TUGAS AKHIR
PERENCANAAN VARIASI RANGKA BAJA PADA JEMBATAN TANJUNG SELAMAT MEDAN
(STUDI KASUS)
Disusun Oleh :
STEPHANY G. SURBAKTI 11 0404 059
Dosen Pembimbing : Ir. Sanci Barus, MT 19520901 198112 1 001
BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ABSTRAK
Jembatan berperan penting dalam pembangunan ekonomi suatu daerah dengan menyebarkan pusat-pusat ekonomi. Seiring dengan berkembangnya zaman maka pembangunan sarana transportasi seperti jembatan akan meningkat. Di Indonesia sendiri jembatan tipe rangka baja mulai banyak diminati. Jembatan rangka baja dinilai lebih efisien karena mempunyai kemampuan untuk mendistribusikan beban-beban yang ada keseluruh bagian rangka. Jembatan rangka baja memiliki variasi yang sangat beragam. Variasi rangka akan mempengaruhi berat material baja yang akan digunakan pada konstruksi jembatan.
Pada penelitian ini, peneliti akan membahas mengenai beberapa variasi rangka baja yang disesuaikan pada karakterisitik Jembatan Tanjung Selamat Medan. Perhitungan beban pada jembatan berdasarkan acuan Pedoman Pembebanan Jembatan Jalan Raya 1987 yang kemudian beban tersebut akan dimasukkan kedalam program SAP 2000. Dari program tersebut maka didapatkan gaya normal yang terjadi pada rangka baja yang selanjutnya akan digunakan pada pendimensian profil baja menggunakan metode ASD (Allowable Strength Design). Setelah itu maka akan didapatkan berat total rangka baja untuk setiap variasi yang telah ditetapkan.
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur peneliti panjatkan kehadirat Allah, Tuhan Yang Maha Pengasih, atas rahmat dan berkat-Nya peneliti dapat menyelesaikan Tugas Akhir
ini dengan judul “Perencanaan Variasi Rangka Baja Pada Jembatan Tanjung
Selamat Medan”.
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan bantuan, bimbingan, arahan dan dukungan yang berharga dari berbagai pihak. Untuk semua itu, peneliti menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya dan ucapan terimakasih yang tulus kepada :
1. Bapak Ir. Sanci Barus, M.T, selaku Dosen Pembimbing yang telah sabar memberi bimbingan, arahan, saran serta motivasi kepada peneliti untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan dan Ir. Robert Panjaitan selaku Dosen Pembanding saya yang telah memberikan waktu dan tenaga didalam penyusunan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan,selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. Syahrizal, M.T, selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak/Ibu Dosen Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan masa studi di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
6. Kepada pegawai administrasi dan pegawai-pegawai Departemen Teknik Sipil USU lainnya.
6. Keluarga yang sangat saya cintai yang telah memberikan saya pengajaran, doa, semangat serta kasih sayang didalam setiap perjalanan hidup saya.
Medan, Oktober 2015
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR NOTASI ... x
1.6 Metodologi Pembahasan ... 4
1.7 Flowchart ... 5
BAB II PERATURAN PERENCANAAN ... 7
2.1 Klasifikasi Jembatan Rangka Baja ... 7
2.2 Bagian-bagian Jembatan Rangka Baja ...10
2.2.1 Konstruksi Bangunan Atas (Superstructure) ...10
2.2.2 Konstruksi Bangunan Bawah (Substructure) ...17
2.3 Beban Jembatan ...17
2.3.1 Beban Mati (Berat Sendiri) ...18
2.3.2 Beban Hidup (Beban Kendaraan) ...19
2.3.3 Beban Angin ...22
2.4 Persamaan Perencanaan ...25
2.4.1 Batang Tarik ...25
2.4.2 Batang Tekan ...26
2.5 Perencanaan Gelagar Komposit ...28
BAB III PENGAMBILAN DAN PENYAJIAN DATA ...30
3.1 Posisi Jembatan ...30
