PERENCANAAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN BAJA PELAT GIRDER

PADA FLY OVER KEJAPANAN STA 41-754.50 – STA 41-794.50

PROYEK RELOKASI JALAN TOL PORONG - GEMPOL

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan

Akademik dalam Menyelesaikan

Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

KUKUH BUDI PRASETYO

09520055

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

ii

iii

iv

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan syukur alhamdulilah, penulis panjatkan kehadirat

Allah SWT dengan keagungan-Nya dan tidak lupa salam serta shalawat kepada

nabi Muhammad SAW atas segala rahmat dan karunia yang telah diberikan,

sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan tugas akhir.

Penulisan laporan tugas akhir yang berjudul “Perencanaan Struktur Atas

Jembatan Baja Pelat Girder pada Fly Over Kejapanan STA 41-754.50 – STA 41-

794.50 Proyek Relokasi Jalan Tol Porong - Gempol” ini ditujukan untuk

memenuhi salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Sipil di

Universitas Muhammadiyah Malang.

Laporan tugas akhir ini tidak mungkin dapat terselesaikan tanpa ridho Allah

SWT dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini

penulis ingin mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya

kepada yang terhormat :

1. Kedua orangtua yang terus senantiasa mendidik dan memberikan motivasi,

semangat serta doa sejak kecil.

2. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, MT. selaku Dosen Pembimbing I yang bijaksana

memberikan bimbingan, nasehat dan waktunya selama penelitian dan penulisan

skripsi.

3. Ibu Ir. Rofikathul Karimah, MT. selaku Dosen Pembimbing II dan Kepala

Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang yang telah

memberikan perhatian, bimbingan, do‟a dan motivasi bagi penulis.

v

4. Staff dosen dan tata usaha Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah

Malang yang telah membekali penulis berbagai ilmu selama perkuliahan serta

membantu penulisan naskah skripsi.

5. Rekan - rekan semua atas kebersamaan, canda, tawa dan berjuang bersama

selama perkuliahan.

6. Siti Eli Nurjanah selaku calon istri penulis yang terus ada untuk memberikan

semangat selama perkuliahan samapi akhir penulisan naskah skripsi.

Semoga Allah SWT memberikan balasan yang berlipat ganda kepada semuanya.

Demi perbaikan selanjutnya, saran dan kritik yang membangun sangat diperlukan

bagi penulis guna untuk peningkatan kualitas materi maupun penulisan. Akhirnya

hanya kepada Allah SWT penulis serahkan segalanya mudah - mudahan dapat

bermanfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi kita semua.

Malang, September 2015

Penulis

vi

PERENCANAAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN BAJA PELAT GIRDER

PADA FLY OVER KEJAPANAN STA 41-754.50 – STA 41-794.50

PROYEK RELOKASI JALAN TOL PORONG – GEMPOL

ABSTRAK

Oleh : Kukuh Budi Prasetyo

( Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil FT – UMM )

Proyek jalan tol Surabaya merupakan bagian dari jalan tol Trans Jawa yang

akan menyambung ke Pasuruan, Probolinggo hingga ke Banyuwangi, akan tetapi

pada tahun 2006 terjadi bencana semburan lumpur panas lapindo sehingga

menyebabkan akses jalan tol terputus sepanjang 6 km yang menghubungkan

Porong dan Gempol. Sehingga Dinas Jasa Marga memutuskan untuk memindah

jalur tol yang terendam lumpur, bergeser sekitar 3 km kea rah barat. Jalur yang

akan dipindah dari sepanjang 6 km akan berubah menjadi 10 km, dimana jalur tol

yang baru tersebut akan melintasi jalan Nasional Malang – Surabaya ataupun

sebaliknya. Pada jalur ini dibangun fly over yang berfungsi agar tidak memotong

jalan Nasional Malang - Surabaya.

Dalam pembangunan fly over tersebut dipakai struktur atas berupa beton

prategang (precast), dan dalam perencanaan ini struktur tersebut direncanakan

dengan balok baja plat girder yang berdimensi 2670 x 1000 x 14 x 70 dengan

penghubung geser Ø20 mm dan diafragma diganti dengan profil WF 400 x 200 x

13 x 8 x 16 dengan penghubung geser Ø12 mm. Serta digunakan sambungan

untuk kedua balok tersebut dengan baut A325 yang berdiameter 1” / 2.54 cm dan

2” / 5.08 cm.

Kata kunci : dimensi pelat girder, profil WF, sambungan

vii

PERENCANAAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN BAJA PELAT GIRDER

PADA FLY OVER KEJAPANAN STA 41-754.50 – STA 41-794.50

PROYEK RELOKASI JALAN TOL PORONG – GEMPOL

ABSTRACT

Oleh : Kukuh Budi Prasetyo

( Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil FT – UMM )

Surabaya toll road project is part of the Trans Java toll road that will

connect to Pasuruan, Probolinggo to Banyuwangi, but in 2006 disaster Lapindo

hot mudflow causing motorway access cut off along a 6 km connecting Porong

Gempol. So the Department of Jasa Marga toll lanes decide to move the mud,

shifted about 3 km towards the west. The path will be moved from the 6 km will be

changed to 10 km, where the new toll road which will cross the National road

Malang - Surabaya or vice versa. On the line was built flyover that serves not to

cut national road Malang - Surabaya.

