Analisis Perbandingan Elemen Pelengkung pada Pembangunan Jembatan Leho Kawasan Pesisir Kabupaten Karimun, Kepulauan Riau Menggunakan Metode AISC2010- LRFD dengan Metode ASD

ANALISIS PERBANDINGAN ELEMEN PELENGKUNG PADA
PEMBANGUNAN JEMBATAN LEHO KAWASAN PESISIR
KABUPATEN KARIMUN, KEPULAUAN RIAU
MENGGUNAKAN METODE AISC2010- LRFD DENGAN
METODE ASD

TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas – tugas dan memenuhi
Syarat untuk menempuh ujian sarjana Teknik Sipil

Disusunoleh :
CHRISNA MARIANA SARAGIH
13 0424 008

5

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA TEKNIK SIPIL
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN

2016

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
Kabupaten Karimun merupakan salah satu Kabupaten yang terletak di
Provinsi Kepulauan Riau. Pembangunan Jembatan Leho yang terletak di
Kecamatan Tebing Kabupaten Karimun bertujuan untuk menghubungkan
pelabuhan Karimun dengan Bandara Sei Bati. Pembangunan Jembatan Leho ini
di rencanakan dengan bentuk Strukur Pelengkung (Arch Bridge) termasuk pada
tipe jembatan pelengkung mengikat (tied arch) dan merupakan salah satu proyek
yang sedang dikerjakan oleh Dinas Pekerjaan Umum Kabupaten Karimun. Selain
untuk menghubungkan Kota Karimun dengan Bandara Sei Bati, jembatan ini di
design untuk menjadi Landmark bagi Kabupaten Karimun
Pemodelan jembatan yang disesuaikan dengan bentuk yang sebenarnya
serta berdasarkan data yang diperoleh dari pihak pelaksana dilapangan.
Modelisasi struktur dan menganalisa gaya-gaya dalam yang terjadi dengan
bantuan software SAP2000 v.14. Perhitungan pembebanan pada jembatan
berdasarkan peraturan RSNI T-02-2005, serta menganalisis perbandingan balok
pelengkung mengacu pada metode AISC 2010-LRFD dengan metode ASD.

Dari hasil analisis dapat disimpulkan bahwa gaya yang terjadi pada elemen
lengkung pada Jembatan Leho ini adalah gaya aksial tekan serta dilakukan
perbandingan yang diperoleh dari analisis dengan metode AISC2010-LRFD
dengan metode ASD
Kata kunci: Jembatan Leho, jembatan pelengkung, pelengkung mengikat

ABSTRACT
Karimun is one of the districts in the province of Riau Islands. Leho bridge
construction, located in District Tebing Karimun Regency Karimun aims to connect the
port with Sei Bati Airport. Leho Bridge Construction is planned to form the structure of
the arch (Arch Bridge) included on the type of tying arch bridge (tied arch) and is one of
the projects being undertaken by the Public Works Department Karimun. In addition to
linking the city with the airport Sei Bati Karimun, the bridge is designed to be landmarks
for Karimun
Modeling bridges that are tailored to the actual form and based on data obtained
from the implementers in the field. Modelisasi structure and analyze internal forces that
occur with the help of software SAP2000 v.14. Calculation of loading on the bridge by
regulation RSNI T-02-2005, and analyzing comparison refers to a method of arch beams
2010 AISC-LRFD with ASD method.
From the analysis it can be concluded that the force that occurs on the curved

elements are the Leho bridge tap axial force as well as the comparison obtained from the
analysis with AISC2010-LRFD method with ASD method
Keywords: Leho Bridge, Arch bridge, Tied arch

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan
berkat dan kasih-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini yang
merupakan syarat utama yang harus dipenuhi untuk memperoleh gelar sarjana
Teknik dari Universitas Sumatera Utara dengan judul “Analisis Perbandingan
Elemen Pelengkung Pada Pembangunan Jembatan Leho Kawasan Pesisir
Kabupaten Karimun, Kepulauan Riau Menggunakan Metode AISC2010LRFD Dengan Metode ASD”.
Penulis menyadari bahwa selesainya tugas akhir ini tidak terlepas dari
bimbingan, dukungan dan bantuan dari semua pihak baik moril maupun materil.
Untuk itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan
terima kasih yang setulusnya kepada :
1. Bapak Dr. H. Nurdin Basirun, S.Sos, M.Si, selaku Bupati Karimun.
2. Bapak Dr. H.T.S Arif Fadillah, S.Sos, M.Si, selaku Sekretaris Daerah
Kabupaten Karimun.

