ANALISA PERKUATAN SAMBUNGAN PADA JEMBATAN MODEL …

ANALISA PERKUATAN SAMBUNGAN PADA

JEMBATAN MODEL CABLE STAYED

(Studi Kasus Pada Jembatan KJI XV: Tektona Bridge)

SKRIPSI

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh:

MEGA DEWI ASHARI PUTRI

201710340311013

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2021

ii

LEMBAR PENGESAHAN

iii

SURAT PERNYATAAN

iv

LEMBAR PERSEMBAHAN

Skripsi ini saya persembahkan kepada kedua orang tua saya yang tercinta,

Bapak Edi Ashari dan Ibu Musdalifah,

untuk setiap doa-doa yang tidak putus, harapan besar, dan perjuangan untuk saya

hingga di detik ini.

Untuk adik saya yang tersayang,

Farid Ahmad Ashari Putra,

yang menjadikan saya sebagai panutan, adik yang baik.

Yang tidak akan saya lupakan, untuk yang tercinta, tersayang, dan terkasih

Almarhumah nenek saya, ibu saya, teman saya, dan segalanya untuk saya,

Sulastri.

“terima kasih ya mbah, doakan Putri terus dari sana”

v

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh

Alhamdulillahirobbilalamin, ya Allah.

Syukur yang tidak henti-hentinya pada Allah SWT, Tuhan semesta alam

atas segala rahmat dan ridhoNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas

Akhir ini yang berjudul Analisa Perkuatan Sambungan Pada Jembatan Model Cable

Stayed (Studi Kasus Pada Jembatan KJI XV: Tektona Bridge) dengan baik.

Tugas akhir ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat untuk

memperoleh gelar sarjana Teknik program studi Teknik Sipil di Universitas

Muhammadiyah Malang. Didalam penyusunan tugas akhir ini hingga selesai, tidak

dapat dipungkiri banyak bantuan dan dukungan dari banyak pihak. Pada

kesempatan yang baik, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih setulusnya

kepada pihak yang ada dalam penulisan tugas akhir ini hingga selesai, kepada:

1. Allah SWT, Maha Pengasih Maha Penyanyang yang memberikan rahmat

berlimpah dan nikmat yang tiada tara. Nabi Muhammad SAW, baginda

Rasulullah yang membukakan kita semua ke jalan yang lurus.

2. Kedua orang tua, bapak Edi Ashari dan ibu Musdalifah ucapan terima kasih

untuk banyaknya doa-doa, setiap lelah dan dukungan untuk saya.

3. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT, selaku ketua jurusan Teknik Sipil dan juga

sekaligus dosen pembimbing I saya yang telah memberikan waktu dalam

setiap bimbingan dan kesempatan untuk saya menuntut ilmu di Program

Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.

4. Bapak Dr. Abdul Samad, ST.,MT, selaku dosen pembimbing II saya yang

telah memberikan dorongan semangat dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

5. Bapak Dr. Moh. Abduh, ST., MT., IPM., ACPE., ASEAN Eng., selaku

dosen pembimbing saya saat perlombaan KJI XV, yang memberikan

arahan, masukan, dan pendampingan pada saat perlombaan di lapangan.

vi

6. Seluruh Dosen dan jajaran staf Program Studi Teknik Sipil Universitas

Muhammadiyah Malang, yang telah memberikan waktu, ilmu, dan

tenaganya dalam setiap kondisi apapun serta untuk setiap bantuan selama

masa studi saya. Terima kasih pak, terima kasih bu.

7. Untuk adik saya Farid Ahmad Ashari Putra, yang waktunya rela dibagi

untuk menjadi peran saya di rumah selama masa mencari ilmu dan juga

sebagai adik yang baik disaat saya membutuhkan sedikit dukungan dari

jauh.