3.2 Geometris Jembatan ...30
3.3 Mutu Bahan ...31
BAB IV PERENCANAAN DIMENSI JEMBATAN ...32
4.1 Perencanaan Lantai Jembatan ...32
4.2 Perencanaan Gelagar Jembatan ...32
4.2.1 Gelagar Memanjang ...32
4.2.2 Gelagar Melintang...37
4.3 Kombinasi Beban ...56
4.4 Dimensi Rangka Baja Jembatan Warren Truss ...56
4.4.1 Batang Atas ...56
4.4.2 Batang Bawah ...58
4.4.3 Batang Diagonal ...60
4.5 Dimensi Rangka Baja Jembatan Howe Truss ...65
4.5.1 Batang Atas ...65
4.5.2 Batang Bawah ...67
4.5.3 Batang Diagonal ...69
4.6.1 Batang Atas ...75
4.6.2 Batang Bawah ...77
4.6.3 Batang Diagonal ...79
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...129
5.1 Kesimpulan ...129
5.2 Saran ...130
DAFTAR TABEL BAB I
Tidak terdapat tabel
BAB II
Tabel 2.1 Berat Satuan Material ... II-19 BAB III
Tidak terdapat tabel
BAB IV
Tabel 4.1 Rekapitulasi Beban pada Jembatan ... IV-55 Tabel 4.2 Dimensi Batang Tarik Warren Truss ... IV-64 Tabel 4.3 Dimensi Batang Tekan Warren Truss ... IV-65 Tabel 4.4 Dimensi Batang Tarik Howe Truss ... IV-73 Tabel 4.5 Dimensi Batang Tekan Howe Truss ... IV-74 Tabel 4.6 Dimensi Batang Tarik Warren with Verticals Truss ... IV-85 Tabel 4.7 Dimensi Batang Tekan Warren with Verticals Truss ... IV-86 Tabel 4.8 Dimensi Batang Tarik-Tekan Warren with Verticals Truss IV-87 Tabel 4.9 Daftar Berat Rangka Jembatan Warren Truss ... IV-89 Tabel 4.10 Daftar Berat Rangka Jembatan Howe Truss ... IV-91 Tabel 4.11 Daftar Berat Rangka Jembatan Warren Truss with Verticals
IV-93
Tabel 4.12 Daftar Berat Rangka Jembatan Tanjung Selamat Medan.... IV-95 BAB V
DAFTAR GAMBAR
BAB I
Tidak terdapat gambar
BAB II
Gambar 2.1 Jembatan Lantai Bawah ... II-8 Gambar 2.2 Jembatan Lantai Atas ... II-9 Gambar 2.3 Jembatan Rangka Tipe Warren with Verticals ... II-9 Gambar 2.4 Jembatan Rangka Tipe Howe ... II-9 Gambar 2.5 Jenis Dek Gelombang Lantai Jembatan ... II-13 Gambar 2.6 Intensitas Beban “D” ... II-20 Gambar 2.7 Distribusi Beban “D” untuk Lebar Penampang Jembatan ... II-21 Gambar 2.8 Distribusi Beban “T” ... II-22
BAB III
Tidak terdapat gambar
BAB IV
Gambar 4.7 ½ Tinggi Penampang Gelagar Melintang ... IV-42 Gambar 4.8 Potongan Antar Gelagar Memanjang ... IV-44 Gambar 4.9 Potongan Penampang Komposit... IV-47 Gambar 4.10 Penampang Dek Baja dan Tinggi Stud ... IV-48 Gambar 4.11 Pemasangan Stud pada Gelagar Melintang ... IV-49 Gambar 4.12 Beban Angin pada Kendaraan ... IV-53
BAB V
DAFTAR NOTASI
Ab luas bagian samping jembatan
α faktor distribusi
Cw koefisien seret
DL beban mati
Dmax gaya lintang maksimum
δmax lendutan maksimum
E modus elastisitas baja
Ec elastisitas beton
Es elastisitas baja
fc’ tegangan tekan beton
hr tinggi nominal gelombang pelat baja berprofil
Hs tinggi penghubung geser jenis paku
Ikomp momen inersia pada saat komposit
imin jari-jari girasi minimum
K koefisien kejut
Lk panjang tekuk
LL beban hidup
Mmax momen maksimum
n rasio elastisitas baja-beton
n jumlah stud (paku)
ω faktor tekuk
P beban garis
P beban terpusat
q beban hidup terbagi rata
q beban terbagi rata
Q kekuatan 1 paku
ϕ diameter stud (paku)
rs faktor reduksi
s’ jarak antar gelagar
tb tebal pelat beton
tegangan dasar
Vhc gaya geser horizontal pada beton
Vhs gaya geser horizontal pada baja
Vw kecepatan angin rencana (m/s) untuk keadaan batas yang ditinjau
WL beban angin
wr lebar efektif gelombang pelat baja berprofil
Ybkomp jarak garis netral bagian bawah penampang komposit
Yc jarak antara serat teratas beton sampai garis netral
Yd jarak titik berat pelat beton terhadap serat terbawah
Ys jarak antara serat teratas baja sampai garis netra
