i

PENINGKATAN KAPASITAS JEMBATAN LALU LINTAS

KENDARAAN TIPE RANGKA BERDASARKAN TINJAUAN KONDISI

BEBAN EKSISTING DAN BEBAN PERENCANAAN JEMBATAN

(Studi Kasus pada Jembatan Rangka Baja Soekarno-Hatta di Kota Malang)

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Program Studi Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

ALI

201010340311146

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

ii

iii

SURAT PERNYATAAN

Yang bertandatangan dibawah ini : Nama : Ali

Nim : 201010340311146

Jurusan : Teknik Sipil

Fakultas : Teknik

Universitas Muhammadiyah Malang

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :

1. Tugas akhir ini dengan judul : PENINGKATAN KAPASITAS JEMBATAN LALU LINTAS

KENDARAAN TIPE RANGKA BERDASARKAN TINJAUAN

KONDISI BEBAN EKSISTING DAN BEBAN PERENCANAAN

JEMBATAN (Studi Kasus pada Jembatan Rangka Baja Soekarno-Hatta di

Kota Malang)

Adalah hasil karya saya, dan dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu perguruan tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis dan diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian ataupun keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka

2. Apabila ternyata didalam naskah tugas akhir ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur PLAGIASI, saya bersedia TUGAS AKHIR ini DIGUGURKAN dan GELAR AKADEMIKA YANG TELAH SAYA PEROLEH DIBATALKAN, serta diperoleh sesuai dengan ketentuan hukum yang berlaku.

3. Tugas akhir ini dapat dijadikan sumber pustaka yang merupakan HAK BEBAS ROYALTI NON EKSLUSIF.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya untuk dipergunakan sebagaimana mestinya.

Malang, 29 Agustus 2015

Ali

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat

dan Karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini. Shalawat

beserta salam semoga senantiasa terlimpah kepada Nabi Muhammad SAW, kepada

keluarganya, para sahabatnya, hingga kepada umatnya hingga akhir zaman, amin.

Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang. Judul yang penulis ajukan adalah “Peningkatan kapasitan

jembatan lalu lintas kendaraan tipe rangka berdasarkan tinjauan beban eksisting dan

beban lalu lintas kendaraan” (Studi kasus jembatan Soekarno – Hatta Kota Malang).

Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan,

bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan

ini penulis dengan senang hati menyampaikan rasa terima kasih kepada yang

terhormat:

1. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang yang telah mengesahkan secara resmi judul

penelitian sebagai bahan penulisan skripsi sehingga penulisan skripsi

berjalan dengan lancar.

2. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Malang yang telah banyak membantu

dalam melengkapi perizinan dalam penelitian skripsi ini.

v

3. Bapak Ir. Erwin Rommel, MT selaku dosen pembimbing I penulis yang

telah banyak membantu penulis dalam menyusun skripsi ini sehingga

penulis bisa menyusun dengan lancar.

4. Bapak Ir. Yusuf Wahyudi, MT selaku dosen pembimbing II yang juga telah

banyak membantu penulis dalam menyusun skripsi ini disaat penulis

bingung dalam menyusun skripsi ini.

5. Saudara Fauzi Rahman L. ST, Rizky Churniawan. ST, Intan Ika Putri ST,

yang sudah banyak membantu penulis dengan memberikan referensi serta

panduan dalam menyusun skripsi ini.

6. Dan terakhir kata terima kasih yang tak pernah putus untuk semua pihak

yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Semoga Allah SWT memberikan balasan yang berlipat ganda kepada

semuanya. Demi perbaikan selanjutnya, saran dan kritik yang membangun akan

penulis terima dengan senang hati. Akhirnya, hanya kepada Allah SWT penulis

serahkan segalanya mudah-mudahan dapat bermanfaat khususnya bagi penulis

umumnya bagi kita semua.

Malang, 29 Agustus 2015

Penulis

vi

LEMBAR PERSEMBAHAN

ALHAMDULILLAH DALAM KESEMPATAN INI SAYA PERSEMBAHKAN

RASA TERIMA KASIH YANG DALAM KEPADA :

Tuhan Yang Maha Esa yaitu Allah SWT yang selalu melimpahkan rahmat serta salam kepada penulis sehingga penulis selalu sehat jasmani dan rohani.