8. Untuk orang yang sangat-sangat saya rindukan dan sangat saya harapkan

kehadirannya. Almarhumah nenek Sulastri, yang saat ini mungkin

tersenyum melihat saya berhasil sampai tahap ini. Untuk kenangan yang

melekat dalam hati, dan rindu yang tak henti. Terima kasih terima kasih

terima kasih. Untuk Almarhum kakek, Abd. Kamar, yang tidak disangka-

sangka kepergiannya begitu cepat, tepat setelah saya menyelesaiakn tugas

akhir ini. Mbah, terima kasih mbah.

9. Keluarga besar saya, yang senantiasa menaruh harapan besar dan dukungan

saat saya menuntut ilmu. Dan juga keluarga saya di Malang, Mbak Aan,

Mas Rizal, Om Fiqur, Mbak Hernum, dan si kecil Harumi yang menemani

saya selama di perantauan.

10. Teman-teman seperjuangan Teknik Sipil, khususnya kelas A, yang telah

menambah cerita hidup saya selama di bangku perkuliahan.

11. Teman-teman wisudawan 2021 yang hebat dan bertahan sampai diakhir

masa studi dimana banyak sekali hal yang berubah dari tahun-tahun

sebelumnya, terima kasih untuk setiap dukungannya.

12. Surya Team yang sudah memberikan kesempatan untuk belajar lebih dan

juga kesempatan untuk meneruskan perjuangan dari orang-orang hebat

khususnya masa kepengurusan 2019-2020 Kabinet Gelora Sinergi, dan tak

luput juga kepada teman-teman selama masa kepengurusan 2020-2021

Kabinet Eskalasi.

vii

13. Lembaga internal maupun eksternal kampus yang telah memberikan sedikit

banyak pengalaman dalam menjalin dan berbagi hubungan kerjasama yang

baik.

14. Agus Sarif Mulyono, manusia baik yang mengajarkan hal baik untuk saya.

Untuk setiap semangat, untuk setiap sabar dan untuk telinga yang selalu ada

ketika saya butuh didengar, terima kasih ya.

15. Sahabat saya dari awal menjadi mahasiswa baru sampai saat ini, Novia

Qurniawati yang tidak bosan-bosannya menemani saya, dan menguatkan

saya dalam menghadapi setiap lika-liku drama yang ada.

16. Rekan sekaligus teman seperantauan, Nova Pradana, Mas Andre Oktavian

W, Ibrahim Hanif T, dan Nadya Isnaini, yang membuat perbedaan diantara

banyaknya teman-teman rantau yang lainnya dan juga dukungan untuk saya.

17. Rekan dan awak kru dari Tim Great Apollo, Mas Satrya, Yella, Neza, Hanif,

Ricky, Iqbal, Biancha, Mas Pahri, dan Mbak Nana, yang bersama-sama

berjuang dalam tim serta meluangkan waktu, pikiran, juga tenaganya hingga

sampai tahap akhir perlombaan. Kalian terbaik.

18. Teman-teman, senior, junior saya di Surya Team, Aliyana, Lina, Ika,

Kelvin, Apriadi, Oval, Alfin, Fadli Mas Fachri, Mas Haidar, Mas Panggah,

Mas Harrys, Mas Bentha, Mbak Nanda, Mbak Latifa, Mbak Ana, Mbak

Martha, Mas Novan, Mas Nurman, Mas Dio, Mas Iman, Mas Aji, Mas

Remon, Kelvin Priyanka, Erwin, Dhani, Amin, Aning, Hilda, Hilqim yang

memberikan dukungan dan menambah cerita dalam masa perkuliahan saya.

19. Sahabat saya sejak SMP, Ajeng, Mbak Fira, Fit, Chacha, Andi, dan Bayu,

yang saling menyemangati meski dari jarak jauh.

20. Teman saya Mbak Nita, Geera, Avieza, Wildan, Rian, yang menjadi teman

saya ketika di Malang.

