program studi teknik takultas teknik universitas...
TRANSCRIPT
PmRmffi trAruffiffi #ffiesffiA?&ffi ffiffit&ffi&K
$mmmRH&ru& ffiffiffiGeffi &gffiffi&K&H ?s&wffi pffiffiy#E{ffiffi#
{LHYffiffieffim}
TU-GAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana'
Oleh :
SUANGRO L.H. SITANGGANGNE&&: &6.811.&S64
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPILTAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MEDAN AREAMEDAN
2008
UNIVERSITAS MEDAN AREA
PERENCA}.{AAN JEMEATAN GETAGARSHDH,RNAF{A DHNGAN E{EMAKA{ ?TANG
PE,NYOKOT{G(LTTER.ATUR)
T{JGA$ AK}SXR
Oleh :
N A M A : SUANGRO L.H. SITAhIGGAI{GNIM : 06.811"0064
Sisetujui:
Fembimbing {,
Fvlengetahrai,
Ka" Program $tudi,
Irr$Se)
Pembimbing [,i--
,/,,c,,ilV*--(Ir. Nuril Mahda)
Tanggal Lulus :
(Ir H.EdyX#€")
UNIVERSITAS MEDAN AREA
KATA PENGAI\TAR
Dengan memaqiatkan Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa
aAs kasih karunia-NYA yang dilimpahkan. Dengan segala keterbatasan yang ada"
akhirnya dapat diselesaikan penyusunan Tugas Akhir ini dalam upaya melengkapi
salah satu pcrsyamtan untuk menyelcsaikan pJogtam Berdidikan Sarjana Strara-l
pada Fakultas Teknih Universitas Medan Area. Judul yang diambil dalam Tugas
Akhir ini adalah :
*PERENCANAAIY .MMBATAN GELAGAR SEDE,RHAT{A DENGAI{
MEMAKAI TIANG PEI\TYOKONG"
Dalam menyusun Tugas Akhir ini penulis sadar, masih banyak
kekurangan yang perlu diperbaiki untuk murcapai tduan akhir yang lebih
sempurna Untuk itu penulis terbuka terhadap kritik dan saran dari pembaca.
Pada kesempaAn ini Benulis juga mengueapkan terima kasih ya,ng
sebesar-besarnya kepada pihak pihak yang telah membantu penulis selama
menyusun Tugas Akhir ini antara lain :
t. Bapak Prof. Dr. H.A. Ya'kub Matondang, I\4A, selaku Rektor
Universitas Medan Area
2. Bapak Drs. Dadan Ramdan, MEng.,MSc, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Medan Area.
3. Bapak Ir. H. Edy Hermanto, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil
Universitas Medan Area.
4. Ibu Ir. Rio Ritha Sembiring, selaku Pembimbing t yang telah banyak
membantu penulis,
5. Bapak [r. Kamaluddin Lubis, selaku Pembimbing II yang telah
membantu serta memberikan masukan-masukan kepada penulis dalam
penyelesaian tugas akhir ini.
6. Para dosen pembanding serta seluruh dosen Fakultas Teknik Sipil
Universitas Medan Area yang telah banyak memberikan masukan
kepada penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
UNIVERSITAS MEDAN AREA
Kedua orang tua dan keluarga besar saya yang telah susah payah
membantu, berdoa dan memberikan semangal yang besar serta finansial
sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Untuk adik-adikku tersayang serta rekan-rekan seperjuangan di Fakultas
Teknik UMA yang memberikan semangat serta dorongan kepada
penulis.
Tiaat lupa juga saya mengucapkan banyak terima kasih kepada
Ses€erang yang Sangat spesial buatku atas dlkungan, moJivasi dan segala
pengorbanan yang telah diberikan buatku.
Penulis juga memo"hon maaf apabila dalam peoyusunan laporan tu€as
akhir ini ada kata-kata atau kalimat yang kurang pada tempatnya. Akhir kata
samogp Tugas ALhir ini dapa.t bermanfaat sebagai ilmu Bergetahuan bagi scmutr
orang yang membutuhkan.
Medaru Mei 2008
Penulis
(suANGRO.LH. STTANGGANG)
7.
