PERANCANGAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN RANGKA BAJA …digilib.polban.ac.id/files/disk1/145/jbptppolban-gdl... · 2017. 11. 1. · Sta. 71+400. Jembatan Cikaranti terletak di Desa Kejiwan,

PERANCANGAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN

RANGKA BAJA KERETA API PADA JALUR

TANJUNGSARI – BANDARA KERTAJATI –

ARJAWINANGUN STA 71+400

Design of Supertructure Railway Steel Truss Bridge on Tanjungsari – Kertajati

Airport – Arjawinangun Rail Track Sta 71+400

Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan

pendidikan

Diploma IV Program Studi Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan

di Jurusan Teknik Sipil

Oleh:

FERDIN MU’TASHIMBILLAH

NIM 131134009

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2017

Scanned by CamScanner





vi

Persembahan

Pertama-tama dan yang paling utama saya panjatkan puja dan puji

syukur kehadirat Allah SWT tuhan semesta alam yang telah

memberikan rahmat dan hidayahnya serta beribu-ribu nikmat yang tak

dapat dihitung jumlahnya sehingga saya dapat menyelesaikan tugas

akhir ini tepat pada waktunya. Salawat serta salam semoga tercurah

limpahkan kepada baginda besar Nabi Muhammad SAW sebagai suri

tauladan seluruh umat yang telah membawa kita dari zaman kegelapan

ke zaman yang terang menderang dengan cahaya islam seperti saat ini.

Kepada Ayah dan Ibu tercinta anakmu ucapkan terimakasih yang

sebesar-besarnya atas segala dukungan baik moril maupun materil dari

anakmu kecil hingga sampai saat ini anakmu telah menyelesaikan Tugas

Akhir yang merupakan syarat kelulusan dari perguruan tinggi. Tak

terhitung dan tak akan tergantikan beribu-ribu bahkan berjuta-juta

do’a yang Ayah dan Ibu panjatnya di setiap malam dan siangnya

sehingga anakmu ini dapat menyelesaikan studi di perguruan tinggi.

Semoga setelah lulus ini ilmu yang didapatkan anakmu dapat diamalkan

dengan sebaik-baiknya sehingga akan membawa kesuksesan baik di

dunia maupun di akhirat kelak. Dan juga dapat lebih berbakti dan

membahagiakan serta menjadi kebanggaan Ayah dan Ibu.

Teruntuk keluarga seperjuangann TPJJ 2013, terimakasih atas

dukungan yang telah diberikan, atas kebersamaan selama empat tahun

ini. Semoga kebersamaan yang telah kita lalui bersama menjadi sejarah

yang dapat dikenang dan membawa kita semua kepada kebaikan dan

vii

kesuksesan dimasa yang akan datang. Semoga dimanapun kita berada

nanti, apapun profesi yang akan kita jalani nanti kita dapat menjadi

yang terbaik dan menjadi orang yang bermanfaat bagi bangsa, negara,

dan agama kita.

Kepada civitas akademika Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri

Bandung saya ucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya atas ilmu

maupun bantuan yang telah diberikan selama saya menjadi mahasiswa

teknik sipil. Khusunya kepada Bapak Moeljono yang telah membimbing

Tugas Akhir saya hingga dapat terselesaikan tepat pada waktunya.

Terimakasih juga saya sampaiakan kepada Bapak Fitra yang telah

banyak membantu dan membimbing saya selama saya mengerjakan

Tugas Akhir.

Terimakasih

-Ferdin Mu’tashimbillah-

viii

ABSTRAK

Berdasarkan trase rencana dalam Review Studi Kelayakan dan Trase Kereta

Api Tanjungsari – Bandara Kertajati – Arjawinangun Dinas Perhubungan Provinsi

Jawa Barat maka direncanakan struktur atas Jembatan Kereta Api Cikaranti pada

Sta. 71+400. Jembatan Cikaranti terletak di Desa Kejiwan, Kec. Susukan, Kab.

Cirebon, Jawa Barat. Jembatan direncanakan dengan tiga bentang yaitu 30m-40m-

30m, akan tetapi dalam laporan ini hanya dilakukan perancangan struktur atas untuk

bentang 40 m.

Jembatan yang dirancang adalah jembatan kereta api rangka baja dengan tipe

rangka jenis warren. Peraturan yang digunakan sebagi acuan dalam perancangan

adalah Peraturan Menteri Perhubungan (PM. 60 Tahun 2012), RSNI T-03-2005

“Perancangan Struktur Baja untuk Jembatan”. Analisis yang dilakuakan antara lain

segmen area sungai yang terdiri dari menghitung debit, muka air banjir rencana,

dan analisis struktur jembatan yang meliputi perancangan balok rel, gelagar

melintang, rangka induk, dan ikatan angin.

