KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa Allah SWT atas berkah, rahmat dan petunjuknya sehingga kami dapat menyelesaikan karya tulis ini. Karya tulis ini berjudul Jandara (Jembatan Pandawa Nusantara) yang disusun dalam rangka mengikuti Lomba Bridge Build Competition dengan tema “Kabayan” Teknik Sipil Politeknik Negeri Jakarta dalam acara Civil Festival 2016.
Penyusunan karya tulis ini tidak lepas dari bantuan, dukungan dan perhatian berbagai pihak. Oleh karena itu, kami menyampaikan terima kasih kepada.
1. Allah SWT dan Rasulullah SAW
2. Ibu dan Ayah tim penulis yang selalu memberikan motivasi serta do'a yang tak pernah putus demi kesuksesan buah hatinya.
3. Bapak Prof. Dr. Ir Heru Setyawan, M. Eng, selaku selaku Wakil Rektor Bidang Akademik dan Bidang Kemahasiswaan ITS
4. Bapak Budi Suswanto, ST, MT, PhD. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil ITS
5. Bapak Sigit Darmawan, M.EngSc., Ph.D selaku Ketua Program Studi Diploma Teknik Sipil ITS
6. DS Champion Diploma Teknik Sipil ITS yang selalu memberi dukungan atas penyusunan Karya Tulis ini.
Kami menyadari karya tulis ini tidak luput dari kekurangan, maka dari itu penulis mengharapakan saran dan kritik demi kesempurnaan dan perbaikan karya tulis ilmiah ini. Akhirnya, kami berharap karya tulis ini dapat memberikan sumbangan bagi Indonesia dalam usaha peningkatan sumber daya manusia.
Surabaya, 18 Februari 2016
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR... 1 DAFTAR ISI ... 2 DAFTAR GAMBAR ... 3 DAFTAR TABEL ... 4 BAB I PENDAHULUAN ... 6 1.1 Latar Belakang ... 6 1.2 Rumusan Masalah ... 7 1.3 Tujuan ... 7BAB II STUDI PUSTAKA... 8
2.1 Dasar Teori Perancangan ... 8
2.1.1 Deskripsi Umum Jembatan Rangka ... 8
2.1.2 Tipe Jembatan Rangka Batang ... 10
2.1.3 Kelebihan dan Kekurangan Struktur Rangka ... 13
2.1.4 Dasar Teori Perencanaan Jembatan ... 14
2.1.5 Konsep dan Beberapa Aspek Dasar Perencanaan Jembatan... 15
2.2 Material Kayu Balsa ... 18
2.2.1 Perlemahan ... 19
2.2.2 Batang Tertekan ... 19
2.3 Perencanaan Gelagar Jembatan ... 20
2.4 Perencanaan Rangka Batang Jembatan ... 28
BAB III PERANCANGAN ... 32
3.1 Material dan Metode Analisis ... 32
3.2 Spesifikasi Perancangan ... 33
3.2.1 Konfigurasi Struktur ... 33
3.2.2 Filosofi Desain ... 34
3.4 Analisa Struktur ... 37
3.4.1 Pembebanan ... 37
3.4.2 Beban Kombinasi ... 38
3.4.3 Analisa Gelagar Melintang ... 38
3.4.4 Analisa Rangka Utama... 42
3.4.5 Lendutan Jembatan ... 47
3.5 Desain Komponen dan Sambungan ... 48
3.5.1 Desain Komponen ... 48
3.6 Perlengkapan ... 50
3.7 Metode Perakitan ... 51
BAB IV RENCANA ANGGARAN BIAYA ... 53
4.1 Rencana Anggaran Biaya Pembuatan Prototype ... 53
BAB V PENUTUP ... 55
5.1 Kesimpulan... 55
DAFTAR PUSTAKA ... 56
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Contoh Jembatan Rangka ... 8Gambar 2. 2Ilustrasi Tampak Atas dan Tampak Samping ... 9
Gambar 2. 3Ilustrasi Tampak Melintang ... 9
Gambar 2. 4 Tipe Jembatan Rangka ... 10
Gambar 2. 5 Tipe Rangka Warren ... 11
Gambar 2. 6 Tipe Rangka Pratt dan Howe... 11
Gambar 2. 7 Tipe Rangka K-Truss ... 12
Gambar 2. 8 Proses Perencanaan... 15
Gambar 2. 9 Diagram Alir Perencanaan ... 17
Gambar 2. 10 Bentuk Fisik Kayu Balsa ... 19
Gambar 2. 12 Permodelan Balok Geser ... 27
Gambar 2. 13 Permodelan batang tarik ... 28
Gambar 2. 14 Permodelan batang tekan ... 29
Gambar 3. 1 Konfigurasi Rangka Utama Jandara ... 33
Gambar 3. 2 Konfigurasi Gelagar Jandara ... 33
Gambar 3. 3 Peta Lokasi Letak Jembatan ... 34
Gambar 3. 4 Ilustrasi Mahabarata ... 34
Gambar 3. 5 Ilustrasi Jembatan Pandawa Nusantara Tampak Samping ... 36