Bapak Achamd Alhamid dan ibu Aluyah Alydrus selaku orang tua penulis, penulis sangat berterima kasih atas jasa-jasanya, kesabarannya dan do’anya yang tidak pernah putus untuk anak-anak tercintanya serta selalu memberi kasih sayang yang tulus kepada penulis semenjak kecil hingga saat ini.

Keluarga besar Sipil C 2010: Intan I. I. Putri, ST, Farhania Z., ST (Anyi’), Rizki C., ST, Sekar Arum, ST (Bulek), Hilda Y.A., ST (Bah), Rahma N.A., ST (Laiber), Rahman Faris, ST (Arempang), Recky D.D.P., ST (Bonek), Lutfi A.I., ST, Charis A.F., ST, Fitri, Mustofa, Buntar (Mantong), Lauta (Galang), Ibnu (Dovhy), Fahrullah (Rull), Fachrul (Cacat), Libe, Dayat (Hep), Khaidar, Afjal, Riyat, Ardy (Ceblong), Anshori (Bos), Fajar (Menying), Andika, Hilman, Syahrudin, Arik, Friska, Fauzi, Gazza, Muaz, dan Ayik yang selalu memberi semangat kepada penulis dalam menyusun skripsi ini karena Sipil C 2010 (LIVIC) selalu membuat warna indah di dalam hidup penulis. Penulis menyayangi kalian, penulis akan sangat merindukan kalian, penulis berdoa kalian (LIVIC) selalu sukses dunia akhirat dan terakhir penulis berharap dapat berkumpul, bercanda dan tertawa lagi bersama kalian.

Terkhusus untuk orang-orang yang spesial selama masa kuliah, Kanda Dovhy (Ibnu) yang selalu bertidak sebagai kakak yang baik dan mengarahkan adik-adik livic ke arah yang baik yakni kekompakan. Afjal Alhamid kalau sering merepotkan, terima kasih atas semuanya. Fauzi yang selalu membantu dan berani menegur kesalahan sehingga penulis mampu merubah pola pikir dan karakter selama kuliah. Haidar musaad teman sharing dalam segala hal, fahrullah yang selalu saya repotkan untuk mengerjakan skripsi di kamarmu. Terima kasih semuanya teman-teman.

vii

ABSTRAK

Jembatan Soekarno Hatta dibangun pada tahun 1981 atau yang sudah berumur 34 tahun. Lokasinya yang strategis sebagai penghubung Blimbing – Dinoyo Kota Malang sekaligus jalur alternatif Kota Malang – Kota Batu. Peranan penting jembatan dalam hal ini yaitu fungsi dari jembatan itu sendiri. Dalam menentukan profil yang digunakan dapat mengacu pada teori Load and Resistane Factor Design (LRFD). Persentase kenaikan beban arus lalulintas hingga 30% per tahun, dimana 4000 kend/jam melewati jembatan tersebut. Kemudian untuk pembebanan mengacu pada RSNI T-02-2005 tentang peraturan pembebanan untuk jembatan dan analisa struktur jembatan menggunakan program STAAD PRO untuk mengetahui gaya batang yang bekerja. Dari hasil analisa ini membuktikan bahwa jembatan Soekarno Hatta Kota Malang perlu adanya peningkatan kapasitas dibeberapa bagian jembatan antara lain pada gelagar melintang dan batang tepi atas pada gelagar induk beam no. 28 dan 29.

Kata kunci : Jembatan, kapasitas, pembebanan, Lalu Lintas.

ABSTRACT

Soekarno – Hatta bridge has been build in 1981 and it has been years old. That location is trategic that connecting between malang and batu. People also use that bridge as alternative track to reach malang and batu. Soekarno – hatta bridge has many functions to swit a transportation system. Therefore, to determine the profile that used by those bridge refers to load theory and LRFD. The presentation of increase a traffic load reach 30% each years and a vehicle that passing that bridge reach 4000 vehicles / hours. In other hand, this research refers to RSNI T-02-2005 which contains about regulation of bridge’s load and for the analyze structure of bridge use STAAD PRO to know the stalk force that work on bridge. Based on the result of research, Soekarno – Hatta bridge in Malang need an increase of capacity in some of part. Such us in transversal cannons and in the top of edge’snstalk in prime cannons beam no. 28 & 29.

Keywords : Bridge, capacity, Traffic Load.

