TUGAS AKHIR

PERENCANAAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN KOMPOSIT

MENGGUNAKAN PLATE GIRDER

DI JALAN RAYA SEMEMI

SURABAYA

DEVINA NOVITA WARDHANI

NPM : 16.11.0019

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA SURABAYA

2020

II

III

IV

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas

anugerah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini yang

berjudul “Tugas Akhir Dengan Judul Perencanaan Struktur Atas Jembatan Komposit

Menggunakan Plate Girder Dijalan Raya Sememi Surabaya”.

Penyusunan laporan telah menyeselesaikan untuk memenuhi kewajiban bagi

penulis sebagai mahasiswa yang dalam rangka untuk memenuhi syarat-syarat kurikulum

yang telah ditetapkan oleh pihak Program Studi Teknik Sipil. Selain itu, penulisan

laporan tugas akhir ini bertujuan untuk mengetahui kehandalan Metode Load Resistance

and Faktor Desaign.

Pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati, penulis ingin mengucapkan

terimakasih yang amat dalam, kepada pihak-pihak yang telah membantu penyusunan

laporan tugas akhir ini diantaranya adalah :

1. Bapak Johan Paing H.W., ST, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Wijaya

Kusuma Surabaya

2. Bapak Dr. Ir. Siswoyo, MT selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil dan selaku

dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, gagasan, arahan, ilmu dan

pengetahuan kepada penulis sehingga terselesainya Tugas Akhir ini.

3. Bapak Ir. Soeryandani, MT selaku dosen penguji yang telah membantu dan

memberikan saran dan masukan kepada penulis.

4. Ibu Hj. Andaryati ST,MT selaku dosen penguji yang telah membantu dan

memberikan saran serta masukannya kepada penulis.

5. Bapak Johan Paing Heru Waskito., ST, MT. selaku Dosen Wali

6. Orang tua yang selalu mendukung dan menyemangati dalam pengerjaan Tugas Akhir

ini.

7. Serta kekasih seperjuangan yang senantiasa memberi semangat dan masukan.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih

terdapat banyak kekurangan dan jauh dari kata sempurna, oleh karena itu penulis

mengharapkan saran dan kritik dari semua pihak demi perbaikan dan kesempurnaan

V

penulisan ini. Akhir kata, semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat dan dapat

digunakan bagi semua pihak yang membutuhkan.

Surabaya, 17 Agustus 2020

Penulis

Devina Novita Wardhani

16110019

VI

PERENCANAAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN KOMPOSIT

MENGGUNAKAN PLATE GIRDER

DI JALAN RAYA SEMEMI

SURABAYA

Nama Mahasiswa : Devina Novita Wardhani

NPM : 16.11.0019

Jurusan : Teknik Sipil

Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Siswoyo, MT

Abstrak

Tipe jembatan didaerah surabaya berupa konvensional, truss span, compoosite

dan cable stayed. Namun pada jembatan di Jalan Raya Sememi Surabaya menggunakan

plate grider dengan panjang 60m yang menghubungkan Kecamatan Benowo – Tambak

Osowilangun. Sedangkan tipe composite plate grider ini di harapkan nantinya bisa

menjadi pembanding untuk perencanaan yang akan datang.

Metode pembebanan mengacu pada Standar Pembebanan untuk Jembatan RSNI –

T-02-2005 serta menggunakan Metode Perancah dan Metode LRFD (Load Resistance

Factor Design).

Dari hasil perhitungan rencana di peroleh pada tiang sandaran dengan tinggi 95

cm yang menggunakan tulangan pokok 1D10 mm dan tinggi profil plate girder 2,50 m,

tubuh badan 4 cm, luas badan 1000 cm2 , tebal sayap 16,6 cm.

Kata Kunci : Jembatan, Plate Grider, Sememi Surabaya.

VII

STRUCTURAL PLANNING OF COMPOSITE BRIDGES USING

PLATE GIRDER ON STREET RAYA SEMEMI

SURABAYA

Student Name : Devina Novita Wardhani

NPM : 16.11.00.19

Major : Civil Engineering

Supervisor : Dr. Ir. Siswoyo, MT

Abstract

The types of bridges in the Surabaya area are conventional, truss span, composite

and cable stayed. However, the bridge on Jalan Raya Sememi Surabaya uses a plate

grider with a length of 60m that connects Benowo District - Tambak Osowilangun.