21. Untuk semua pihak yang belum saya sebutkan satu persatu, terima kasih

untuk dukungan baik secara langsung maupun tidak, semoga doa baik

mengalir untuk kalian.

viii

22. Dan untuk saya sendiri. Terima kasih diri, sudah berjuang, dan bertahan

disetiap tantangan yang ada. Terus belajar dan tetap bertahan dalam kondisi

apapun. Terima kasih, Mega.

Demikian tugas akhir ini diselesaikan, dalam penyusunan tugas akhir ini

sangat disadari jauh dari kesempurnaan. Oleh karenanya, adanya saran dan

masukan yang membangun diharapkan dapat memperbaiki kesalahan yang ada

dalam penulisan. Akhir kata, semoga tugas akhir ini bisa menjadi manfaat bagi

banyak orang dan menjadi sumbangsih untuk perkembangan ilmu pengetahuan

khususnya bidanng Teknik Sipil. Aamiin aamiin Ya Robbal Alamin.

Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarokatuh.

Malang, 16 Juni 2021

Mega Dewi Ashari Putri

ix

ABSTRAK

Ketersediaan material dan teknologi bahan konstruksi semakin berkembang. Salah

satu yang dapat digunakan yaitu material baja canai dingin (cold formed steel).

Material baja tersebut dianggap sebagai material yang efektif serta memiliki

kekakuan yang tinggi. Berdasarkan hal tersebut, material baja canai dingin

dijadikan sebagai bahan inovasi dalam ajang KJI – KBGI ke-XV. Dalam

perencanaan jembatan model Cable Stayed jembatan model “Tektona Bridge”

material utama yang dipakai adalah baja canai dingin yaitu Hollow. Jembatan

model yang dipilih menggunakan pylon tipe Trapezoidal, gelagar tipe Double I

Girder, dan tatanan kabel menggunakan sistem Harpa dengan panjang jembatan

model 2 m, lebar 0,10 m. Penggunaan profil material untuk strukturnya dibedakan,

yaitu untuk gelagar memanjang dan melintang menggunakan profil Hollow

32x16x0,3, dan untuk pylon menggunakan profil Hollow 32x32x0,3. Sambungan

pada jembatan model menggunakan Sekrup tipe Screw HEX 10x16Tx16.

Perhitungan analisa pada jembatan model menggunakan aplikasi bantuan StaadPro

v8i. Lendutan teoritis maksimum pada jembatan model yaitu sebesar 1,015 mm

dengan berat struktur sebesar 5,018 kg. Untuk pengujian di lapangan jembatan

model memperoleh lendutan aktual sebesar 1,462 mm dan berat aktual sebesar

4,395 kg.

Kata kunci: Perencanaan jembatan; Jembatan model Cable Stayed; Baja canai

dingin

x

ABSTRACT

The availability of materials and technology for construction materials is

developing rapidly. One that have been widely used is cold-formed steel. The steel

material is considered as an effective material and has high stiffness. Based on this,

cold rolled steel is used as an innovation material in the XV KJI – KBGI event. In

the design of the Cable Stayed bridge model, the "Tektona Bridge" model, the main

material used is Cold Formed Hollow sections. This study was using a model bridge

with a length of 2 meter and a width of 0.10 meter. The model bridge has trapezoidal

pylon type, double I type of girder, and the cable arrangement was using the Harpa

system. For the longitudinal and transverse girders, 32x16x0.3 hollow section was

used, while for the pylons, 32x32x0.3 hollow section was used. The connection of

the model bridge used HEX 10x16Tx16 type screws. For the model bridge analysis,

a structural analysis software, StaadPro v8i, was used. The result shows that the

theoretical deflection on the model bridge is 1.015 mm with a structural weight of

5.018 kg. For field testing, the model bridge obtains an actual deflection of 1.462

mm and an actual weight of 4.395 kg, which almost equal with the theoretical one.