Didapatkan hasil analisis segmen area sungai dengan debit banjir rencana

kala ulang 50 tahun sebesar 477,53 m3/dt dan elevasi muka air banjir rencana 10,94

meter. Balok rel menggunakan baja profil IWF 400.400.13.21, sedangkan gelagar

melintang menggunakan profil IWF 700.300.13..24. Rangka induk direncang

menggunakan Profil IWF 400.400.21.21 untuk batang bawah, IWF 400.400.18.28

untuk batang diagonal, dan IWF 400.400.11.18 untuk batang diagonal. Ikatan angin

atas dan bawah menggunakan profil L 100.100.10, sedangkan batang end portal

menggunakan IWF 200.100.5,5.8.Digunakan sambungan baut mutu tinggi, las, dan

pelat dalam sambungan antara struktur jembatan. Metode pelaksanaan yang

dirancang dalam merakit jembatan rangka baja adalah metode dengan sistem

kantilever dua arah. Biaya material struktur yang dibuthkan untuk membangun

jembatan adalah sebesar Rp. 1.846.384.064,00.

Kata kunci: kerata api, muka air banjir, jembatan rangka baja, struktur atas

jembatan, rangka warren, kantilever.

ix

ABSTRAC

Based on the plan's trace in Review Studi Kelayakan dan Trase Kereta Api

Tanjungsari – Bandara Kertajati – Arjawinangun Dinas Perhubungan Provinsi

Jawa Barat, Then planned the superstructure of Cikaranti Railway Bridge at Sta.

71 + 400. Cikaranti Railway Bridge is located in Kejiwan Village, Kec. Susukan,

Kab. Cirebon, West Java. The bridge is planned with three spans that are 30m-

40m-30m, but in this report only design of the superstructure for span 40 m.

The designed bridge is a steel truss railway bridge with warren type. The

regulation used as a reference in the design are the Regulation of the Minister of

Transportation (PM 60, 2012), RSNI T-03-2005 "Design of Steel Structures for

Bridges". The analysis carried out including river segment area comprising

calculating the flood debit and flood water level, and analysis of bridge structures

including the design of rail beams, transverse girders, main truss, and bracing.

The results obtained from the analysis of the river area segment with the flood

debit of the 50 years is 477.53 m3/s and flood water level is 10.94 meters. Rail

beams is designed using IWF 400.400.13.21 steel profile, while the transverse

girder uses IWF 700.300.13..24 profile. The main truss is designed using IWF

400.400.21.21 for bottom chord, IWF 400.400.18.28 for top chord, and IWF

400.400.11.18 for diagonals. The upper and lower bracing are designed using the

L 100.100.10 profile, while the end port chord use IWF 200.100.5.5.8. Used high-

quality bolt, weld, and steel plate connections in the joint between bridge

structures. The construction method is designed use cantilever method with two

way system. The material cost of the structure required to build the bridge is Rp.

1.846.384.064,00.

Key word: train, flood water level, steel truss bridge, superstructure, warren type

truss, cantilever.

x

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

laporan Tugas Akhir yang berjudul “PERANCANGAN STRUKTUR ATAS

JEMBATAN RANGKA BAJA KERETA API PADA JALUR

TANJUNGSARI – BANDARA KERTAJATI – ARJAWINANGUN STA

71+400” dengan tepat waktu. Adapun tujuan penulisan laporan ini adalah untuk

memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma IV Program Studi

Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan di Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri

Bandung.

Dalam pembuatan laporan Tugas Akhir ini, penulis mendapatkan bimbingan

dan bantuan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung.

Dalam kesempatan kali ini, penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan

kepada semua pihak yang terkait dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini, yaitu

kepada:

1. Hendry, Dipl.Ing.HTL.,MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik

Negeri Bandung.

2. Bapak R. Desutama Rachmat Bugi Prayogo, ST., M.T selaku Ketua Program

Studi Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan Politeknik Negeri Bandung.

3. Bapak Angga Marditama Sultan Sufanir, ST., MT selaku Koordinator Tugas

Akhir Tahun Ajaran 2016/2017.

4. Ibu Risna Rismiayana, ST., MSc selaku wali kelas Teknik Perancangan Jalan

dan Jembatan angkatan 2013 yang telah membimbing kami dalam segala urusan

perkuliahan.

5. Bapak Moeljono, Drs.,SP1 selaku Dosen Pembimbing yang senantiasa

membing dan memberikan dukungan dalam proses penyusunan laporan Tugas

Akhir.

6. Ibu Fisca Igustiany, SST.,MT dan Bapak Togar Sirait, Ir., SP1 selaku Dosen

Penguji yang senantiasa memberikan masukan.

7. Seluruh staff Jurusan Teknik Sipil yang telah membantu dalam mengurus

administrasi.

xi

8. Ibunda dan Ayahanda tercinta yang senantiasa memberikan kasih sayang,

motivasi, doa, arahan dan bimbingan, serta dukungan moril, materil, maupun

spiritual.

9. Seluruh keluarga besar yang selalu memberikan doa, motivasi dan dukungan

kepada penulis.

10. Bapak Dani Gumelar sebagai kepala divisi di Dinas Perhubungan Jawa Barat

yang telah memberikan bantuan informasi untuk penyusunan Tugas Akhir ini.

11. Bapak Fitra sebagai konsultan dari SAEKAN Geoteknik yang telah membantu

dalam memberikan data dan memberikan pelajaran terkait Tugas Akhir ini.

12. Rekan satu bimbingan Astuti Fahmilia yang saling membantu dan memotivasi

dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

13. Seluruh rekan – rekan HIMAS, Sipil 2013, TPJJ 2013 yang terus memberi

dukungan dan bantuan dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.

