Perencanaan dan Analisis Struktur Geladak Jembatan Glued Laminated Timber (Glulam) Kayu Mahoni
PERENCANAAN DAN ANALISIS STRUKTUR
GELADAK JEMBATAN GLUED LAMINATED TIMBER
(GLULAM) KAYU MAHONI
ISTIANA FADILAH
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Perencanaan dan
Analisis Struktur Geladak Jembatan Glued Laminated Timber (Glulam) Kayu
Mahoni adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta
dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2014
Istiana Fadilah
NIM F44100036
ABSTRAK
ISTIANA FADILAH. Perencanaan dan Analisis Struktur Geladak Jembatan
Glued Laminated Timber (Glulam) Kayu Mahoni. Dibimbing oleh ERIZAL.
Permasalahan lingkungan yang saat ini terjadi merupakan isu global yang
juga berdampak pada bidang pembangunan. Saat ini, kayu menjadi salah satu
material yang disarankan sebagai pengganti material beton. Selain kekuatan kayu
yang dapat bersaing dengan beton, kayu juga merupakan material terbarukan yang
ramah lingkungan. Secara umum penelitian ini bertujuan untuk merancang
jembatan glulam, menguji defleksi yang terjadi pada material yang telah
direncanakan, serta menganalisis struktur rancangan. Penelitian ini diawali dengan
perencanaan balok dan geladak jembatan glulam. Setelah didapat ketebalan
geladak yang sesuai, kemudian dibuat benda uji untuk memperoleh data primer
modulus elastisitas dari beberapa ketebalan yang berbeda. Setelah didapat data
primer, selanjutnya dilakukan analisis struktur jembatan dengan menggunakan
software SAP2000 versi 14. Dari perencanaan geladak jembatan didapat dimensi
228.6 cm x 133.35 cm x 18 cm, nilai kuat lentur 100.70 kg/cm2 dan defleksi 0.24
cm. Hasil rancangan ini sudah memenuhi ketentuan tegangan-tegangan izin yang
diperbolehkan, yaitu kurang dari 86.18 kg/cm2 untuk kuat lentur balok dan 113.85
kg/cm2 untuk kuat lentur geladak. Defleksi yang didapat dari permodelan
SAP2000 versi 14 adalah 0.30 in untuk ketebalan 18 cm, 0.12 in untuk ketebalan
15 cm, dan 0.09 in untuk ketebalan 12 cm. Defleksi yang memenuhi syarat
maksimum perencanaan adalah ketebalan geladak 12 cm.
Kata kunci: Defleksi, Glulam, Jembatan, Modulus Elastisitas, SAP2000 versi 14
ABSTRACT
ISTIANA FADILAH. Design and Structure Analysis of Mahogany Glued
Laminated Timber (Glulam) Bridge Deck. Supervised by ERIZAL.
Environmental problem is a global issue that also affect the construction
aspect.Wood is suggested to be concrete substitute. Wood has same strength as
concrete, besides wood is renewable material. This research aim to design glulam
bridge, test the deflection, and analyze the structure. This research is started by
designing bridge beam and deck. After designing the deck thickness, then glulam
sample is made, that sample will be tested to get primary data of mudulus
elasticity. This modulus elasticity is used to analyze the structure deflection using
SAP2000 version 14 software. From deck design, deck dimension in 228.6 cm x
133.35 cm x 18 cm, bending value is 100.70 kg/cm2 and deflection is 0.24 in.
These results have met the requirement for each value, 86.18 kg/cm2 for beam
bending value and 113.85 kg/cm2 for deck bending value. Deflection from
SAP2000 version 14 analysis are 0.30 in for deck thickness 18 cm, 0.12 in for
deck thickness 15 cm, and 0.09 in for deck thickness 12 cm. Deflection of deck
thickness 12 cm has fulfilled the maksimum deflection requirement.
Keywords: Bridge, Deflection, Glulam, Modulus Elasticity, SAP2000 version 14
PERENCANAAN DAN ANALISIS STRUKTUR
GELADAK JEMBATAN GLUED LAMINATED TIMBER
(GLULAM) KAYU MAHONI
ISTIANA FADILAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Perencanaan dan Analisis Struktur Geladak Jembatan Glued
Laminated Timber (Glulam) Kayu Mahoni
Nama
: Istiana Fadilah
NIM
: F44100036
Disetujui oleh
Dr. Ir. Erizal, M.Agr
Pembimbing
Diketahui oleh
Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga skripsi yang berjudul “Perencanaan dan Analisis
Struktur Geladak Jembatan Glued Laminated Timber (Glulam) Kayu Mahoni”
berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan sejak bulan Maret 2014
bertempat di Kampus IPB Darmaga Bogor. Skripsi ini dibuat sebagai salah satu
syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan
Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Dalam kesempatan kali ini penulis mengucapkan banyak terima kasih
kepada:
1. Dr.Ir.Erizal,M.Agr selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan,
saran dan masukan yang bermanfaat sehingga penelitian ini dapat
diselesaikan.
