Lembar Pengesahan ii
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN UNDERPASS
SIMPANG TUJUH JOGLO SURAKARTA
( DESIGN OF SIMPANG TUJUH JOGLO SURAKARTA UNDERPASS
)
Disusun Oleh :
FARID WIBISONO L2A0 002 059
MOCH. ZAENAL ARIFIN L2A0 002 107
Semarang, Juli 2008
Disetujui:
Dosen pembimbing I
Ir. Y.I. Wicaksono, MS.
NIP. 131 459 536
Dosen pembimbing II
Ir. Siti Hardiyati, Sp1, MT.
NIP. 130 896 243
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
Ir. Sri Sangkawati, MS
Kata Pengantar iii
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah kami panjatkan kehadirat Allah SWT, yang dengan rahmat dan karunia-Nya, kami dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir dengan judul “Perencanaan Underpass Simpang Tujuh Joglo Surakarta”, dengan baik dan lancar.
Tugas Akhir merupakan mata kuliah wajib yang harus ditempuh dalam rangka menyelesaikan pendidikan kesarjanaan Strata I di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Diponegoro Semarang. Melalui Tugas Akhir ini kami banyak mempelajari
dan sekaligus memperoleh pengalaman secara langsung dalam proses perencanaan suatu konstruksi mulai dari analisis data sampai pada perhitungan dimensi dan konstruksi. Dari pengalaman itu, diharapkan nantinya dapat bermanfaat pada masa yang akan datang.
Dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini, penulis banyak dibantu oleh berbagai pihak. Dengan penuh rasa hormat, pada kesempatan ini kami ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ir. Sri Sangkawati, MS. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
2. Ir. Arif Hidayat, CES., MT. selaku Ketua Bidang Akademik Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
3. Ir. Ismiyati, MS, selaku dosen wali 2142
4. Ir. Y.I. Wicaksono, MS., selaku dosen wali 2144 dan selaku dosen
pembimbing I
5. Ir. Siti Hardiyati MT., selaku dosen pembimbing II
6. Seluruh Dosen, staf dan karyawan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.
Kata Pengantar iv
8. Bapak Heryanto di Semarang Metro dan Bapak Candra selaku menejer Luwes dept. store, atas bantuan dalam pencarian data dan survey.
9. Bapak, Ibu, kakak dan adik tercinta yang telah memberikan banyak dorongan, doa, dan dana sehingga kami dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
10.Kawan-kawan angkatan 2002, atas bantuan dalam kuliah serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Kami menyadari bahwa dalam penulisan ini masih banyak kekurangan dan jauh
dari sempurna. Oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat kami harapkan. Demikian laporan ini kami buat, semoga dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Semarang, Juli 2008
Daftar Isi iv
1.4 Lokasi Perencanaan ... 3
1.5 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II STUDI PUSTAKA 2.1 Uraian Umum ... 6
2.2 Aspek Lalu Lintas ... 6
2.2.1 Klasifikasi Fungsional Jalan ... 7
2.2.2 Klasifikasi Menurut Kelas Jalan ... 8
2.2.3 Klasifikasi menurut Medan Jalan ... 8