14. Pihak – pihak lain yang telah banyak membantu dan tidak dapat penulis

sebutkan satu persatu, atas segala kebaikan dan bantuannya selama ini. Semoga

Allah SWT membalas segala kebaikan dengan pahala yang berlipat.

Penulis berharap laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan

pembaca. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik serta saran yang

membangun sebagai bahan acuan dalam pembuatan laporan di masa yang akan

datang

Bandung, Agustus 2017

Penulis

xii

DAFTAR ISI

ABSTRAK .......................................................................................................... viii

ABSTRAC .............................................................................................................. ix

KATA PENGANTAR ............................................................................................x

DAFTAR ISI ........................................................................................................ xii

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xvi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xviii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xxiv

DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................xxv

BAB I .................................................................................................................... I-1

PENDAHULUAN ............................................................................................... I-1

I.1 Latar Belakang ............................................................................................. I-1

I.2 Lokasi Studi ................................................................................................. I-5

I.3 Tujuan .......................................................................................................... I-8

I.3.1 Tujuan Umum ............................................................................... I-8

I.3.2 Tujuan Khusus .............................................................................. I-8

I.4 Ruang Lingkup ............................................................................................. I-8

I.5 Sistematika Penulisan .................................................................................. I-9

BAB II ................................................................................................................ II-1

DASAR TEORI ................................................................................................. II-1

II.1 Umum .........................................................................................................II-1

II.2 Hidrologi .....................................................................................................II-2

II.2.1 Periode Ulang Banjir Rencana .....................................................II-2

II.2.2 Frekuensi Curah Hujan ................................................................II-3

II.2.3 Debit Banjir Rencana ...................................................................II-8

II.2.4 Perhitungan Muka Air Banjir .....................................................II-11

II.3 Persyaratan Teknis Jalur Kereta Api .........................................................II-11

II.3.1 Perancangan Konstruksi Jalur Kereta Api .................................II-12

II.3.2 Kecepatan dan Beban Gandar ....................................................II-12

II.3.2.1 Kecepatan ...................................................................................II-12

II.3.2.2 Beban Gandar .............................................................................II-13

II.3.3 Kelas Jalan Rel ...........................................................................II-13

xiii

II.3.4 Persyaratan Tata Letak, Tata Ruang, dan Lingkungan ..............II-14

II.4 Persyaratan Jembatan Kereta Api .............................................................II-17

II.4.1 Persyaratan Sistem .....................................................................II-17

II.5 Struktur Baja .............................................................................................II-22

II.5.1 Perancangan Batang Tarik .........................................................II-23

II.5.1.1 Penampang Efektif (Ae) .............................................................II-24

II.5.2 Perancangan Batang Tekan ........................................................II-27

II.5.3 Perancangan Gelagar (Balok) ....................................................II-28

II.5.4 Perancangan Sambungan ...........................................................II-33

II.5.4.1 Sambungan Baut.........................................................................II-33

II.5.4.2 Sambungan Las ..........................................................................II-41

BAB III ..............................................................................................................III-1

METODOLOGI ...............................................................................................III-1

III.1 Metodologi Penyusunan Tugas Akhir ...................................................... III-1

III.2 Tahapan Penyusunan Tugas Akhir ........................................................... III-2

III.2.1 Menentukan Topik Tugas Akhir ................................................ III-2

III.2.2 Menentukan Lokasi .................................................................... III-2

III.2.3 Studi Literatur ............................................................................ III-2

III.2.4 Penentuan Kebutuhan Data dan Pengumpulan Data ................. III-2

III.2.5 Analisis Segmen Area Sungai .................................................... III-3

III.2.6 Pra Desain Struktur Atas ............................................................ III-3

III.2.7 Analsis Struktur dengan SAP2000 ............................................. III-3

III.2.8 Analisis Sambungan Secara Manual .......................................... III-3

III.2.9 Membuat Gambar Detail Hasil Rancangan ............................... III-3

III.2.10 Menentukan Metode Pelaksanaan .............................................. III-4

III.2.11 Menghitung Rencana Anggaran Biaya ...................................... III-4

III.2.12 Luaran Perancangan ................................................................... III-4

BAB IV .............................................................................................................. IV-1

ANALISIS DAN PEMBAHASAN .................................................................. IV-1

Analisis Segmen Area Sungai ................................................................... IV-1

IV.1.1 Kebutuhan Data ......................................................................... IV-1

IV.1.2 Perhitungan Hujan Rencana ....................................................... IV-3

xiv

IV.1.3 Perhitungan Debit Banjir Periode 50 tahun ............................... IV-7

IV.1.4 Perhitungan Muka Air Banjir ................................................... IV-10

Perancangan Gelagar dan Rangka Induk Jembatan ................................ IV-12

IV.2.1 Perancangan Balok Rel ............................................................ IV-13

IV.2.1.1 Pembebanan.............................................................................. IV-14

IV.2.1.2 Perancangan Dimensi ............................................................... IV-24

IV.2.2 Perancangan Gelagar Melintang .............................................. IV-28

IV.2.2.1 Pembebanan.............................................................................. IV-28

