PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN KOMPOSIT DESA TEGAL GUBUG BLOK REMBES KABUPATEN CIREBON.

(1)

IQBAL ZAFAR ALJUFRI, 2013

PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN KOMPOSIT DESA TEGALGUBUG BLOK REMBES KABUPATEN CIREBON

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN

KOMPOSIT DESA TEGALGUBUG BLOK REMBES

KABUPATEN CIREBON

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menempuh Ujian Akhir Program Studi Diploma III Teknik Sipil

Universitas Pendidikan Indonesia

Disusun Oleh:

IQBAL ZAFAR ALJUFRI

0902222

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

(2)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu HALAMAN PENGESAHAN

Judul Tugas Akhir :

PERENCANAAN ULANG STRUKTUR ATAS JEMBATAN KOMPOSIT

DESA TEGALGUBUG BLOK REMBES

KABUPATEN CIREBON

Disusun oleh :

IQBAL ZAFAR ALJUFRI

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH PEMBIMBING :

Dosen Pembimbing I,

Drs. Sudjani, M.Pd NIP. 19630628 198803 1 002

Mengetahui,

Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Sipil Ketua Program Studi D3 Teknik Sipil

(3)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu PERNYATAAN

Saya menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul “Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan Komposit Desa Tegalgubug Blok Rembes Kabupaten Cirebon” ini

sepenuhnya karya saya sendiri. Tidak ada bagian didalamnya yang merupakan plagiat dari karya orang lain dan saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang tidak sesuai dengan etika keilmuan yang berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas pernyataan ini, Saya siap menanggung resiko / sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini.

Bandung, Oktober 2012

Pembuat pernyataan,

(4)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu ABSTRACT

Design structure of Tegalgubug bridge here was explained about the prosess design composite especially using steel IWF profil as main structure. First, we explained about background why this type elected, than focus on formula to get the target to planning and design till got the solution, and explained about the benefit if the bridge was built. Here was explained about the guidance was used to design this bridge like BMS 1992 and RSNI-T- 02-2005,

Composite Construction is a composite beam system which often we meet. In this case, become militant is part of which is put down first time, later then concrete around of Shear Connector above steel beam. Existence of Shear Connector the cause log become militant and concrete of him work monolithly. Is thereby formed by section of steel as part of tension, and concrete compress.

Based on existing data, will be built 44 meters leght, and bridge roadway width was 3,5 meters just with 1 traffic lanes, each is 3,5 meter. First step should be done was planning upper structure consist of slabs which form the roadway of a bridge and sidewalks, longitudinal and tranversal beam, than planned main structure was arch structure. Program analyse used manually. It was done after known the load was happenned at the construction. Than we would know about the force in main structure and sub structure, don’t forget to control the structure like stell tension, stell buckling, etc. After that, we could design its extention. The final step, we planed bearing dimension, under structure, and foundation. For the bearing used Elastomeric Bearing Pad.

(5)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu ABSTRAK

Pada perencanaan jembatan composit dalam tugas akhir ini dijelaskan perihal uraian proses perencanaan jembatan composit khususnya yang menggunakan gelagar IWF sebagai pemikul utamanya. Pada proses pendahuluan, diawali dengan penjelasan mengenai latar belakang pemilihan tipe jembatan, perumusan permasalahannya, tujuan perencanaan, batasan masalah hingga manfaat dari dibangunnya jembatan tersebut. Kemudian, dijelaskan perihal dasar-dasar perencanaan dengan pedoman yang digunakan yaitu BMS 1992,

Konstruksi Komposit merupakan sistem balok komposit seperti yang sering kita jumpai. Dalam hal ini, baja adalah bagian yang di-letakkan pertama kali, kemudian beton dicor disekitar penghubung geser shearconnector diatas balok baja. Adanya penghubung geser tersebut menyebabkan balok baja dan beton diatasnya bekerja secara integral. Dengan demikian terbentuklah penampang dengan baja sebagai bagian yang mengalami tarik, dan beton yang mengalami tekan

Dari data yang ada, direncanakan bentang total jembatan sebesar 44 m dengan 1 lajur kendaraan selebar 3,5 m. Tahap awal perencanaan adalah perencanaan bangunan atas yang terdiri dari lantai kendaraan dan trotoar, gelagar memanjang dan gelagar melintang (diafragma), kemudian konstruksi pemikul utama. Analisa dengan menggunakan manual dilakukan setelah dketahui beban – beban yang bekerja pada konstruksi tersebut untuk mendapatkan gaya – gaya dalam yang bekerja, khususnya untuk konstruksi pemikul utama dan konstruksi sekundernya. Setelah gaya – gaya tersebut diketahui besarnya maka dilakukan perhitungan kontrol tegangan dan perhitungan sambungan. Selanjutnya, dilakukan perencanaan perletakan, bangunan bawah dan pondasi. Untuk perletakan jembatan menggunakan Elastomeric Bearing Pad.

(6)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN i

HALAMAN PERNYATAAN ii

ABSTRAK iii

KATA PENGANTAR iv

DAFTAR ISI vii

DAFTAR TABEL xiii

DAFTAR GAMBAR xiv

DAFTAR LAMPIRAN xvii

DAFTAR LAMBANG, NOTASI, DAN SINGKATAN xviii

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang Penulisan 1

1.1.1 Data Proyek 4

1.1.2 Lokasi Proyek 4

1.2. Rumusan Masalah 5

1.3. Batasan Masalah 6

1.4. Metode Penulisan 7

1.5. Tujuan dan Manfaat Penulisan 7

1.5.1 Tujuan penulisan 7

1.5.2 Manfaat penulisan 8

1.6. Sistematika Penulisan 8

BAB II KAJIAN PUSTAKA 10

(7)

2.2 Keuntungan Memakai Material Besi/ Baja Daripada Beton 12 2.3 Kelemahan memakai material besi/ baja daripada beton 14 2.4 Tahapan Pelaksanaan Jembatan Komposit 14

2.5 Bagian-bagian Jembatan 15

2.5.1 Konstruksi bangunan atas (Superstructures) 15 2.5.2 Konstruksi bangunan bawah (Substructures) 16 2.5.3 Bagian-bagian pelengkap sub struktur 16

2.6 Kelas Jembatan 16

2.7 Macam-macam Konstruksi Jembatan 17

2.7.1 Menurut bahan yang digunakannya 17

2.7.2 Menurut sifatnya 17

2.7.3 Menurut bentuk pelayanan dan lama pemakaian 17

2.7.4 Menurut fungsinya 17

2.7.5 Menurut panjang bentang 18

2.7.6 Menurut bentuknya 18

2.8 Jenis – Jenis Jembatan 18

2.8.1 Jembatan Kayu 19

2.8.2 Jembatan Pasangan Batu dan Bata 19 2.8.3 Jembatan Beton Bertulang dan Beton Prategang. 20

2.8.4 Jembatan Baja 20

2.8.5 Jembatan Komposit 21

2.9 Tahap Studi Kelayakan 33

(8)