In the construction of the flyover is used on the structure in the form of

prestressed concrete (precast), and in the planning of this structure is planned

with steel beams plate girder dimensions 2670 x 1000 x 14 x 70 with shear

connectors Ø20 mm and diaphragm replaced with WF profile 400 x 200 x 13 x 8 x

16 with shear connectors Ø12 mm. As well as the connection to the second beam

is used with the A325 bolt diameter of 1 "/ 2:54 cm and 2" / 5:08 cm.

Keywords : plate girder dimensions, profile WF, connection

viii

DAFTAR ISI

Halaman Judul i

Halaman Persetujuan / Pengesahan ii

Halaman Pernyataan iii

Kata Pengantar iv

Abstrak / Abstract vi

Daftar Isi viii

Daftar Tabel x

Daftar Gambar xi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Tujuan Perencanaan 2

1.4 Manfaat Perencanaan 3

1.5 Ruang Lingkup 4

1.6 Metode Pembahasan 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum 6

2.2 Dasar Perhitungan Bangunan Atas Jembatan / Fly Over 8

2.2.1 Sifat Mekanisme Baja Struktural 8

2.2.2 Pembebanan Jembatan 9

2.2.3 Perencanaan Pelat Lantai Kendaraan 24

2.2.4 Perencanaan Dinding Sandaran 32

ix

2.2.5 Perencanaan Kerb 32

2.2.6 Perencanaan Gelagar Melintang dan Gelagar Utama 32

2.2.7 Perencanaan Penghubung Geser / Shear Connector 38

2.2.8 Perencanaan Sambungan Baja 41

2.2.9 Kombinasi Pembebanan 47

2.3 Dasar Perencanaan Struktur Komposit 49

2.4 Peraturan - Peraturan yang Digunakan 51

BAB III METODOLOGI PERENCANAAN

3.1 Lokasi Studi Perencanaan 53

3.2 Data - Data Dasar Perencanaan 54

3.3 Rencana Perencanaan 55

3.4 Tahapan Perencanaan 56

3.5 Alur Perencanaan 58

BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR ATAS FLY OVER

4.1 Perhitungan Dinding Sandaran 60

4.2 Perhitungan Pelat Lantai Kendaraan 62

4.3 Perhitungan Gelagar Melintang dan Penghubung Geser 73

4.4 Perhitungan Gelagar Memanjang dan Penghubung Geser 95

4.5 Perhitungan Perencanaan Sambungan Gelagar 119

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan 157

Daftar Pustaka

Lampiran

x

Daftar Tabel

Tabel 2.1 Sifat Mekanis Baja Struktural

Tabel 2.2 Faktor Beban Untuk Berat Sendiri

Tabel 2.3 Berat Isi untuk Beban Mati

Tabel 2.4 Faktor Beban Akibat Pembebanan Truk „T‟

Tabel 2.5 Jumlah Lajur Lalu Lintas Rencana

Tabel 2.6 Jumlah Median Anggapan untuk Menghitung Reaksi Perletakan

Tabel 2.7 Kecepatan Angin Rencana

Tabel 2.8 Koefisien Seret

Tabel 2.9 Temperatur Jembatan Rata - Rata Nominal

Tabel 2.10 Sifat Bahan Rata - Rata Akibat Pengaruh Temperatur

Tabel 2.11 Baja tentang Baut

Tabel 2.12 Kombinasi Pembebanan dan Gaya

Tabel 4.1 Perhitungan Momen Pelat Lantai dari Staad Pro (Alternatif 1)

Tabel 4.2 Perhitungan Momen Pelat Lantai dari Staad Pro (Alternatif 2)