Keywords: Bridge Planning; Cable Stayed Model Bridge; Cold Formed Steel

xi

DAFTAR ISI

COVER ................................................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. ii

SURAT PERNYATAAN ..................................................................................... iii

LEMBAR PERSEMBAHAN .............................................................................. iv

KATA PENGANTAR ........................................................................................... v

ABSTRAK ............................................................................................................ ix

DAFTAR ISI ......................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL................................................................................................ xv

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xvii

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xix

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 3

1.3 Tujuan ....................................................................................................... 3

1.4 Manfaat ......................................................................................................3

1.5 Batasan Masalah ........................................................................................4

BAB II LANDASAN TEORI ..............................................................................5

2.1 Pengertian Umum .................................................................................... 5

2.1.1 Tipe dan Jenis Jembatan ..................................................................... 6

2.1.2 Penentuan Desain Jembatan ................................................................ 7

xii

2.1.3 Pengamatan dan Studi Kelayakan Jembatan ....................................... 7

2.1.4 Kriteria Perencanaan Jembatan ........................................................... 8

2.2 Cable Stayed ........................................................................................... 8

2.2.1 Kelebihan dan Kekurangan Jembatan Cable Stayed ........................ 10

2.2.2 Teknologi Jembatan Cable Stayed .................................................... 10

2.3 Komponen Jembatan Cable Stayed ....................................................... 11

2.3.1 Menara .............................................................................................. 11

2.3.2 Gelagar .............................................................................................. 12

2.3.3 Kabel ................................................................................................. 12

2.3.4 Angkur Jembatan .............................................................................. 13

2.3.5 Dek .................................................................................................... 14

2.4 Material Baja Canai Dingin ................................................................... 14

2.4.1 Sifat Baja Canai Dingin .................................................................... 15

2.4.2 Tegangan dan Regangan Baja Canai Dingin .................................... 15

2.4.3 Properti Penampang Baja Canai Dingin ........................................... 16

2.5 Analisa Struktur Baja Canai Dingin Jembatan Cable Stayed................ 18

2.5.1 Batang Tarik ...................................................................................... 19

2.5.2 Batang Tekan .................................................................................... 21

2.6 Sambungan ............................................................................................ 24

2.6.1 Sambungan Tipe Sekrup ................................................................... 25

2.7 Perencanaan Pembebanan Pada Jembatan ............................................ 28

xiii

2.7.1 Beban Tetap ...................................................................................... 30

2.7.2 Beban Sementara............................................................................... 31

BAB III METODE PERANCANGAN ..............................................................35

3.1 Diagram Alir Perencanaan Jembatan Model ......................................... 35

3.2 Metodologi Perencanaan ....................................................................... 36

3.2.1 Pengumpulan Data ............................................................................ 36

3.2.2 Desain Model .................................................................................... 37

3.2.3 Rencana Pembebanan ....................................................................... 39

3.2.4 Tahap Analisa Struktur ..................................................................... 41

3.2.5 Desain Komponen ............................................................................. 41

3.2.6 Tahap Perancangan ........................................................................... 45

3.2.7 Tahap Pelaksanaan ............................................................................ 45

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...........................................................46

4.1 Perencanaan Jembatan Model Cable Stayed ......................................... 46

4.1.1 Pembebanan Jembatan Model ........................................................... 46

4.1.2 Berat Struktur Rangka Jembatan Model ........................................... 51

4.1.3 Analisa Struktur Jembatan ............................................................... 51

4.1.4 Desain Komponen Rangka Jembatan ............................................... 54

4.1.5 Analisa Desain Sambungan Jembatan Model ................................... 58

4.2 Pelaksanaan dan Hasil ........................................................................... 65

4.2.1 Pelaksanaan di Lapangan .................................................................. 65

xiv

4.2.2 Hasil .................................................................................................. 66

BAB V PENUTUP ...............................................................................................67

5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 67

5.2 Saran ...................................................................................................... 68

DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................xx

LAMPIRAN

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Kekuatan Minimum Baja ................................................................... 15

Tabel 2. 2 Faktor Reduksi Kapasitas ................................................................... 20