2.10.1 Survei Lapangan 34

2.10.2 Survei Laboraturium 35

2.11 Tahap Perencanaan 37

2.12 Tinjauan Teknik 37

2.12.1 Bangunan Atas (Upper Structure) 38 2.12.2 Bangunan Bawah ( Sub Structure ) 39

2.13 Sistem Struktur 40

2.14 Aspek Konstruksi 41

BAB III METODE PERENCANAAN 44

3.1 Data Proyek 44

3.2 Lokasi Proyek 44

3.3 Beban lalu lintas 45

3.3.1 Lajur lalu lintas rencana 46

3.4 Pembebanan Jembatan 46

3.4.1 Beban Primer 47

3.4.2 Beban Sekunder 50

3.4.3 Beban Khusus 53

3.4.4 Kombinasi Pembebanan 54

3.4.5 Spesifikasi Konstruksi. 56

3.5 Sandaran 59

3.6 Pelat Lantai 59

3.7 Perkerasan Jalan 60

(9)

3.9 Gelagar Melintang 61

3.9.1 Kondisi Pre Komposit 62

3.9.2 Kondisi Post Komposit 62

3.10 Sifat-Sifat Penampang Balok Komposit 64

3.10.1 Lebar efektif 64

3.10.2 Sifat – Sifat Penampang 65

3.10.3 Analisa Tegangan Penampang Komposit 69 3.10.4 Penghubung Geser (Shear Connector) 72

3.10.5 Bantalan Elastomer 76

3.11 Spesifikasi bahan 82

3.11.1 Batu 82

3.11.2 Adonan 82

3.11.3 Beton 82

3.12 Persyaratan perencanaan campuran beton

(berdasarkan berat) 85

3.13 Baja Tulangan Untuk Beton 86

3.14 Persyaratan Teknis Material Jembatan Bangunan Atas 88 3.15 Persyaratan Teknis Beton plat lantai Kendaraan 89

3.16 Persyaratan teknis alat penyambung 89

3.16.1 Alat penyambung plat baja 89

3.16.2 Alat penyambung baut 90

3.16.3 Alat penyambung las 91

(10)

3.18 Persyaratan Tekis Perletakan 92

BAB IV PERHITUNGAN BANGUNAN ATAS 93

4.1 Data Perhitungan 93

4.2 Penempatan Lebar Jembatan 93

4.3 Perhitungan Pipa dan Tiang Sandaran. 94

4.3.1 Perhitungan Pipa Sandaran 94

4.3.2 Perhitungan Tiang Sandaran 97

4.4 Perhitungan Plat Lantai Jembatan 103

4.4.1 Data Teknis 103

4.4.2 Perhitungan Beban 103

4.4.3 Perhitungan Tulangan Plat Lantai 108 4.5 Perhitungan Gelagar Memanjang ( 20 meter ) 111

4.5.1. Dimensi Gelagar Memanjang 111

4.5.2 Tinjauan terhadap Penampang Composite 113 4.5.3 Jarak Garis Netral Balok Composite 114

4.5.4 Muatan Gelagar Memanjang 116

4.6 Perhitungan Gelagar Memanjang ( 16 meter ) 121

4.6.1. Dimensi Gelagar Memanjang 121

4.7 Perhitungan Gelagar Memanjang ( 8 meter ) 130

(11)

4.8 Perhitungan Diafragma (Perkakuan) 140

4.8.1 Mendimensi Diafragma (Perkakuan) 140 4.8.2 Sambungan Gelagar memanjang dengan Diafragma 142 4.8.3 Perhitungan Sambungan Gelagar 143

4.9 Shear Connector 147

4.9.1 Rencana Penghubung Geser 147

4.9.2 Menghitung kekuatan shear connector 148 4.9.3 Menghitung jarak dan jumlah angkur 149

4.10 Perencanaan Bearings 150

4.10.1 CPU Elastomeric Bearings 151

4.10.2 Bearing Pad / Strip 152

4.11 Mendimensi Angkur 153

BAB V PENUTUP 154

5.1 KESIMPULAN 154

5.2 SARAN 156

DAFTAR PUSTAKA 157

(12)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR TABEL

Tabel :

2.1 Kelas Jembatan 17

3.1 Jumlah lajur lalu lintas rencana 46

3.2 Koefisien Aliran (k) 54

3.3 Kombinasi Pembebanan dan Gaya 54

3.4 Berat isi untuk beban mati [ kN/m³ ] 57

3.5 Mutu Beton K-350 dan Tegangan yang diijinkan 58 3.6 Tegangan –tegangan baja beton yang diijinkan ( PBI 71 hal. 103 ) 58 3.7 Nilai Ratio Modulus n Untuk Perencanaan Praktis 66

3.8 Tahapan Pembebanan Konstruksi Komposit 70

3.9 Tegangan-Tegangan Beton yang Diizinkan 72

3.10 Sifat-sifat karet (Revisi SNI 03-3967-2002) 78

3.11 Toleransi dimensi bantalan 81

3.12 Klasifikasi Beton 85

3.13 Perbandingan (proporsi) Desain campuran Beton

(Berdasarkan Berat) 86

3.14 Tegangan leleh baja 87

4.1 Ukuran diameter baut 142

(13)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR GAMBAR

Gambar :

1.1 Lokasi Proyek 5

2.1 Jembatan Kayu 19

2.2 Jembatan Pasangan Batu Bata 20

2.3 Jembatan Beton Bertulang 20

2.4 Jembatan Baja 21

2.5 Jembatan Jalan Raya 22

2.6 Jembatan Penyeberangan 22

2.7 Jembatan Kereta Api 23

2.8 Jembatan Darurat 23

2.9 Jembatan Lengkung 24

2.10 Jembatan Gelagar 25

2.11 Jembatan Gantung dan Cable Stayed 26

2.12 Jembatan Gantung 29

2.13 Jembatan Rangka 30

2.14 Jembatan Box Girder 32

3.1 Lokasi Proyek 45

3.2 Distribusi Beban 48

3.3 Beban “ D “ 48

3.4 Sandaran pada Jembatan Rangka Baja 59

3.5 Model-model Penampang Balok Komposit 63

(14)

3.7 Garis Netral Komposit di Daerah Profil Baja 67 3.8 Garis Netral Komposit di Daerah Slab Beton 68 3. 9. Diagram Tegangan Lentur Gelagar Komposit Kondisi Elastis 71

3.10 Jarak Penempatan Shear Connector 76

4.1 Potongan memanjang dan detail pipa Tiang Sandaran 95

4.2 Rencana Tiang Sandaran 97

4.3 Beban Rencana Tiang Sandaran 98

4.4 Detail Penulangan Sanadaran 100

4.5 Perencanaan Penulangan Tiang Sandaran 102

4.6 Pelat yang menumpu pada 2 tepi yang sejajar yang memikul beban

terpusat 104

4.7 Penyaluran Beban Oleh Roda 105

4.8 Pembebanan Sementara pada Kendaraan 107

4.9 Penulangan Plat Lantai 111

4.10 Profil IWF 600 x 300 112

4.11 Sketsa Potongan Jembatan 113

4.12 Jarak garis netral gelagar dan momen inersia 114

4.13 Profil IWF 500 x 200 122

4.15 Jarak garis netral gelagar dan momen inersia 123

4.16 Profil IWF 300 x 150 131

(15)