While this type of composite plate grider is expected to be a comparison for future

plans.

The loading method refers to the Loading Standard for the RSNI-T-02-2005

Bridge and uses the Scaffold Method and the LRFD (Load Resistance Factor Design)

Method.

From the calculation results, the plan is obtained on the backrest pole with a

height of 95 cm using 1D10 mm main reinforcement and a plate girder profile height of

2.50 m, body body 4 cm, body area 1000 cm2, wing thickness 16.6 cm.

Keywords: Bridge, Plate Grider, Sememi Surabaya.

VIII

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. ii

ABSTRAK ............................................................................................................ iv

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi

DAFTAR ISI......................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiii

BAB 1 PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

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

1.2 Identifikasi Masalah ........................................................................................ 2

1.3 Masalah Penelitian .......................................................................................... 2

1.4 Maksud .......................................................................................................... 2

1.5 Tujuan ............................................................................................................ 2

1.6 Batasan Perencanaan ...................................................................................... 3

1.7 Manfaat Perencanaan ...................................................................................... 3

1.8 Sistematika Penulisan ..................................................................................... 3

BAB 2 KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI ........................................... 4

2.1 Definisi Jembatan ............................................................................................ 5

2.1.1 Jembatan Komposit .................................................................................. 5

2.1.2 Bangunan atas jembatan ........................................................................ 5

2.2 Aplikasi Plat Girder ....................................................................................... 5

2.3 Kuat Momen Nominal Balok Pelat ................................................................. 6

2.4 Tipe Keruntuhan Tekuk Lateral ...................................................................... 7

2.4.1 Faktor Kelangsingan berdasarkan tebal plat sayap ..........................…… 8

2.5 Balok Hebrida. ............................................................................................... 9

2.5.1 Tekuk Elastis Akibat Geser Murni ............................................................ 9

2.5.2 Tekuk Inelastis Akibat Geser Murni ......................................................... 9

2.6 Pengaku Vertikal .............................................................. ............................. 11

2.7 Pengaku Penahan Gaya Tumpu ......................................... ............................. 12

IX

2.8 Jenis - Jenis Balok Komposit .......................................................................... 13

2.9 Dasar Kriteria Balok Komposit pada Struktur ................................................. 14

2.9.1 Sifat Karateristik material baja ................................................................. 14

2.9.2 Perhitungan tegangan elastis dan lendutan ................................................ 14

2.9.3 Rasio modulus elastisitas .......................................................................... 15

2.9.4 tegangan elastis balok komposit ............................................................... 15

2.10 Tegangan Elastis Balok Komposit ................................................................ 16

2.11 Kekuatan Lentur Balok Komposit .................................................................. 17

2.11.1 Pendekatan metode luas pengganti ......................................................... 18

2.11.2 Perhitungan momen inersia .................................................................... 18

2.11.3 Pembebanan balok komposit dan perhitungan tegangan. ......................... 19

2.12 Tegangan yang terjaadi pada Struktur Komposit ............................................ 20

2.12.1 Pendekatan Motode luas pengganti ........................................................ 20

2.12.2 Perhitungan Momen Inersia Penampang Komposit ................................. 21

2.12.3 Pembebanan pada Balok Komposit ........................................................ 23

2.12.4 Perhtungan tegangan elastis dan lendutan balok komposit. ..................... 24

2.13 Desain Shear Connector ................................................................................. 24

2.13.1 Metode LRFD (Load and Resistance Factor Desain) .............................. 25

2.13.2 Faktor Beban (Overload Factors) ............................................................ 25

2.14 Metode Struktur Jembatan Komposit ............................................................. 26

2.15 Pembebanan Struktur Jembatan Komposit ..................................................... 27

2.16 Beban Jalur “D” ............................................................................................. 31

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN .............................................................. 32

3.1 Tahap Persiapan .............................................................................................. 32

3.1.1 Studi Literatur .......................................................................................... 32

3.1.2 Preliminary Design .................................................................................. 33

3.1.3 Pembebanan Struktur .............................................................................. 33

3.1.4 Analisis Struktur ..................................................................................... 33

3.2 Tahap Perhitungan .................................................................................. 33

3.3 Penjelasan Perencanaan Komposit .................................................................. 34

X

BAB 4 PERHITUNGAN DATA .......................................................................... 35

4.1 Data Perencanaan ............................................................................................. 35

4.2 Perencanaan trotoar .......................................................................................... 35

a. Pelat Lantai Kendaraan ............................................................................... 35

b. Penulangan tiang sandaran .......................................................................... 35