Tabel 4.3 Perhitungan Geser dan Momen Maks Gelagar Melintang Pra

Komposit

Tabel 4.4 Perhitungan Geser dan Momen Maks Gelagar Melintang Post

Komposit

Tabel 4.5 Perhitungan Geser dan Momen Maks Gelagar Memanjang tanpa

Berat Sendiri Balok

Tabel 4.6 Perhitungan Geser dan Momen Maks Gelagar Memanjang dengan

Berat Sendiri Balok

xi

Daftar Gambar

Gambar 2.1 Diagram Tegangan dan Regangan Material Baja

Gambar 2.2 Beban Lajur „T‟

Gambar 2.3 Beban Lajur „D‟

Gambar 2.4 Beban Lajur „D‟ : BTR vs Panjang yang dibebani

Gambar 2.5 Penyebaran Pembebanan pada Arah Melintang

Gambar 2.6 Susunan Pembebanan Lajur „D‟

Gambar 2.7 Diagram Tegangan dan Regangan Beton Bertulang

Gambar 2.8 Letak Penulangan Pokok dan Tulangan Bagi

Gambar 2.9 Macam - Macam Shear Connector dan Bentuknya

Gambar 2.10 Baut yang Diulir Penuh

Gambar 2.11 Baut yang Tidak Diulir Penuh

Gambar 2.12 Panjang Las dan Tebal Las

Gambar 2.13 Macam - Macam Struktur Komposit

Gambar 3.1 Peta Lokasi Studi Perencanaan Fly Over Kejapanan

Gambar 3.2 Potongan Rencana Memanjang A-A

Gambar 3.3 Potongan Rencana Melintang B-B

Gambar 4.1 Rencana Struktur Atas Jembatan Baja Plat Girder

Gambar 4.2 Penulangan Dinding Sandaran

Gambar 4.3 Penampang Memanjang Pelat Lantai Jembatan

Gambar 4.4 Penyebaran Beban 1 Roda Ditengah Pelat

Gambar 4.5 Penyebaran Beban 2 Roda Berdekatan 175 cm pada Pelat Menerus

(Alternatif 1)

xii

Gambar 4.6 Momen Pelat Akibat Beban Truk „T‟ (Alternatif 1)

Gambar 4.7 Penyebaran Beban 2 Roda Berdekatan 175 cm pada Pelat Menerus

(Alternatif 2)

Gambar 4.8 Momen Pelat Akibat Beban Truk „T‟ (Alternatif 2)

Gambar 4.9 Diagram Tegangan dan Regangan Pelat Lantai Kendaraan

Gambar 4.10 Tegangan Geser Pons

Gambar 4.11 Penulangan Pelat Lantai Jembatan

Gambar 4.12 Penyebaran Beban pada Gelagar Melintang

Gambar 4.13 Momen dan Gaya Geser Maks Pra Komposit

Gambar 4.14 Diagram Tegangan dan Regangan Penampang Pra Komposit

Gambar 4.15 Penyebaran Beban Hidup pada Gelagar Melintang

Gambar 4.16 Momen dan Gaya Geser Maks Post Komposit

Gambar 4.17 Diagram Tegangan dan Regangan Penampang Post Komposit

(Momen Negatif)

Gambar 4.18 Diagram Tegangan dan Regangan Penampang Post Komposit

(Momen Positif)

Gambar 4.19 Pemasangan Penghubung Geser pada Gelagar Melintang

Gambar 4.20 Penyebaran Beban pada Gelagar Memanjang

Gambar 4.21 Beban Lajur „D‟ pada Gelagar Memanjang

Gambar 4.22 Penyebaran Beban Akibat Beban Mati

Gambar 4.23 Penyebaran Beban Akibat Beban Hidup

Gambar 4.24 Penyebaran Beban Akibat Beban Rem

Gambar 4.25 Penyebaran Beban Akibat Beban Angin

Gambar 4.26 Penyebaran Beban Akibat Beban Suhu

xiii

Gambar 4.27 Distribusi Tegangan Plastis Komposit

Gambar 4.28 Pemasangan Penghubung Geser pada Gelagar Memanjang

Gambar 4.29 Sambungan Baut antar Gelagar Memanjang tipe I

Gambar 4.30 Sambungan Baut antar Gelagar Memanjang tipe II

Gambar 4.31 Sambungan Baut antar Gelagar Melintang dan Memanjang tipe I

Gambar 4.32 Sambungan Baut antar Gelagar Melintang dan Memanjang tipe II

Gambar 4.33 Sambungan Baut antar Gelagar Melintang dan Memanjang tipe III

DAFTAR PUSTAKA

American Institute of Steel Construction, Manual of Steel Construction, LRFD

vol. 1, 2nd ed.

Badan Standar Nasional, 2004. Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan,

RSNI T-12-2004, Bandung.

Badan Standar Nasional, 2005. Perencanaan Pembebanan untuk Jembatan, RSNI

T-02-2005, Bandung.

Badan Standar Nasional, 2005. Perencanaan Struktur Baja untuk Jembatan, RSNI

T-03-2005, Bandung.

Dipohusodo, Istimawan. 1994. Struktur Beton Bertulang berdasarkan SK SNI T-

15-1991-03 Departemen PU RI. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.

Harahap, G. 2000. Perencanaan Teknik Mesin Edisi Keempat Jilid 1 (Shigley,

J.E., dan Mitchell, L.D. Terjemahan). Jakarta: Erlangga.

Salmon, Charles, G. & John, E, Johson, Alih Bahasa Wira. 1991. Struktur Baja

Desain dan Perilaku, Edisi Kedua Jilid 2. Jakarta : Penerbit Erlangga.

Setiawan, Agus. 2013. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD Edisi

Kedua. Jakarta : Penerbit Erlangga.