya sebagai berikut.
1. Bagaimana cara menganalisa konstruksi jembatan pada kondisi eksisting ? 2. Bagaimana cara menganalisa beban pada konstuksi jembatan dari segi
strukturnya ? 1.3Tujuan Masalah
Studi kasus ini dimaksudkan untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan serta kondisi dilapangan dari jembatan rangka baja soekarno hatta yang ditinjau dari beban strukturnya.
1. Mengetahui Kondisi beban eksisting yang bekerja pada konstruksi jembatan saat ini.
2. Merencanakan peningkatan kapasitas jembatan dengan kondisi beban sekarang. 1.4Batasan Masalah
Untuk mengarah pada lingkup pembahasan dan memperoleh hasil yang maksimal, maka dalam penysusunan tugas akhir ini penyusun membatasi hal sebagai berikut.
3
3. Metode analisa profil baja menggunakan teori LRFD, Perencanaan struktur baja untuk jembatan RSNI T-03-2005 dan pembebanan menggunakan RSNI T- 02-2005 gaya batang menggunakan STAAD PRO.