2.2.4 Kecepatan Rencana ... 9
2.2.5 Koefisien Kendaraan ... 9
2.2.6 Hambatan Samping (side friction) ... 11
2.2.7 Volume Lalu Lintas ... 12
2.2.8 Bundaran ... 13
2.2.9 Jalur dan Lajur ... 17
2.2.10 Tipe Alinyemen ... 18
2.2.11 Alinyemen Vertikal ... 18
2.3 Aspek Tanah ... 32
Daftar Isi v
2.3.2 Tebal Perkerasan Jalan ... 34
2.3.3 Aspek Tanah dengan Pondasi ... 36
2.4 Aspek Hidrologi ... 38
2.5 Aspek Konstruksi ... 40
2.5.1 Konstruksi Underpass ... 41
2.5.2 Pemodelan Rekayasa Struktur ... 41
2.5.3 Pembebanan Pada Konstruksi ... 42
2.5.4 Perhitungan Beton Bertulang ... 44
BAB III METODOLOGI 3.1 Uraian Umum ... 47
3.2 Tahap Persiapan ... 49
3.3 Tahap Identifikasi Permasalahan ... 50
3.4 Tahap Studi Pustaka ... 50
3.5 Tahap Pengumpulan Data ... 50
3.6 Tahap Analisa Dan Pengolahan Data ... 51
3.7 Tahap Perhitungan Desain ... 52
BAB IV PENGUMPULAN DAN ANALISA DATA 4.1 Tinjauan umum ... 54
4.2 Aspek lalu – lintas ... 54
4.2.1 Data Geometri Eksisting Ruas Jalan ... 54
4.2.2 Volume lalu – lintas ... 55
4.2.3 Analisa pertumbuhan Lalu Lintas ... 56
4.3 Analisa Bundaran (roundabout) ... 58
4.3.1 Geometri Bundaran ... 58
4.3.2 Analisa Kapasitas Bundaran ... 59
4.3.3 Pola pergerakan kendaraan ... 60
4.3.4 Analisa Kinerja Simpang ... 62
4.4 Analisa Perlintasan Kereta Api ... 64
4.5 Analisa Tanah ... 65
4.5.1 Penyelidikan Lapangan ... 65
Daftar Isi vi
4.6 Analisa Hidrologi ... 67
4.7 Analisa Perencanaan ... 70
4.7.1 Tipe dan Penampang melintang jalan ... 71
4.7.2 Alternatif Pemilihan Struktur ... 71
4.7.3 Aspek Geometrik ... 74
4.7.4 Perencanaan perkerasan jalan (underpass) ... 78
BAB V PERENCANAAN 5.1 Perencanaan Jembatan Lalu Lintas Kendaraan ... 86
5.1.1 Perhitungan sandaran ... 88
5.1.2 Perhitungan Trotoar ... 91
5.1.3 Perhitungan Pelat Tepi ... 93
5.1.4 Perhitungan Pelat Lantai Kendaraan ... 96
5.1.5 Perhitungan Gelagar Melintang ... 102
5.1.6 Perhitungan gelagar memanjang ... 103
5.1.7 Perhitungan shear connector ... 110
5.1.8 Perhitungan sambungan ... 113
5.1.9 Perhitungan Bearing / landasan ... 115
5.1.10 Perhitungan pelat injak ... 119
5.1.11 Abutmen jembatan kendaraan ... 121
5.1.12 Perencanaan Pondasi jembatan komposit ... 147
5.2 Perencanaan Jembatan Perlintasan Kereta Api ... 156
5.2.1 Dimensi Jembatan Rangka Baja ... 156
5.2.2 Perencanaan Gelagar Memanjang ... 159
5.2.3 Perencanaan Gelagar Melintang ... 168
5.2.4 Perencanaan Ikatan Tumbukan ... 175
5.2.5 Perencanaan Ikatan Angin ... 176
5.2.6 Perencanaan Rangka Induk ... 184
5.2.7 Sambungan ... 193
5.2.8 Abutmen Jembatan Rel ... 205
5.2.9 Perencanaan Pondasi Jembatan Rangka Baja ... 236
Daftar Isi vii
BAB VI PENUTUP
6.1 Kesimpulan ... 261 6.2 Saran ... 262
DAFTAR PUSTAKA ... 263
Daftar Gambar viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Lokasi simpang tujuh joglo surakarta ... 3
Gambar 1.2. Layout simpang tujuh joglo surakarta ... 4
Gambar 2.1. Bagian-bagian pada pendekat bagian jalinan pada bundaran ... 13