IV.2.2.2 Perancangan Dimensi ............................................................... IV-32

IV.2.3 Perancangan Rangka Induk ...................................................... IV-37

IV.2.3.1 Data Perancangan Rangka Induk ............................................. IV-37

IV.2.3.2 Analisa Pembebanan ................................................................ IV-38

IV.2.3.3 Perancangan Batang Tarik ........................................................ IV-60

IV.2.3.4 Perancangan Batang Tekan ...................................................... IV-64

IV.2.4 Perancangan Ikatan Angin ....................................................... IV-69

IV.2.4.1 Pembebanan Ikatan Angin ........................................................ IV-69

IV.2.4.2 Perencanaan Ikatan Angin Atas ............................................... IV-70

IV.2.4.3 Perencanaan Ikatan Angin Bawah ............................................ IV-77

Analisis Srtuktur Tiga Dimensi .............................................................. IV-82

IV.3.1 Input Material ........................................................................... IV-83

IV.3.2 Input Section Properties Penampang ....................................... IV-85

IV.3.3 Pembebanan Struktur Utama ................................................... IV-89

IV.3.4 Kombinasi Pembebanan Struktur Jembatan ............................ IV-94

IV.3.5 Pembebanan Ikatan Angin ....................................................... IV-94

IV.3.6 Kombinasi Pembebanan Ikatan Angin ..................................... IV-95

IV.3.7 Output Hasil Analisis ............................................................... IV-95

Perancangan Sambungan ...................................................................... IV-101

IV.4.1 Sambungan antara Batang Rangka Induk .............................. IV-102

IV.4.2 Sambungan End Portal dengan Rangka Induk ...................... IV-108

IV.4.3 Sambungan pada Ikatan Angin Atas dengan Rangka Induk .. IV-116

IV.4.4 Sambungan pada Ikatan Angin Bawah dengan Rangka Induk .... IV-

118

xv

IV.4.5 Sambungan Gelagar Melintang dengan Balok Rel ................ IV-120

IV.4.6 Sambungan Gelagar Melintang dengan Rangka Induk ......... IV-129

Perancangan Perletakan ........................................................................ IV-137

IV.4.1 Perancangan Pelat Tumpuan .................................................. IV-139

IV.4.2 Perancangan Angkur .............................................................. IV-140

Camber Jembatan .................................................................................. IV-142

BAB V ................................................................................................................ V-1

METODE PELAKSANAAN DAN RENCANA ANGGARAN BIAYA ...... V-1

V.1 Metode Pelaksanaan ................................................................................... V-1

V.1.1 Pekerjaan Persiapan ..................................................................... V-1

V.1.2 Pekerjaan Jembatan Metode Kantilever ...................................... V-3

V.1.3 Pekerjaan Perletakan Jembatan ................................................. V-11

V.2 Rencana Anggaran Biaya (RAB) ............................................................. V-12

BAB VI .............................................................................................................. VI-1

PENUTUP ......................................................................................................... VI-1

VI.1 Kesimpulan ............................................................................................... VI-1

VI.2 Saran ......................................................................................................... VI-2

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel II. 1 Tipe Rangka Jembatan .......................................................................II-1

Tabel II. 2 Periode Ulang Banjir Rencana ...........................................................II-2

Tabel II. 3 Nilai faktor frekuensi Gauss ...............................................................II-4

Tabel II. 4 Nilai yn untuk distribusi Gumbel .......................................................II-6

Tabel II. 5 Nilai Sn untuk distribusi Gumbel .......................................................II-6

Tabel II. 6 Nilai reduce varied Yt .......................................................................II-6

Tabel II. 7 Faktor Frekuensi KTr untuk Distribusi Log Pearson II ......................II-8

Tabel II. 8 Angka Koefisien Pengaliran Daerah Aliran Sungai ...........................II-9

Tabel II. 9 Kelas Jalan Rel 1067 mm .................................................................II-13

Tabel II. 10 Kelas Jalan Rel 1435 mm ...............................................................II-13

Tabel II. 11 Jarak Ruang Bangun.......................................................................II-15

Tabel II. 12 Ukuran dan Dimensi Rel ................................................................II-16

Tabel II. 13 Tipe Jembatan Baja ........................................................................II-17

Tabel II. 14 Berat Jenis Bahan ...........................................................................II-18

Tabel II. 15 Kombinasi Pembebanan .................................................................II-21

Tabel II. 16 Koefisien Lendutan Maksimum Jembatan Baja.............................II-22

Tabel II. 17 SIfat Mekanis Baja Struktural ........................................................II-22

Tabel II. 18 Faktor reduksi kekuatan untuk keadaan batas ultimit ....................II-23

Tabel II. 19 Faktor panjang tekuk ......................................................................II-28

Tabel II. 20 Besar Ukuran dan Kekuatan Tarik Baut Mutu Tinggi ...................II-34

Tabel II. 21 Ukuran Minimum Las Sudut ..........................................................II-42

Tabel IV. 1 Curah Hujan Maksimum Bulanan Stasiun Hujan Ujungjaya ......... IV-1

Tabel IV. 2 Curah Hujan Maksimum Tahunan ................................................. IV-4

