Proposal Lomba Jembatan CIVFEST 2019 CT - WIRAWIRI PDF

Preview

Summary

CIVIL ENGINEERING FESTIVAL 2019 Bridge Construction Competition CT – WIRA-WIRI JEMBATAN BANTHAK ANGGAKARA Disusun Oleh : CT – WIRA-WIRI Rizki Rahman Robbani 10111710000038 Rif'at Arya Samboga ; 10111710000065 Wiku Suryawidodo ; 10111810000038 INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2019 CIV...

Description

CIVIL ENGINEERING FESTIVAL 2019 Bridge Construction Competition

CT – WIRA-WIRI JEMBATAN BANTHAK ANGGAKARA

Disusun Oleh : CT – WIRA-WIRI Rizki Rahman Robbani

10111710000038

Rif'at Arya Samboga

;

10111710000065

Wiku Suryawidodo

;

10111810000038

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2019

CIVIL ENGINEERING FESTIVAL 2019 Bridge Construction Competition

CT – WIRA-WIRI JEMBATAN BANTHAK ANGGAKARA

Disusun Oleh : CT – WIRA-WIRI Rizki Rahman Robbani;

10111710000038

Rif'at Arya Samboga

;

10111710000065

Wiku Suryawidodo

;

10111810000038

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2019

i

LEMBAR PENGESAHAN PESERTA

ii

DATA DIRI PESERTA

iii

KATA PENGANTAR Segala puji atas kehadirat Allah SWT. Atas segala rahmat dan hidayah Nya. Sholawat dan salam selalu tertuju pada Nabi Muhammad SAW yang senantiasa mendiakan keselamatan umatnya. Tak ada yang pantas terucap selain Alhamdulilla h, penulis dapat menyelesaikan proposal rancangan jembatan ini. Proposal ini diselesaikan

guna mengikuti Lomba Bridge Construction

Competition pada Civil Festival Engineering 2019 yang diselenggarakan oleh Himpunan Mahasiswa Sipil Politeknik Negeri Jakarta. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan membimbing selama proses penyusunan makalah ini, terutama kepada: 1. Ir. Ibnu Pudji Rahardjo., MS sebagai Dosen Pembimbing. 2. Bapak / Ibu Dosen Jurusan Diploma Teknik Infrastruktur Sipil FV ITS. 3. Teman-teman terutama mahasiswa Diploma Teknik Infrastruktur Sipil FV ITS. 4. Serta semua pihak yang telah membantu penulis yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Proposal ini diharapkan bermanfaat dan dapat menambah wawasan bagi penulis maupun bagi perkembangan ilmu rekayasa sipil. Sebagai manusia biasa, penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam isi makalah ini. Keterbatasan pikiran, kemampuan, tidak membatasi penulis untuk terus berusaha semaksima l mungkin. Oleh karena itu penulis memohon maaf dan mengaharapkan masukan demi kesempurnaan makalah ini. Surabaya, 8 Februari 2019

Penulis

iv

DAFTAR ISI COVER .......................................................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN PESERTA .......................................................................... ii DATA DIRI PESERTA ................................................................................................ iii KATA PENGANTAR ................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR.................................................................................................... vii DAFTAR TABEL........................................................................................................viii BAB I LATAR BELAKANG ........................................................................................ 1 1.1

Latar Belakang ................................................................................................ 1

1.2

Rumusan Masalah ........................................................................................... 3

1.3

Tujuan ............................................................................................................. 3

BAB II STUDI PUSTAKA ............................................................................................ 4 2.1

Deskripsi Umum Jembatan Rangka................................................................. 4

2.1.1

Konsep dan Beberapa Aspek Dasar Perencanaan Jembatan ............................. 5

2.2

Peraturan yang Digunakan.............................................................................. 6

2.3

Faktor-Faktor Koreksi Komponen Rangka Utama dan Gelagar Jembatan..... 6

2.3.1

Faktor Koreksi Batang Tarik dan Tekan Rangka Utama Jembatan ................... 6

2.3.2

Faktor Koreksi Bidang Momen dan Bidang Geser Gelagar Jembatan ................ 7

2.4

Perencanaan Ge lagar Jembatan...................................................................... 7

2.4.1

Momen Lentur Murni Pada Gelagar Jembatan ................................................ 7

2.4.2

Tahanan Geser pada Gelagar Jembatan ........................................................ 13

2.4.3

Lendutan Pada Gelagar ............................................................................... 13

2.5

Perancangan Rangka Batang Jembatan........................................................ 14

2.5.1

Perencanaan Batang Tarik Rangka Jembatan ................................................ 14

2.5.2

Perencanaan Batang Tekan Rangka Jembatan ............................................... 14

