TUGAS AKHIR

PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN BETON PRATEKAN STATIS TAK TENTU KALI BAREK KABUPATEN MALANGDISUSUN OLEH : YULIANTO ( 3101 . 109 . 641 )

DOSEN PEMBIMBING : Ir. IMAN WIMBADI, MS. NIP. 132 676 234

PROGRAM SARJANA (S-I) EKSTENSI LINTAS JALUR JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2006

TUGAS AKHIR

PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN BETON PRATEKAN STATIS TAK TENTU KALI BAREK KABUPATEN MALANG

SURABAYA , 1 PEBRUARI 2006 MENGETAHUI / MENYETUJUI

DOSEN PEMBIMBING :

Ir. IMAN WIMBADI, MS. NIP. 132 676 234

PROGRAM SARJANA (S-I) EKSTENSI LINTAS JALUR JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2006

PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN BETON PRATEKAN STATIS TAK TENTU KALI BAREK KABUPATEN MALANG Yulianto 3101 109 641 ABSTRAK Transportasi merupakan salah satu kebutuhan yang penting dalam kehidupan sosial ekonomi masyarakat. Selain untuk memperpendek jarak dan untuk memindahkan suatu objek, transportasi juga berfungsi untuk melancarkan hubungan antara dua atau lebih dari lokasi satu ke lokasi yang lainnya. Salah satu sarana untuk memperlancar kegiatan transportasi adalah jembatan yang merupakan suatu bagian dari jalan raya yang berfungsi untuk menghubungkan jalan yang terputus karena adanya rintangan seperti sungai, danau, lembah, jurang, dan lain sebagainya. Dengan dibangunnya jembatan Kali Barek yang menghubungkan ruas jalan antara Malang Blitar yang melintasi Kali Barek, Kabupaten Malang adalah sebagai jalan alternatif untuk mendukung pertumbuhan ekonomi di Malang dan Blitar. Perencanaan jembatan Kali Barek Kabupaten Malang dilakukan dengan balok beton Pracetak bentang menerus (statis tak tentu) dengan gelagar tipe I. Permasalahan yang timbul adalah bagaimana merencanakan struktur bangunan atas dan merencanakan bangunan bawah dari jembatan sehingga dapat memenuhi tegangan yang diijinkan baik pada saat pelaksanaan maupun servis. Untuk bangunan atas perhitungannya meliputi ; perhitungan tiang sandaran, trotoar, kerb, plat lantai kendaraan, balok melintang, gelagar utama beserta tendon, dan landasan. Untuk bangunan bawah perhitungan meliputi ; perhitungan abutment, pilar jembatan, poer, dan sumuran. Dalam perhitungan perancangan jembatan ini tidak lepas dari tuntutan struktural yang harus dipenuhi dengan merujuk pada peraturan yang berlaku di Indonesia yaitu Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan (Bridges Manage ment System 1992). Hasil yang diperoleh pada tahapan tahapan perhitungan pada akhirnya dituangkan kedalam bentuk gambar gambar struktur. Pada akhirnya diharapkan perhitungan perancangan dapat menghasilkan konstruksi jembatan yang kuat, ekonomis, dan tahan lama.

Kata kunci : beton pratekan, kehilangan gaya pratekan, cor ditempat, statis tak tentu

i

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb. Puji syukur kehadirat Allah S.W.T. karena atas rahmat dan hidayah-Nya penyusun dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dengan judul PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN BETON PRATEKAN STATIS TAK TENTU KALI BAREK KABUPATEN MALANG. Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan program studi S-1 Ekstensi Lintas Jalur, Jurusan Tehnik Sipil, Fakultas Tehnik Sipil dan Perencanaan ITS Surabaya. Tersusunnya Tugas Akhir ini tidak terlepas dari berbagai pihak yang ikut berpartisipasi dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Dengan kerendahan hati dan ikhlas penyusun mengucapkan terima kasih kepada : Allah S.W.T atas segala karunia-Nya yang tak pernah berhenti sampai sekarang dan selamanya. Bapak dan Ibu tercinta, Adik-adikku tersayang atas dorongan dan kesabarannya menantikan kelulusan ini. Terima kasih semuanya. Bapak Ir. Iman Wimbadi, MS, selaku Dosen Pembimbing. Semua pihak yang secara langsung dan tidak langsung membantu selesainya laporan Tugas Akhir ini. Kami menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini jauh dari sempurna namun kami berharap semoga dapat bermanfaat bagi yang memerlukannya. Kritik dan saran sangat kami harapkan untuk kesempurnaan laporan ini. Semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Wassalamualaikum Wr.Wb.