Tabel 2. 3 Faktor Koreksi (kt) untuk Elemen yang Diarsir ................................. 21

Tabel 2. 4 Faktor Reduksi Kapasitas ................................................................... 23

Tabel 2. 5 Tipe Sekrup ........................................................................................ 26

Tabel 2. 6 Faktor Beban Untuk Berat Sendiri ..................................................... 30

Tabel 2. 7 Faktor Beban Untuk Beban Mati Tambahan ...................................... 30

Tabel 2. 8 Faktor Beban Untuk Beban Mati Tambahan ...................................... 31

Tabel 2. 9 Nilai Vo dan Zo Berbagai Variasi Kondisi Permukaan Hulu ............ 33

Tabel 2. 10 Tekanan Angin Dasar ....................................................................... 34

Tabel 3. 1 Data Jembatan Model ......................................................................... 36

Tabel 3. 2 Data Material ..................................................................................... 36

Tabel 3. 3 Data Alat Sambung ............................................................................ 37

Tabel 3. 4 Perbandingan Rasio Pemodelan Jembatan ......................................... 39

Tabel 3. 5 Perencanaan Pembebanan Jembatan .................................................. 39

Tabel 3. 6 Spesifikasi Profil Jembatan Model ..................................................... 44

Tabel 4. 1 Data Perencanaan Jembatan Model Cable Stayed ............................. 46

Tabel 4. 2 Pembebanan Pada Struktur Jembatan Model Cable Stayed ............... 46

Tabel 4. 3 Kebutuhan Panjang Profil Material yang Digunakan......................... 47

Tabel 4. 4 Berat Total Rangka Jembatan Model ................................................. 47

Tabel 4. 5 Perhitungan Beban Plat Lantai Jembatan Model ............................... 49

Tabel 4. 6 Rekapitulasi Berat Total Jembatan Model ......................................... 51

Tabel 4. 7 Hasil Rekapitulasi Gaya Batang Maksimum...................................... 53

Tabel 4. 8 Rekapitulasi Hasil Analisa Gaya Batang ........................................... 53

xvi

Tabel 4. 9 Rekapitulasi Hasil Analisa Gaya Batang (Lanjutan) .......................... 54

Tabel 4. 10 Spesifikasi Profil Hollow 32x32x0,3 Batang Tekan Maksimum ..... 55



Tabel 4. 13 Spesifikasi Sambungan Plat Sambung dan Sekrup .......................... 59

Tabel 4. 14 Rekapitulasi Kebutuhan Sekrup Setiap Batang ................................ 63

Tabel 4. 15 Rekapitulasi Kebutuhan Sekrup Setiap Batang (Lanjutan) .............. 64

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Jembatan Cable Stayed .................................................................... 5

Gambar 2. 2 Jembatan Verantius .......................................................................... 9

Gambar 2. 3 Bentuk-bentuk menara ................................................................... 12

Gambar 2. 4 Bentuk-bentuk kabel ...................................................................... 13

Gambar 2. 5 Tegangan Regangan Baja Canai Dingin ........................................ 15

Gambar 2. 6 Elemen-elemen pada Penampang Baja Canai Dingin ................... 16

Gambar 2. 7 Contoh Simetri Penampang ........................................................... 17

Gambar 2. 8 Bentuk-bentuk Pengaku ................................................................. 18

Gambar 2. 9 Material Profil Hollow Jembatan Model ....................................... 18

Gambar 2. 10 Bentuk dan Komponen Sekrup .................................................... 25

Gambar 2. 11 Sambungan Sekrup yang Digunakan .......................................... 26

Gambar 2. 12 Beban Lajur “D” .......................................................................... 32

Gambar 2. 13 Pembebanan Truk “T” ................................................................. 32

Gambar 3. 1 Diagram Alir Perancangan Jembatan Model Tektona Bridge ....... 35

Gambar 3. 2 Desain Model Jembatan 1 .............................................................. 38