4.19 Beban Gaya Lintang P1 140

4.20 Beban gaya lintang P2 141

4.21 Profil IWF 350.175.6.9 141

4.22 Jarak penempatan baut 142

4.23 Sambungan Gelagar memanjang dengan Diafragma 143

4.24 Gaya Lintang untuk sambungan gelagar 144

4.25 Sambungan Badan Dengan Baut 146

4.26 Shear Connector 149

4.27 Penempatan Shear Connector 151

4.28 Bearing pad dan elastomeric bearing 151

(16)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR LAMPIRAN

I. Lembar Asistensi

II. Surat Pengajuan Pembimbing Tugas Akhir III. Gambar Hasil Perencanaan

(17)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR LAMBANG, NOTASI, dan SINGKATAN

DAFTAR NOTASI :

AS = Luas tulangan beton (cm2)

ASmin = Luas tulangan beton minimum (cm2) Bw = Lebar badan (mm)

Ec = Modulus elastisitas beton (MPa)

Es = Modulus elastisitas batang prategang (MPa) f’c = Kuat tekan beton yang ditetapkan (MPa)

fc = Mutu beton yang ditetapkan MPa) fy = Mutu baja yang ditetapkan (MPa)

I = Momen Inersia yang menahan beban terfaktor (cm4) Wa = Momen tahanan sisi atas (m3)

Wb = Momen tahanan sisi bawah (m3) K = koefisien kejut

L = panjang bentang dalam meter M = momen (kg)

D = Gaya Lintang (kg) W = momen Tahanan (kg) N = modulus ratio

’ = Tegangan izin (kg/cm2)

= Tegangan geser (kg/cm2)

(18)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Penulisan

Pembangunan sarana transportasi mempunyai peranan penting dalam perkembangan sumber daya manusia saat ini sebab disadari makin meningkatnya jumlah pemakai jalan yang akan menggunakan sarana tersebut. Salah satunya sarana transportasi yang akan saya bahas kali ini adalah jembatan.

Jembatan sebagai sarana transportasi mempunyai peranan bagi kelancaran pergerakan lalu lintas. Dimana fungsi jembatan adalah menghubungkan rute atau lintasan transportasi yang terpisah baik oleh sungai, rawa, danau, selat, saluran, jalan raya, jalan kereta api dan perlintasan lainnya.

Pada mulanya jembatan hanya dipakai untuk menghubungkan dua tempat terpisah dengan jarak yang relatif pendek. Seiring dengan perkembangannya, jembatan dapat dipakai untuk menghubungkan tempat terpisah pada jarak yang berjauhan bahkan sampai menyeberangi laut. Dengan semakin meningkatnya teknologi dan fasilitas pendukung seperti komputer, bentangan bukan merupakan kendala lagi.

(19)

pentingnya peranan jembatan bagi kehidupan manusia, maka harus ditinjau kelayakan konstruksi jembatan tersebut, dalam hubungannya dengan klasifikasi jembatan sesuai dengan tingkat pelayanan dan kemampuannya dalam menerima beban. Dalam kaitannya dengan keselamatan, maka perlu diperhatikan juga tingkat keamanan dan kenyamanan dalam pemakaian jembatan tersebut. Apakah masih layak untuk digunakan atau harus mengadakan perbaikan hingga penggantian.

Jembatan adalah suatu bangunan pelengkap jalan yang berfungsi untuk menghubungkan ruas jalan yang terputus karena suatu rintangan. Rintangan tersebut dapat disebabkan karena faktor alam (seperti : sungai, lembah, rawa, danau dan sebagainya) ataupun karena buatan manusia. Jembatan juga merupakan suatu sistem transportasi nasional yang memiliki peranan penting dalam mendukung bidang ekonomi, sosial, budaya, dan lingkungan, yang dikembangkan melalui pendekatan serta pengembangan wilayah agar tercapai keseimbangan dalam pemerataan serta pembangunan antar daerah. Fakta tersebut terlihat dari banyaknya kebutuhan masyarakat yang harus dapat dipenuhi oleh tenaga ahli jembatan dengan segala daya kreatifitasnya yang digabungkan melalui pendekatan ekonomis agar semuanya dapat terealisasi dengan baik. Oleh karena itu, jembatan komposit lebih ekonomis dan kompetitif daripada jembatan dengan material lain dalam hal pembiayaannya.

(20)

Kejuruan Universitas Pendidikan Indonesia, mewajibkan setiap mahasiswa untuk menyelesaikan tugas akhir sebagai syarat untuk mengikuti ujian wawancara. Oleh sebab itu penulis membuat tugas akhir dengan judul.

“Perencanaan Ulang Struktur Atas Jembatan Tegal Gubug Kidul Blok

Rembes sepanjang 44 meter dan lebar 3.5 meter”.

Jembatan Tegal Gubug Kidul Blok Rembes merupakan jembatan alternatif penghubung antara jalan Tegal Gubug blok Rembes menuju Gegesik Kulon yang akan dibangun guna memperlancar arus transportasi, khususnya orang-orang di desa itu sendiri yang ingin menuju desa lain tanpa harus putar jauh. Jembatan ini sebenarnya telah ada, namun kondisi jembatan tidak layak untuk dilalui kendaraan. Plat lantai dan gelagar balok pada jembatan ini telah rusak yang disebabkan karena terjadinya penurunan serta pecahnya pilar akibat banjir. Jembatan ini dibangun dalam kondisi eksisting merupakan lahan berada dekat pemukiman penduduk sehingga perlu adanya sosialisasi penduduk.

(21)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 1.1.1 Data Proyek :

1) Pemilik Proyek : Dinas PU Bina Marga Kabupaten Cirebon, Jawa Barat

2) Nama Proyek : Peningkatan Jembatan Tegal Gubug Kidul Blok Rembes

3) Lokasi Proyek : Terletak di desa Tegal Gubug Kidul Blok Rembes.

4) Bangunan Atas : Struktur baja IWF dan beton bertulang. 5) Bangunan Bawah : Pondasi Tiang Pancang

1.1.2 Lokasi Proyek

(22)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 1.1 Lokasi Proyek

1.2. Rumusan Masalah

Dari uraian di atas, dilakukan penelitian tentang Peningkatan Jembatan Tegal Gubug Kidul Blok Rembes sepanjang 44 meter dan lebar 3.5 meter. Dalam tugas proyek akhir ini, membahas tentang peningkatan Jembatan Tegal Gubug ini, dilaksanakan pembangunannya oleh Dinas Bina Marga Kabupaten Cirebon.

(23)

pengguna jalan. Rumusan masalah diatas akan dijabarkan menjadi beberapa perencanaan struktur jembatan, meliputi :

1) Bagaimana prosedur perencanaan bangunan atas jembatan. .

2) Berapa hasil perhitungan struktur yang dititik beratkan pada perencanaan dimensi, analisis struktur beserta kontrolnya diakhiri dengan bagaimana bentuk gambar teknis.

1.3. Batasan Masalah

Agar permasalahan yang dibahas tidak terlalu luas, maka dibuat batasan-batasan permasalahan sebagai berikut :

1). Bentang Jembatan 44 meter dan lebar 3.5 meter.

2). Perhitungan hanya struktur bangunan atas jembatan pada Proyek Peningkatan Jembatan Tegal Gubug Kidul Blok Rembes.

