PERENCANAAN JEMBATAN SUSPENSION PEJALAN KAKI MENGGUNAKAN MATERIAL BAMBU DENGAN BENTANG 60 METER

(1)

PERENCANAAN JEMBATAN SUSPENSION

PEJALAN KAKI MENGGUNAKAN MATERIAL

BAMBU DENGAN BENTANG 60 METER

PEDESTRIAN SUSPENSION BRIDGE DESIGN USING

BAMBOO AS MATERIAL WITH 60 METERS LENGTH

Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Konstruksi Sipil

OLEH :

Nama : Gina Suhandini Nama : Putri Aprilia

NIM : 101121043 NIM :101121055

JURUSAN TEKNIK SIPIL

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2013

(2)

(3)

PERENCANAAN JEMBATAN SUSPENSION

PEJALAN KAKI MENGGUNAKAN MATERIAL

BAMBU DENGAN BENTANG 60 METER

PEDESTRIAN SUSPENSION BRIDGE DESIGN USING

BAMBOO AS MATERIAL WITH 60 METERS LENGTH

Nama : Gina Suhandini Nama : Putri Aprilia

NIM : 101121043 NIM : 101121055

Tugas Akhir ini telah disidangkan pada tanggal 16 Juli 2013 dan sesuai dengan ketentuan.

Tim Penguji:

Ketua : Heri Kasyanto, ST., M.Eng

NIP. 19820428 2008121 00 6 : ... Anggota 1 : Sumargo, Ir., M.Sc., Ph.D

NIP. 19611212 1989101 001 : ... Anggota 2 : Ujang Ruslan, ST., MT

NIP. 19600326 1990121 00 1 : ...

(4)

iv

ABSTRAK

Jembatan merupakan suatu bagian dari jalan raya yang berfungsi untuk menghubungkan jalan yang terputus karena adanya rintangan seperti sungai, danau, lembah jurang dan lain sebagainya. Dengan melihat fungsi sarana yang cukup besar dan vital bagi kehidupan khususnya untuk menunjang perekonomian di daerah Jawa Barat. Maka dibangun jembatan suspension sebagai pendukung pengembangan jalan alternatif di daerah Cianjur dengan menggunakan material yang ramah lingkungan dan mudah dikerjakan oleh masyarakat setempat. Material tersebut salah satunya dari bambu laminasi.

Jembatan suspension yang direncanakan mempunyai bentang total jembatan 60 meter dengan bentang utama dan bentang tepi masing-masing adalah 36 meter dan 12 meter serta lebar jembatan 1,5 meter. Material yang menyusun lantai jembatan adalah bambu laminasi dengan gelagar memanjang balok tipe T dengan ukuran 50 x 30 cm dan gelagar melintang dengan ukuran 25 x 40 cm. Struktur pylon dari kayu mahoni kelas II yang terletak pada kedua tepi sungai.

Dalam perencanaan jembatan suspension ini dibantu dengan menggunakan program komputer MIDAS Civil (Modeling, Integrated Design & Analysis

Software) untuk menganalisa perilaku struktur utama secara keseluruhan. Hasil

dari perencanaan ini adalah didapatkan reaksi-reaksi, deformasi dan lendutan. Lendutan yang terjadi adalah 16 cm dan dinyatakan aman.

Kata kunci: Jembatan Suspension, Bambu laminasi

(5)

v

ABSTRACT

A bridge is a part of highways which has a function to connect the broken ways due to barriers such as rivers, lakes, valleys, etc. Looking at the functions of the facilities, it is quite vital for life and especially to support the economy in West Java. Therefore, the suspension bridge was built to support the development of alternative road in Cianjur. It used environmentally materials and has been done easily by local people. One of the materials is bamboo laminate.

The total span of the planned suspension bridge is 60 meters which has length 36 meters for the main span, 12 meter for both the side span, and width of 1.5 meters. The materials used in the deck of the bridge is bamboo laminate with stringer which has a T type with dimension 50 x 30 centimeters and cross beam which has a dimension 25 x 40 centimeters. Pylon structures is made from class II mahogany timber which is located on both banks of the river.

