“PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN WELOLO

PADA RUAS JALAN VIQUEQUE – SAME – TIMOR LESTE”

OLEH

ESTEVᾹO de CARVALHO

3110 105 701

PROGRAM STUDI S-1 LINTAS JALUR JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNOLOGI SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA 2012

TUGAS AKHIR

STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN BERPERANAN SANGAT

PENTING DALAM KOMPOSISI SUATU JEMBATAN

TAMPA PERENCANAAN YANG BAIK PADA STRUKTUR BANGUNAN BAWAH

JEMBATAN YANG MELIPUTI ABUTMENT, RETAINNING WALL DAN

PERKUATAN PENAHAN TANAH LAINNYA, MAKA BANGUNAN ATAS PUN

TIDAK AKAN BERFUNGSI DENGAN BAIK

KEDUA ABUTMENT YANG DIRENCANAKAN MEMPUNYAI KETINGGIAN 11

M TAMPA PILAR TENGAH , DENGAN SATU BENTANGAN YANG

PANJANGNYA 60 M

METODE PERENCANAAN YAITU MENGHITUNG BEBAN – BEBAN YANG

BEKERJA PADA ABUTMENT SERTA MENGUNAKAN METODE PERBAIKAN

TANAH (MPT) UNTUK MENGSTABILKAN LERENG YANG MENGAKIBATKAN

LONGSORAN PADA DAERAH DISEKITAR KEDUA PANGKAL JEMBATAN

ABSTRAK

BAB I

PENDAHULUAN

LATARBELAKANG

LETAKNYA JEMBATAN WELOLO DI DAERAH KABUPATEN VIQUEQUE

KHUSUSNYA DI KECAMATAN DILOR (LACLUTA)

JEMBATAN WELOLO MERUPAKAN SALAH SATU JEMBATAN YANG

DIRENCANAKAN UNTUK MENGHUBUNGKAN JALAN YANG TERPUTUS ANTARA

KABUPATEN VIQUEQUE DAN KABUPATEN SAME YANG SELAMA INI TIDAK

ADA JEMBATAN YANG MENGHUBUNGKAN JALAN ANTARA KEDUA

KABUPATEN DI TIMOR LESTE

JEMBATAN WELOLO LETAKNYA DI PESISIR SELATAN DI WILAYA TIMOR

LESTE DAN HAMPIR SEMUA DAERAHNYA DATARAN RENDAH DENGAN

PENGHASIL UTAMA PADI, HAL INI DAPAT DILIHAT PADA PETA KABUPATEN

VIQUEQUE BERIKUT INI:

Gambar 1. Peta lakasi

Sumber Dinas PU Timor Leste

Plan location

of Welolo

Bridge

MENBANGUNNYA JEMBATAN WELOLO GUNA UNTUK MEMPERLANCAR ARUS LALULINTAS YANG MENGHUBUNGKAN KOTA KABUPATEN VIQUEQUE DAN KABUPATEN SAME

DIPILIHNYA “ PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN WELOLO “ KARENA PERMASALAHAN YANG SERING TERJADI ADALAH PADA KONSTRUKSI STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN

I.2 PERMASALAHAN

a. BAGAIMANA BISA MEMPERLANCAR ARUS LALULINTAS YANG MENGHUBUNGKAN KABUPATEN VIQUEQUE DAN KABUPATEN SAME PADA KAWASAN TERSEBUT

b. UNTUK MEMPERLANCAR ARUS LALULINTAS, MAKA DIBUAT PERENCANAAN PADA STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN WELOLO DENGAN PERMASALAHAN YANG DITINJAUH AL:

1. BAGAIMANA MERANCANG STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN, PERMODELANNYA DAN ANALISA STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN DENGAN BAIK BERDASARKAN PADA PERATURAN BMS SESUAI PERATURAN BARUNYA?