Gambar 2.2. Alinyemen vertikal ... 18
Gambar 2.3. Lengkung vertikal cekung s > l ... 20
Gambar 2.4. Lengkung vertikal cembung s < l ... 20
Gambar 2.5. Kendaraan berjalan pada turunan dengan kecepatan v ... 22
Gambar 2.6. Pola gerakan menyiap ... 25
Gambar 2.7. Lengkung full circle ... 28
Gambar 2.8. Lengkung spiral – spiral ... 29
Gambar 2.9. Lengkung spiral – circle – spiral ... 31
Gambar 2.10. Dinding penahan tanah ... 33
Gambar 2.11. Lapis perkerasan jalan ... 37
Gambar 2.12. Permodelan struktur box culvert ... 42
Gambar 2.13. Permodelan struktur abutment ... 42
Gambar 2.14. Beban hidup t ... 43
Gambar 2.15. Beban hidup d ... 44
Gambar 3.1. Flowchart perencanaan underpass Simpang Tujuh Joglo Surakarta ... 49
Gambar 4.1. Penamaan kaki simpang ... 61
Gambar 4.2. Penampang saluran ... 69
Gambar 4.3. Tebal lapis perkerasan ... 85
Gambar 5.1. Rencana desain jembatan lalu lintas kendaraan ... 87
Gambar 5.2. Konstruksi sandaran ... 88
Gambar 5.3. Penulangan sandaran ... 91
Gambar 5.4. Denah gelagar memanjang dan melintang ... 93
Gambar 5.5. Pembebanan pada pelat tepi ... 94
Gambar 5.6. Penulangan pelat tepi ... 96
Daftar Gambar ix
Gambar 5.8. Penempatan shear conector ... 113
Gambar 5.9. Penulangan pelat injak ... 120
Gambar 5.10. Rencana desain jembatan rel ... 156
Gambar 5.11. Rangka utama jembatan ... 156
Gambar 5.12. Detail rangka utama ... 157
Gambar 5.13. Ikatan angin atas iwf 200 x 200 x 8 x 12 ... 158
Gambar 5.14. Angin bawah iwf 200 x 200 x 8 x12 ... 158
Gambar 5.15. Ikatan tumbukan l 50 x 50 x 5 ... 158
Gambar 5.16. Pembebanan ikatan tumbukan ... 175
Gambar 5.17. Bidang rangka utama ... 177
Gambar 5.18. Penyebaran beban angin ... 177
Gambar 5.19. Titik tangkap gaya angin tekan ... 178
Gambar 5.20. Penyebaran beban angin pada ikatan angin atas ... 179
Gambar 5.21. Penyebaran beban angin pada ikatan angin bawah ... 181
Gambar 5.22. Rencana rangka induk ... 184
Gambar 5.23. Sambungan irisan i pada plat buhul ... 194
Gambar 5.24. Sambungan irisan ii pada gelagar memanjang dan melintang ... 198
Daftar Tabel x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Klasifikasi Jalan Menurut Kelasnya ... 8
Tabel 2.2. Klasifikasi Jalan Menurut Kemiringannya ... 8
Tabel 2.3. Kecepatan Rencana Berdasarkan Klasifikasi Fungsi Dan Medan . 9 Tabel 2.4. Koefisien EMP Kendaraan ... 9
Tabel 2.5. Koefisien Kendaraan Untuk Persimpangan ... 10
Tabel 2.6. Kelas Hambatan Samping ... 11
Tabel 2.7. Faktor Penyesuaian Ukuran Kota (FCS) ... 14
Tabel 2.8. Faktor Penyesuaian Tipe Lingkungan Jalan, Hambatan Samping, dan Kendaraan Tak Bermotor (FRSU) ... 14
Tabel 2.9. Penentuan Lebar Jalur dan Bahu Jalan ... 17
Tabel 2.10. Lebar Lajur Jalan Ideal ... 17
Tabel 2.11. Pembagian Tipe Alinyemen ... 18
Tabel 2.12. Koefisien Gesek Pengereman ... 22
Tabel 2.13. Jarak Pandang Henti Minimum ... 23
Tabel 2.14. Jarak Pandang Menyiap ... 26
Tabel 2.15. Kelandaian Maksimum ... 26
Tabel 2.16. Panjang Kritis Pada Kelandaian ... 27