2. Semua pihak yang membantu dan mendukung berjalannya penelitian
(Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan dan Departemen Teknologi
Hasil Hutan)
3. Ayah dan ibu, serta kakak atas semua semangat, dukungan dan kasih sayang
yang diberikan.
4. Ria Ardianti Pedesi, Eko Riyandi Ginting, dan Christopher PJ Haba sebagai
teman satu bimbingan atas kerja sama dan kebersamaan serta saran yang
membangun selama ini.
5. Rekan-rekan mahasiswa Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
angkatan 2010 atas motivasi, masukan, semangat, dan dukungan yang
diberikan.
Penulis sadari dalam penyusunan skripsi ini masih terdapat banyak
kekurangan, saran dan kritik penulis harapkan sebagai masukan yang berharga
untuk perbaikan dalam penulisan selanjutnya. Penulis harap karya ilmiah ini dapat
bermanfaat bagi semua pihak dan dapat digunakan sebagaimana mestinya.
Bogor, Agustus 2014
Istiana Fadilah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Jembatan
2
Standar Pembebanan
4
Kayu Laminasi
5
Kayu Mahoni
8
METODE
9
Bahan
10
Alat
10
Prosedur Analisis Data
10
HASIL DAN PEMBAHASAN
17
Perencanaan dan Analisis Struktur Geladak Jembatan
17
Pengujian Material Geladak
27
Analisis Struktur Geladak dengan SAP2000 versi 14
28
SIMPULAN DAN SARAN
31
Simpulan
31
Saran
31
DAFTAR PUSTAKA
31
LAMPIRAN
33
RIWAYAT HIDUP
37
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Kuat lentur kayu sengon
Kuat lentur kayu kelapa
Kuat lentur kayu laminasi
Spesifikasi kayu berdasarkan kelas kuat
Tegangan izin kayu berdasarkan kelas kuat
Faktor ukuran panel
Faktor layan basah
7
7
8
8
9
13
13
Rekapitulasi hasil perhitungan
25
Hasil perencanaan geladak
Hasil uji lentur dan modulus elastisitas
26
27
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Model jembatan geladak glulam
Beban roda truk U80
Sebaran beban roda searah geladak
Sebaran beban roda tegak lurus bentang geladak
Beban mati pada geladak
Momen maksimum akibat beban hidup pada 17.31
GELADAK JEMBATAN GLUED LAMINATED TIMBER
(GLULAM) KAYU MAHONI
ISTIANA FADILAH
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Perencanaan dan
Analisis Struktur Geladak Jembatan Glued Laminated Timber (Glulam) Kayu
Mahoni adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta
dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2014
Istiana Fadilah
NIM F44100036
ABSTRAK
ISTIANA FADILAH. Perencanaan dan Analisis Struktur Geladak Jembatan
Glued Laminated Timber (Glulam) Kayu Mahoni. Dibimbing oleh ERIZAL.
Permasalahan lingkungan yang saat ini terjadi merupakan isu global yang
juga berdampak pada bidang pembangunan. Saat ini, kayu menjadi salah satu
material yang disarankan sebagai pengganti material beton. Selain kekuatan kayu
yang dapat bersaing dengan beton, kayu juga merupakan material terbarukan yang
ramah lingkungan. Secara umum penelitian ini bertujuan untuk merancang
jembatan glulam, menguji defleksi yang terjadi pada material yang telah
direncanakan, serta menganalisis struktur rancangan. Penelitian ini diawali dengan
perencanaan balok dan geladak jembatan glulam. Setelah didapat ketebalan
geladak yang sesuai, kemudian dibuat benda uji untuk memperoleh data primer
modulus elastisitas dari beberapa ketebalan yang berbeda. Setelah didapat data
primer, selanjutnya dilakukan analisis struktur jembatan dengan menggunakan
software SAP2000 versi 14. Dari perencanaan geladak jembatan didapat dimensi
228.6 cm x 133.35 cm x 18 cm, nilai kuat lentur 100.70 kg/cm2 dan defleksi 0.24
cm. Hasil rancangan ini sudah memenuhi ketentuan tegangan-tegangan izin yang
diperbolehkan, yaitu kurang dari 86.18 kg/cm2 untuk kuat lentur balok dan 113.85
kg/cm2 untuk kuat lentur geladak. Defleksi yang didapat dari permodelan
SAP2000 versi 14 adalah 0.30 in untuk ketebalan 18 cm, 0.12 in untuk ketebalan
15 cm, dan 0.09 in untuk ketebalan 12 cm. Defleksi yang memenuhi syarat
maksimum perencanaan adalah ketebalan geladak 12 cm.