Tabel IV. 3 Analisa Frekuensi Curah Hujan Metode Normal ........................... IV-4

Tabel IV. 4 Analisa Frekuensi Curah Hujan Metode Gumbel ........................... IV-5

Tabel IV. 5 Analisa Frekuensi Curah Hujan Metode Log Pearson III .............. IV-6

Tabel IV. 6 Resume Frekuensi Curah Hujan Rencana ...................................... IV-7

Tabel IV. 7 Perhitungan Debit Banjir Rencana ................................................. IV-9

Tabel IV. 8 Momen dan Lintang maksimum dari konfigurasi beban gandar .. IV-19

Tabel IV. 9 Momen dan Lintang maksimum dari konfigurasi beban gandar .. IV-21

xvii

Tabel IV. 10 Data Perancangan Rangka Induk ................................................ IV-37

Tabel IV. 11 Panjang Batang Rangka Induk.................................................... IV-38

Tabel IV. 12 Rekap gaya batang akibat beban mati ........................................ IV-43

Tabel IV. 13 Gaya batang hasil hitungan dengan SAP2000 ............................ IV-44



Tabel IV. 16 Rekap gaya batang akibat beban angin (PW) .............................. IV-56

Tabel IV. 17 Rekap gaya batang akibat semua beban yang bekerja ................ IV-58

Tabel IV. 18 Rekap gaya batang akibat semua beban yang bekerja (lanjutan) IV-59

Tabel IV. 19 Haail Gaya-gaya batang ikatan angin atas .................................. IV-71

Tabel IV. 20 Data Profil L 100.100.10 ............................................................ IV-72


Tabel IV. 22 Data Profil IWF 200.100.5,5.8 ................................................... IV-76

Tabel IV. 23 Hasil gaya-gaya batang ikatan angin bawah ............................... IV-78



Tabel IV. 26 Rekapitulasi Gaya-gaya Aksial (Kanan) .................................. IV-100

Tabel IV. 27 Rekapitulasi Gaya-gaya Aksial (Kiri) ...................................... IV-101

Tabel IV. 28 Perhitungan baut untuk setiap rangka induk ............................. IV-103

Tabel IV. 29 Kuat pikul baut pada sambungan ikatan angin melintang ........ IV-111

Tabel IV. 30 Jumlah baut untuk setiap batang ikatan angin atas ................... IV-117

Tabel IV. 31 Jumlah baut untuk setiap batang ikatan angin bawah ............... IV-119

Tabel IV. 32 Perhitungan sambungan pada badan balok rel.......................... IV-124

Tabel IV. 33 Besar Lendutan pada Kondisi Ultimit ...................................... IV-142

Tabel IV.34 Nilai Camber yang diberikan pada Rangka Jembatan ............... IV-143

Tabel V.1 Daftar Harga Material ...................................................................... V-13

Tabel V.2 Perhitungan kebutuhan bahan profil baja......................................... V-13

Tabel V.3 Jumlah kebutuhan bahan baja siku................................................... V-14

Tabel V.4 Jumlah kebutuhan baut..................................................................... V-14

Tabel V. 5 Jumlah kebutuhan bahan pelat baja ................................................ V-14

Tabel V. 6 Harga material untuk semua komponen.......................................... V-15

xviii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I. 1 Perbandingan Konsumsi Energi Berdasarkan Moda dan Jenis Bahan

Bakar ..................................................................................................................... I-1

Gambar I. 2 Rencana Transportasi Jawa Barat .................................................... I-2

Gambar I. 3 Sketsa Tampak Samping Rencana Jembatan ................................... I-4

Gambar I. 4 Sketsa Tampak Melintang Struktur Rangka Baja Rencana .............. I-5

Gambar I. 5 Peta Rencana Trase Jalur Kereta Api Tanjungsari – Bandara Kertajati

- Arjawinangun ..................................................................................................... I-6

Gambar I. 6 Lokasi Kajian Tugas Akhir ............................................................... I-7

Gambar II. 1 Bentuk Konfigurasi Rangka Batang Jembatan ...............................II-2

Gambar II. 2 Hidrograf Satuan Metode Nakayasu ............................................II-10

Gambar II. 3 Ruang bebas untuk lebar rel 1067 mm pada jalur lurus ...............II-15

Gambar II. 4 Ukuran Penampang Rel ................................................................II-16

Gambar II. 5 Skema Pembebanan RM 1921......................................................II-19

Gambar II. 6 Daerah Sambungan dengan Baut..................................................II-25

Gambar II. 7 Gaya tarik hanya disalurkan baut .................................................II-26

Gambar II. 8 Grafik hubungan antara jarak sokong dengan besar momen nominal

............................................................................................................................II-31

Gambar II. 9 Ilustrasi Baut Mutu Tinggi ...........................................................II-33

Gambar II. 10 Kemungkinan kerusakan sambungan .........................................II-35

Gambar II. 11 Sambungan Baut dengan Beban Sentris .....................................II-36

Gambar II. 12 Sambungan Eksentris yang Menahan Geser Murni ...................II-37

Gambar II. 13 Sambungan Eksentris yang Menahan Geser Lentur ...................II-38

Gambar II. 14 Diagram tegangan sambungan eksentris akibat geser lentur ......II-39