Hormat Kami

Penyusunii

Ucapan Terima Kasih :

Dengan kerendahan hati dan keikhlasan Saya ucapkan terima kasih untuk semua yang tlah

terlibat dalam perjalanan tugas akhir ini. Allah S.W.T...karunia dan rahmat-Nya yang terus mengalir hingga sekarang dan nanti...Kepada kedua orang tua ku, istri dan anakku yang lucu. Karena support dan semangat yang mereka berikan saya dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Dan juga tidak lupa saya ucapkan juga kepada Bapak Ir. Iman Wimbadi, MS dalam bimbingan nya saya bisa menyelesaikan tugas ini. Tidak lupa juga saya ucapkan juga pada rekan-rekan terutama mas Arif atas bantuan nya mencarikan data- data yang diperlukan untuk mendukung pengerjaan tugas akhir ini. Akhir kata saya ucapkan banyak-banyak terima kasih. Wassalammu alikum warohmatullohi wabarrokatuh.

DAFTAR ISIHalaman ABSTRAK . KATA PENGANTAR ... DAFTAR ISI .. DAFTAR TABEL . DAFTAR GAMBAR . i ii iii vi vii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang masalah 1.2 Rumusan masalah 1.3 Maksud dan tujuan ... 1.4 Ruang lingkup pembahasan . 1.5 Metodologi ... 1 2 2 2 3

BAB II KRITERIA DESAIN 2.1 Data-data teknis 2.2 Data tanah .... 2.3 Peraturan-peraturan yang dipakai 2.4 Bahan-bahan yang digunakan .. 2.5 Tegangan ijin bahan.. 2.6 Persyaratan desain secara umum .. 2.7 Pembebanan pada struktur utama jembatan.. 6 6 7 7 7 9 10

BAB III PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER 3.1 Perencanaan tiang sandaran, Kerb/ balok trotoar . 3.2 Plat lantai kendaraan 3.3 Balok melintang ... 20 24 37

iii

iv

BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR UTAMA 4.1 Preliminari desain 4.2 Perencanaan gelagar utama . 4.2.1 Menaksir dimensi gelagar utama dan karakteristiknya ... 4.2.2 Perhitungan penampang komposit .. 4.2.3 Pembebanan 4.2.4 Perhitungan momen 4.2.5 Menentukan gaya prategang yang terjadi pada 14 m bentang A-B.. 4.2.6 Menentukan gaya prategang yang terjadi pada 35 m bentang A-B. 4.2.7 Menentukan gaya prategang yang terjadi pada 25 m dari titik B-C ... 4.2.8 Kontrol tegangan yangb terjadi pada bentang 25 m dari titik B-C .. 4.2.9 Perhitungan Kabel ................ 4.3.0 Kehilangan gaya rategang..................... 4.3.1 Perhitungan momen batas dan momen retak........ 4.3.2 Perhitungan perpanjangan kabel........................... 4.3.3 Kontrol tegangan dibelakang angker............ 4.3.4 Perhitungan gaya membelah................. 4.3.5 Perhitungan gaya geser................. 4.3.6 Perhitungan lendutan................ 40 47 47 50 52 55 62 69 76 79 82 97 109 113 114 115 118 122

BAB V PERENCANAAN PLAT LANDASAN 5.1 Pembebanan ..................... 5.2 Perputaran sudut ................... 5.3 Perhitungan landasan ................... 126 128 129