8.
ll
UNIVERSITAS MEDAN AREA
RINGKASAN
Konstruksi jembatan sebagai sarana dan prasarana manusia dibidang
Tehnik mullak dibutuhkan, Dalam Belaksaraan pembanguaannya parencanaan
sebaiknya memenuhi kriteria konstruksi yang kuag serta biaya yang relatif murah.
Dalam Benulisan Tugas Akhir ini disoba marencaxakan suatu jembalan
dengan memakai tiang penyokong yang menghasilkan pemakaian material yang
ekonomis s€qara teknis, Dergan adanya tiang penyokong maka momqn lapangan
pada balok dapat berkurang, sehingga bentang jembatan dapat ditambah atau
dimeosi gelagar dapat diperkecil .
Dari hasil penghitungan yang dilakukan berdasarkan riset kepustakaan
dan mengikuti peraturan yang disyarat-kan dapat memperkeoil dimensi balok daa
lenduian konstruksi tersebut.
{rffi$\t';,,;tiffi
u1
UNIVERSITAS MEDAN AREA
DAFTAR ISI
Hal
KATA PENGANTAR
ABSTRAK lll
DAMAR ISI
BAB. I1.1.
t.2.
1.3.
1.4.
1.5.
t.6.
BAB,II2.1.
Latar Belakang ----Maksud dan Tujuan
Permasalahan -----------
Pembatasan Masalah
Metodologi Penulisan
TINJAUAI\I PUS'TAKA
Pengertian Jembatan Gelagar Sederhana
2.1.1. Jembatan dengan memakai Sokongan
2-2. Konstruksi Baja Komposit
2.2.1. Pengertian Balok KomPosit
------------22
2
3
--------6
2.3. Sifat-sifat Bahan Komposit
2.3.1. Baja sebagai Bahan Balok Komposit- ----------9
2.3.1.1. Sifat-sifat Baja ---------------9
2.3-1.2. Tegangan dan Regangan Baja
2.3.1.3. Elastisitas Baja-----
2.3.2. Beton sebagai Bahan Balok Komposit '--------13
2.3.2.1 Sifat-sifat Beton ------------ 14
2.3.2.2 Tegangan dan Regangan Beton ---- 15
2-3-2.3 Elastisitas Beton --------- 16
2.3.3. Angka Ekivalensi -----16
l0
13
DAFTAR TABEL- vii
DAF"TAR GAMBAR
DAF"TAR NOTASI
PENDAHULUAN
vlll
lx
Umum -----
UNIVERSITAS MEDAN AREA
BAB. III LA}{DASANTEORI
3.1. Merencanakan Penampangan Balok Komposit
3.1.1. Metode Elastis Design ---- 1
3.1.2. Metode Ultimate Strength Design
3.2. Sistem Pembebanan Pada Balok Komposit--
3.2.1. Pembebanan Akibat Beban Maii *------3.2.2. Pembebanan Akibat Beton Hidup ------.*--20
3-2.3. Pembebanan Akibat Beban Tambahan 23
23
23
25
3.3. Dasar Perhitungan pada Balok Komposit Jembatan
3,3,1. lnertia--*--*3.3.2. Lebar Efektif ----3.3.3. Komposit Penuh -27
3.3.4. Setengah Komposit
3.3.5. Shear Connector
3.3.6. Kabel
Dasar Perhitungan Bangunan dengan Ganlungan dan Sokongan----29
PERIIITT'NGAN
Data Jembatan 32
33Perhitungan Kekuatan Penampang
Perhitungan Kekuatan Sokongan- -----------43
Perencanaan Sambungan ----------43Perencan4an Shear Connector 57
Perencanaan Pelat Lantai ,-64
Perencanaan Diafragma
Perencanaan Sambungan Sokongan- ------69
Kontrof Lendutan
KESIMPT]LAIY DAII SARAN
Kesimpulan -------------73
Saran ------73
DAFTAR PUSTAKA
8
8
8
9
9
I
I
I
1
27
27
28
70
VI
5.1.
5.2.