In the designing this suspension bridge, it also used MIDAS Civil (Modeling, Integrated Design & Analysis Software) computer program to analyze the whole performances of primary structure. The results of this design obtained reactions, deformation and deflection. The deflection occurence is 16 cm and it is safe.

Keywords: Suspension Bridge, Bamboo laminate

(6)

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT karena berkat rahmat-Nya lah Tugas Akhir ini dapat diselesaikan sesuai dengan tenggat waktu yang telah ditentukan.

Maksud penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan dalam menempuh Ujian Diploma III pada Jurusan Teknik Sipil, Politeknik Negeri Bandung.

Adapun Tugas Akhir penulis susun dengan judul :

“PERENCANAAN JEMBATAN SUSPENSION PEJALAN KAKI MENGGUNAKAN MATERIAL BAMBU DENGAN BENTANG 60 METER”.

Selama penulisan laporan Tugas Akhir ini penulis mendapatkan banyak bimbingan, petunjuk, dan arahan, serta bantuan yang tidak sedikit dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung sehingga penulisan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Untuk itu perkenankanlah penulis mengucapkan banyak terima kasih dan penghargaan yang setulus-tulusnya kepada :

1. Ir. Taufik Hamzah, MSA, MBA selaku ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negerti Bandung.

2. Bapak Ir. Sumargo. M.sc., Ph. D selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan masukan kepada penyusun pada saat penyusunan laporan Tugas Akhir.

3. Bapak Heri Kasyanto, ST., M.Eng selaku dosen penguji yang telah memberikan arahan dan masukan kepada penyusun pada saat penyusunan laporan Tugas Akhir.

4. Bapak Ujang Ruslan, ST., MT. selaku dosen penguji yang telah memberikan arahan dan masukan kepada penyusun pada saat penyusunan laporan Tugas Akhir.

5. Seluruh staf administrasi Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung yang telah membantu kami dalam proses pelaksanaan Tugas Akhir ini. 6. Pak Ebang dan Pak Ferdy (Maratama Cipta Mandiri) yang telah

mengajarkan sofware MIDAS kepada kami.

(7)

vii 7. KS3B yang telah memberi dukungan dengan segenap hati yang tulus

kepada kami.

Semoga Allah SWT berkenan memberikan balasannya yang setimpal atas segala amal baik dan jasa-jasa yang telah mereka berikan pada penulis.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu dengan kerendahan hati penulis mengharapkan kritik dan saran yang bermanfaat dan membangun, agar menambah pengetahuan dan kemampuan penulis dimasa yang akan datang. Semoga penulisan laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya. Amin.

Bandung, 16 Juli 2013 Penulis

(8)

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i HALAMAN PENGESAHAN ... ii ABSTRAK ... iv ABSTRAK ... v KATA PENGANTAR ... vi

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvi

DAFTAR ISTILAH ... xvii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Lokasi Pengamatan ... 2

1.3 Tujuan Studi ... 4

1.4 Ruang Lingkup Pembahasan ... 4

1.5 Rumusan Masalah ... 4

1.5 Sistematika Penulisan ... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6

2.1 Acuan Normatif ... 6

2.2 Jembatan ... 6

2.3 JembatanGantung ... 7

2.3.1 Kelebihan Jembatan Gantung ... 8

2.3.2 Kelemahan Jembatan Gantung ... 8

2.4 Komponen Jembatan Gantung ... 9

2.4.1 Lantai Jembatan (Deck) ... 10

2.4.2 Kabel ... 10

(9)