Gambar II. 15 Tipe-tipe Sambungan Las ...........................................................II-42

Gambar II. 16 Sambungan dengan las sudut .....................................................II-43

Gambar II. 17 Sambungan eksentris akibat geser lentur ...................................II-44

Gambar II. 18 Sambungan las menahan geser murni ........................................II-45

Gambar III. 1 Diagram Alir Penyelesaian Tugas Akhir .................................... III-1

xix

Gambar IV. 1 Peta DAS CIwaringin ................................................................. IV-2

Gambar IV. 2 Denah Tampak Atas Sungai Cikaranti ........................................ IV-3

Gambar IV. 3 Potongan Penampang Sungai Cikaranti ...................................... IV-3

Gambar IV.4 Hidrograf Banjir Sungai Cikaranti ............................................. IV-10

Gambar IV.5 Sketsa Penampang Sungai ......................................................... IV-10

Gambar IV.6 Elevasi Muka Air Banjir ............................................................ IV-11

Gambar IV.7 Sketsa Potongan Memanjang ..................................................... IV-12

Gambar IV.8 Sketsa Tampak Bawah ............................................................... IV-13

Gambar IV.9 Sketsa Tampak Atas ................................................................... IV-13

Gambar IV.10 Sketsa Potongan Melintang...................................................... IV-13

Gambar IV.11 Pembebanan Beban Mati pada Balok Rel ................................ IV-14

Gambar IV.12 Beban mati pada balok rel........................................................ IV-15

Gambar IV.13 Posisi beban untuk 1 gandar .................................................... IV-17




Gambar IV.17 Besar Beban Kejut yang Bekerja untuk 3 gandar .................... IV-20

Gambar IV.18 Besar Beban Kejut yang Bekerja untuk 5 gandar .................... IV-21

Gambar IV.19 Posisi dan jarak beban angin .................................................... IV-23

Gambar IV.20 Distribusi beban angin pada balok rel ...................................... IV-23

Gambar IV.21 Penampang profil IWF ............................................................. IV-25

Gambar IV.22 Pembebanan Beban Mati pada Gelagar Melintang .................. IV-28

Gambar IV.23 Distribusi beban mati pada gelagar melintang ......................... IV-29

Gambar IV.24 Distribusi beban hidup pada gelagar melintang ....................... IV-29

Gambar IV.25 Distribusi beban kejut pada gelagar melintang ........................ IV-30

Gambar IV.26 Distribusi beban rem pada gelagar melintang .......................... IV-31

Gambar IV.27 Distribusi beban angin pada gelagar melintang ....................... IV-32

Gambar IV.28 Penampang Profil IWF ............................................................ IV-33

Gambar IV.29 Sketsa Tampak Melintang Jembatan ....................................... IV-35

Gambar IV.30 Nomor Batang Rangka Induk .................................................. IV-38

Gambar IV.31 Panjang Batang Rangka Induk ................................................. IV-38

xx

Gambar IV.32 Distribusi PDL pada Rangka Induk ........................................... IV-39

Gambar IV.33 Gaya-gaya yang bekerja pada titik A ....................................... IV-40

Gambar IV.34 Gaya-gaya yang bekerja pada titik C ....................................... IV-40

Gambar IV.35 Gaya-gaya yang bekerja pada titik K ....................................... IV-40

Gambar IV.36 Gaya-gaya yang bekerja pada titik D ....................................... IV-41

Gambar IV.37 Gaya-gaya yang bekerja pada titik L ....................................... IV-41

Gambar IV.38 Gaya-gaya yang bekerja pada titik E ....................................... IV-41

Gambar IV.39 Gaya-gaya yang bekerja pada titik M ...................................... IV-42

Gambar IV.40 Gaya-gaya yang bekerja pada titik F ....................................... IV-42

Gambar IV.41 Gaya-gaya yang bekerja pada titik N ....................................... IV-42

Gambar IV. 42 Garis Pengaruh Batang Atas ................................................... IV-45

Gambar IV. 43 Garis Pengaruh Batang Bawah ............................................... IV-46

Gambar IV.44 Garis Pengaruh Batang Diagonal ............................................. IV-48

Gambar IV. 45 Distribusi Beban Rem pada Rangka Induk ............................. IV-50

Gambar IV.46 Ilustrasi beban angin pada rangka induk .................................. IV-51

Gambar IV.47 Bidang rangka induk ................................................................ IV-51

Gambar IV.48 Distribusi beban angin pada rangka induk ............................... IV-52

Gambar IV.49 Gaya-gaya yang bekerja pada titik A ....................................... IV-53

Gambar IV.50 Gaya-gaya yang bekerja pada titik C ....................................... IV-53

Gambar IV.51 Gaya-gaya yang bekerja pada titik K ....................................... IV-53

Gambar IV.52 Gaya-gaya yang bekerja pada titik D ....................................... IV-54

Gambar IV.53 Gaya-gaya yang bekerja pada titik L ....................................... IV-54

Gambar IV.54 Gaya-gaya yang bekerja pada titik E ....................................... IV-54

Gambar IV.55 Gaya-gaya yang bekerja pada titik M ...................................... IV-55

Gambar IV.56 Gaya-gaya yang bekerja pada titik F ....................................... IV-55