3. Bapak Djunaidy, S.Sos, M.Si, selaku Kepala Badan Perencanaan
Pembangunan Daerah Kabupaten Karimun.
4. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik
Sipil Universitas Sumatera Utara dan juga yang merupakan penguji, yang
turut memberikan masukan dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini;
5. Bapak Ir. Syahrizal, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara;
6. Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M.Eng.Sc, selaku Koordinator PPSE,
Departemen Teknik Sipil;
7. Bapak Ir. Sanci Barus, MT selaku merupakan pembimbing yang telah
banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam memberikan
bimbingan yang tiada hentinya kepada penulis dalam menyelesaikan
Tugas Akhir ini;
8. Bapak M.Agung Putra Handana, ST., MT, selaku Penguji, yang turut
memberikan masukan dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini;

Universitas Sumatera Utara

9. Kedua Orang Tuaku tercinta S Saragih (+) dan E br Silalahi, terutama Ibu
yang luar biasa yang selalu memberi dukungan dan kasih sayangnya dan

juga Doa yang selalu menyertai dan mendukung penulis. Buat Kakak dan
Adik ( K’ Christine, Kalam christianus dan Sylvia Gusrini ) terima kasih
kuucapkan atas dorongan dan doanya.
10. Bapak/Ibu Dosen Staf Pengajar Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera
Utara.
11. Seluruh pegawai administrasi yang telah memberikan bantuannya selama
ini kepada saya.
12. Seluruh pegawai BAPPEDA Kab.Karimun yang telah memberikan
bantuannya selama ini kepada saya.
13. Sahabat saya Sari, Eli, Sri Elfina, Ayu, Devi yang selalu memberikan
dukungan dan tempat saya berkeluh kesah.
14. Teman-teman saya seluruh ekstensi 2012 dan ekstensi 2013: Yogi, Merin,
Bintua, Vero, Astri, Harry, Salim, Edo,Eva, Dila,

dan teman-teman

Estensi yang lain yang selalu memberi semangat, bantuan dan dukungan.
15. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu yang telah
membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung dalam
menyelesaikan tugas akhir ini.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari
sempurna, dikarenakan keterbatasan pengetahuan dan kemampuan dari penulis.
Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran jika ada kesilapan agar penulis
dapat meningkatkan kemampuan menulis pada masa akan datang.
Akhir kata penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak
yang telah banyak membantu penulis dan berharap semoga Tugas Akhir ini
bermanfaat khususnya bagi penulis dan bagi semua pembaca pada umumnya.
Medan,

2016

Hormat Saya
Penulis

Chrisna Mariana Saragih
NIM:130424008

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

ABSTRAK ..........................................................................................................

i

KATA PENGANTAR ........................................................................................

ii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vii
DAFTAR TABEL .............................................................................................. ix
DAFTAR NOTASI ............................................................................................ xi
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xii
BAB I

PENDAHULUAN ..............................................................................

1

I.1 Umum ..........................................................................................

1

I.2 Latar belakang .............................................................................

2

I.3 Permasalahan ...............................................................................

3

I.4 Maksud dan tujuan ......................................................................

3

I.5 Pembatasan masalah ....................................................................

4

1.6 Metodologi penelitian ..................................................................

5

1.7 Sistematika penulisan ...................................................................... 5
BAB II

TINJAUAN PUSTAKA .....................................................................

7

II.1 Pengertian jembatan ....................................................................

7

II.2 Jenis-jenis jembatan.....................................................................

7

II.3 Struktur Jembatan ........................................................................

8

II.4 Jembatan Pelengkung ..................................................................