ix

2.4.3 Menara (Tower atau Pylon)... 11

2.4.4 Pondasi ... 12

2.4.4.1 Kriteria Perencanaan Pondasi ... 12

2.4.4.2 Perhitungan Daya Dukung ... 14

2.4.4.3 Tegangan Beton yang Diijinkan ... 15

2.4.4.4 Perhitungan Penurunan Tanah (Settlement) ... 15

2.4.4.5 Perhitungan Penulangan Pondasi ... 16

2.4.4.6 Asumsi Tebal Pile Cap ... 18

2.4.4.7 Penulangan Pile Cap ... 18

2.5 Bambu ... 19

2.5.1 Kelebihan Bambu ... 21

2.5.2 Kelemahan Bambu... 22

2.6 Pengguna Jembatan Pejalan Kaki ... 23

2.7 Desain Pembebanan ... 22

2.7.1 Beban Vertikal ... 25

2.7.2 Beban Horizontal ... 27

2.8 Analisa Penampang ... 30

2.8.1 Perencanaan Komponen Struktur Tarik ... 30

2.8.2 Perencanaan Komponen Struktur Tekan ... 35

2.8.3 Perencanaan Struktur Lentur ... 36

2.8.3.1 Momen Lentur ... 36

2.8.3.2 Geser Lentur ... 37

2.8.4 Kombinasi Beban Komponen Struktur ... 38

2.8.4.1 Kombinasi Komponen Tarik ... 38

2.8.4.2 Kombinasi Komponen Tekan ... 38

2.9 Lendutan ... 38

2.10 Sambungan ... 38

2.10.1 Sambungan Pasak/ Dowel ... 39

2.10.2 Tahanan Lateral Acuan ... 39

2.10.3 Geometrik Sambungan ... 42

(10)

x

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 46

3.1 Metodologi ... 46

3.2 Penjelasan Bagan Alir ... 47

3.2.1 Studi Literatur ... 47

3.2.2 Spesifikasi Jembatan Sispension ... 47

3.2.3 Desain ... 48

3.2.4 Evaluasi Desain Awal ... 48

3.2.5 Desain Akhir ... 49

3.2.6 Metoda Pelaksanaan ... 49

3.2.7 Rancangan Anggaran Biaya ... 49

3.2.8 Pembuatan Buku Pedoman ... 49

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN ... 50

4.1 Pemodelan ... 50

4.1.1 Geometrik Jembatan ... 50

4.1.2 Material Properties Jembatan ... 51

4.1.2.1 Bambu Laminasi ... 51

4.1.2.2 Kayu Mahoni ... 51

4.1.2.3 Kabel Sling (Wire Rope) ... 52

4.1.2.4 Beton K-300) ... 52 4.1.3 Pembebanan ... 52 4.1.3.1 Beban Mati ... 52 4.1.3.2 Beban Hidup ... 53 4.1.3.3 Beban Angin ... 53 4.1.3.4 Beban Gempa ... 53

4.2 Perhitungan Struktur Atas ... 54

4.2.1 Gelagar ... 54

4.2.1.1 Gelagar Memanjang ... 56

4.2.1.1.1 Analisa Struktur Tarik ... 56

4.2.1.1.2 Analisa Struktur Tekan ... 57

4.2.1.1.3 Analisa Momen Lentur ... 58

(11)

xi

4.2.1.1.4 Analisa Geser Lentur ... 59

4.2.1.1.5 Analisa Kombinasi Beban Lentur dan Aksial ... 60

4.2.1.2 Gelagar Melintang ... 61

4.2.2 Pylon ... 66

4.2.2.1 Pylon Utama ... 68

4.2.2.2 Pylon Trans ... 73

4.2.3 Kabel ... 78 4.2.3.1 Kabel Utama ... 78 4.2.3.2 Kabel Penggantung ... 79 4.2.5 Sambungan ... 79 4.2.5.1 Gelagar ... 80 4.2.5.2 Pylon ... 86

4.3 Perhitungan Struktur Bawah ... 90

(12)

xii

BAB V METODE PELAKSANAAN DAN RANCANGAN ANGGARAN

BIAYA (RAB) ... 100

5.1 Metode Pelaksanaan ... 100

5.2 Rancangan Anggaran Biaya (RAB) ... 108

BAB VI PENUTUP ... 109 6.1 Kesimpulan ... 109 6.2 Saran ... 110 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

(13)