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL .......................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................ ii

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

KATA PENGANTAR ........................................................................... iv

LEMBAR PERSEMBAHAN ................................................................ vi

ABSTRAK ............................................................................................. vii

DAFTAR ISI...................................................................................... .......viii

DAFTAR TABEL.............................................................................. ........ix

DAFTAR GAMBAR..................................................................................x

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

1.1 Latar belakang..................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah................................................................................... 2

1.3 Tujuan Masalah....................................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah..................................................................................... 2

BAB. II TINJAUAN PUSTAKA.................................................................. 3

2.1 Deskripsi Umum................................................................................. 3

2.2 Bentuk dan tipe jembatan........................................................................ 4

2.2.2 Bagian Kontruksi Jembatan..................................................... 7

2.2.3 Pertimbangan pemilihan konstruksi jembatan.......................... 8

2.3 Pembebanan............................................................................................ 9

2.3.1 Aksi dan beban tetap................................................................ 10

2.3.2 Beban Mati tambahan.............................................................. 12

ix

2.3.3 Beban Lalu lintas..................................................................... 12

2.3.4 Beban Lajur D.......................................................................... 13

2.3.5 Beban Truk T........................................................................... 15

2.3.6 Faktor beban dinamis............................................................... 16

2.3.7 Beban pejalan kaki................................................................... 17

2.3.8 Aksi Lingkungan.,..................................................................... 17

2.3.9 Beban Angin............................................................................. 18

2.4 Perencanaan Profil Baja.......................................................................... 19

2.4.1 Teori LRFD.............................................................................. 19

2.4.2 Maerial Baja dan sifatnya........................................................ 21

2.4.3 Stabilitas Batang tarik.............................................................. 21

2.4.4 Stabilitas Batang tekan............................................................. 22

2.4.5 Stabilitas Batang Lentur........................................................... 24

2.4.6 Stabilitas Rangka Jembatan..................................................... 24

2.5 Perencanaan Struktur Komposit............................................................. 25

2.5.1 Teori Perencanaan Struktur Komposit..................................... 25

2.5.2 Peaksanaan Struktur Komposit................................................ 25

2.6 Perencanaan Jembatan Rangka.............................................................. 27

2.6.1 Pengaruh beban global........................................................... 27

2.7 Perencanaan Sambungan........................................................................ 28

2.7.1 Kekuatan Geser desain tanpa ulir bidang geser....................... 29

x

BAB. III METODOLOGI............................................................................. 30

3.1 Proses Penelitian..................................................................................... 31

3.2 Metode dan Teknik Survey..................................................................... 31

3.3 Lingkup Survey....................................................................................... 31

3.4 Pengumpulan Data.................................................................................. 31

3.5 Kondisi Eksisting Jembatan.................................................................... 32

3.6 Tahapan Studi......................................................................................... 33

3.7 Dokumentasi Survey............................................................................... 34

BAB. IV ANALISA STRUKTUR............................................................... 34

4.1 Analisa elemen struktur jembatan........................................................... 35

4.2 Analisa plat lantai kendaraan.................................................................. 37

4.3 Analisa Gelagar Memanjang................................................................... 39

4.3.1 Analisa Gelagar Melintang .................................................. 45

4.3.2 Cek penampang komposit Balok melintang............................ 50

4.3.3 Cek penampang komposit dengan penambahan Pelat.............. 52

4.4 Distribusi beban pada Rangka Baja........................................................ 59

4.4.1 Akibat beban Mati.................................................................. 59

4.4.2 Akibat beban Hidup “D”......................................................... 61

4.4.3 Akibat beban Angin............................................................. 63