Gambar 3. 6 Ilustrasi Jembatan Pandawa Nusantara Tampak Samping ... 36
Gambar 3. 7 Ilustrasi Jembatan Pandawa Nusantara Tampak Samping ... 36
Gambar 3. 8 Ilustrasi Jembatan Pandawa Nusantara Tampak Samping ... 37
Gambar 3. 9 Ilustrasi Pembebanan Kombinasi ... 38
Gambar 3. 10 Penamaan pada Gelagar Melintang... 38
Gambar 3. 11 Penambahan Beban Hidup di Setengah Bentang ... 42
Gambar 3. 12 Hasil Release Jandara... 43
Gambar 3. 13 Keterangan Batang Tekan Tarik Jandara ... 43
Gambar 3. 14 Keterangan Penamaan Rangka ... 43
Gambar 3. 15 Ilustrasi Pembebanan pada Jembatan ... 47
Gambar 3. 16 Lendutan yang terjadi pada setengah bentang ... 48
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Nilai desain acuan untuk kayu gergajian ... 22Tabel 2. 2 Koreksi untuk nilai kayu gergajian ( SNI 7973-2013 Pasal 4.3.1 ) ... 23
Tabel 2. 3 Faktor layan basah ( SNI 7973-2013 Tabel 4.2.2 ) ... 23
Tabel 2. 4 Faktor temperatur ( SNI 7973-2013 Tabel 2.3.3 ) ... 24
Tabel 2. 5 Faktor penggunaan rebah ( SNI 7973-2013 Tabel 4.3.7 ) ... 25
Tabel 2. 6 Faktor tusukan ( SNI 7973-2013 Tabel 4.3.8 ) ... 25
Tabel 2. 7 Faktor konversi format( SNI 7973-2013 Pasal 2.3.5 ) ... 26
Tabel 2. 8 Faktor Ketahanan ( SNI 7973-2013 Pasal 2.3.3 ) ... 26
Tabel 2. 10 Menentukan nilai Ke teoritis ... 30
Tabel 3. 1 Hasil Gaya tiap Batang ... 44
Tabel 3. 2 Hasil Analisa setiap Batang ... 46
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Negara Indonesia merupakan negara yang yang terletak di daerah khatulistiwa. Oleh karena itu negara Indonesia mempunyai beraneka ragam kontur dataran berupa lembah, pegunungan, sungai dan lautan. Hal tersebut mempersulit akses untuk menuju kewilayah lainnya yang terpisah oleh sungai ataupun samudra. Sehingga mampu menghambat arus perekonomian negara.
Untuk mengatasi hal tersebut maka harus meningkatkan tingkat infrastruktur terutama untuk infrastruktur darat, yaitu harus di bangun jembatan. Jembatan merupakan suatu konstruksi atau bangunan penyambung pada persilangan antara jalan dan penghalang yang dibangun sesuai dengan situasi dan kondisi setempat serta berada pada posisi lebih rendah. Bangunan penyambung tersebut dibuat untuk melintasi rintangan berupa sungai, saluran irigasi, jurang, tepi pangkalan, laut, danau, lembah serta raya yang melintang tidak sebidang.
Dengan adanya jembatan maka akan mempercepat akses darat, Banyak segi positif yang di dapat. Keuntungan tersebut meliputi aspek ekonomi, social dan budaya. Menurut Untuk pembangunan jembatan di butuhkan perhitungan yang rumit dan harus teliti. Dengan kemajuan IPTEK maka jembatan di bangun dengan mempertimbangkan aspek efisiensi, yaitu dengan beban jembatan seminimal mungkin dan bahan seminimal mungkin mampu menahan beban yang cukup besar dengan lendutan yang telah di rencanakan. Kekokohan sebuah struktur jembatan dapat direalisasikan pada pemilihan konstruksi rangka dan bentuk profil penyusun struktur jembatan.
Berdasarkan ketentuan pada BRIDGE BUILD COMPETITION KABAYAN “Kreatifitas Jembatan Karya Nusantara” yang di adakan oleh pihak Politehnik Negeri Jakarta, di harapkan
“Jandara Bridge” (Jembatan Pandawa Bridge) yang di usulkan oleh Pandawa CT-69 dari
Diploma Sipil ITS mampu memenuhi ketentuan yang ada. Ketentuan lomba di antaranya, Beban struktur jembatan maksimal sebesar 750 gram dan mampu menahan beban di tengah bentang sebesar max 100 kg. Deformasi maksimal sebesar 1cm.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka kami rumuskan permasalahan yang akan dibahas dalam proposal ini yaitu :
a. Bagaimana merencakan model jembatan yang kokoh, ringan dan memiliki filosofi kekayaan akan Nusantara ?