Gambar IV.57 Gaya-gaya yang bekerja pada titik N ....................................... IV-55

Gambar IV. 58 Ilustrasi beban angin pada pembebanan ikatan angin ............. IV-69

Gambar IV. 59 Bidang rangka pada Rangka Induk ......................................... IV-69

Gambar IV. 60 Distribusi beban angin pada pembebanan ikatan angin atas ... IV-70

Gambar IV. 61 Distribusi beban angin pada pembebanan ikatan angin bawah .. IV-

77

xxi

Gambar IV. 62 Struktur jembatan rangka baja kereta api pada pemodelan SAP2000

.......................................................................................................................... IV-83

Gambar IV. 63 Input material BJ 41 pada pemodelan SAP2000 .................... IV-84

Gambar IV. 64 Input material BJ 55 pada pemodelan SAP2000 .................... IV-84

Gambar IV. 65 Penampang balok rel pada pemodelan dengan progam SAP 2000

.......................................................................................................................... IV-85

Gambar IV. 66 Penampang gelagar melintang pada pemodelan dengan progam

SAP 2000 ......................................................................................................... IV-86

Gambar IV. 67 Penampang batang atas rangka induk pada pemodelan dengan

progam SAP 2000 ............................................................................................ IV-86

Gambar IV. 68 Penampang batang bawah rangka induk pada pemodelan dengan

progam SAP 2000 ............................................................................................ IV-87

Gambar IV. 69 Penampang batang diagonal rangka induk pada pemodelan dengan

progam SAP 2000 ............................................................................................ IV-87

Gambar IV. 70 Penampang batang end portal rangka induk pada pemodelan dengan

progam SAP 2000 ............................................................................................ IV-88

Gambar IV. 71 Penampang batang bracing rangka induk pada pemodelan dengan

progam SAP 2000 ............................................................................................ IV-88

Gambar IV. 72 Load Patterns pada Pembebanan Pemodelan SAP 2000 ........ IV-89

Gambar IV. 73 Penempatan Beban Hidup pada Pemodelan SAP 2000 .......... IV-91

Gambar IV. 74 Kombinasi envelope pada beban hidup .................................. IV-92

Gambar IV. 75 Penempatan beban kejut pada pemodelan struktur 3D ........... IV-92

Gambar IV. 76 Penempatan beban rem pada pemodelan struktur 3D ............. IV-93

Gambar IV. 77 Penempatan beban angin pada pemodelan struktur 3D .......... IV-93

Gambar IV. 78 Kombinasi Pembebanan Rangka Utama ................................. IV-94

Gambar IV. 79 Penempatan beban angin untuk analisis ikatan angina pada

pemodelan struktur 3D ..................................................................................... IV-94

Gambar IV. 80 Kombinasi Pembebanan Ikatan Angin.................................... IV-95

Gambar IV. 81 Rasio Kapasitas Penampang Struktur Utama Jembatan ......... IV-96

Gambar IV. 82 Rasio Kapasitas Penampang Struktur Ikatan Angin ............... IV-97

Gambar IV. 83 Lendutan Jembatan pada Pemodelan 3D ................................ IV-97

Gambar IV. 84 Reaksi perletakan pada perletakan sendi dalam satuan ton .... IV-98

xxii

Gambar IV. 85 Reaksi perletakan pada perletakan rol dalam satuan ton ........ IV-98

Gambar IV. 86 Diagram Momen Akibat Beban Kombinasi ........................... IV-99

Gambar IV. 87 Diagram Lintang Akibat Beban Kombinasi ........................... IV-99

Gambar IV. 88 Diagram gaya-gaya batang ................................................... IV-100

Gambar IV. 89 Sketsa sambungan pelat buhul .............................................. IV-104

Gambar IV. 90 Daerah geser blok pada pelat buhul ...................................... IV-105

Gambar IV. 91 Sketsa sambungan batang diagonal ...................................... IV-106

Gambar IV. 92 Daerah geser blok pada sambungan batang diagonal ........... IV-106

Gambar IV. 93 Sketsa sambungan pelat buhul .............................................. IV-107

Gambar IV. 94 Sketsa sambungan bracing melintang .................................. IV-108

Gambar IV. 95 Susunan rencana sambungan baut pada bracing melintang . IV-109

Gambar IV. 96 Sketsa sambungan bracing melintang dengan rangka induk IV-112

Gambar IV. 97 Garis netral pada sambungan bracing melintang .................. IV-113

Gambar IV. 98 Sketsa sambungan gelagar melintang dengan balok rel ....... IV-121

Gambar IV. 99 Asumsi jumlah dan susunan baut pada balok rel .................. IV-122

Gambar IV. 100 Sketsa sambungan baut pada badan gelagar melintang ...... IV-125

Gambar IV. 101 Asumsi garis netral sambungan pada badan gelagar melintang IV-

126

Gambar IV. 102 Sketsa sambungan las pada ujung gelagar melintang ......... IV-130

Gambar IV. 103 Bentuk bidang las sudut pada ujung gelagar melintang...... IV-131

Gambar IV. 104 Sketsa sambungan baut antara Gelagar Melintang dengan Rangka

Induk .............................................................................................................. IV-132