2.6

Pembebanan ................................................................................................. 16

BAB III PERANCANGAN ......................................................................................... 18 3.1

Pemilihan Material Kayu Balsa .................................................................... 18

3.2

Penjelasan Tentang Pemilihan Bentuk Jembatan dan Latar Belakangnya.... 21

v

3.3

Modelisasi Struktur ...................................................................................... 24

3.4

Analisa Struktur ........................................................................................... 24

3.4.1

Data Perencanaan Jembatan........................................................................ 25

3.4.2

Perhitungan Gelegar .................................................................................. 25

3.4.3

Analisa Gelagar Melintang ......................................................................... 26

3.4.4

Analisa Struktur Rangka Utama.................................................................. 28

3.4.5

Kontrol Perhitungan Rangka Utama............................................................ 30

3.5

Desain Komponen dan Sambungan............................................................... 34

3.5.1

Desain Komponen ....................................................................................... 34

3.5.2

Detail Sambungan ...................................................................................... 34

3.6

Hasil Perhitungan Struktur Jembatan .......................................................... 35

3.6.1

Perhitungan Berat Struktur .......................................................................... 35

3.6.2

Lendutan Jembatan ..................................................................................... 35

3.7

Metode Pelaksanaan dan Estimasi Waktu .................................................... 36

BAB IV RENCANA ANGGARAN BIAYA PEMBUATAN MODEL JEMBATAN .... 38 4.1

Rencana Anggaran Biaya Pembuatan Prototype .......................................... 38

BAB V PENUTUP ....................................................................................................... 39 5.1

Kesimpulan ................................................................................................... 39

5.2

Saran ............................................................................................................ 39

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 40 LAMPIRAN ................................................................................................................ 41

vi

DAFTAR GAMBAR Gambar 1. 1 Jembatan Kedungbondo setelah bangun ulang............................................... 2 Gambar 2. 1 Contoh Jembatan Rangka……………………………………………………...4 Gambar 2. 2 Permodelan Gelagar Lentur ......................................................................... 7 Gambar 2. 3 Permodelan batang tarik ............................................................................ 14 Gambar 3. 1 Kayu Balsa Sebagai Bahan Utama…………………………………………...18 Gambar 3. 2 Bentuk Fisik Kayu Balsa ........................................................................... 19 Gambar 3. 3 Desain Jembatan Banthak Anggakara ......................................................... 22 Gambar 3. 4 Desain Tiang Sandaran Jembatan Banthak Anggakara ................................. 23 Gambar 3. 5 Desain Gapura Bambu Runcing Jembatan Banthak Anggakara .................... 23 Gambar 3. 6 Desain Jembatan Banthak Anggakara dalam 3D.......................................... 24 Gambar 3. 7 Struktur Rancangan Jembatan Banthak Anggakara ...................................... 24 Gambar 3. 8 Perspektif Jembatan Banthak Anggakara .................................................... 25 Gambar 3. 9 Gelagar Jembatan Banthak Anggakara........................................................ 26 Gambar 3. 10 Output analisa SAP untuk gelagar melintang............................................. 27 Gambar 3. 11 Pembagian Nomor Batang Pada Rangka Jembatan Berdasarkan ................. 28 Gambar 3. 12 Pembebanan Secara Terpusat di Tengah Bentang Jembatan ....................... 29 Gambar 3. 13 Struktur Jembatan yang Direlease Momen ................................................ 29 Gambar 3. 14 Gaya Aksial yang Terjadi ........................................................................ 29 Gambar 3. 15 (a) Gaya Aksial yang Terjadi, (b) Dimensi Rangka (Batang Tekan) ............ 30 Gambar 3. 16 (a) Gaya Aksial yang Terjadi, (b) Dimensi Rangka (Batang Tarik) ............. 32 Gambar 3. 17 Detail Sambungan (a) Batang Tekan, (b) Batang Tarik .............................. 34 Gambar 3. 18 Contoh Simpul Tali Pada Sambungan Jembatan. ....................................... 34 Gambar 3. 19 Berat Struktur Jembatan Banthak Anggakara pada SAP 2000..................... 35 Gambar 3. 20 Ilustrasi Pembebanan Secara Terpusat pada Tengah Bentang Jembatan....... 35 Gambar 3. 21 Hasil Lendutan Maksimum di Tengah Bentang Jembatan pada SAP 2000... 36 Gambar 3. 22 Diagram Alir Pelaksanaan dan Waktu Pembuatan Jembatan....................... 37