b. Bagaimana merencanakan desain sebuah jembatan jalan raya rangka batang (model) yang menggunakan profil 0.5 cm x 0.5 cm x 100 cm dan mampu menahan beban sebesar 100 kg di tengah bentang, dengan lendutan tidak mencapai 1 cm dan berat jembatan tidak melebihi 750 gr ?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan penyusunan proposal ini berdasarkan rumusan masalah yang telah ditentukan, antara lain sebagai berikut :
a. Bagaimana merencakan model jembatan yang kokoh, ringan dan memiliki filosofi kekayaan akan Nusantara ?
b. Bagaimana merencanakan desain sebuah jembatan jalan raya rangka batang (model) yang menggunakan profil 0.5 cm x 0.5 cm x 100 cm dan mampu menahan beban sebesar 100 kg di tengah bentang, dengan lendutan tidak mencapai 1 cm dan berat jembatan tidak melebihi 750 gr ?
BAB II
STUDI PUSTAKA
2.1 Dasar Teori Perancangan
Memperhatikan PeraturanBridge Build Competitiondalam rangka Civil Engineering Festival oleh Politeknik Negeri Jakarta tahun 2016 yang menyatakan bahwa sistem perletakan di kedua sisi jembatan adalah sendi dan sendi, maka konstruksi ini merupakan konstruksi dari mekanika teknik statis tertentu. Proposal ini mengacu pada beberapa standar peraturan, seperti SNI 031729-2002 tentang perencanaan struktur baja, RSNI T-02-2005 tentang standart pembebananuntuk jembatan, RSNI T-03-2005 tentang perencanaan struktur baja untuk jembatan dan RSNI T-04-2005 tentang perencanaan struktur beton untuk jembatan.
2.1.1 Deskripsi Umum Jembatan Rangka
Jembatan adalah suatu struktur yang melintaskan alur jalan, melintas rintangan yang ada tanpa menutupnya. Dalam hal ini rintangan-rintangannya berupa sungai, jurang, saluran irigasi, jalan raya, jalan kereta api, lembah, laut maupun selat. Jembatan sendiri berdasarkan panjang bentangnya dikelompokkan menjadi 4 jenis yaitu :
(Pucket, 2007).
1.Small span bridges (lebih dari 15 m) 2.Medium span bridges (lebih dari 75 m)
3.Large span bridges (antara 50 – 150 m) 4.Extra large bridges (lebih dari 150 m)
Jembatan merupakan suatu sistem yang kompleks, dimana terdapat faktor-faktor yang perlu untuk dikaji seperti sistem struktural yang sederhana, kuat dan ekonomis. Jembatan terdiri dari beberapa bagian pokok penyusunnya yaitu :
1.Bangunan atas (lantai kendaraan, balok memanjang, balok melintangtrotoar, rangka batang, ikatan angin atas bawah, ikatan rem)
2.Bangunan bawah (pilar, abutmen)
3.Pondasi (elastomer,pondasi pilar, perletakan sendi-rol)
4.Landasan (urugan/oprit, plat injak/expansiont joint, tembokpenghantar)
5.Bangunan pengaman jembatan (pengaman lereng pondasi/ abutmen,wing abutmen) 6.Kelengkapan Jembatan (sandaran, lampu penerangan, saluran air, kabellistrik dan telepon)
Gambar 2. 2Ilustrasi Tampak Atas dan Tampak Samping
Sedangkan jembatan rangka baja merupakan jembatan yang tersusun dari batang - batang yang memebentuk konstruksi rangka segitiga. Jembatan rangka dapat terbuat dari bahan kayu atau logam (Supriyadi, 2007). Sistem struktur truss sering kita jumpai pada struktur rangka atap dan rangka jembatan. Rangka batang / truss merupakan susunan dari elemen-elemen yang saling dihubungkan dengan sambungan sehingga menjadi satu kesatuan yang utuh (Hibeller, 1999).
Karena terbentuk dari bagian - bagian kecil yang saling dihubungkan truss memiliki berat yang relatif ringan dibandingkan beton dan jenis lain. Sifat truss dianalisis dengan beberapa asumsi dan penerapan hukum Newton yang sering kita kenal dengan statika, ketika perhitungan perhitungan batang-batang yang menerima gaya. Sehingga dalam menentukannya diasumsikan pint jointed, dimana komponen langsung bertemu. Selanjutnya gaya – gaya yang bekerja pada anggota truss chord, vertical dan diagonal bertindak hanya dalam kondisi tegang atau kompresi (Study by the Historical American Engineering Record, 2007).
2.1.2 Tipe Jembatan Rangka Batang
Jembatan rangka batang memiliki banyak tipe, karena banyak ahli yang mengembangkan ide-ide untuk perkembangan jembatan di dunia. Diantaranya yang sering dijumpai adalah :