2. BEBAN – BEBAN APA SAJA YANG HARUS DIPERHITUNGKAN UNTUK BANGUNAN BAWAH JEMBATAN?

3. BAGAIMANA MENGKONTROL KESTABILAN JEMBATAN DAN PENGARUH PELAKSANAAN TERHADAP STRUKTUR?

4. BAGAIMANA MERANCANG PERLETAKAN PADA BANGUNAN BAWAH SESUAI PERATURAN UNTUK JEMBATAN DIMAKSUD?

I.3 MAKSUD DAN TUJUAN

MAKSUD PERENCANAAN JEMBATAN WELOLO ADALAH MEMBUAT

SUATU DESAIN STRUKTUR BANGUNAN BAWAH YANG KUAT TAHAN

GEMPA KARENA DAERAH TIMOR LESTE TERMASUK DAERAH

RAWAN GEMPA SEPERTI PADA PETA ZONE GEMPA INDONESIA ,

TIMOR LESTE SECARA GEOGRAFIS BERADA DI ZONE KE 5

I.3.1 MAKSUD

I.3.2 TUJUAN

TUJUAN ”PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN

WELOLO ” ADALAH BAGAIMANA MENDESAIN SUATU STRUKTUR

JEMBATAN YANG BAIK SESUAI PROSEDUR DAN STANDAR -

STANADAR TEKNIS YANG SELAMA INI DIPELAJARI DAN NANTINYA

BISA DITERAPKAN DI LAPANGAN , BERIKUT INI ACUAN – ACUAN

UNTUK PERENCANAAN :

1. Merancang struktur bangunan bawah jembatan dengan baik berdasarkan

peraturan BMS .

2. Permodelan dan analisa struktur bangunan bawah jembatan .

3. Beban-beban apa yang harus diperhitungkan untuk perencanaan pada

bangunan bawah jembatan.

4. Merencanakan dan menperghitungkan konstruksi bangunan - bangunan

bawah jembatan.

5. Mengontrol pengaruh kestabilan pada struktur bangunan bawah jembatan dan

pelaksanaan terhadap struktur.

6. Merancang jenis pondasi yang sesuai untuk jembatan.

I.4 BATASAN MASALAH

MENGINGAT KETER BATASAN WAKTU DALAM PENYUSUNAN TUGAS AKHIR INI

MAKA ADA BEBERAPA PERMASALAHAN YANG PERLU KAMI BATASI, ANTARA

LAIN:

1. Biaya konstruksi jembatan, Perencanaan struktur bangunan atas

jembatan, perencanaan perkerasan jalan pada jembatan, teknik

pelaksanaan pada konstruksi jembatan, tidak kami bahas dalam

tugas akhir ini.

2. Untuk bangunan atasnya kami hanya mengambil beban – bebannya

saja dalam perencanaan bangunan bawah jembatan.

I.5 MANFAAT

MANFAAT DARI PERENCANAAN JEMBATAN PADA TUGAS AKHIR INI

ADALAH SEBAGAI BERIKUT :

1. Sebagai solusi untuk memperlancar arus lalu lintas yang menghubung kabupaten

Viqueque dan kabupaten Same guna membantu menunjang roda perekonomian

masyarakat di sekitarnya.

2. Sebagai bahan rekomendasi dan evaluasi bagi pemerintah setempat dalam

pembangunan pada struktur bangunan bawah Jembatan perlu diperhatikan.

TINJAUAN PUSTAKA

2. 1 UMUM

Struktur banggunan bawah jembatan adalah merupakan baguian dari suatu

struktur jembatan yang terletak di sebelah bawah struktur bangunan atas

jembatan dibawah lantai kendaraan jembatan yang berfungsi untuk

menerima beban – beban dari struktur bangunan atas jembatan dan

menyalurkan beban – beban tersebut ke tanah dasar melalaui pondasi

jembatan.

Struktur bangunan bawah jembatan mempunyai peranan yang sangat

penting dalam komposisi struktur jembatan itu sendiri baik itu dari segi

kemanpuan menerima beban – beban berupa beban horizontal, beban

vertikal, beban gempa maupun beban angin dan lain lain.

Struktur bangunan bawah jembatan yang meliputi “abutment, oprit

jembatan, plat injak,dan retaining wall” memerlukan suatu perencanaan

yang baik sesuai standar – standar SNI, peraturan BMS dan peraturan

keluaran baru lainnya dengan maksud agar suatu konstruksi bangunan

bawah berkualitas tahan gempa, kuat, aman dan nyaman, seefisien munkin

dengan biaya yang murah.

2.2 TIPE STRUTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN

2. 2.1 ABUTMENT

berfungsi untuk mendukung bangunan atas dan juga sebagai penahan tanah.

Sebagai perletakan balok jembatan atau beam.

Sebagai perletakan plat injak.

Sebagai penerus gaya-gaya yang bekerja pada struktur bangunan atas ke pondasi.

Sebagai penahan tekanan tanah aktif.

