PERENCANAAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN LAYANG (FLY OVER) DI KEDUNGKANDANG MENGGUNAKAN BALOK PRATEGANG MENERUS DENGAN METODE KESETIMBANGAN BEBAN (LOAD BALANCING)

PERENCANAAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN LAYANG (FLY OVER) DI
KEDUNGKANDANG MENGGUNAKAN BALOK PRATEGANG MENERUS
DENGAN METODE KESETIMBANGAN BEBAN (LOAD BALANCING)

SKRIPSI
Diajukan kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk memenuhi salah satu persyaratan akademik Dalam menyelesaikan
program sarjana teknik

Oleh :
DANA DWI IRMAWAN
201010340311025

JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015

LEMBAR PENGESAHAN

Judul : PERENCANAAN STRUKTUR ATAS JEMBATAN LAYANG (FLY
OVER)

KEDUNGKANDANG

MENGGUNAKAN

BALOK

PRATEGANG MENERUS DENGAN METODE KESETIMBANGAN
BEBAN (LOAD BALANCING)
Nama :

DANA DWI IRMAWAN

Nim

201010340311025

:

Pada hari sabtu, tanggal 24 Januari 2015 telah diuji oleh tim penguji :
1. Dr. Ir. Sunarto, MT

Dosen penguji I ...................................

2. Zamzami Septiropa ST., MT

Dosen penguji II ..................................

Disetujui Oleh :
Malang,…………………..2015
Pembimbing I

Pembimbing II

Ir. Rofikatul Karimah, MT

Ir. Erwin Rommel, MT
Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Sipil

Ir. Rofikatul Karimah, MT

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, dengan mengucapkan puji syukur atas kehadirat Allah SWT
yang telah memberikan limpahan nikmat, serta hidayahnya tak lupa sholawat serta
salam pada junjungan kita Nabi Muhammad SAW sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul Perencanaan Struktur Atas Jembatan
Layang (Fly Over) Kedungkandang Menggunakan Balok Prategang Menerus
Dengan Metode Kesetimbangan Beban (Load Balancing) ini dapat terselesaikan.
Tugas Akhir ini dilaksanakan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh
gelar Sarjana Teknik Sipil di Universitas Muhammadiyah Malang. Adapun
penyusunan Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan semua pihak, baik secara moril
maupun materil. Pada kesempatan ini dengan kerendahan hati penulis mengucapkan
terima kasih sebesar – besarnya kepada :
1. Kedua orang tua dan saudara penulis serta semua keluarga yang telah
memberikan dukungan tanpa henti.

2. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang
3. Ir. Rofikatul Karimah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Malang, selaku dosen wali dan juga selaku dosen
pembimbing I Tugas Akhir.
4. Ir. Erwin Rommel, MT selaku dosen pembimbing II Tugas Akhir
5. Ir. Khoirul Abadi, MT selaku kepala laboratorium Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Malang

6. Semua Dosen Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang yang telah
membimbing penulis diperkuliahan dari awal sampai sekarang.
7. Bu Dilla T.U jurusan yang telah banyak membantu penulis dalam mengurus
persyaratan dan berkas-berkas dalam proses Tugas Akhir
8. Teman-teman seperjuangan Teknil Sipil Universitas Muhammadiyah Malang
Hairu Ami Roibafi, Rio Dwisnu Jaya, Satria Maulana Akbar, Hafiz, Sugeng
Pamuji, Disah Mahkriful, Ogie Harnando Prawigit, Ruskandi, Aditya dan
semua teman angkatan 2009, 2010, 2011, 2012
9. Keluarga dari bapak kos (Pak Edi, Bu Dwi, Yayan, Aqeela) dan teman-teman
kost Telogo Al Kautsar 59 yang lama (Mas Deni, Mas Aan, Mas budi, Mas
solihin, ipul, Wawan, Endik) maupun yang baru (Kiki, Rias, Faizal)

10. Semua pihak yang membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

Terima kasih atas bimbingan, saran dan petunjuk serta masukan yang diberikan
sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan sesuai waktu yang diharapkan.
Besar harapan semoga Tugas Akhir yang penulis susun dapat bermanfaat dan
menambah pengetahuan yang luas bagi pembacanya.