74
UNIVERSITAS MEDAN AREA
DAFTAR TABEL
Tegangan Beberapa Mutu Baja
Perbandingan S ifat-sifat B aj a
Angka Ekivalen dari Beberapa Mutu Beton
Hal
Tabel 1.
Tabel 2.
Tabel 3.
13
l5
t7
vll
UNIVERSITAS MEDAN AREA
Gambar 1.
Gambar 2.
Gambar 3.a
Gambar 3.b,
Gambar 3.c.
5qry1bar 4,a,
Gambar 4.b.
Gambar 4.9,
Gambar 4.d.
Gambar 5.
Gambar 6.
Gambar 7.
Gambar 8.
Gambar 9.
Gambar 10.
Gaunbar 11.
Gambar 12.a..
Gambar l?.b,
Gambar 13.
Gambar 14.
Gambar 15.
Gambar 16.
Gambar 17.
Gambar 18.
DAFTAR GAMBAR
H
Jembatan Gelagar Sederhana- --------4
Balol< Memakai Sotongan -----::5Balok tidak Komposit tidak Melendut- ------7Balok Komposit yang Melendut -----8Perbandingan Balok Monolit dan tidak Monolit----------8
Diagram Teganga-n Regangan-- ---tPenetapan Kekuatan Mulur (leleh)
Pengecilan Penampangan
Diagram Tegangan Regangan Beton------- --------15
Mqatan',lD"--------- ..-*'20
Penampang Komposit
Distribusi Tegangan pada Pelat Beton------- ------25
Penentuan Lebar Efektif -------- ----------26
Bangunan dengan Gantungan dan Sokongan -------*-'-29Rpncana Pe-nampangan MelinJang Jemla-tan ---32
Rencana Penampangan Metintang Profi I Baja --------------33
Penampa-ng Komposit- 34
Penampang Pelat Penyambungan Profil Baja ----------49Garis Pengaruh Gaya Lintang -----61Pelat yang menumpu pada dua tepi yang sejajar yang memikul
beban terpusat -44
Penyebaran Gaya Roda pada Lantai Jembatan -----------65
Rencana Diafragma- ------68
Sambungan mamakai Las
-------- t
al
0
I
2
2t
24
vlll
UNIVERSITAS MEDAN AREA
1.1.
BAB IPEIIDAHT'LUAI\I
UMUM
Pembangunan adalah suatu proses perubahan yang terus menerus
perbaikan-perbaikan dan peningkatan mutu sarana dan prasafima yang
diperlukan masyarakat. Demikian juga negara Indonesia, yang pada saat
ini sedang giat-giatnya melaksanakan pernbangunan disegala bidang
ksnsfuksi untuk meningkatk-an kesejatrteraan hidlp rakyat gggara adil dan
merata.
Memasuki Era Globalisasi pada abad ini, telah dirasakan
perkembangan penduduk semakin pesat terutama di kota-kota besar. Hal
ini tentunya akan menimbulkan berbagai masalah, terutama masalah
kelancaran hubungan antara kota yang satu dengan lainnya yang
memerlukan banyak konstruksi jembatan untuk lalu lintas jalan raya
maupun kereta api.
Dalam perencanaan konstruksi jembatan perlu diperhitungkan biaya
pelaksanaan dan keamanan selama umur rencana konstruksi tersebut. Pada
Tugas A-kh ir rn i penu! is rnereo€anakas/menghitung jemtatan komposit
baja dan beton dengan batang 30 rn memakai tiang penyokong, dan
menaliti hal-hal yang diaaggap perlu diutarakan. Mengingat wilayah
lndonesia yang luas, sehingga pelaksanaan kostruksi jembatan sangat
Ponting.
LATAR BE,LAKANG
Pesatnya kemajuan dibidang konstruksi pada saat ini dapat dilihat
dengan banyaknya jembatan dengan bentang yang cukup panjang,
bangunan-bangUnan tinggi, serta konstruksi lainnya. Konstruksi jembatan
merupakan salah satu jenis konstruksi semakin dibutuhkan untuk
menunjang pembangunan dibidang ekonomi dan dibidang lainnya. Untuk
mewujudkan pembangunan di segala bidang, sarana transportasi jembatan
1.2.