Abutment yang akan direncanakan ada dua yaitu di kiri dan kanan sungai, sehingga

masing - masing abutment mempunyai data tanah sendiri - sendiri

2.2.2 Kriteria perencanaan abutment

Perencanaan abutment akan memperhitungkan beban – beban sebagai berikut:

Daya dukung tanah

Gaya lateral

Berat sendiri abutment ditambah beban – beban bangunan atas

Gaya horizontal dan vertical

Gaya momen guling, geser dan penurunan

BANGUNAN BAWAH

Pembebanan Abutment

Beban Primer:

Beban Mati

Beban Hidup

Beban Sekunder:

Beban Rem

Beban Angin,

Beban Gempa

Tekanan Tanah

Gambar 3 gaya gaya yang bekerja pada abutment

Keterangan : Pa1 , Pa2 , Pa3 : Gaya tekan aktip tanah pada belakang abutment

Pp1 , Pp2 : Gaya tekan pasif tanah di depan abutmment

G : Berat sendiri abutment

G1 : Gaya gempa akibat bangunan atas

Hg : Gaya gesek akibat tumpuan bergerak

Hrm : Gaya akibat rem

Rvd : Gaya tekan akibat beban dari atas

2.2.3 OPRIT JEMBATAN, PELAT INJAK

Oprit jembatan dan plat injak adalah suatu struktur

bangunan yang terletak diantara jembatan dan jalan guna

untuk melandaikan atau memberi bidang datar dan berfungsi

untuk mencegah terjadinya penurunan setempat ( settlement )

pada tanah dasar dibelakang dinding penahan (back wall)

jembatan sehingga tidak terjadi perubahan ketinggian yang

menyolok antara jalan dan jembatan.

(sumber Civilianz, selasa 3 Mei 2011)

2.2.4 RETAINING WALL

Dinding penahan adalah struktur bangunan yang digunakan untuk

menahan tanah – tanah lepas atau memberikan kestabilan terhadap

tanah guna mencegah keruntuhan tanah yang miring atau lereng yang

kemanpuan tidak dapat dijamin oleh lereng itu sendiri.

Fungsi utama dari konstruksi dinding penahan (retaining wall ) adalah

untuk:

Memberikan kestabilan terhadap bangunan jalan, jembatan dan

bangunan perumahan dan lain lain yang ada disekitarnya

Mengstabilkan lereng - lereng akibat longsoran tanah

Menahan gerusan di alur sungai

Memberi perlindungan pada tebing di tepi jalan atau pada tepi

sungai

2.2.3.1 BEBAN – BEBAN YANG PERLU DIPERHITUNGKAN

PADA RETANNING WALL AN TARA LAIN:

Beban akibat berat sendiri

Beban akibat timbunan tanah disekitar jembatan

Beban horizontal dan vertical akibat gesekan dan penurunan tanah

Beban lateral

Kontrol guling, geser , penurunan dan

Daya dukung tanah

BAB III

3.1 PENGUMPULAN DATA PERENCANAAN DAN STUDI LITERATUR

Pengumpulan data perencanaan.

Sumber data dipeoleh dari Dinas Pekerjaan Umum( Obras Publicas ), Bina Marga

(Estradas Pontes e Controlo de Cheias ) Timor Leste. Data-data teknis tersebut

meliputi data tanah , hidrologi, topografi, lalulintas, dan lingkungan.

Data – data teknis dari jembatan tersebut adalah:

Nama jembatan : Jembatan Welolo - Viqueque

Lokasi : Lacluta – kabupaten Vqueque - Timor Leste

Pajang bentang : 60 m

Struktur utama jembatan : Jembatan Rangka Baja

Zona gempa : 5

Data bahan

Kekuatan tekan beton (fc’)

Kekuatan leleh baja (fy) BJ 410

METODOLOGI

Standar Nasional Indonesia (SNI) T-02-2005. Standar Pembebanan Untuk Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum

Standar Nasional Indonesia (SNI) T-12-2004. Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.

Bridge Design Manual Bridge Management System (BMS). 1992. Departamen Pekerjaan Umum Dirjen Bina Marga.

Sumber-sumber yang lain digunakan dalam tugas akhir ini antara lain:

Bambang Supriyadi dan Agus Setyo Muntohar, jembatan

Chu-Kia Wang Struktur Statis Tak Tentu

Pedoman perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya SKBI – 1.3.28.1987 Departamen Pekerjaan Umum.

Standar Nasional Indonesia SNI 03-2847-2002

Standar Nasional Indonesia SNI – 1726 – 2002, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa

Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD

Diktat Kuliah Rekayasa Struktur Baja, Beton, Metode Perbaikan Tanah ( MPT ), Teknik Pondasi dan Mekanika Tanah

Berikut ini adalah metode penyelesaian yang digambarkan dengan diagram aliran dari pekerjaaan tugas ini:

Studi Literatur

3.2 Diagram alur metodologi

START

T

PRELIMINARY DESIGN

ANALISA PEMBEBANAN

PENGUMPULAN DATA

PERENCANAAN dan STUDI

LITERATUR

NOT OK

OK

PERENCANAAN

GEOTEXTILE PADA

TIMBUNAN

PERENCANAAN

DIMENSI

ABUTMENT

Kontrol Stabilitas

Abutment

Pondasi

PEMBEBANAN

ABUTMENT

Kontrol

Stabilitas

NOT OK

OK

SELESAI

A

3.3 STRUKTUR BANGUNAN BAWAH JEMBATAN

3.3.1 KEPALA JEMBATAN (ABUTMENT)

Disain awal kepala jembatan secara umum harus disesuaikan dengan

jenis pondasi yang digunakan dan ketinggian dari jembatan yang

direncanakan.