4.2.1 Perencanaan Kerb .................................................................................... 41

4.3 Perencanaan plat lantai jembatan .................................................................. 42

4.4 Pendimensian .................................................................................................. 49

4.5 Penampang Komposit ...................................................................................... 54

4.6 Penampang komposit pada kondisi plastis ...................................................... 56

4.6.1 Beban angin ............................................................................................ 57

4.6.2 Beban hidup ........................................................................................... 57

4.6.3 Kontrol kekuatan pada kondisi plastis ................................................... 58

4.7 Balok memanjang ............................................................................................ 58

4.7.1 Cara diberi Tumpuan Sementara di 1/2 Bentang ...................................... 60

4.7.2 Diberi jacking di tengah bentang ............................................................ 62

4.8 Data sambungan ............................................................................................ 66

4.9 Perhitungan Shear Connector ........................................................................... 68

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 69

5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 69

5.2 Saran ............................................................................................................... 69

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

XI

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Penggunaan pelat girder pada jembatan jalan raya. 6

Gambar 2.2 Dimensi pelat badan ........................................................................... 6

Gambar 2.3 Sambungan las pada balok .................................................................. 12

Gambar 2.4 (a) regangan komposit, (b) tegangan komposit. ................................... 15

Gambar 2.5 Tegangan Elastis Balok Komposit. ...................................................... 16

Gambar 2.6 Letak Garis Netral Penampang Ekivalen ............................................ 17

Gambar 2.7 Garis netral pada penampang baja ...................................................... 18

Gambar 2.8 Garis Netral pada Penampang Beton. .................................................. 18

Gambar 2.9 Tahap Pembebanan Beban Mati (dead load) ...................................... 19

Gambar 2.10 Tegangan - tegangan yang terjadi. .................................................... 20

Gambar 2.11 Gaya Geser Memanjang. ................................................................... 20

Gambar 2.12 Rigid Connector. .............................................................................. 21

Gambar 2.13 T-Connector. .................................................................................... 21

Gambar 2.14 Luas Penampang Beton. ................................................................... 22

Gambar 2.15 Flesible Connector. ........................................................................... 22

Gambar 2.16 Channel Connector. ........................................................................... 22

Gambar 2.17 Bond Connector (Anchor). ............................................................... 23

Gambar 2.18 Statis momen terhadap sumbu garis netral komposit. ........................ 24

Gambar 2.19 Beban garis (BGT) ............................................................................ 28

Gambar 2.20 Penyebaran Pembebanan pada arah melintang. ................................. 29

Gambar 2.21 Pembebanan truk “T”. ...................................................................... 30

Gambar 3.1 Diagram Alir Perencanaan ................................................................... 32

Gambar 4.1 Denah Struktur Atas Jembatan. ........................................................... 36

Gambar 4.2 Trotoar. .............................................................................................. 36

Gambar 4.3 Penulangan Pelat trotoar. .................................................................... 38

Gambar 4.4 Penulangan tiang sandaran. ................................................................ 40

Gambar 4.5 Perencanaan Kerb. .............................................................................. 41

Gambar 4.6 Penulangan Kerb. ............................................................................... 42

Gambar 4.7 Perletakan Jepit Penuh. ....................................................................... 43

Gambar 4.8 Muatan T Satu Roda Ditengah Pelat. .................................................. 44

XII

Gambar 4.9 Muatan T Satu Roda Dobel Ditengah Pelat. ........................................ 44

Gambar 4.10 Tinjauan terhadap Beban Angin. ....................................................... 45

Gambar 4.11 Penulangan Pelat Lantai Kendaraan. ................................................. 49

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Faktor beban untuk berat sendiri ............................................................ 26

Tabel 2.2 Faktor beban akibat beban lajur “D” ...................................................... 27

Tabel 2.3 Jumlah lajur lalu lintas rencana .............................................................. 27

Tabel 2.4 Faktor Beban Akibat Pembebanan Truk ................................................. 29

Tabel 2.5 Faktor distribusi untuk pembebanan truk “T” ......................................... 30