Malang,

Februari 2015

Penyusun

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN

……………………………………………… i

SURAT PERNYATAAN

……………………………………………… ii

KATA PENGANTAR

……………………………………………………… iii

ABSTRAK

……………………………………………………………… v

DAFTAR ISI

……………………………………………………………… vii

DAFTAR TABEL

……………………………………………………… xi

DAFTAR GAMBAR

……………………………………………………... xv

I.

………………………………………. 1

PENDAHULUAN
Latar Belakang

…………………………………….... 1

1.2.

Rumusan Masalah

……………………………………… 2

1.3.

Batasan Masalah

……………………………………… 3

1.4.

Tujuan

……………………………………… 3

1.5.

Manfaat

……………………………………… 4

1.1.

………………………………………. 5

II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1.

Umum

……………………………………… 5

2.2.

Konsep Desain

…………………………………….... 8

2.3.

Pembebanan jembatan

……………………………………… 10
……………………………………… 10

2.3.1. Aksi dan beban tetap

……………………………………… 10

2.3.1.1.

Berat sendiri

2.3.1.2.

Beban mati tambahan ……………………………………… 11
……………………………………… 11

2.3.2. Beban lalu lintas
i

2.3.2.1.

Beban lajur D

……………………………………… 11

2.3.2.2.

Beban truk

…………………………………… .. 12

2.3.2.3.

Factor beban dinamis …...………………………………… 13

Beton Prategang

..……………………………………. 14

2.4.1. Balok prategang menerus

..……………………………………. 14

2.4.

2.4.2. Kesetimbangan beban pada balok menerus

……………………. 15

………………………………… 16

2.4.3. System pemberian prategang
2.4.4. Material beton prategang

…..………………………………… 17

2.4.5. Selubung tendon

…………………………………….. 18

2.4.6. Kehilangan prategang

..…………………………………… 19

2.4.7. Penulangan geser

..…………………………………… 24

2.4.7.1.

..…………………………………… 24

Kuat geser

..…………………………………… 25

2.4.8. Balok ujung

III. METODOLOGI PERENCANAAN

……………………………... 27

3.1. Data Perencanaan

.……………………………………. 27

3.1.1. Data Umum

.……………………………………. 27

3.1.2. Data Teknis

.……………………………………. 27

3.1.3. Spesifikasi bahan untuk Struktur

…………………………………….. 31

3.1.4. Metode pelaksanaan
3.2.

…………………………….. 28

…………………………………….. 35

Tahap Perencanaan

3.2.1. Pembebanan awal

…………………………………….. 35

3.2.2. Analisa Data Pembebanan

…………………………………….. 36

3.2.3. Pendimensian struktur

…………………………………….. 36
ii

…………………………………….. 36

3.2.4. Analisa Struktur
3.3.

…………………………………….. 37

FlowChart

……………………………………… 39

IV. PERHITUNGAN STRUKTUR
4.1.

Perhitungan lantai kendaraan

……………………………... 39
……………………………... 39

4.1.1. Data lantai kendaraan

4.1.2. Pembebanan pada lantai kendaraan ……………………………… 40
4.1.3. Momen pada lantai kendaraan

……………………………… 42

4.1.4. Kombinasi momen

……………………………… 44

4.1.5. Penulangan plat lantai kendaraan

……………………………... 44

4.1.6. Kontrol tegangan geser pons

……………………………… 49

4.1.7. Kontrol lendutan plat lantai kendaraan
4.2.

Analisa struktur tahap 1 (saat konstruksi)

……………………... 51
……………………… 51

4.2.1. Kantilever A

……………………………… 52

4.2.2. Kantilever B

……………………………… 52
……………………………… 52

4.2.2.1.

Pembebanan

4.2.2.2.

Analisa gaya yang terjadi akibat berat sendiri box girder … 55

4.2.2.3.

Desain gaya prategang tiap segmen dan kontrol tegangan .. . 56

4.2.2.4.

Perhitungan kehilangan gaya prategang pada saat konstruksi 65

4.2.2.5.

Perhitungan kehilangan gaya prategang total

4.2.2.6.

Kontrol tegangan pada saat konstruksi setelah terjadi LOP .. 73

4.2.2.7.

Daerah aman tendon untuk tahap 1 (tahap konstruksi) ……. 75

4.2.2.8.

Pembesian box girder

4.2.2.8.1.

Kantilever A
iii

……… 72

……………………………… 76
……………………………… 76

4.2.2.8.2.
4.2.2.9.
4.3.

