EVALUASI STRUKTUR ATAS JEMBATAN GANTUNG
PEJALAN KAKI DI DESA AEK LIBUNG, KECAMATAN
SAYUR MATINGGI, KABUPATEN TAPANULI SELATAN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk
Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil
Di susun oleh :
BATARUDDIN BATUBARA
13 0404 049
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberi karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat dan salam ke atas Baginda Rasullah Muhammad SAW yang telah memberi keteladanan tauhid, ikhtiar dan kerja keras sehingga menjadi panutan dalam menjalankan setiap aktifitas kami sehari-hari, karena sungguh suatu hal yang sangat sulit yang menguji ketekunan dan kesabaran untuk tidak pantang menyerah dalam menyelesaikan penulisan ini.
Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada Program Studi Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi yang diambil adalah:
“Evaluasi Struktur Atas Jembatan Gantung Pejalan Kaki Di Desa Aek Libung, Kecamatan Sayur Matinggi, Kabupaten Tapanuli Selatan
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu:
”
1. Ibu Ir. Seri Maulina, M.Si, Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara;
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara;
4. Bapak Ir. Sanci Barus, MT selaku Dosen Pembimbing, yang telah banyak memberikan bimbingan yang sangat bernilai, masukan, dukungan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu Penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini;
5. Bapak Ir. Besman Surbakti, MT selaku dosen pembanding yang telah memberikan masukan, arahan, dan juga bimbingan kepada penulis;
6. Ibu Ir. Rahmi Karolina, MT selaku dosen pembanding yang telah memberikan masukan, arahan, dan juga bimbingan kepada penulis;
7. Bapak/Ibu Dosen Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuannya;
8. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada penulis;
9. Orang tua, bapak dan ibu yang selalu memberikan motivasi dan nasehat kepada Penulis selama menyelesaikan Tugas Akhir ini.
10. sahabat Horison, Muhammad Yasir, Habibi, Yusnan, Padli, Sahabat-sahabat Sipil 2013, Hidrowansi, Adil, Irpan, Wirianto dan teman-teman yang tidak cukup untuk disebutkan satu-persatu dalam memberikan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
11. Senior-senior yang telah banyak membagi pengalaman dan saran-sarannya, Bang Fathur, BangAhmed, Bang Yudi, Kak Sri, KakTiti, Kak Ellyn, Kak Arissa dan senior-senior semua yang tidak dapat disebutkan satu-persatu. 12. Adik-adik junior yang telah sangat banyak membantu selama penelitian ini
Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, Maret 2017 Penulis,
ABSTRAK
Jembatan adalah infrastruktur yang menghubungkan suatu daerah yang terpisah karena adanya sungai, rawa, selat, jurang, dan rintangan lainnya. Jembatan gantung pejalan kaki adalah salah satu type jembatan yang hanya boleh dilewati oleh lalu lintas pejalan kaki dan kendaraan ringan seperti sepeda, gerobak, motor dan maksimum kendaraan bermotor ringan dengan roda tiga dalam keadaan darurat.
Pada penelitian ini, peneliti akan mengevaluasi struktur atas jembatan gantung pejalan kaki yang berada di Desa Aek Libung, Kecamatan Sayur Matinggi, Kabupaten Tapanuli Selatan. Pengevaluasian jembatan gantung pejalan kaki tersebut berdasarkan acuan Pemberlakukan Pedoman Perencanaan dan Pelaksanaan Konstruksi Jembatan Gantung Untuk Pejalan Kaki 2010 yang kemudian dibantu dengan program SAP 2000. Dari perhitungan manual dan program akan didapatkan reaksi tumpuan, dafleksi dan gaya-gaya ultimit akibat beban yang bekerja pada jembatan. Setelah itu akan diperoleh apakah jembatan gantung pejalan kaki masih memenuhi persyaratan keamanan dan kenyamanan sebagai syarat layak fungsi jembatan atau tidak.
Berdasarkan hasil analisa maka akan ditarik kesimpulan elemen struktur jembatan gantung manakah yang tidak mampu lagi menahan beban yang bekerja pada jembatan dan juga melihat apakah lendutan yang terjadi masih dalam batas lendutan yang dizinkan. Diamana dengan kesimpulan ini diharapkan dapat menjadi masukan untuk pemerintah setempat agar meninjau kondisi jembatan di kemudian hari.