Kata kunci: Defleksi, Glulam, Jembatan, Modulus Elastisitas, SAP2000 versi 14
ABSTRACT
ISTIANA FADILAH. Design and Structure Analysis of Mahogany Glued
Laminated Timber (Glulam) Bridge Deck. Supervised by ERIZAL.
Environmental problem is a global issue that also affect the construction
aspect.Wood is suggested to be concrete substitute. Wood has same strength as
concrete, besides wood is renewable material. This research aim to design glulam
bridge, test the deflection, and analyze the structure. This research is started by
designing bridge beam and deck. After designing the deck thickness, then glulam
sample is made, that sample will be tested to get primary data of mudulus
elasticity. This modulus elasticity is used to analyze the structure deflection using
SAP2000 version 14 software. From deck design, deck dimension in 228.6 cm x
133.35 cm x 18 cm, bending value is 100.70 kg/cm2 and deflection is 0.24 in.
These results have met the requirement for each value, 86.18 kg/cm2 for beam
bending value and 113.85 kg/cm2 for deck bending value. Deflection from
SAP2000 version 14 analysis are 0.30 in for deck thickness 18 cm, 0.12 in for
deck thickness 15 cm, and 0.09 in for deck thickness 12 cm. Deflection of deck
thickness 12 cm has fulfilled the maksimum deflection requirement.
Keywords: Bridge, Deflection, Glulam, Modulus Elasticity, SAP2000 version 14
PERENCANAAN DAN ANALISIS STRUKTUR
GELADAK JEMBATAN GLUED LAMINATED TIMBER
(GLULAM) KAYU MAHONI
ISTIANA FADILAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Perencanaan dan Analisis Struktur Geladak Jembatan Glued
Laminated Timber (Glulam) Kayu Mahoni
Nama
: Istiana Fadilah
NIM
: F44100036
Disetujui oleh
Dr. Ir. Erizal, M.Agr
Pembimbing
Diketahui oleh
Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga skripsi yang berjudul “Perencanaan dan Analisis
Struktur Geladak Jembatan Glued Laminated Timber (Glulam) Kayu Mahoni”
berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan sejak bulan Maret 2014
bertempat di Kampus IPB Darmaga Bogor. Skripsi ini dibuat sebagai salah satu
syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dan
Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Dalam kesempatan kali ini penulis mengucapkan banyak terima kasih
kepada:
1. Dr.Ir.Erizal,M.Agr selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan,
saran dan masukan yang bermanfaat sehingga penelitian ini dapat
diselesaikan.
2. Semua pihak yang membantu dan mendukung berjalannya penelitian
(Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan dan Departemen Teknologi
Hasil Hutan)
3. Ayah dan ibu, serta kakak atas semua semangat, dukungan dan kasih sayang
yang diberikan.
4. Ria Ardianti Pedesi, Eko Riyandi Ginting, dan Christopher PJ Haba sebagai
teman satu bimbingan atas kerja sama dan kebersamaan serta saran yang
membangun selama ini.
5. Rekan-rekan mahasiswa Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
angkatan 2010 atas motivasi, masukan, semangat, dan dukungan yang
diberikan.
Penulis sadari dalam penyusunan skripsi ini masih terdapat banyak
kekurangan, saran dan kritik penulis harapkan sebagai masukan yang berharga
untuk perbaikan dalam penulisan selanjutnya. Penulis harap karya ilmiah ini dapat
bermanfaat bagi semua pihak dan dapat digunakan sebagaimana mestinya.
Bogor, Agustus 2014
Istiana Fadilah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Jembatan
2
Standar Pembebanan
4
Kayu Laminasi
5
Kayu Mahoni
8
METODE
9
Bahan
10
Alat
10
Prosedur Analisis Data
10
HASIL DAN PEMBAHASAN
17
Perencanaan dan Analisis Struktur Geladak Jembatan
17
Pengujian Material Geladak
27
Analisis Struktur Geladak dengan SAP2000 versi 14
28
SIMPULAN DAN SARAN
31
Simpulan
31
Saran
31
DAFTAR PUSTAKA
31
LAMPIRAN
33
RIWAYAT HIDUP
37
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Kuat lentur kayu sengon
Kuat lentur kayu kelapa
Kuat lentur kayu laminasi
Spesifikasi kayu berdasarkan kelas kuat
Tegangan izin kayu berdasarkan kelas kuat
Faktor ukuran panel
Faktor layan basah
7
7
8
8
9
13
13
Rekapitulasi hasil perhitungan
25
Hasil perencanaan geladak
Hasil uji lentur dan modulus elastisitas
26
27
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Model jembatan geladak glulam
Beban roda truk U80
Sebaran beban roda searah geladak
Sebaran beban roda tegak lurus bentang geladak
Beban mati pada geladak
Momen maksimum akibat beban hidup pada 17.31