vii

DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Nilai desain acuan untuk kayu gergajian ....................................................8 Tabel 2. 2 Faktor koreksi untuk nilai kayu gergajian (SNI 7973-2013 Pasal 4.3.1) ....9 Tabel 2. 3 Faktor temperatur ........................................................................................9 Tabel 2. 4 Faktor layan basah.......................................................................................9 Tabel 2. 5 Faktor penggunaan rebah ..........................................................................10 Tabel 2. 6 Faktor tusukan , Ci ....................................................................................11 Tabel 2. 7 Daktor konversi format .............................................................................11 Tabel 2. 8 Faktor Ketahanan ......................................................................................12 Tabel 2. 9 Faktor Efek Waktu (λ)..............................................................................12 Tabel 2. 10 Menentukan Ke teoritis ...........................................................................16 Tabel 3. 1 Identifikasi Kayu Balsa pada Umumnya………………………………...19 Tabel 3. 2 Koefisien Variasi (COVE) ........................................................................20 Tabel 3. 3 Kelebihan dan Kekurangan Kayu Balsa ...................................................21 Tabel 3. 4 Gaya Aksial yang Terjadi Pada Rangka Utama .......................................30 Tabel 3. 5 Kontrol Batang Tekan Rangka Utama ......................................................32 Tabel 3. 6 Kontrol Batang Tarik Rangka Utama .......................................................33 Tabel 4. 1 Rencana Anggaran Biaya Jembatan Banthak Anggakara……………… 38

viii

`

BAB I LATAR BELAKANG 1.1 Latar Belakang Indonesia merupakan negara dengan jumlah penduduk terbesar nomor 4 di dunia dengan jumlah penduduk 258 juta jiwa atau sekitar 3,5% dari keseluruha n penduduk di dunia. Jumlah penduduk akan terus meningkat hingga tahun 2035 (Badan Pusat Statistika, 2013). Kepadatan jumlah penduduk menuntut pemerintah untuk melakukan akselerasi pemembangun infrastruktur secara masif sebagai pemicu pertumbuhan ekonomi di Indonesia. Disisi lain negara Indonesia juga merupakan negara kepulauan yang memiliki banyak sungai besar, selat, jurang maupun pegunungan. Diperlukan adanya jembatan sebagai infrastruktur penghubung antar daerah sebagai pemicu pertumbuhan ekonomi masyarakat di daerah-daerah terpencil dengan kondisi geografisnya yang membutuhkan jembatan. Jembatan

merupakan

suatu

infrastruktur

yang

berfungsi

untuk

menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintangan seperti sungai, jurang, laut, dan lain-lain (R. Akhmad, 2011). Pembangunan infrastruktur jalan dan jembatan bertujuan

meningkatkan

daya saing nasional dan pemerataan hasil

pembangunan, sekaligus mengurangi disparitas antar wilayah. (Kementerian PU 2018). Jembatan sangat penting, karena mampu menyambung dua daerah yang sebelumnya tidak mampu dicapai satu sama lain sehingga mampu mengurangi jarak tempuh dan membuat perputaran ekonomi di suatu daerah menjadi lebih tinggi. Namun seiring pembangunan infrastruktur jembatan kurang mempertimbangk a n keberlanjutan atau keawetannya. tahun ini pembangunan jembatan gantung layak guna menjadi salah satu prioritas Kementerian PUPR. Rencananya akan ada 166 jembatan baru setelah sebelumnya telah dibangun 164 jembatan gantung. Sebagai permulaa n, PUPR telah menyelesaikan pembangunan Jembatan Banjarsari II dan Kedungbendo di Kabupaten Pacitan, Jawa Timur, yang rusak akibat banjir pada Desember 2017. (Kementrian PUPR 2019)

1

`

Gambar 1. 1 Jembatan Kedungbondo setelah bangun ulang Sumber : http://www.instagram.com/kemenpupr

Disisi memperhatikan

lain

pembangunan masalah

infrastruktur

lingkungan,

jembatan sebagian

sehingga

besar tidak

menyebabkan

kerusakan

lingkungan.Pada dasarnya pembangunan infrastruktur jalan dan jembatan memberika n dampak positif maupun negatif terhadap lingkungannya, sebagai contoh pembanguna n jembatan di daerah yang tidak stabil akan mengakibatkan kejadian tanah longsor yang efeknya bahkan lebih besar dari penebangan hutan (Sumarwoto, 2001). Agar pembangunan infrastruktur jembatan yang dilaksanakan tidak timbul kerusakan lingkungan perlu dilakukan tindakan untuk meminimalisasi dampak terhadap lingkungan berupa pembangunan infrastruktur berwawasan lingkunga n. Pembangunan infrastruktur berwawasan lingkungan adalah pembangunan yang baik dari sudut pandang ekologi atau lingkungan, dengan istilah lain adanya keharmonis a n dengan alam (Mustika, 2006).Pembangunan yang berwawasan lingkungan dengan sendirinya akan menciptakan pembangunan yang berkelanjutan.Oleh karena itu kami menyusun proposal ini untuk berpartisipasi dalam Lomba Bridge Construction Competition (BCC) Civest 2019 yang mengusung tema “Jembatan Inovasi dan Ramah Lingkungan”. Dalam perancangan jembatan nantinya diharapan dari desain kami mampu memenuhi kriteria menjadi jembatan yang inovatif, realistis, dan ramah lingkungan sebagai solusi permasalahan infrasrukur yang ada di Indonesia.