4.4.4 Analisa statika dengan program staadpro pada Rangka Baja.67

xi

4.4.5 Analisa Profil Baja Rangka Induk......................................... 69

4.4.6 Perhitungan Gelagar Induk pada batang Horizontal............. 69

4.4.7 Perhitungan dimensi profil pada batang Diagonal................ 77

4.5 Perhitungan Ikatan Angin........................................................................ 82

4.6 Perhitungan Portal Ujung........................................................................ 87

4.7 Analisa Sambungan................................................................................ 90

4.7.1 Sambungan Gelagar Memanjang – Gelagar Melintang......... 90

4.7.2 Sambungan las perkuatan pada gelagar melintang............... 92

4.7.3 Cek Kekuatan profil siku dan gelagar Melintang................. 93

4.7.4 Sambungan Gelagar melintang dengan Pelat buhul/Rangka.94

4.7.5 Sambungan ikatan angin....................................................... 95

4.7.6 Sambungan Gelagar induk/buhul.......................................... 99

BAB. V KESIMPULAN............................................................................... 105

5.1 Kesmipulan............................................................................................. 105

5.2 Saran....................................................................................................... 105

DAFTAR PUSTAKA

xii

DAFTAR TABEL

2.1 Faktor Beban Untuk Berat Sendiri.......................................................... 10

2.2 Berat Isi Untuk Beban Mati.................................................................... 11

2.3 Faktor Untuk Beban Mati Tambahan...................................................... 12

2.4 Faktor Beban Akibat Beban Lajur “D” ................................................... 14

2.5 Faktor Beban Akibat Pembebanan Truk “T” ......................................... 16

2.6 Faktor Beban Untuk Beban Trotoir........................................................ 17

2.7 Faktor Beban Akibat Beban Angin ......................................................... 18

4.5 Faktor keamanan Elemen struktur ......................................................... 89

4.6 jumlah Baut pada ikatan angin bawah .................................................... 96

4.7 jumlah Baut pada ikatan angin atas ..................................................... 98

4.8 Perbandingan jumlah baut Gelagar Induk................................................100

4.9. Rekapitulasi Baut / Las untuk elemen struktur...................................... 104

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Jembatan Kerangka .................................................................. 4

Gambar 2.2 Jembatan Angkat........................................................................ 5

Gambar 2.3 Jembatan Penyangga.................................................................. 5

Gambar 2.4 Jembatan Kabel Penahan.......................................................... 6

Gambar 2.5 Jembatan Gantung...................................................................... 6

Gambar 2.6 distribusi beban “D” yang bekerja pada jembatan. .................. 13

Gambar 2.7 pembebanan Truk “T” (500 KN) ............................................. 15

Gambar 2.8 Grafik Hubungan Tegangan & Regangan.................................. 21

Gambar 2.9 Rangka Jembatan Baja............................................................... 24

Gambar 2.10 Struktur Komposit Gelagar jembatan...................................... 25

Gambar 2.11 Tipikal Jembatan Rangka......................................................... 27

Gambar 2.12 perencanaan sambungan Rangka jembatan..............................28

Gambar 3.1 Layout Jembatan Soekarno Hatta Malang..................................30

Gambar 3.2 Potongan Melintang Lantai Kendaraan.......................................32

Gambar 3.3 Rangka Baja Jembatan............................................................... 32

Gambar 3.4 Gelagar Jembatan...................................................................... 32

Gambar 4.1 pembebanan pada trotoar........................................................... 35

Gambar 4.2 Plat lantai kendaraan.................................................................. 37

Gambar 4.3 Beban Akibat tekanan Roda Gandar.......................................... 38

Gambar 4.4 Denah Gelagar Memanjang Jembatan....................................... 39

Gambar 4.5 Tekanan Gandar TruK “T” ....................................................... 41

Gambar 4.6 distribusi pembebanan beban Truk............................................ 42

Gambar 4.7 perletakkan profil. .................................................................... 46

xiv

Gambar 4.8 distribusi beban roda gandar...................................................... 47

Gambar 4.9 denah gelagar melintang............................................................ 50

Gambar 4.10 Desain penampang di perkuat................................................. 52

Gambar 4.11 Pola Pembebanan ikatan angina atas....................................... 82

107

DAFTAR PUSTAKA

Charles G. Salmon, 1991, Struktur Baja Desain Dan Perilaku, Penerbit Erlangga,

Jakarta

Gunawan, Margaret, 1994, Teori Soal Dan Penyelesaian Mekanika Teknik 1,

Penerbit Delta Teknik Group, Jakarta

RSNI T -02-2005, Standart Pembebanan Untuk Jembatan (Badan Litbang PU

Department Pekerjaan Umum)

RSNI T -03-2005 Perencanaan Struktur Baja Untuk Jembatan (Badan Litbang PU

Department Pekerjaan Umum)

Santosa, A. & Hendrata, D, 2007, Tugas Akhir Perencanaan Jembatan Lumeneng

Jenis Rangka Baja di Kabupaten Brebes Jawa Tengah

Setiawan, Agus, 2013, Perencanaan Struktur Baja Dengan Metode LRFD

(Berdasarkan SNI 03-1729-2002), Penerbit Erlangga, Jakarta