Kantilever B

……………………………… 78

Desain end block pada setiap segmen tahap konstruksi …… 86

Analisa struktur tahap 2 (saat service)

……………………… 89

……………………………… 89

4.3.1. Pembebanan
4.3.1.1.

Beban mati

……………………………… 89

4.3.1.2.

Beban hidup

……………………………… 91
……………………………… 91

4.3.2. Desain segmen tengah

4.3.3. Desain gaya prategang pada setiap kantilever………………………94
4.3.4. Kehilangan gaya prategang tahap 2 ……………………………… 97
4.3.4.1.

Kehilangan gaya prategang total

…………………… 101

4.3.5. Desain daerah aman tendon tahap 2 …………………………… . 102
…………………………… . 103

4.3.6. Desain end blok tahap 2

…………………….. 104

4.4.

Desain shear key pada joint antar segmen

4.5.

Tinjauan terhadap geser

…………………………….. 108

4.6.

Tinjauan terhadap torsi

…………………………….. 112

4.6.1. Perhitungan momen penyebab torsi …………………………….. 113
…………………………….. 116

4.6.2. Perhitungan torsi ijin
Kontrol lendutan

…………………………….. 118

4.7.1. Tahap konstruksi

…………………………….. 118

4.7.2. Tahap daya layan

…………………………….. 120

4.7.

…………………………….. 121

V. KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
iv

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN BAGIAN 1 :
ANALISA STAADPRO :
1. Hasil Staadpro Lantai Kendaraan
2. Hasil Staadpro Pemasangan box girder setiap segmen
3. Hasil Staadpro pengangkatan box girder setiap segmen
4. Hasil Staadpro Tahap 2 (Tahap Service)

LAMPIRAN BAGIAN 2
GAMBAR STRUKTUR :
1. Layout rencana jembatan sesungguhnya
2. Tampak memanjang rencana jembatan
3. Tampak memanjang jembatan (study perencanaan T.A)
4. Proses konstruksi pemasangan segmen 1 hingga 4
5. Daerah aman tendon tahap konstruksi (segmen 1 dan 2)
6. Daerah aman tendon tahap konstruksi (segmen 3 dan 4)
7. Tampak atas tendon tahap konstruksi
8. Detail end block di setiap pemasangan segmen (tahap konstruksi)
9. Posisi tendon di setiap joint (tahap konstruksi)
10. Daerah aman tendon pada kantilever A dan B (tahap service)
11. Tampak atas dan memanjang posisi tendon (tahap service)
12. Posisi tendon pada setiap joint (tahap service)
13. Detail end block (tahap service)
14. Penulangan non prategang pada kantilever A
15. Penulangan non prategang pada kantilever B
16. Desain shear key pada setiap joint
17. Detail shear key pada setiap joint

DAFTAR PUSTAKA

Badan Standardisasi Nasional (BSN)., 2004. Perencanaan Struktur Beton Untuk
Jembatan (RSNI T – 12 – 2004).
Badan Standardisasi Nasional (BSN)., 2005. Standar Permbebanan untuk Jembatan
(RSNI T – 02 – 2005).
Dewi, S.M., 2003. Beton Prategang.Sidoarjo : Citramedia.
Nawy, E.G., Bambang., 2001. Beton Prategang (suatu pendekatan mendasar) Jilid 1.
Jakarta : Erlangga.
Hadipratomo, Winarno., 1994. Struktur Beton Prategang. Bandung : Nova.
Lin T.Y., Ned H. Burns., 2000a. Desain Struktur Beton Prategang jilid 1. Surabaya :
Erlangga.
Lin T.Y., Ned H. Burns., 2000b. Desain Struktur Beton Prategang jilid 2. Surabaya :
Erlangga.
Puspitasari, N.D., 2011. Perencanaan Jembatan Palu IV Dengan Konstruksi Box
Girder Segmental Metode Pratekan Statis Tak Tentu. ITS, Surabaya
Raju, N.K., 1989. Beton Prategang. Jakarta : Erlangga.