Masalah – masalah khusus yang diuraikan pada tiap pokok tersebut meliputi : 1) Bagaimana prosedur perencanaan dan perhitungan bangunan atas

jembatan yang meliputi :

 Perencanaan tiang sandaran

 Perencanaan dimensi, pembebanan, dan penulangan pelat lantai

kendaraan.

 Perencanaan dimensi, pembebanan, dan penulangan gelagar dengan

sistem baja IWF.

(24)

2) Berapa hasil perhitungan struktur jembatan yang dititik beratkan pada perencanaan dimensi, analisis struktur beserta kontrolnya dan bagaimana bentuk gambar teknis.

1.4. Metode Penulisan

Dalam penulisan ini metode penulisan berdasarkan atas : 1) Observasi Lapangan

Dalam observasi ini digunakan untuk memperoleh data yang berhubungan dengan analisa yang dibahas.

2) Metode Pepustakaan

Digunakan untuk mendapatkan acuan dari buku-buku referensi. 3) Metode Bimbingan

Dilakukan dengan dosen mengenai masalah yang dibahas untuk mendapatkan petunjuk dalam pembuatan Tugas Akhir.

1.5. Tujuan dan Manfaat Penulisan

1.5.1 Tujuan penulisan

Secara akademis penulisan tugas akhir ini mempunyai tujuan :

1) Untuk melengkapi syarat akhir pada Program Diploma III Fakultas Pendidikan Teknik dan Kejuruan Prodi D3 Teknik Sipil, Universitas Pendidikan Indonesia Bandung.

(25)

3) Melatih dan meningkatkan kreativitas dan kemampuan mengembangkan gagasan.

4) Sebagai latihan dan langkah awal untuk merencanakan konstruksi-konstruksi sipil yang lain.

1.5.2 Manfaat penulisan

Dalam penyusunan tugas akhir ini, mahasiswa diharapkan mampu dan kreatif dalam menyusun tugas akhir. Penyusunan tugas akhir ini sangat bermanfaat bagi mahasiswa, institusi, serta instansi terkait dikarenakan tugas akhir ini diharapkan mampu menyajikan karya yang orisinil dalam merencanakan ulang suatu proyek yang telah dikerjakan. Manfaat yang dapat diambil adalah:

1) Untuk dijadikan sebagai proyek akhir yang menjadi syarat kelulusan.

2) Sebagai suatu aplikasi dari keseluruhan ilmu yang telah dipelajari selama proses kuliah.

3) Dapat mengetahui proses perencanaan yang terjadi dalam suatu proyek.

4) Mendapat ilmu tambahan, khususnya dibidang teknik sipil. 5) Sebagai proses pembelajaran bagi mahasiswa.

(26)

Penyusunan laporan Tugas Akhir ini dibagi menjadi delapan bab dengan sistematika sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini berisi tentang tinjauan umum, latar belakang, maksud dan tujuan, lokasi proyek, metode penyusunan, dan sistematika penulisan.

BAB II : KAJIAN PUSTAKA

Bab ini akan membahas mengenai penjelasan, tahapan-tahapan perencanaan secara berurutan yang terdiri dari persiapan, pengumpulan data, analisa dan pengolahan data, pemecahan masalah, penggambaran detail.

BAB III : METODE PERENCANAAN

Berisi tentang tahapan-tahapan perencanaan yang terdiri dari persiapan, pengumpulan data, analisa dan pengolahan data, dan pemecahan masalah.

BAB IV : PERHITUNGAN STRUKTUR ATAS

(27)

(28)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB III

METODE PERENCANAAN

Secara garis besar konstruksi jembatan terdiri dari dua komponen utama yaitu bangunan atas (super structure/upper structure) dan bangunan bawah (sub structure). Bangunan atas merupakan bagian jembatan yang menerima langsung

beban dari orang dan kendaraan yang melewatinya. Bangunan atas terdiri dari komponen utama yaitu lantai jembatan, rangka utama, gelagar melintang, gelagar memanjang, diafragma, pertambatan, dan perletakan/andas. Selain itu juga terdapat komponen penunjang pada bangunan atas yaitu perlengkapan sambungan, ralling, pagar jembatan, drainase, dan penerangan. Bangunan bawah merupakan bagian jembatan yang menerima beban dari bangunan atas ditambah tekanan tanah dan gaya tumbukan dari perlintasan di bawah jembatan. Bangunan bawah meliputi pilar jembatan (pier), pangkal jembatan (abutment), dan pondasi. 3.1 Data Proyek :

1). Pemilik Proyek : Dinas PU Bina Marga Kabupaten Cirebon, Jawa Barat 2). Nama Proyek : Peningkatan Jembatan Tegal Gubug Kidul Blok Rembes 3). Lokasi Proyek : Terletak di desa Tegal Gubug Kidul Blok Rembes. 4). Bangunan Atas : Struktur baja IWF dan beton bertulang.

5). Bangunan Bawah : Pondasi Tiang Pancang 3.2 Lokasi Proyek

(29)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.1 Lokasi Proyek 3.3 Beban lalu lintas

(30)

pembebanan yang dimaksud sebagai simulasi pengaruh roda kendaraan berat. Hanya satu truk "T" diterapkan per lajur lalu lintas rencana. Secara umum, beban "D" akan menjadi beban penentu dalam perhitungan jembatan yang mempunyai bentang sedang sampai panjang, sedangkan beban "T" digunakan untuk bentang pendek dan lantai kendaraan.

3.3.1 Lajur lalu lintas rencana

Lajur lalu lintas Rencana harus mempunyai lebar 2,75 m. Jumlah maksimum lajur lalu lintas yang digunakan untuk berbagai lebar jembatan bisa dilihat dalam Tabel 11.

Lajur lalu lintas rencana harus disusun sejajar dengan sumbu memanjang jembatan.

Tabel 3.1 Jumlah lajur lalu lintas rencana

Sumber : RSNI T 02 2005, hal 17

3.4 Pembebanan Jembatan

(31)

beban dan gaya–gaya untuk perhitungan tegangan – tegangan yang terjadi pada setiap bagian – bagian jembatan jalan raya. Penggunaan pedoman dimaksudkan untuk mencapai perencanaan ekonomis sesuai dengan kondisi setempat, tingkat keperluan, kemampuan pelaksanaan dan syarat teknis lainnya, sehingga proses perencanaan menjadi efektif.

Beban – beban yang bekerja pada suatu jembatan berdasarkan Standar Pembebanan untuk Jembatan (RSNI-T-02-2005) antara lain :

3.4.1 Beban Primer

Beban primer adalah beban yang merupakan beban utama dalam perhitungan tegangan pada setiap perencanaan jembatan.

1). Beban Mati

Beban mati adalah semua beban yang berasal dari berat sendiri jembatan atau bagian jemabatan yang ditinjau, termasuk segala unsur tambahan yang dianggap merupakan satu kesatuan tetap dengannya.

2). Beban Hidup

Beban hidup adalah semua beban yang berasal dari berat kendaraan – kendaraan bergerak / lalu lintas / atau pejalan kaki yang dianggap bekerja pada jembatan. Beban hidup pada jembatan yang harus ditinjau

dinyatakan dalam dua macam, yaitu beban “ T “ yang merupakan beban

(32)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.2 Distribusi Beban

 Beban “ T “

Beban “ T “ adalah beban yang merupakan kendaraan truck yang

mempunyai beban roda ganda ( dual wheel load ) sebesar 10 ton

 Beban “ D “

Untuk perhitungan kekuatan gelagar harus digunakan beban “ D “.