Tabel 2.17. Koefisien Pengaliran (Α) ... 39
Tabel 2.18. Koefisien Penyebaran Hujan ... 39
Tabel 2.19. Pertimbangan Pemilihanan Struktur Underpass ... 40
Tabel 4.1. Kondisi dan Ukuran Geometrik Jalan Kaki Simpang ... 55
Tabel 4.2. Volume Lalu – Lintas Ruas Jalan Tiap Kaki Simpang Pada Jam Puncak (Peak) ... 55
Tabel 4.3. Volume Lalu – Lintas Ruas Jalan Tiap Kaki Simpang Pada Jam Tidak Sibuk (Off Peak) ... 56
Tabel 4.4. Perhitungan Angka Pertumbuhan Lalu Lintas (I) ... 57
Daftar Tabel xi
Tabel 4.6. Volume Lalu – Lintas Ruas Jalan Tiap Kaki Simpang Tahun
2032 ... 58
Tabel 4.7. Rentang Variasi Data Empiris Untuk Variabel Masukan ... 58
Tabel 4.8. Geometri Eksisting Bundaran ... 59
Tabel 4.9. Rasio Kendaraan Tak Bermotor ... 60
Tabel 4.10. Perhitungan Kapasitas ... 60
Tabel 4.11. Matriks Asal Tujuan Total Kendaraan (Tanpa Sepeda Motor) ... 62
Tabel 4.12. Perhitungan Derajat Kejenuhan ... 63
Tabel 4.13. Derajat Kejenuhan Sebelum dan Sesudah Ada Underpass ... 63
Tabel 4.14. Perhitungan Tundaan ... 64
Tabel 4.15. Penutupan Pintu Kereta Api dan Panjang Antrian ... 64
Tabel 4.16. Kedalaman Muka Air Tanah ... 65
Tabel 4.17. Kompilasi Data Curah Hujan Surakarta ... 67
Tabel 4.18. Curah Hujan Maksimum Surakarta ... 67
Tabel 4.19. Curah Hujan 5 Tahun ... 68
Tabel 4.20. Tipe dan Lebar Jalan ... 71
Tabel 4.21. Alternatif Pemilihan Bangunan Atas ... 71
Tabel 4.22. Alternatif Pemilihan Bangunan Bawah ... 73
Tabel 4.23. Alternatif Pemilihan Jenis Pondasi ... 73
Tabel 4.24. Pertumbuhan Lalu Lintas ... 78
Tabel 4.25. LHR Mangunsarkoro dan Sumpah Pemuda 2007 ... 79
Tabel 4.26. LHR Mangunsarkoro dan Sumpah Pemuda 2009 ... 80
Tabel 4.27. LHR Mangunsarkoro dan Sumpah Pemuda 2032 ... 81
Tabel 4.28. Nilai Indeks Permukaan Pada Akhir Umur Rencana (IP) ... 82
Tabel 4.29. Nilai Indeks Permukaan Pada Awal Umur Rencana (IP0) ... 82
Tabel 4.30. Koefisien Kekuatan Relatif ... 83
Tabel 4.31. Batas Minimum Tebal Perkerasan Lapis Permukaan ... 84
Tabel 4.32. Batas Minimum Tebal Perkerasan Lapis Pondasi Atas ... 84
Tabel 5.1. Kondisi dan Ukuran Geometrik Jalan Kaki Simpang ... 118
Tabel 5.2. Propertis Elastomer ... 118
Tabel 5.3. Beban Yang Bekerja Pada Abutmen ... 128
Daftar Tabel xii
Tabel 5.5. Beban Yang Bekerja Pada Gelagar Memanjang Jembatan
Rangka Baja ... 165
Tabel 5.6. Kombinasi Beban Pada Gelagar Memanjang Jembatan Rangka Baja ... 165
Tabel 5.7. Gaya Dalam Akibat Beban Pada Gelagar Melintang Jembatan Rangka Baja ... 172
Tabel 5.8. Kombinasi Beban Pada Gelagar Melintang Jembatan Rangka Baja ... 172
Tabel 5.9. Gaya Dalam Ikatan Angin Atas Jembatan Rangka ... 180
Tabel 5.10. Gaya Dalam Ikatan Angin Bawah Jembatan Rangka ... 182
Tabel 5.11. Beban Mati Rangka Induk Pada Jembatan Rangka Baja ... 186
Tabel 5.12. Analisa Gaya Batang Rangka Induk ... 190
Tabel 5.13. Perhitungan Jumlah Baut Sambungan Rangka Induk ... 194
Tabel 5.14. Jumlah Baut Pada Ikatan Angin Atas ... 203
Tabel 5.15. Jumlah Baut Pada Ikatan Angin Atas ... 204