9

II.4.1 Tipe-tipe jembatan pelengkung ....................................... 12

Universitas Sumatera Utara

II.4.2 Elemen-elemen struktur atas jembatan pelengkung baja tipe
Tied arch ...................................................................................... 14
II.5 Pembebanan jembatan ................................................................. 16
II.5.1 Beban Mati....................................................................... 17
II.5.1.1 Berat sendiri ......................................................... 17
II.5.2 Beban mati tambahan ............................................... 19
II.5.2 Beban lalu lintas .............................................................. 19
II.5.2.1 Lajur lalu lintas rencana .........................................20
II.5.2.2 Beban lajur “D” ......................................................21
II.5.2.3 Beban truk “T” .......................................................25

II.5.3 Gaya rem .......................................................................... 27
II.5.4 Pembebanan untuk pejalan kaki ...................................... 29
II.5.5 Beban angin .........................................................................30
II.5.6 Beban gempa........................................................................32
II.6 Material baja, metode perhitungan LRFD dan metode
Perhitungan ASD ......................................................................... 36
II.6.1 Material baja .........................................................................36
II.6.2 Metode perhitungan ASD .....................................................37
II.6.3 Metode perhitungan LRFD ...................................................38
II.6.3.1 Komponen batang tarik ............................................42
II.6.3.2 Komponen batang tekan ...........................................44
II.6.3.3 Balok lentur ..............................................................49
II.7 Program SAP 2000 .........................................................................54
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................... 56

Universitas Sumatera Utara

III.1 Diagram alir .............................................................................. 56
III.2 Studi Literatur ........................................................................... 57
III.3 Data teknis jembatan ................................................................ 58
III.4 Data material ............................................................................ 59
III.5 Pemodelan struktur ................................................................... 60
III.6 Analisa dan Output Komputer .................................................. 61
III.6.1 Kombinasi Pembebanan .................................................. 61
III.6.2 Analisa dengan program komputer SAP 2000 V.14 ....... 63
III.6.3 Pembebanan jembatan .........................................................64
BAB IV Pembahasan ........................................................................................ 76
IV.1 Hasil ........................................................................................... 76
IV.2 Perbandingan hasil Gaya-gaya dalam yang diperoleh dari analisa
menggunakan SAP2000 v 14 berdasarkan pembebanan dan
kombinasi pembebanan yang terjadi…………………………… 76
IV.3 Analisa batang tekan dengan menggunakan metode .................
ASD dengan metode AISC 2010-LRFD ..................................... 90
IV.4 Perbandingan stress ratio batang tekandengan menggunakan ....
metodeASD dengan metode AISC 2010-LRFD ..........................123
BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 124
V.1 Kesimpulan .................................................................................. 124
V.2 Saran ............................................................................................ 125

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.1.

Jembatan pelengkung baja (Anonim 2, 2011)

Gambar 2.2.

Jembatan pelengkung dengan deck (Anonim 2, 2011)

Gambar 2.3.

Jembatan pelengkung menerus (Anonim 2, 2011)

Gambar 2.4.

Jembatan pelengkung mengikat (Anonim 2, 2011)

Gambar 2.5.

Beban lajur “ D” (Anonim 1, 2005)

Gambar 2.6

Hubungan antara beban terbagi rata dengan panjang total
(Anonim 1, 2005)

Gambar 2.7

Penyebaran pembebanan pada arah melintang (Anonim 1, 2005)

Gambar 2.8

Pembebanan truk “T” (500 kN) (Anonim 1, 2005)

Gambar 2.9

Gaya rem per lajur 2.75 meter (KBU) (Anonim 1, 2005)

Gambar 2.10

Pembebanan untuk pejalan kaki (Anonim 1, 2005)

Gambar 2.11

Wilayah gempa Indonesia untuk periode (Anonim 3, 2008)

Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Pembebanan truk “T” (500 kN)

Gambar 3.2.

Aksi gaya angin terhadap kendaraan

Gambar 3.3.