Beban “ D “ atau beban lajur adalah susunan beban pada setiap jalur

lalu lintas yang terdiri dari beban terbagi rata sebesar “ q “ ton per

meter panjang perjalur, dan beban garis “ P “ ton per jalur lalu lintas

tersebut. Beban “ D “ adalah seperti tertera pada gambar 2.1 berikut :

Beban Terbagi Rata q ( t/m )

(33)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Besar q ditentukan sebagai berikut :

q = 2,2 t/m' ...untuk L< 30 m q = 2,2 t/m' - 1,1/60 x(L - 30) t/m'...untuk 30m < L< 60 m q = 1.1 (1 + 30/L) t/m' ... untuk L > 60 m dimana :

L = panjang dalam meter

Ketentuan penggunaan beban "D" dalam arah melintang jembatan adalah sebagai berikut :

 Untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan sama atau lebih kecil

dari 5,5 meter, beban "D" sepenuhnya (100%) harus dibebankan pada seluruh lebar jembatan.

 Untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan lebih besar dari 5,50

meter, beban "D" sepenuhnya (100%) dibebankan ada lebar jalur 5,50 meter sedang lebar selebihnya dibebani hanya separuh beban "D" (50%).

 Beban pada Trotoar, Kerb dan Sandaran, konstrukasi trotoar harus

(34)

yang bersangkutan atau pada tinggi 25 cm di atas permukaan lantai kendaraan apabila kerb yang bersangkutan lebih tinggi dari 25 cm.

 Tiang-tiang sandaran pada setiap tepi trotoar harus diperhitungkan

untuk dapat menahan beban horizontal sebesar 100 kg/m', yang bekerja pada tinggi 90 cm di atas lantai trotoar.

3). Beban Kejut

Untuk memperhitungkan pengaruh-pengaruh getaran-getaran dan pengaruh -pengaruh dinamis lainnya, tegangan-tegangan akibat beban garis "P" harus dikalikan dengan koefisien kejut yang akan memberikan hasil maksimum, sedangkan beban merata "q" dan beban "T" tidak dikalikan dengan koefisien kejut. Koefisien kejut ditentukan dengan rumus :

K = 1+20/(50+L) Dimana

K = koefisien kejut

L = panjang bentang dalam meter

Koefisien kejut tidak diperhitungkan terhadap bangunan bawah apabila bangunan bawah dan bangunan atas tidak merupakan satu kesatuan. 3.4.2 Beban Sekunder

(35)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 1). Beban Angin

Pengaruh beban angin sebesar 150 kg/m2 pada jembatan ditinjau berdasarkan bekerjanya beban angin horisomtal terbagi rata pada bidang vertikal jembatan, dalam arah tegak lurus sumbu memanjang jembatan. Jumlah luas bidang vertikal bangunan atas jembatan yang dianggap terkena oleh angin ditetapkan sebesar suatu prosentase tertentu terhadap luas bagian-bagian sisi jembatan dan luas bidang vertikal beban hidup. Bidang vertikal beban hidup ditetapkan sebagai suatu permukaan bidang vertikal yang mempunyai tinggi menerus sebesar 2 (dua) meter diatas lantai kendaraan.

Dalam menghitung jumlah luas bagian-bagian sisi jembatan yang terkena angin dapat digunakan ketentuan sebagai berikut :

 Untuk jembatan gelagar penuh diambil sebesar 100% luaas bidang

sisi jembatan yang langsung terkena angin, ditambah 50% luas bidang sisi lainnya.

 Untuk jembatan rangka diambil sebesar 30% luas bidang sisi

jembatan yang langsung terkena angin, ditambah 15% luas bidang sisi-sisi lainnya.

2). Gaya akibat Perbedaan Suhu.

(36)

perkembangan suhu setempat. Untuk bangunan baja perbedaan suhu maksimum sampai minimum adalah 30°C sedangkan perbedaan suhu antara bagian-bagian jembatan adalah 15°C.

3). Gaya Rem

Pengaruh gaya-gaya dalam arah memanjang jembatan akibat gaya rem harus ditinjau. Pengaruh ini diperhitungkan senilai dengan pengaruh gaya rem sebesar 5% dari beban"D" tanpa koefisien kejut yang memenuhi semua jalur lalu lintas yang ada, dan dalam satu jurusan. Gaya rem tersebut dianggap bekerja horisontal dalam arah sumbu jembatan dengan titik tangkap setinggi 1,80 meter diatas permukaaan lantai kendaraan. 4). Gaya akibat Gempa Bumi

Jembatan yang akan dibangun pada daerah-daerah dimana diperkirakan terjadi pengaruh-pengaruh gempa bumi, harus direncanakan dengan menghitung pengaruh-pengaruh gempa bumi tersebut sesuai dengan "Buku Petunjuk Perencanaan Tahan Gempa Untuk Jembatan Jalan Raya 1986".

5). Gaya akibat Gesekan pada Tumpuan-Tumpuan Bergerak

(37)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.4.3 Beban Khusus

Beban khusus adalah beban yang merupakan beban-beban khusus untuk perhitungan tegangan pada perencanaan jembatan.

1). Beban dan Gaya selama Pelaksanaan

Gaya-gaya khusus yang mungkin timbul dalam masa pelaksanaan pembangunan jembatan, harus ditinjau dan besarnya dihitung sesuai dengan cara pelaksanaan pekeriaan yang digunakan.

2). Gaya akibat Aliran Air dan Tumbukan Benda-Benda Hanyutan.

Sernua pilar dan bagian-bagian lain dari bangunan jembatan yang mengalami gaya-gaya aliran air, harus diperhitungkan dapat menahan tegangan-tegangan maksimum akibat gaya-gaya tersebut. Gaya tekanan aliran air adalah hasil perkalian tekanan air dengan luas bidang pengaruh pada suatu pilar, yang dihitung dengan rumus :

Ah = k x Va2 Dimana :

Ah = tekanan aliran air (ton/m2)

Va = kecepatan aliraan air yang dihitung berdasarkan analisa hidrologi (m/dt),bila tidak ditentukan lain maka : Va = 3 m/dt.

(38)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Tabel 3.2 Koefisien Aliran (k)

Sumber : RSNI T 02 2005 3). Gaya Angkat

Bagian-bagian dasar bangunan bawah pada rencana pondasi langsung atau pondasi terapung harus diperhitungkan terhadap gaya angkat yang mungkin terjadi.

3.4.4 Kombinasi Pembebanan

Konstruksi jembatan beserta bagian-bagiannya harus ditinjau terhadap kombinasi pembebanan dan gaya yang mungkin bekerja.