2

`

1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana mendesain struktur model jembatan rangka yang kuat, ringan dan mampu menahan beban struktur rencana? 2. Bagaimana merencanakan metode pelaksanaan desain jembatan model yang efektif dan efisien? 3. Bagaimana menghitung rencana anggaran biaya agar jembatan model yang dibuat bernilai ekonomis dan kokoh?

1.3 Tujuan 1. Mampu mendesain struktur model jembatan rangka yang kuat, ringan dan mampu menahan beban struktur rencana. 2. Mampu merencanakan metode pelaksanaan desain jembatan model yang efektif dan efisien. 3. Mampu menghitung rencana anggaran biaya supaya jembatan model yang dibuat bernilai ekonomis dan kokoh.

3

`

BAB II STUDI PUSTAKA Jembatan Banthak Anggakara direncanakan sesuai dengan peraturan yang berlaku di Indonesia yaitu menggunakan SNI 7973:2013 Spesifikasi Desain untuk Konstruksi Kayu sebagai acuan untuk menghasilkan suatu struktur yang stabil, kuat, mampu layan, awet, dan memenuhi tujuan-tujuan lainnya seperti kemudahan pelaksanaan. Risiko terhadap kegagalan struktur dan hilangnya kemampuan layan selama umur rencana juga harus diminimalisasi dalam batas-batas yang masih dapat diterima.

2.1 Deskripsi Umum Jembatan Rangka Jembatan rangka merupakan jembatan yang tersusun dari batang - batang yang memebentuk konstruksi rangka segitiga. Jembatan rangka dapat terbuat dari bahan kayu atau logam (Supriyadi, 2007).Rangka batang/truss merupakan susunan dari elemen-elemen yang saling dihubungkan dengan sambungan sehingga menjadi satu kesatuan yang utuh (Hibeller, 1999).

Gambar 2. 1 Contoh Jembatan Rangka

Jembatan dengan material kayu merupakan jembatan yang dapat diperbarui (renewable).Kayu adalah sumber daya alam yang pemanfaatannya akhir-akhir ini lebih banyak pada industri kayu lapis, furniture, dan dapat dikatakan pemakaiannya sangat sedikit dalam bidang jembatan secara langsung sebagai struktur konstruksi utama.

4

`

2.1.1 Konsep dan Beberapa Aspek Dasar Perencanaan Jembatan Merencanakan sebuah jembatan dimungkinkan adanya perbedaan antara ahli satu dengan yang lainnya, tergantung latar belakang kemampuan dan pengala ma n perencananya. Akan tetapi perbedaan tersebut tidak akan menjadi penyebab gagalnya proses perencanaan jembatan apabila sebelum proses pelaksanaan

konstruksi

jembatan, paling tidak seorang ahli atau perencana telah mempunyai data, baik data sekunder maupun primer yang berkaitan dengan proses pembangunan jembatan. Data tersebut merupakan

bahan pemikiran

dan pertimbangan

sebelum mengamb il

keputusan akhir. Proses tahapan perencanaan yang ditunjukkan adalah seperti gambar dibawah ini :

Menurut Supriyadi (2007), data yang diperlukan dalam proses perencanaanjembatan antara lain : a.

Lokasi jembatan : 1. Topografi, 2. Lingkungan 3. Tanah dasar

b.

Keperluan : Melintasi sungai, jurang/ lembah, jalan, rel kereta api dll,

c.

Bahan struktur : 1. Karakteristiknya, 2. Ketersediaannya, dan 3. Peraturan yang berlaku.

5

`

2.2 Peraturan yang Digunakan Peraturan yang digunakan dalam proposal ini adalah sebagai berikut : 1. SNI 7973 – 2013 Spesifikasi Desain Untuk Konstruksi Kayu (Departemen Pekerjaan Umum) 2. SNI 1725-2016 Pembebanan Untuk Jembatan (Departemen Pekerjaan Umum) 3. Tata Cara Perencanaan Kayu Indonesia (PKKI NI-5 Tahun 1961) Departemen Pekerjaan Umum

2.3 Faktor-Faktor Koreksi Komponen Rangka Utama dan Gelagar Jembatan 2.3.1...