Koefisien geser dasar (C) elastis untuk analisis dinamis, periode
ulang 500 tahun

Gambar 4.1

Grafik perbandingan gaya aksial tekan pada arch bridge (sisi
depan) akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan yang
terjadi

Gambar 4.2

Grafik perbandingan gaya aksial tekan pada arch bridge (sisi
belakang) akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan yang
terjadi

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.3

Grafik perbandingan gayageser (lintang) pada arch bridge (sisi
depan) akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan yang
terjadi

Gambar 4.4

Grafik perbandingan gayageser (lintang) pada arch bridge (sisi
belakang) akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan yang
terjadi

Gambar 4.5

Grafik perbandingan momen pada arch bridge (sisi depan) akibat
pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

Gambar 4.6

Grafik perbandingan momen pada arch bridge (sisi belakang)
akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

Gambar 4.7

Grafik perbandingan gaya aksial tekan pada arch bridge akibat
pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

Gambar 4.8

Grafik perbandingan momen pada arch bridge pada arch bridge
akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan yang terjadi

Gambar 4.9

Grafik perbandingan gaya lintang pada arch bridge pada arch
bridge akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan yang
terjadi

Gambar 4.10

Grafik Lendutan padaarch bridge dan tie beammenggunakan SAP2000
v 14

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1

Faktor beban untuk berat sendiri

Tabel 2.2

Berat isi untuk beban mati [ kN/m³ ]

Tabel 2.3

Faktor beban untuk beban mati tambahan

Tabel 2.4

Jumlah lajur lalu lintas rencana

Tabel 2.5

Faktor distribusi untuk pembebanan truk “T”

Tabel 2.6

Faktor beban akibat gaya rem

Tabel 2.7

Faktor beban akibat pembebanan untuk pejalan kaki

Tabel 2.8

Koefisien seret Cw

Tabel 2.9

Kecepatan angin rencana Vw

Tabel 2.10

Faktor kepentingan

Tabel 2.11

Spesifikasi material baja untuk keperluan desain (SNI)

Tabel 2.12

Faktor tahanan 

Tabel 2.13

Peta petunjuk pemakaian rumus perencanaan batang tekan

Tabel 3.1

Kombinasi pembebanan untuk batas daya layan

Tabel 3.2

Faktor kombinasi pembebanan untuk keadaan batas daya layan

Tabel 3.3

Faktor kombinasi pembebanan untuk keadaan batas ultimit

Tabel 4.1

Gaya aksial tekan pada bagian lengkung (arch rib)sisi depan
akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan

Tabel 4.2

Gaya aksial tekan pada bagian lengkung (arch rib) sisi belakang
akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan

Tabel 4.3

Gaya geser (lintang) pada bagian lengkung (arch rib) sisi depan
akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.4

Gaya geser (lintang) pada bagian lengkung (arch rib) sisi belakang
akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan

Tabel 4.5

Gaya dalam Momen pada bagian lengkung (arch rib)sisi depan
akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan

Tabel 4.6

Gaya dalam Momen pada bagian lengkung (arch rib)sisi belakang

akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan
Tabel 4.7

Gaya aksial tekan pada bagian lengkung (arch rib)sisi belakang
akibat pembebanan dan kombinasi pembebanan

Tabel 4.8

Gaya dalam Momen pada bagian lengkung (arch rib) akibat
pembebanan dan kombinasi pembebanan

Tabel 4.9

Gaya geser (lintang) pada bagian lengkung (arch rib) akibat
pembebanan dan kombinasi pembebanan

Tabel 4.10

Rekapitulasi perhitungan batang tekan dengan metode ASD

Tabel 4.11

Rekapitulasi perhitungan batang tekan dengan metode LRFD

Tabel 4.12

Perbandingan stress ratio dengan metode AISC 2010-LRFD dan
Metode ASD

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR NOTASI

As

= luas penampang profil baja, mm2

E

= modulus elastisitas baja, MPa

G

= modulus geser, MPa



= angka poisson



= koefisien pemuaian, peroC

fcr

= tegangan tekan kritis, MPa

fy

= tegangan leleh profil baja, MPa

Tu

= gaya tarik aksial terfaktor, N

Nn

= kuat aksial nominal, N

Ae

= luas penampang efektif, mm2

An

= luas penampang netto, mm2

fu

= tegangan tarik putus, MPa



= faktor tahanan

Pn

= kuat nominal batang tekan, N

Cw

= warping constant, mm6

J

= momen inersia polar, mm4

Vn

= kuat geser nominal, N

Vu

= gaya geser batas atau gaya geser terfaktor maksimum, N

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1

Dokumentasi Penelitian

Lampiran 2

Gambar Kerja

Lampiran 3

Data Input SAP

Lampiran 4

Output SAP

Universitas Sumatera Utara