Tabel 3.3 Kombinasi Pembebanan dan Gaya

(39)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu dimana

A = beban angin

Ah = gaya akibat aliran dan hanyutan

Ahg = gaya akibat aliran dan hanyutan pada waktu gempa

Gg = gaya gesek pada tumpuan bergerak

Gh = gaya horisontal ekivalen akibat gempa bumi (H+K) = beban hidup dengan kejut

M = beban mati

Pi = gaya-gaya pada waktu pelaksanaan Rm = gaya rem

S = gaya sentrifugal

SR = gaya akibat susut dan rangkak Tm = gaya akibat perubahan suhu Ta = gaya tekanan tanah

Tag = gaya tekanan tanah akibat gempa bumi

Tb = gaya tumbuk Tu = gaya angkat

(40)

Dalam perencanaan bangunan atas suatu jembatan, untuk mengurangi kerumitan analisisnya, peraturan mengijinkan penggunaan cara yang disederhanakan jika pembatasan peraturan tersebut memenuhi. Cara sederhana ini meliputi :

 Respon terhadap beban mati, seluruh atau sebagian bangunan atas

jembatan dianggap sebagai balok untuk perhitungan momen dan geser memanjang.

 Respon terhadap beban lalu lintas, mempertimbangkan beban lajur “D”

tersebar pada seluruh lebar balok dengan intensitas 100% dan

penyebaran beban truk tunggal “T” pada balok memanjang sesuai

dengan faktor yang berlaku. 3.4.5 Spesifikasi Konstruksi.

(41)

Daftar berat isi bahan–bahan bangunan (RSNI T 02 2005

“Pembebanan untuk Jembatan hal. 10) :

Tabel 3.4 Berat isi untuk beban mati [ kN/m³ ]

(42)

Tabel 3.5 Mutu Beton K-350 dan Tegangan yang diijinkan

(43)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.5 Sandaran

Gambar 3.4 Sandaran pada Jembatan Rangka Baja

Sandaran berfungsi sebagai pagar pengaman bagi para penggunan jasa jalan. Selain itu sandaran juga berfungsi untuk menambah nilai estetika. Konstruksi sandaran terdiri dari :

1) Tiang sandaran (Rail Post), biasanya dibuat dari beton bertulang untuk jembatan girder beton, sedangkan untuk jembatan rangka tiang sandaran menyatu dengan struktur rangka tersebut.

2) Sandaran (Hand Rail), biasanya dari pipa besi, kayu dan beton bertulang. Sandaran pada jembatan rangka baja terbuat dari baja profil bulat.

Menurut Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan dan Jalan Raya 1987 :

”Tiang – tiang sandaran pada tiap tepi trotoar harus diperhitungkan untuk

dapat menahan beban horizontal sebesar 100 kg/m’ yang bekerja pada

tinggi 90 cm diatas lantai trotoar”.

3.6 Pelat Lantai

Pelat lantai kendaraan berfungsi sebagai penahan lapisan perkerasan, pelat lantai kendaraan diasumsikan sebagai pelat yang ditumpu pada

45

(44)

keempat sisinya (oleh gelagar memanjang dan gelagar melintang). Pembebanan pada pelat lantai meliputi :

1). Beban mati, meliputi berat sendiri pelat, berat perkerasan, dan berat air hujan.

2). Beban hidup, yang dinyatakan dalam beban “ T “

Berdasar Manual Assembly And Erection Of Permanent Standart Truss Span Volume 2/A Bridges, Direktorat Jenderal Bina Marga, tebal pelat lantai

kendaraan 20 cm, dengan tebal perkerasan = 5 cm. 3.7 Perkerasan Jalan

Perkerasan jalan pada perencanaan jembatan yaitu pada oprit jembatan sebagai jalan pendekat yang merupakan bagian penting pada proses perencanaan jalan, yang berfungsi :

1) Menyebarkan beban lalu lintas di atasnya ke tanah dasar. 2) Melindungi tanah dasar dari rembesan air hujan.

3) Mendapatkan kenyamanan dalam perjalanan.

Salah satu jenis perkerasan jalan adalah perkerasan lentur (flexible pavement). Perkerasan lentur adalah perkerasan yang umumnya menggunakan bahan campuran beraspal sebagai lapis permukaan serta bahan berbutir sebagai lapis bawahnya.

3.8 Gelagar Memanjang

(45)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 1) Beban mati

Beban mati terdiri dari berat sendiri gelagar dan beban-beban yang bekerja diatasnya (pelat lantai jembatan, perkerasan, dan air hujan) 2) Beban hidup

Beban hidup pada gelagar jembatan dinyatakan dengan beban “D” atau

beban jalur, yang terdiri dari beban terbagi rata “q” ton per meter

panjang per jalur, dan beban garis “P” ton per jalur lalu lintas tersebut.

Berdasar Manual For Assembly And Erection Of Permanent Standard Truss Span Volume 2/A Bridges, Direktorat Jenderal bina Marga, tebal

pelat lantai kendaraan = 20 cm, dengan tebal perkerasan = 5 cm, sesuai dari desain Kontruksi Baja Indonesia ( KBI ).

3.9 Gelagar Melintang

Pembebanan pada gelagar melintang meliputi : 1) Beban Mati

Terdiri dari berat sendiri gelagar dan beban yang bekerja diatasnya (gelagar memanjang, pelat lantai jembatan, perkerasan, dan air hujan). 2)Beban Hidup

Beban hidup pada gelagar jembatan dinyatakan dengan beban “D“atau

beban jalur, yang terdiri dari beban terbagi rata “q” ton permeter panjang

perjalur lalu lintas tersebut.

(46)

dengan pelat beton harus tetap ada. Untuk menjaga agar lekatan ini tetap ada, perlu adanya penghubung geser ( shear conector ) yang berfungsi untuk menahan gaya geser yang terjadi pada bidang pertemuan antara pelat beton dengan gelagar melintang. Pemakain dek baja dibawah pelat beton berfungsi sebagai cetakan tetap dan untuk menahan momen positif yang terjadi pada pelat beton. Pemasangan dek baja sejajar dengan gelagar melintang.

3.9.1 Kondisi Pre Komposit

Kondisi pre komposit adalah kondisi dimana pelat beton belum mengeras dan beban hidup belum bekerja

3.9.2 Kondisi Post Komposit

Kondisi pre komposit adalah kondisi dimana pelat beton telah mengeras dan beban hidup telah bekerja. Baik gelagar memanjang maupun melintang harus ditinjau terhadap control kekuatan dan kontrol kekakuan.

Kontrol Kekuatan :

σ

=

�

dimana : M = momen

W = momen Tahanan Kontrol Kekakuan :

δ

=

500

<

δ dimana : L = panjang bentang

δ = 5ML dimana : E = modulus elastisitas bahan

(47)

Selain itu penampang komposit jembatan juga harus dikontrol terhadap kekuatan dan kekakuan.

Kontrol Kekuatan :

dimana : Yc = Yserat atas + tebal plat n = modulus ratio

Kontrol Kekakuan :

(48)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.10 Sifat-Sifat Penampang Balok Komposit

3.10.1 Lebar efektif

Lebar efektif merupakan lebar penampang pelat di atas balok baja, dimana pelat beton dianggap masih efektif memikul tegangan tekan. Dimensi lebar efektif dari suatu penampang balok komposit dapat dilihat pada gambar ini.