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tahanan Ujung Dasar ... 14

Tabel 2.2 Nilai koefisien ... 16

Tabel 2.3 Asumsi Beban Hidup pada Jembatan Pejalan Kaki ... 26

Tabel 2.4 Kecepatan Angin Rencana ... 27

Tabel 2.5 Koefisien Geser Dasar ... 29

Tabel 2.6 Kombinasi Pembebanan ... 30

Tabel 2.7 Faktor Waktu (λ) ... 31

Tabel 2.8 Faktor Tahanan (φ) ... 32

Tabel 2.9 Nilai Kuat Acuan Bambu Laminasi ... 32

Tabel 2.10 Nilai Kuat Acuan (MPA) ... 33

Tabel 2.11 Faktor Koreksi Layan Basah (CM) ... 33

Tabel 2.12 Penggunaan Faktor Koreksi ... 34

Tabel 2.13 Faktor Koreksi Volume Laminasi Struktural (Cv) ... 37

Tabel 2.14 Penggunaan Faktor Koreksi Untuk Sambungan ... 42

Tabel 2.15 Jarak Tepi, Jarak Ujung dan Persyaratan Spasi Sambungan ... 44

Tabel 4.1 Gaya Tarik Pada Gelagar ... 80

Tabel 4.2 Moda Kelelehan Gelagar ... 83

Tabel 4.3 Gaya Tarik Pada Pylon ... 85

Tabel 4.4 Moda Kelelehan Pylon ... 88

Tabel 5.1 Elevasi Hanger dan Panjang Main Cable ... 104

Tabel 5.2 Rancangan Anggaran Biaya (RAB) ... 108

Tabel 6.1 Kesimpulan ... 109

(14)

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Warga Mencoba Melintasi Jembatan Ambruk ... 1

Gambar 1.2 Anak Sekolah Nekat Meniti Jembatan Rusak ... 2

Gambar 1.3 Peta Lokasi Pengamatan ... 3

Gambar 1.4 Jembatan Ambruk ... 3

Gambar 2.1 Potongan Memanjang Jembatan Suspension ... 9

Gambar 2.2 Potongan Melintang Jembatan Suspension ... 9

Gambar 2.3 Strand ... 11

Gambar 2.4 Rope ... 11

Gambar 2.5 End Bearing Pile ... 13

Gambar 2.6 Friction Pile ... 13

Gambar 2.7 Kondisi Pengangkatan Balok Precast ... 16

Gambar 2.8 Bidang Momen yang Terjadi ... 17

Gambar 2.9 Bambu Laminasi ... 20

Gambar 2.10 Lebar Standar Jembatan Pejalan Kaki ... 24

Gambar 2.11 Wilayah Gempa Indonesia ... 28

Gambar 2.12 Respon Spektra Zona 3 ...29

Gambar 2.13 Faktor Koreksi Pembagi Beban ...37

Gambar 2.14 Geometrik Sambungan Pasak ... 43

Gambar 3.1 Flow Chart Perencanaan Jembatan Suspension ... 47

Gambar 4.1 Geometrik Jembatan ... 50

Gambar 4.2 Pemodelan Jembatan Gantung ... 51

Gambar 4.3 Beban Terpusat ... 53

Gambar 4.4 Desain Gelagar ... 54

Gambar 5.1 Penentuan Lokasi Jembatan... 100

Gambar 5.2 Pondasi Pylon ... 101

Gambar 5.3 Pemasangan Pylon ... 101

Gambar 5.4 Blok Angkur Kabel Utama ... 102

Gambar 5.5 Pemasangan Kabel Utama ... 103

Gambar 5.6 Pemasangan Hanger ... 103

(15)

xv

Gambar 5.7 Nomor Elemen Kabel ... 104

Gambar 5.8 Pemasangan Gelagar Melintang ... 105

Gambar 5.9 Pemasangan Gelagar Memanjang ... 105

Gambar 5.10 Pemeriksaan Kelurusan Jembatan ... 106

Gambar 5.11 Pemasangan Tali Sandaran ... 106

Gambar 5.12 Pemeriksaan Akhir Jembatan ... 107

Gambar 5.13 Hasil Akhir Jembatan ... 107

(16)

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN I

I-1 Surat Permohonan Penentuan Pembimbing dan Topik Tugas Akhir I-2 Lembar Asistensi

LAMPIRAN II

II-1 Data Kabel Jembatan II-2 Data Tanah NSPT

II-3 Data Spesifikasi Tiang Pancang

LAMPIRAN III

III-1 Hasil Perhitungan Software MIDAS Civil III-2 Shop Drawing Jembatan Suspension

(17)

xvii DAFTAR ISTILAH

B

Bearing Layers Lapisan penumpu sebuah balok, atau panjang (atau luas) balok

yang berada pada penumpunya.