BAB VI PERENCANAAN BANGUNAN BAWAH 6.1 Perencanaan Pier atau Pilar Jembatan tumpuan B dan C ..... 6.2 Perencanaan landhoofd atau abutment ............ 134 147

v

BAB VII METODE PELAKSANAAN

BAB VIII KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

166

DAFTAR GAMBARHalaman 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 Kedudukan beban lajur D ...................................................................... Beban akibat truk T arah memanjang ...................................................... Beban akibat truk T arah melintang ........................................................ Tiang sandaran ............................................................................................ Trotoar ......................................................................................................... Kerb (Balok Trotoar) .................................................................................. Potongan melintang jembatan ..................................................................... Perbandingan antara Lx dan Ly .................................................................. Pembebanan T ......................................................................................... Ikhtisar momen untuk plat lantai kendaraan ............................................... Penyebaran beban pada plat lantai kendaraan ............................................ Ukuran dan kedudukan beban roda ganda .................................................. 13 14 14 20 22 23 24 25 26 28 32 32 33 33 34 36 37 42 43

3.10 Luas Geser Ponds A1 .................................................................................. 3.11 Luas Geser Ponds A2 .................................................................................. 3.12 Dimensi untuk plat precast lantai kendaraan .............................................. 3.13 Penampang plat lantai kendaraan ................................................................ 3.14 Dimensi balok diafragma di lapangan ........................................................ 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 Bidang momen statis tertentu ...................................................................... Bidang momen statis tertentu........................................................................

Dimensi balok rencana .................................................................................. 47 Penampang ujung balok rencana .................................................................. 49 Letak c.g.c komposit........................................................................................ 50 Letak c.g.c komposit........................................................................................ 51 Beban Angin pada lalu lintas kendaraan........................................................... 55 Tipe struktur pada perhitungan statis momen .................................................. 55 Beban akibat berat sendiri gelagar utama ........................................................ 56

4.10 Beban akibat balok melintang (Diaphragma) ................................................. 56 4.11 Beban akibat plat lantai kendaraan + aspal + muatan sekunder + air hujan ...................................................................... 56vii

viii

4.12 Beban hidup posisi A ................................................................................. 4.13 Beban hidup posisi B ................................................................................ 4.14 Beban hidup posisi C ................................................................................ 4.15 Beban hidup posisi D ................................................................................ 4.16 Beban hidup posisi E ................................................................................

57 57 57 57 58

4.17 Bidang Moment Akibat Berat sendiri............................................................ 61 4.18 Bidang Moment Akibat pelat ..................................................................... 61

4.19 Bidang Moment Akibat diafrakma ............................................................... 61 4.20 Bidang Moment Akibat beban hidup............................................................ 61 4.21 Bidang Moment Akibat beban total .............................................................. 61 4.22 Bidang Moment Akibat beban p ................................................................... 61 4.23 Diagram tegangan pada saat jacking .......................................................... 4.24 Diagram tegangan setelah plat lantai dicor ................................................. 4.25 Diagram tegangan setelah komposit ........................................................... 4.26 Diagram tegangan pada saat jacking .......................................................... 4.27 Diagram tegangan setelah plat lantai dicor ................................................. 4.28 Diagram tegangan setelah komposit ........................................................... 4.29 Diagram tegangan pada saat jacking .......................................................... 4.30 Diagram tegangan setelah plat lantai dicor ................................................. 4.31 Diagram tegangan setelah komposit ........................................................... 4.32 Perencanaan letak kabel (c.g.s) .................................................................. 4.33 Perencanaan letak kabel (c.g.s) .................................................................. 4.34 Letak tendon pada tumpuan pilar ............................................................... 4.35 Letak tendon pada ujung bentang ............................................................... 4.36 Letak tendon pada 13,5 dari tumpuan.......................................................... 4.37 Letak tendon pada tumpuan pilar B ............................................................ 4.38 Letak tendon pada 25 m dari tumpuan ....................................................... 4.39 Daerah limit tendon bentang 35 m ............................................................. 4.40 Daerah limit tendon bentang 50 m ............................................................. 4.41 Letak c.g.s bentang 35 m ............................................................................ 4.42 Letak c.g.s bentang 50 m ............................................................................ 4.43 Letak kabel bentang 35 m ........................................................................... 66 67 68 73 74 75 80 81 82 86 88 89 90 90 92 92 94 94 94 95 95