Gambar 3.6 Dimensi Lebar Efektif Penampang Balok Komposit Secara umum, lebar efektif sayap (flens) untuk balok komposit dapat dinyatakan sebagai berikut:

bE = bf + 2 b

Sedangkan lebar efektif maksimum yang disyaratkan oleh AISC ialah sebagai berikut :

1). Untuk gelagar tengah dengan pelat di kedua sisi gelagar :

 bE =฀ L/4

 bE = ฀ bo (untuk jarak balok yang sama)

 bE =16 ts

(49)

 bE = ฀ L/4 + bf

 bE =฀ ½ (bo + bf)

 bE = ฀ bf + 6 ts

Harga terkecil dari syarat-syarat tersebut di atas yang dipergunakan untuk perhitungan.

3.10.2 Sifat – Sifat Penampang

Sifat – sifat penampang (section properties) suatu penampang komposit dapat dihitung dengan menggunakan metode luas pengganti (transformed area method). Prinsip perhitungannya adalah luasan beton pada daerah tegangan tekan diganti dengan luasan ekuivalen baja.

Dalam analisa penampang komposit, luas beton direduksi dengan memakai lebar pelat yang sama dengan : bE / n dimana :

bE = Lebar efektif

n = Ratio modulus elastisitas baja dengan beton (Es/Ee ) 1). Ratio Modulus n

Modulus elastisitas beton secara umum dapat dituliskan sebagai berikut :

Ec = W1.,533 ฀f’c (3.2-4) dimana : W = berat beton dalam lb/ft3 (pcf)

f’c = mutu beton dalam lb/in2 (psi)

(50)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Ec = 4730 √f’c → f’c dan Ec dalam MPa

Ec = W1,5 (0,043) √f’c → W dalam kg/m, f’c dan Ec dalam MPa Ec = 15110 √f’c → f’c dan Ec dalam kg/cm2

Secara umum modulus elastisitas baja dapat diambil Es = 29.000 ksi ( 2,1 106 kg/cm2). Untuk perencanaan praktis nilai rasio modulus n dapat diambil pada tabel berikut :

Tabel 3.7 Nilai Ratio Modulus n Untuk Perencanaan Praktis

Sumber : RSNI-T-02-2005

Keterangan : Nilai n minimum yang diijinkan oleh ACI Code dan Spesifikasi ASSHTO adalah = 6 (enam)

2). Letak garis netral (g.n.) penampang komposit

(51)

 Garis netral di daerah profil baja

Gambar 3.7 Garis Netral Komposit di Daerah Profil Baja Dari gambar penampang tersebut di atas, akan diperoleh momen statis terhadap garis netral beton sebagai berikut : As.d1 = At. dc , sehingga diperoleh dc sama dengan :

dimana :

Ac = bE.d (cm2) Ae = Ac

n (cm2)

As = luas baja, dari tabel baja profil (cm2) At = As + Ac (cm2)

dt = jarak titik netral baja dan beton (cm)

Batasan apakah garis netral penampang komposit terletak pada bagian beton atau baja ditentukan oleh nilai dc, yaitu :

(52)

 Garis netral di daerah beton

Gambar 3.8 Garis Netral Komposit di Daerah Slab Beton Dalam kondisi letak garis netral di bagian beton sebagian pelat beton tertarik, sehingga tebal slab yang diperhitungkan hanya bagian beton yang tertekan setebal d’. Luas beton yang diperhitungkan adalah :

A E 2 = d'. b

n (cm)

dimana :

d’ = 2. dc (cm)

At = As + Ac (cm2) dt = Hs - dc (cm)

Jarak garis netral baja dan beton (dc) dihitung dengan syarat statis momen terhadap garis netral slab beton, yaitu :

As. dt = At. dc

As (Hs – dc) = As 2 . dc. b . dc

(53)

Sehingga diperoleh persamaan kuadrat dengan bilangan (dc) sebagai berikut :

dari persamaan tersebut, maka tebal slab beton yang diperhitungkan sebesar

d’ = 2. dc .

3). Momen inersia penampang komposit

Momen inersia penampang komposit dapat dihitung sebagai berikut :

(3.2-8) Dimana :

Ic = 1/12 bE. d3

Is = momen profil baja (dari tabel prof baja) 3.10.3 Analisa Tegangan Penampang Komposit

(54)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Tabel 3.8 Tahapan Pembebanan Konstruksi Komposit

Sumber : T.J. Hogan. (1976). Composite Construction Guide. Australia : AISC

Besarnya tegangan dan deformasi yang terjadi pada gelagar komposit tergantung pada metode sistem konstruksi yang digunakan. 1). Metode tanpa penopang sementara (unshored)

 Akibat beban mati (dipikul oleh gelagar baja) :

σa =

� (kg/cm

2_{) → Teg.}

flens atas

σb =

� (kg/cm

2_{) → Teg. flens bawah}

ΔDL =

5

384 .

(55)

 Akibat beban hidup (dipikul oleh gelagar koposit)

σa =

� . .� (kg/cm

2_{) → Teg. Tekan beton}

σb =

� . .� (kg/cm

2_{) → Teg. flens bawah}

ΔDL = 5

384 .

� . 4

.� (cm) atau,

2). Metode dengan penopang sementara (shored)

Beban mati dan beban hidup dipikul oleh gelagar komposit

Gambar 3. 9. Diagram Tegangan Lentur Gelagar Komposit Kondisi Elastis

(56)

yang diizinkan. Nilai tegangan izin pada gelagar baja dan slab beton tergantung pada mutu baja dan mutu betonnya.

Untuk harga defleksi maksimum akibat beban hidup tidak melebihi harga defleksi yang diizinkan. Beberapa peraturan menetapkan harga defleksi maksimum sebagai berikut :

 PPBBI-1987 : L/360

 AISC (ASD) : L/360

 AASHTO : L/800

Tabel 3.9 Tegangan-Tegangan Beton yang Diizinkan

Sumber : Peraturan Beton Indonesia 1971, hal 105 3.10.4 Penghubung Geser (Shear Connector)

(57)

diperlukan alat penyambung/penghubung sebagai pemersatu dalam menahan gaya geser.

Penghubung ini berfungsi memindahkan gaya geser dari beton ke baja, karena itu disebut juga penghubung geser (shear connector). Selain itu, shear connector tersebut berfungsi pula untuk menahan agar tidak terjadi perpindahan vertikal (vertical separation) antara baja dan beton.

Pada umumnya, tahanan geser horisontal (horizontal shear resistance) merupakan kriteria yang menentukan dari suatu shear connector. Sedangkan gaya geser horisontal pada penampang balok komposit sebanding atau sama dengan gaya lintang yang terjadi pada penampang garis berat balok tersebut.

Dalam hal ini gaya geser horisontal (horizontal shear) akan maksimum di tumpuan dan minimum di tengah balok. Shear connector yang banyak digunakan adalah flexible shear connector. Jenisjenisnya antara lain; baja kanal (channel) dan paku (stud). Sedangkan jenis shear connector yang sering atau banyak dipakai adalah stud, karena mudah dalam pemasangannya.