BAB I
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Pada

umumnya,

jembatan

mempunyai

peran

dalam

menghubungkan dua tempat yang dipisahkan oleh sungai, tebing atau yang
lainnya. Namun seiring dengan berkembangnya waktu, jembatan
mempunyai peranan yang semakin luas seperti dalam hal memecah
kemacetan di suatu kota. Jembatan seperti itu disebut sebagai jembatan
layang atau fly over. Sehingga, jembatan adalah struktur yang sangat
penting untuk mengatasi berbagai halangan yang ada guna memperlancar
transportasi antar daerah agar lebih efektif dan efisien.
Berbagai macam bentuk konstruksi jembatan telah berkembang
sampai saat ini mulai dari jembatan kayu, jembatan baja, dan jembatan
beton. Jembatan dengan bahan beton sendiri telah banyak dikenal dalam
dunia konstruksi. Dewasa ini, dengan kemajuan teknologi beton
dimungkinkan untuk memperoleh bentuk penampang beton yang beragam.
Bahkan dalam kenyataannya sekarang jembatan beton ini tidak hanya
berupa beton konvensional saja, tetapi telah dikembangkan berupa
jembatan dengan struktur utama berupa beton prategang.
Saat ini penggunaan beton prategang menjadi trend jembatan
berbentang panjang yang mengalahkan struktur baja yang telah
berkembang terlebih dahulu. Hal itu maklum saja apabila dilihat dari sisi
keuntungan antara beton prategang dan baja. Salah satu keuntungan dari

1

2

beton prategang ialah penampang struktur lebih kecil dan langsing serta
dapat mempunyai bentang yang lebih panjang, lendutan akhirnya pun
lebih kecil meskipun bentang dan dimensinya terlihat lebih langsing.
Pada tugas akhir perencanaan struktur atas jembatan layang (fly
over) di Kedung Kandang ini menggunakan beton prategang menerus.
Metode perencanaan yang digunakan adalah metode kesetimbangan
beban. Sedangkan metode pelaksanaan yang digunakan adalah metode
segmental. Konsep kesetimbangan beban berguna dalam pemilihan profil
tendon yang dapat memberikan system gaya yang paling disukai pada
beton. Sehingga metode kesetimbangan beban pada dasarnya adalah reaksi
internal yang terjadi pada kabel prategang pada balok. Reaksi internal
inilah yang nantinya akan mengimbangi jenis beban luar. Suatu
pertimbangan lain dalam pemilihan konsep yang layak adalah factor
kesederhanaan dari analisis dan desain.

1.2. Rumusan Masalah
Adapun yang menjadi permasalahan pada penyusunan tugas akhir
ini adalah :


Bagaimana analisa struktur atas jembatan dalam proses perakitan
yang menggunakan metode segmental dengan alat bantu berupa
gantry?



Bagaimana analisa struktur atas jembatan yang merupakan balok
prategang tipe box non prismatic pada tahap service?

3

1.3. Batasan Masalah
Adapun permasalahan yang akan dibahas dalam penyusunan tugas
akhir ini adalah :
1.

Study perencanaan pada proyek pembangunan jembatan layang (fly
over) kedung kandang.

2.

Metode perencanaan balok prategang menerus pada tugas akhir ini
adalah metode kesetimbangan beban.

3.

Metode pelaksanaan yang digunakan dalam desain adalah segmental
kantilever dengan alat bantu gantry.

4.

Study perencanaan balok prategang bertipe box non prismatik.

5.

Study perencanaan ada pada dua bentang yang masing – masing
bentang mempunyai panjang 30 meter.

6.

Metode perhitungan untuk pembebanan jembatan menggunakan
RSNI T-02-2005.

7.

Tidak merencanakan tebal perkerasan.

8.

Tidak mrencanakan penentuan lay out jembatan.

9.

Tidak merencanakan tentang penentuan ketinggian bebas terhadap
jembatan atau jalan yang berada di bawah fly over.

10. Tidah membahas rencana anggaran biaya.
1.4. Tujuan
Adapun yang menjadi maksud dan tujuan pada penyusunan tugas
akhir ini adalah:

4

 Untuk mnganalisa struktur atas jembatan pada saat proses perakitan
yang menggunakan metode segmental dengan alat bantu berupa
gantry.
 Untuk menganalisa struktur atas jembatan yang merupakan balok
prategang tipe box non prismatic pada tahap service.

1.5. Manfaat
Manfaat dari tulisan ini diharapkan dapat menjadi bahan referensi
pembelajaran

tentang

perencanaan

struktur

atas

jembatan

menggunakan balok prategang sebagai struktur utama jembatan.

yang