ix

4.44 Letak kabel bentang 50 m ........................................................................... 4.45 Penentuan pendekatan sudut pusat tendon 1 .............................................. 4.46 Penentuan pendekatan sudut pusat tendon 2 .............................................. 4.47 Penentuan pendekatan sudut pusat tendon 3 .............................................. 4.48 Resultan gaya-gaya pada momen batas pada tumpuan .............................. 4.49 Resultan gaya-gaya pada momen batas pada lapangan .............................. 4.50 Penampang angker pada balok ...................................................................

96 102 103 104 109 110 114

4.51 Gaya membelah yang terjadi pada balok.......................................................... 115 4.52 Beban akibat berat sendiri gelagar utama .................................................. 4.53 Beban akibat balok melintang (Diaphragma) ............................................. 4.54 Beban akibat plat lantai kendaraan + Beban akibat aspal + muatan sekunder + air hujan ................................... 4.55 Beban hidup terpilih .................................................................................. 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 7.1 7.2 7.3 121 121 120 120

Perencanaan berat pier B dan C....................................................................... 137 Model untuk menghitung stabilitas pada tanah pondasi............................. Kolom pada pier B dan C ....................................................................... 142 146

Balok poer arah melintang pada pilar B dan C jembatan................................. 147 Gaya berat landhoofd dan tanah................................................................... Tegangan tanah .......................................................................................... Perancah untuk pembuatan beton pratekan................................................. Potongan melintang perancah untuk pembuatan beton pratekan................ Detail perletakan untuk pembuatan beton pratekan .................................... 149 153 164 165 165

vi

DAFTAR TABELHalaman 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3.1 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 Kecepatan angin rencana ................................................................................ 15 Koefisian seret (CW) .........................................................................................15 Temperatur Jembatan Rata-rata Nominal ........................................................ 17 Sifat bahan rata-rata akibat pengaruh temperatur ............................................ 17 Desain Tipe Jembatan ...................................................................................... 19 Beban nominal pejalan kaki pada trotoar .........................................................22 Dimensi balok rencana .................................................................................... 47 Hasil Perhitungan Momen Statis Taktentu Beban (SAP 2000) ....................... 59 Resume Data Pada Balok ................................................................................. 63 Resume Data Pada Balok ................................................................................. 69 Resume data pada balok ...................................................................................76 Perhitungan daerah limit kabel......................................................................... 84 Perhitungan daerah limit kabel ........................................................................ 85

4.8 Tata letak kabel ............................................................................ 87 4.9 Tata letak kabel ............................................................................ 89 4.10 Lintasan tendon bentang 35 m ......................................................................... 91 4.11 Lintasan tendon pada bentang 50 m .................................................................93 4.12 fcir pada kabel 1 dan 2 akibat kabel 3 ditarik lalu diangker ............................ 99 4.13 fcir pada kabel 1 dan 2 akibat kabel 3 ditarik lalu diangker ............................ 101 4.14 Kehilangan gaya pratekan akibat gesekan pada tendon 1 ................................ 102 4.15 Kehilangan gaya pratekan akibat gesekan pada tendon 2 ................................ 103 4.16 Kehilangan gaya pratekan akibat gesekan pada tendon 3 ................................ 104 6.1 6.2 Perhitungan Berat berat pier B dan C............................................................... 135 Kombinasi gaya dengan tegangan yang diijinkan............................................................................................................ 137 6.3 Perhitungan Berat Abutment di atas Abutment dan Titik Berat ( A sebagai titik acuan ) .................................................................................... 150 6.4 Perhitungan Berat Tanah dan Titik Berat ( A sebagai titik acuan)................................................................................................................ 150vi