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... i
ABSTRAK ...iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ...xi
DAFTAR NOTASI... xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Penelitian ... 4
1.3 Manfaat Penelitian ... 4
1.4 Batasan Masalah ... 5
1.5 Metodologi Pembahasan ... 6
1.6 Flowchart ... 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Umum ... 8
2.2 Pengertian Jembatan Gantung ... 10
2.4 Komponen-komponen Jembatan Gantung ... 14
2.5 Lokasi dan Elevasi Jembatan Gantung ... 16
2.5.1 Lokasi Jembatan ... 16
2.5.2 Elevasi Jembatan ... 17
2.6 Pembebanan Jembatan Gantung Pejalan Kaki ... 18
2.6.1 Beban Vertikal ... 19
2.6.2 Beban Samping ... 21
2.7 Perencanaan Jembatan Gantung Pejalan Kaki ... 22
2.7.1 Kekuatan ... 22
2.10.1 Lendutan Akibat Beban Asimetris ... 30
2.10.2 Lendutan Akibat Beban Simetris ... 31
2.11 Sistem Kabel ... 32
2.11.1 Panjang Kabel Angkur ... 33
2.11.2 Panjang Kabel Utama ... 34
2.11.4 Kabel Ikatan Angin ... 35
2.12 Kelandaian Jembatan ... 35
2.13 Menara ... 36
2.14 Blok Angkur ... 36
2.15 Pondasi ... 37
2.16 Sandaran ... 37
BAB III PENGAMBILAN DAN PENYEDIAAN DATA 3.1 Pengambilan Data ... 38
3.1.1 Data Survey Lapangan ... 38
3.2 Gambar Jembatan ... 41
3.2.1 Tampak Samping Memanjang Jembatan ... 41
3.2.2 Potongan Kiri Jembatan ... 42
3.2.3 Potongan Tengah Jembatan ... 42
3.2.4 Potongan Kanan Jembatan ... 43
3.2.5 Portal Jembatan... 43
3.2.6 Tampak Lantai Jembatan ... 44
3.2.7 Gelagar Jembatan ... 44
3.3 Beban Kerja Pada jembatan ... 45
3.3.1 Beban Hidup... 45
3.3.2 Beban Mati ... 46
3.3.3 Beban Hidup ... 48
BAB IV EVALUASI PERENCANAAN JEMBATAN
4.1 Geometris dan Pembebanan Jembatan Gantung ... 50
4.1.1 Ukuran Jembatan ... 50
4.1.2 Pembebanan Jembatan ... 51
4.2 Evaluasi Lantai Jembatan ... 51
4.3 Evaluasi Gelagar Memanjang Jembatan ... 53
4.3.1 Untuk Gelagar Tengah ... 54
4.3.2 Untuk Gelagar Tepi ... 55
4.4 Evaluasi Gelagar Melintang Jembatan ... 56
4.5 Evaluasi Kabel Hanger ... 57
4.6 Evaluasi Kabel Utama Jembatan ... 58
4.7 Evaluasi Kabel Backstay... 61
4.8 Evaluasi Lendutan Yang Terjadi ... 63
4.9 Evaluasi Menara Jembatan... 64
4.10Analisa Jembatan Dengan Pengurangan Volume ... 67
4.10.1 Pengurangan Volume beban Mati Jembatan . 67 4.10.2 Evaluasi Lantai Jembatan ... 70
4.10.3 Evaluasi Gelagar Memanjang Jembatan ... 71
4.10.4 Evaluasi Gelagar Melintang ... 73
4.10.5 Evaluasi Kabel Hanger... 74
4.10.6 Evaluasi Kabel Utama Jembatan ... 75
4.10.7 Evaluasi Kabel Backstays ... 77
4.10.8 Evaluasi Lendutan Yang Terjadi ... 78
4.11Evaluasi Jembatan Dengan Perangkat Lunak SAP 2000... 82
4.11.1 Desain dan Pemodelan ... 82
4.11.2 Pemodelan Struktur ... 83
4.11.3 Mengidentifikasi Kasus Beban ... 83
4.11.4 Mengidentifikasi Kombinasi Pembebanan 84 4.11.5 Mengidentifikasi Harga Beban ... 89
4.11.6 Letak Pembebanan ... 95
4.11.7 Run Analisis Program SAP 2000 ... 96
4.12Tabulasi Hasil Perhitungan Evaluasi Jembatan ... 101
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 103
5.2 Saran ... 104
DAFTAR PUSTAKA ... 105
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1. Beban Hidup Yang Dipikul dan Lendutan Izin Jembatan
Gantung Pejalan Kaki ... 20
Tabel 2.2. Mutu Beton dan Pedoman Proporsi Takaran Campuran ... 23
Tabel 2.3. Sifat Mekanis Baja Structural ... 25
Tabel 4.1. Hasil Spektrum Gempa Dari Puskim PU ... 92
Tabel 4.2. Perbandingan Analisa Manual Dengan Program SAP 2000 .... 101