Gambar 3. 5 Permodelan dan Kombinasi Beban Jembatan Model .................... 40

Gambar 3. 6 Diagram Alir Uji Pembebanan Jembatan Model ........................... 40

Gambar 3. 7 Isotropic Material of Cold Formed Steel (CFS) ............................ 42

Gambar 3. 8 Desain Jembatan Model yang Digunakan ..................................... 43

Gambar 3. 9 Penggunaan Profil Material Hollow 32x32x0,3 ............................ 43

xviii

Gambar 3. 10 Penggunaan Profil Material Hollow 32x16x0,3 .......................... 43

Gambar 3. 11 Data Material Profil Jembatan Model.......................................... 44

Gambar 3. 12 Permodelan Jembatan Model Cable Stayed dengan Susunan Kabel

............................................................................................................................... 45

Gambar 3. 13 Permodelan Jembatan Model Cable Stayed dengan Penempatan

Komponen ............................................................................................................. 45

Gambar 4. 1 Beban distribusi tiap titik akibat berat struktur rangka jembatan

menggunakan aplikasi bantuan StaadPro v8i ....................................................... 48

Gambar 4. 2 Beban distribusi tiap titik akibat berat sambungan menggunakan

aplikasi bantuan StaadPro v8i ............................................................................... 49

Gambar 4. 3 Beban distribusi tiap titik akibat berat railing dan ornamen


Gambar 4. 4 Beban distribusi tiap titik di tengah bentang akibat beban uji


Gambar 4. 5 Kombinasi Pembebanan menggunakan Aplikasi Bantuan StaadPro

v8i ......................................................................................................................... 51

Gambar 4. 6 Hasil Analisa Lendutan menggunakan Aplikasi Bantuan StaadPro

v8i ......................................................................................................................... 52

Gambar 4. 7 Diagram Gaya Batang menggunakan Aplikasi Bantuan StaadPro

v8i ......................................................................................................................... 52

Gambar 4. 8 Detail Sambungan yang Digunakan Pada Jembatan Model ......... 65

xix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I Dokumentasi Kegiatan

Lampiran II Gambar Kerja

xx

DAFTAR PUSTAKA

Ariestadi, Dian. 2008. Teknik Struktur Bangunan Jilid 3. Jakarta: Direktorat Pembinaan

Sekolah Menengah Kejuruan

[BSN] Badan Standarisasi Nasional. 2013. SNI 7971:2013. Struktur Baja Canai Dingin.

Badan Standarisasi Nasional: Jakarta

[BSN] Badan Standarisasi Nasional. 2015. SNI 1729:2015. Spesifikasi untuk Bangunan

Gedung Baja Struktural. Badan Standarisasi Nasional: Jakarta

[BSN] Badan Standarisasi Nasional. 2013. SNI 1725:2016. Pembebanan untuk Jembatan.

Badan Standarisasi Nasional: Jakarta

Chen, Wai-Fah dan Lian Duan. 2014. Bridge Engineering Handbook (Second Edition)

Seismic Design. Taylor & Francis Group, LLC.

Panduan Kompetisi Jembatan Indonesia (KJI) ke XV Tahun 2019, Politeknik Negeri

Jakarta

Redrik Irawan, Lanneke Tristanto, dan Tommy Virlanda. 2011. Perencanaan Teknis

Jembatan Cable Stayed. Bandung: Kementrian Pekerjaan Umum.

Schodek, Daniel L. 1991. Struktur Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga

Supriyadi, Bambang dan Agus Setyo Muntohar. 2007. Jembatan. Yogyakarta: Universitas

Gaja Mada

Yu, Wei-Wen dan Roger A. LaBoube. 2010. Cold-Formed Steel Design (Fourth Edition).

Published Simultaneously in Canada.

ANALISA PERKUATAN SAMBUNGAN PADA JEMBATAN MODEL …

Documents

Transcript of ANALISA PERKUATAN SAMBUNGAN PADA JEMBATAN MODEL …