UNIVERSITAS MEDAN AREA
1.3.
memegang peranan penting yang berarti membutuhkan material baja yang
tidak kesil jumlahnya,
Dalam hal ini perencanaan dituntut untuk memilih type struktur yang
menghasilkan pemakaian material yang ekonomis. Secara teknis, hal ini
dapat dilakukan dengan cara memperkecil momen yang tedadi pada suatu
korrStrukSi dengan membuat soto-ngan pada bentang jembalan yang
dihubungkan dengan batang tarik ke ujung gelagar tersebut.
MAKSTD DAII TUJUAN
Adapun maksud dan tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk
mangajukan suatu rancangan jernbatan komposit baja dan beton dengan
memakai tiang penyokong. Suatu gelagar dapat direnc dengan
berbagai tipe konstruksi untuk mendapatkan bentang yang lebih panjang.
Untuk hal ini parulis merencanakan gelagar ko.mposit dengan memakai
tiang penyokong.
PERMASALAIIAN
Didalam perencanaan jembatan komposit baja dan bton yang
merupakan Rancangan pada Tugas Akhir ini dihitung berdasarkan metode
elastis dengan menggunakan peraturan yang ada di Indonesia
Dalam menganalisa besarnya momen yang terjadi akibat pengaruh
tiang penyokong ini dapat dipakai eaftt defotmasi konsisten dan
perencanaan berdasarkan tegangan ijin atau ASD (Allowble Stresss
Design), Tinggi tiang penyotong sangat berkaitan erat dengan besarnya
gaya tarik danjuga tinggi penyokong berkaitan dengan kondisi lapangan,
qlehkareruitu jembatansede,mikiaadirenpaaalca,n
PEMBATASAI\I MASALAH
Agar permasalahan lebih terpusat dan memberikan hasil yang bailq
penulis memandang perlu membatasi permasalahan yang timbul di luar
jangkauan penulis. Adapun batas-batasan tersebut adalah seperti yang
diuraikan dibawah ini :
1.4.
1.5.
2
UNIVERSITAS MEDAN AREA
DArI'AR PUSTAKA
charles c. salmorL John E. Jhonson, wira, MscE. Ir, *struktur Baja Disain
dan Perilaku', Edisi kedua jilid 1 Erl-angga Jakarta 1980'
charles G. Satmon, iohn E. Jhonson, Wira, MSCE.IT, *Struliilur Baja Disain
dan Perilaku', Edisi kedua. jilid 2 Erlangga, Jaka& 1980'
E.P.Popov, TainaiAstamar, .Meiranika Tekniii', Edisi kedua Versi SI,
Erlanggq Jakarta 1986.
Departemen Pekerjaan Umu m,( I 984). *Peratu ran Perencatraan Bangunan
Baja ludsnesia, cP,P.B.I,',83)" Jakarta Yayasan l,embaga Penyelidikan
Masalah Bangunan.
Departemeu Peksqiaan Umum,(I 97 I). *Peraturau Betou Bertulang ludouesia'
(PBI,71)', Jakart4 Directorat Penyel idikan Masaiah Bangunan.
DepartemerrPeksfjaanUmum,(1970)."Peta-turanMuatanUntukJembatan
ialan Raya. No.l2l1970,, Jakarta, Directorat Jenderal Bina Marga.
Ferdinan L. Singger, A,ndrew, Darwin Sebayang Ir, *Kphsatan Babau', Edisi
Ketig4 Erlangga Jakarta 1985.
Guna-wan, T. Margaret, S. (1990), *Teori Soal dan PenyeleSaian Konstruksi
Baja I'frdisi keempat, jiiid I, Jakart4 Delta Teknik-
Gunawarq T. Margme! S. (1990), (Teori Soal dan Penyelesaian Konstruksi
Baja Ii' Edisi keempa! jilid 2, iakarta, Delta Teknik.
Seemorro,Ir. (1980), *Ilmu G- aya', Bandung Pqrerbit Djambatan.
Sumggono, K. (1979), *Buku Teknik Sipil', Bandung. Nova'
Soebiantao, I, oPerhitungan Jembatan KompOSit', Cipta Sciencrc SerieS'
74
I tilil
UNIVERSITAS MEDAN AREA