C

Cable Stayed Bridge Jembatan yang mempunyai kabel lurus yang di hubungkan

langsung dengan gelagar-gelagar lantai jembatan tanpa penggantung.

Crossbeam Gelagar melintang jembatan.

F

Friction Pile Suatu tiang pancang dukung yang sepenuhnya ditopang oleh

gesekan dengan tanah disekelilingnya.

H

Hanger Penggantung pada sebuah jembatan gantung atau tempat lain.

Horizontal Arah melintang dari suatu arah.

M

Main Cable Kabel utama dari sebuah jembatan gantung.

Material Properties Sifat-sifat dari suatu bahan atau material.

O

Over Design Kelebihan beban dari rancangan awal jembatan.

P

Pylon Menara sebuah jembatan gantung.

(18)

xviii

Pylon Trans Batang diagonal diantara menara jembatan yang berfungsi

sebagai bracing.

S

Side Span Bentang samping jembatan, jaraknya yaitu dari pylon sampai ke

tumpuan pada ujung jembatan.

Software Perangkat lunak.

Strand Sejumlah kawat yang diikat bersama-sama dengan cara dipilin.

Stringer Sebuah batang horisontal panjang yang mengikat bersama

bagian kepala jembatan.

Suspension Bridge Jembatan Gantung, sebuah jembatan gantung dari tali, rantai,

kabel, atau baja jepit atau batang besi yang melintasi bagian atas menara pada setiap tumpukannya.

Substructure Bagian bawah dari setiap struktur jembatan.

W

Wire Rope Tali kawat baja.

(19)

DAFTAR PUSTAKA

Agnesty, Sindy. 2012. Bambu Lapis Sebagai Alternatif Material Rangka

Kuda-Kuda Ramah Lingkungan. Bandung: Politeknik Negeri Bandung.

Amarta Karya. 1998. Pedoman Pemasangan Jembatan Gantung Tipe 120

M.

Awaludin, Ali. 2005. Dasar-Dasar Perencanaan Sambungan

Kayu.Yogyakarta: Biro Penerbit KMTS FT UGM.

Dennis, Ron. 2004. A Manual for Construction at Community and District

Level. Geneva: International Labour Office.

Masdar,Astuti, Morisco dan Prayitno.TT. Pengaruh Posisi Sambungan

Terhadap Keruntuhan Lentur Balok Bambu Laminasi Horisontal. Yogyakarta:

Penelitian Jurusan Teknik Sipil UGM.

Nehil, Tom, et.al. 2010. Standard for Design of Timber Frame Structures

and Commentary. Becket,MA 01223: Timber Frame Engineering Council.

Rahardjo, Paulus P. 2005. Manual Pondasi Tiang. Bandung: Geotechnical Engineering Center.

RSNI T-02-2003. Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu Indonesia. RSNI T-02-2005. Pembebanan Untuk Jembatan.

Shouman, M. 2010. Rekayasa Pondasi II. Bandung.Politeknik Negeri Bandung.

Waring, Ben, Eryk Anderson, et al. 2009. The Soloy Bridge Project. Los Agua Ninos: Civil and Environmental Engineering Departement.

______.2009.”Jembatan Gantung.” 26 April. http://mydipblog.blogspot.com/2009/04/jembatan-gantung.html.

(20)

_______. 2011. Design Manual for Low Volume Roads Trail Bridges

Manual – Part F. Ethiopia: Ethiopian Roads Authority.

______.TT.”MODUL 13 – UNIVERSITAS MERCU BUANA.” ... http://kk.mercubuana.ac.id/files/1046-13-484920399406.doc.

______.TT. Standar Bangunan Atas Jembatan Gantung Kendaraan. Direktorat Jenderal Bina Marga.