1). Kekuatan Shear Connector

(58)

 Baja-Kanal :

(3.2-17) dimana :

Q = kekuatan shear connector (kg)

t = tebal rata-rata sayap (flange) baja-kanal (cm) s = tebal badan (web) baja-kanal (cm)

L = panjang baja-kanal (cm)

σc = tegangan tekan beton yang diijinkan (kg/cm2)

 Paku (Stud) :

(3.2-18a) dan (3.2-18b) dimana :

Q = kekuatan shear connector (kg) H = tinggi stud (cm)

d = diameter stud (cm)

σc = tegangan tekan beton yang diijinkan (kg/cm2)

2). Gaya Geser Horisontal (Longitudinal Shear)

Besarnya gaya geser horisontal (longitudinal shear) per satuan panjang pada penampang komposit dihitung dengan persamaan :

(kg/cm) (3.2-19) dimana :

(59)

St = momen statis beton terhadap g.n komposit (cm3) = 1/n . Ac . dc

It = momen inersia balok komposit (cm4)

D = gaya lintang pada penampang tersebut (setelah komposit) Untuk menentukan jarak dari shear connector (S) dapat dihitung dengan rumus :

(cm) (3.2-20)

Untuk jumlah shear connector (stud) pada penampang melintang (dalam satu baris) dapat ditentukan sebagai berikut :

(3.2-21)

Jarak shear connector dapat diperbesar sampai harga maksimum yang diperkenangkan. Penempatan jarak shear connector ini disesuaikan dengan diagram gaya lintang, yakni maksimum (di tepi bentang) dan minimum (di tengah bentang). Jarak shear connector (stud) yang dipersyaratkan adalah :

 jarak maksimum = 500 mm atau 3 kali tebal beton (3d)

 jarak minimum = 50 mm

Jarak stud yang dianjurkan dalam satu baris (A) adalah antara 40 mm -50 mm, sedangkan jarak stud dari tepi gelagar ≥ 25 mm.

(60)

Gambar 3.10 Jarak Penempatan Shear Connector 3.10.5 Bantalan Elastomer

Bantalan elastomer yang dibuat berdasarkan spesifikasi ini harus memiliki kemampuan yang cukup terhadap pemuaian dan kontraksi akibat temperatur, rotasi, perubahan kemiringan (chamber changes), serta rangkak dan susut yang terjadi pada elemen struktur.

1). Istilah dan definisi

 Bantalan berlapis (laminasi)

Bantalan elastomer yang terdiri dari karet dan menggunakan lapisan pelat baja atau lapisan anyaman (fabric).

 Bantalan elastomer

Suatu elemen jembatan yang terbuat dari karet alam atau karet sintetis (neoprene) yang berfungsi untuk meneruskan beban dari bangunan atas ke bangunan bawah.

 Bantalan polos

Bantalan elastomer yang hanya terdiri dari karet saja

 Duro

(61)

 Kompon

Bahan mentah yang diperoleh dari campuran bahan baku karet ditambah bahan-bahan lainnya untuk meningkatkan kekuatan dan keawetan dari karet

 Lot

Kumpulan dari 100 buah bantalan karet atau kurang yang diproduksi dengan cara terus menerus dari campuran karet yang sama, dirawat di bawah kondisi yang sama, dan semuanya terdiri dari ukuran dan tipe yang sama

 Penuaan (aging)

Proses mempercepat kerusakan untuk mengetahui ketahanan bahan terhadap pengaruh lingkungan

2). Bahan

 Bahan-bahan campuran karet yang digunakan dalam

(62)

 Karet yang telah jadi harus memenuhi persyaratan minimum

pada tabel. Sifat kompon karet yang tercantum pada tabel dibawah harus ditentukan berdasarkan pengambilan contoh dari bantalan yang akan digunakan.

Tabel 3.10 Sifat-sifat karet

Sumbet : Revisi SNI 03-3967-2002, hal 3

 Seluruh pengujian bahan harus dilakukan pada temperatur

23oC ± ฀ 25oC, jika temperature lain tidak ditetapkan.

 Untuk keperluan penentuan kesesuaian dengan spesifikasi ini,

(63)

 Minimum satu buah bantalan contoh dari setiap lot, harus

diuji terhadap kesesuaian dengan tabel diatas.

 Lapisan baja yang digunakan untuk penguat harus dibuat dari

baja lembut gulungan sesuai dengan ASTM A 36/A. A 36M, ASTM A 1011 M, atau yang setara, kecuali disyaratkan lain oleh pengguna jasa. Lapisan baja harus memiliki ketebalan yang ditetapkan oleh pengguna jasa atau, apabila tidak ditentukan, harus memiliki ketebalan nominal minimum 1,52 mm. Lubang atau celah pada pelat akibat proses pembuatan tidak diperbolehkan, kecuali dipertimbangkan dalam perancangannya.

 Pelat beban bantalan yang berada di luar harus sesuai dengan

(64)

 Lapisan anyaman (fabric) - Lapisan anyaman harus dijalin

dari 100% serat kaca (fibre glass) tipe E dengan anyaman menerus. Banyaknya alur minimum pada masing-masing arah adalah 10 alur per cm. Anyaman tersebut harus memiliki kerisut atau suatu jalinan satin 8 ikatan (harness). Setiap lapisan anyaman harus memiliki kuat putus minimum 140 kN/m lebar untuk setiap arah.

3). Toleransi

Bantalan tipe polos dan bantalan tipe berlapis harus dibuat berdasarkan ukuran rancangan dan toleransi yang tercantum pada Tabel 2, kecuali toleransi lain tercantum pada gambar rancangan. Gunakan rumus berikut untuk menghitung batas toleransi kelurusan lapisan baja bila toleransi #3. (±฀ 3 mm) terlampaui:

7,50 + v/hr ≤ ฀ 0,35 dengan syarat θ ฀ ≤ 0,02

dengan pengertian:

hr adalah ketebalan lapisan karet pelapis yang disyaratkan;

θ ฀ adalah nilai mutlak perputaran sudut lapisan baja, dinyatakan

dalam radian;

v adalah perpindahan tegak lurus, dinyatakan dalam mm. v = [ hr – 0,5 (H1 + H2) ]

untuk lapisan dalam

(65)

untuk lapisan atas dan bawah selama ketebalan lapisan karet minimum H2 ±฀ 5 mm;

θ ฀ = [ (H1 - H2) / L ]

dengan pengertian:

L adalah panjang bantalan;

H1 adalah ketebalan maksimum yang terukur pada tepi lapisan; H2 adalah ketebalan minimum yang terukur pada tepi lapisan. Bantalan yang memenuhi batas toleransi berdasarkan rumus tadi juga harus memenuhi uji regangan tekan atau uji tekan inklinasi. Tabel 3.11 Toleransi dimensi bantalan

(66)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 4). Penandaan

Masing-masing bantalan elastomer harus ditandai dengan tinta yang tidak dapat dihapus atau dengan cat lentur. Penandaan harus terdiri dari nomor urut, nomor kelompok, nomor tanda bantalan, dan tingkat serta jenis kompon karet. Jika tidak disyaratkan lain dalam dokumen kontrak, penandaan harus pada bagian muka yang terlihat setelah perakitan jembatan.

3.11 Spesifikasi bahan

3.11.1 Batu

1) Batu yang dipilih harus bersih, keras tanpa lapisan yang lemah atau retak, dan harus memiliki satu daya tahan.

2) Batu-batu tersebut berbentuk rata, bentuk bajiataupun oval dan harus dapat dilapisi seperlunyauntuk menjamin salingmengunci yang rapat bila dipasang bersama-sama dan memberikan satu profil permukaan di dalam batas-batas ukuran yang ditetapkan. 3.11.2 Adonan