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1. Lokasi Daerah Jembatan ... 2
Gambar 1.2. Tampak Dari Atas Lokasi Jembatan ... 3
Gambar 1.3. Elemen Jembatan Yang Terkena Korosi ... 3
Gambar 1.4. Lantai dan Gelagar Yang Lapuk dan Retak ... 3
Gambar 2.7. Skema Bagian Jembatan Gantung Pejalan Kaki ... 14
Gambar 2.8. Ketinggian Dari Lantai Jembatan ... 18
Gambar 2.9. Penampang Melintang Kabel ... 27
Gambar 2.10. Pembebanan Asimetris ... 30
Gambar 2.11. Pembebanan Simetris ... 31
Gambar 3.1. Tampak Memanjang Jembatan ... 41
Gambar 3.2.Potongan Bagian Kiri Jembatan ... 42
Gambar 3.3. Potongan Bagian Tengah Jembatan ... 42
Gambar 3.4. Potongan Bagian Kanan Jembatan ... 43
Gambar 3.5. Portal Jembatan ... 43
Gambar 3.6. Tampak Lantai Jembatan ... 44
Gambar 4.1. Detail Ukuran Lantai Jembatan ... 51
Gambar 4.2.Pembebanan Pada Lantai Jembatan ... 52
Gambar 4.3. Detail Gelagar Jembatan ... 53
Gambar 4.4.Pembebanan Gelagar Memanjang ... 54
Gambar 4.5. Pembebanan Gelagar Melintang ... 57
Gambar 4.6. Pembebanan Pada Kabel Hanger ... 58
Gambar 4.7.Penyaluran Beban Pada Kabel Utama ... 59
Gambar 4.8. Penerimaan Beban Kabel Backstay ... 62
Gambar 4.9. Pembebanan pada gelagar pengaku ... 63
Gambar 4.10.Pembebanan Pada Menara Jembatan ... 64
Gambar 4.11. Pembebanan Lantai Baru ... 70
Gambar 4.12.Model Struktur Tampak Memanjang Jembatan ... 82
Gambar 4.13. Data Ukuran Jembatan ... 83
Gambar 4.14.Identifikasi Beban Jembatan ... 84
Gambar 4.15. Identifikasi Combinasi Pembebanan 1 ... 85
Gambar 4.16.Identifikasi Combinasi Pembebanan 2 ... 85
Gambar 4.17. Identifikasi Combinasi Pembebanan 3 ... 86
Gambar 4.18. Identifikasi Combinasi Pembebanan 4 ... 86
Gambar 4.19.Identifikasi Combinasi Pembebanan 5 ... 87
Gambar 4.20. Identifikasi Combinasi Pembebanan 6 ... 87
Gambar 4.21.Identifikasi Combinasi Pembebanan 7 ... 88
Gambar 4.22. Identifikasi Combinasi Pembebanan 8 ... 88
Gambar 4.23.Total Combinasi Pembebanan ... 89
Gambar 4.24. Memasukkan Besar Beban Mati ... 89
Gambar 4.25.Memasukkan Besar Beban Hidup ... 90
Gambar 4.27. Respon Spektra Dari Puskim PU ... 91
Gambar 4.28.Pemasukan Data Respon Spektra SAP 2000 ... 93
Gambar 4.29. Pengaktivan Respon Spektra SAP 2000 ... 94
Gambar 4.30. Pembebanan Beban Simetris ... 95
Gambar 4.31. Pembebanan Beban Asimetris ... 95
Gambar 4.32. Pembebanan Beban Asimetris ... 95
Gambar 4.33. Pembebanan Beban Angin ... 96
Gambar 4.34. Run Analysis Program ... 96
Gambar 4.35. Ragam Getar Terjadi ... 97
Gambar 4.36. Diagram Gaya Normal Terjadi ... 97
Gambar 4.37. Diagram Gaya Lintang Terjadi ... 97
Gambar 4.38. Diagram Momen Terjadi ... 98
Gambar 4.39. Lendutan Terjadi ¼ Bentang ... 98
Gambar 4.40. Besar Gaya Pada Kabel Utama ... 99
Gambar 4.41. Besar Gaya Pada Kabel Backstay ... 99
f
E Modulus elastis
Tegangan putus minimum
l Panjang Bentang
Q Beban total merata ζ Tegangan akibat lintang Fk Faktor keamanan
P Beban aksial
d Jarak anatara kabel dengan ujung pylon H Gaya horizontal kabel
α Sudut kabel utama T Gaya kabel utama T1
Φ Sudut kabel backstay Gaya untuk 1 kabel
w Beban sendiri struktur Δ’ Lendutan ¼ bentang
Δmax
Cb Letak garis netral
Lendutan maksimum terjadi
d diameter tulangan β1
ab Tinggi balok tegangan tekan Koefisien tegangan 0,85
εs’ Regangan tekan baja
εy Regangan leleh
P Gaya yang diterima pylon Mnb Momen nominal penampang L1 Panjang bentang kiri
L2 Panjang bentang tengah L3 Panjang bentang kanan
w Lebar pylon
H1 Tinggi pylon