Gambar IV. 105 Asumsi garis netral sambungan .......................................... IV-133

Gambar IV. 106 Reaksi Perletakan ................................................................ IV-137

Gambar IV. 107 Elastomer 500x500x114 ..................................................... IV-138

Gambar IV. 108 Bentuk dan Ukuran Pelat Tumpuan .................................... IV-140

Gambar IV. 109 Detail Tumpuan Jembatan .................................................. IV-141

Gambar IV. 110 Kurva Lendutan Jembatan pada Kondisi Ultimit ............... IV-142

Gambar IV.111 Kurva Camber pada Struktur Jembatan ............................... IV-143

Gambar V.1 Penumpukan Baja Profil I .............................................................. V-2

Gambar V.2 Penumpukan Batang Melintang ..................................................... V-2

xxiii

Gambar V.3 Penumpukan Baja Siku .................................................................. V-2

Gambar V.4 Ilutrasi Pemasangan Link Set.......................................................... V-3

Gambar V.5 Ilustrasi link set yang telah terpasang pada Jembatan Pemberat .... V-4

Gambar V.6 Pemasangan Batang Diagonal 1 dan 2 ........................................... V-5

Gambar V.7 Ilustrasi Batang Bawah yang Telah Terpasang .............................. V-6

Gambar V.8 Ilustras Gelagar Melintang dan Balok Rel yang Telah Terpasang. V-7

Gambar V.9 Ilustrasi ikatan angin yang telah terpasang .................................... V-7

Gambar V.10 Pemberian Tanda Cat pada Baut .................................................. V-8

Gambar V.11 Ilutras Perakitan Jembatan ........................................................... V-9

Gambar V.12 Ilustrasi jembatan setelah link set dilepas .................................. V-10

Gambar V.13 Posisi perletakan sementara sebelum didongkrak ...................... V-11

Gambar V.14 Pemasangan dongkrak pada gelagar melintang ......................... V-11

Gambar V.15 Pemasangan balok ganjal pada gelagar melintang ..................... V-12

Gambar V.16 Pemasangan bearing pad dan angkur ........................................ V-12

xxiv

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN I DATA ADMINISTRASI

Lampiran I.1 Formulir Pengajuan Topik dan Pembimbing

Lampiran I.2 Surat Permohonan Data Tugas Akhir ke Kepala Dinas

Perhubungan Provinsi Jawa Barat

Lampiran I.3 Formulir Bimbingan/Asistensi Tugas Akhir

Lampiran I.4 Lembar Masukan dan Perbaikan Seminar Proposal

Lampiran I.5 Lembar Masukan dan Perbaikan Seminar Kemajuan

Lampiran I.6 Formulir Pengajuan Permohonan Sidang Tugas Akhir

Lampiran I.7 Lembar Masukan dan Perbaikan Sidang Tugas Akhir

LAMPIRAN II GAMBAR DETAIL

LAMPIRAN III CURUCULUM VITAE

xxv

DAFTAR PUSTAKA

Alantia, Fauzi dan Ridha Mahardika Permana. 2012. Detail Desain Struktur

Jembatan Kereta Api di Atas Sungai Bengawan Solo Kabupaten Babat

Jawa Timur. Bandung: Tugas Akhir Politeknik Negeri Bandung.

Asiyanto. 2011. Metode Konstruksi Jembatan Rangka Baja. Jakarta: Penerbit

Universitas Indonesia (UI-Press).

Badan Litbang PU Departemen Pekerjaan Umum. 2005. Perencanaan Struktur

Baja Untuk Jembatan (RSNI T-03-2005). Jakarta: Badan Standarisasi

Nasional (BSN).

Dinas Perhubungan Provinsi Jawa Barat. 2016. Review Studi Kelayakan dan Trase

Kereta Api Tanjungsari – Bandara Kertajati – Arjawinangun. Bandung:

PT. Fasade Kobetama Internasional.

Harga Satuan Bahan Bangunan dan Upah Pekerja Propinsi Jawa Barat.

Ilham, M. 2011. Perhitungan Struktur Baja dengan Microsoft Excel.

Karnisah , Iin. 2015. Modul Hidrologi Rekayasa 3DIV-TPJJ. Bandung: Politeknik

Negeri Bandung.

Moeljono. 2009. Buku Bahan Ajar “Struktur Baja Jembatan”. Bandung: Politeknik

Negeri Bandung.

Peraturan Menteri Perhubungan Republik Indonesia. 2012. Persyaratan Teknis

Jalur Kereta Api (PM. 60 Tahun 2012).

Putri, Anggit Lestari. 2014. Perencanaan Struktur Atas Jembatan Kereta Api Lintas

Rancaekek – Paseh – Kertajati pada STA. 15+980.Bandung: Tugas Akhir

Politeknik Negeri Bandung.

Setiawan, Agus. 2008. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD

Berdasarkan SNI 03-1729-2002. Semarang: Erlangga.

Documents

PERANCANGAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN RANGKA BAJA …digilib.polban.ac.id/files/disk1/145/jbptppolban-gdl... · 2017. 11. 1. · Sta. 71+400. Jembatan Cikaranti terletak di Desa Kejiwan,