Beban yang diterima kepala jembatan antara lain:

beban bangunan atas dan tekanan tanah. Tekanan tanah aktif merupakan

tekanan tanah yang membebani dinding penahan tanah dengan arah

horisontal, apabila dinding penahan tanah digerakkan ke arah tanah isian

di bagian belakang maka tekanan tanah akan meningkat perlahan-lahan

sampai mencapai suatu harga tetap. Tekanan tanah pasif mempunyai

tegangan horisontal yang arahnya berlawanan dengan tekanan tanah aktif.

Gambar 3.1 Arah gaya tekanan tanah aktif

Dimana : = Berat isi tanah (t/m3)

h = Kedalaman tanah (m)

q = beban merata (t/m)

Ko = koefisien tekanan tanah

Macam tanah (dalam o)

Kerikil kepasiran

Kerikil kerakal

Pasir padat

Pasir lepas

Lempung kelanauan

Lempung

35 – 40

35 – 40

35 – 40

30

25 – 30

20. – 25

Tabel 3.1. Harga Untuk Tiap Jenis Tanah

𝐾𝑜 = 𝑡𝑎𝑛2 45 − ∅

2… … … … … … … … … 3.30

PERENCANAAN PONDASI

Pondasi

Terletak diatas tanah dasar berfungsi untuk menerima beban diatasnya serta gaya Uplifth yaitu dari tanah dasar yang mendapat perlawana atas beban diatanya

Jenis pondasi

Podasi dalam dan pondasi dangkal

Kontrol Stabilitas Pondasi

Kontrol terhadap guling

Kontrol terhadap geser

Kontrol terhadap daya dukung tanah

Jika hasil kontrol, abutment memenuhi persyaratan guling dan geser. Tetapi

kontrol terhadap daya dukung tidak memenuhi, Sehingga perlu pondasi tiang

Tiang Kayu , tiang yang dibuat dari kayu umumnya berdiameter antara 10-25 cm. Ujung tiang dilindungi dengan sepatu dari besi. Beban maksimum yang

dapat dipikul 270-300kN.

•Tipe Pondasi Tiang :

Tiang Beton Pracetak, tiang dari

beton yang dicetak di suatu tempat

umumnya berbentuk prisma atau

bulat. Ukuran tidak berlubang 20

sampai 60 cm ,berlubang 140cm.

Beban maksimum yang dapat

dipikul 300-800kN.

( Sumber H. C. Hardiyatmo, Edisi ke II TekPond. hal 63, 64)

•Tiang Baja Profil, tiang pancang yang bahannya dibuat dari baja profil.

•Tiang Bor, Tiang bor dipasang ke dalam tanah dengan cara mengebor

tanah terlebih dahulu.kemudian dipasang tulanganyang telah dirangkai lalu

di cor.

Dari tipe – tipe tiang dipilih Tiang pancang dengan pertimbangan:

• Bahan tiang dapat diperiksa sebelum dipancang

• Prosedur pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah

• Dapat menambah kepadatan tanah granuler

• Dapat di pancang sampai kedalaman yang dalam.

PERENCANAAN PONDASI TIANG GRUP

Perhitungan jarak tiang

Untuk jarak as ke as tepi pancang 2,5 D < S < 3,0 D

Untuk jarak tepi ke as tiang pancang 1,5 D < S1< 2 D

Dimana: S = jarak antar tiang pancang

S1 = jarak as tiang pancang ke tepi

D = diameter tiang pancang

Gambar 3.2 Pondasi tiang pancang grup

Perencanaan poer

Kontrol dimensi poer

Untuk merencanakan tebal poer harus memenuhi syarat yaitu kuat geser nominal beton harus lebih besar

dari geser pons, dimana nilai Vc diambil dari persamaan dalam SNI 03 – 2847 – 2002 Pasal 13.12.2(1)

𝑉𝑐 = 1 +2

𝛽𝑐

𝑓′𝑐 𝑏𝑜 𝑑

6

𝑉𝑐 =𝛼2 𝑑

𝑏𝑜+ 2

𝑓′𝑐 𝑏𝑜 𝑑

12

𝑉𝑐 =1

3𝑓′𝑐𝑏𝑜 𝑑