Evaluasi Struktur Atas Jembatan Gantung Pejalan Kaki Di Desa Aek Libung, Kecamatan Sayur Matinggi, Kabupaten Tapanuli Selatan

EVALUASI STRUKTUR ATAS JEMBATAN GANTUNG
PEJALAN KAKI DI DESA AEK LIBUNG, KECAMATAN
SAYUR MATINGGI, KABUPATEN TAPANULI SELATAN

TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk
Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil

Di susun oleh :

BATARUDDIN BATUBARA
13 0404 049

BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberi
karunia kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas
Akhir ini. Shalawat dan salam ke atas Baginda Rasullah Muhammad SAW yang
telah memberi keteladanan tauhid, ikhtiar dan kerja keras sehingga menjadi
panutan dalam menjalankan setiap aktifitas kami sehari-hari, karena sungguh
suatu hal yang sangat sulit yang menguji ketekunan dan kesabaran untuk tidak
pantang menyerah dalam menyelesaikan penulisan ini.
Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan
studi pada Program Studi Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi yang diambil adalah:
“Evaluasi Struktur Atas Jembatan Gantung Pejalan Kaki Di Desa Aek
Libung, Kecamatan Sayur Matinggi, Kabupaten Tapanuli Selatan”
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak
terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu:
1.

Ibu Ir. Seri Maulina, M.Si, Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara;

2.

Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara;

3.

Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara;

Universitas Sumatera Utara

4.

Bapak Ir. Sanci Barus, MT selaku Dosen Pembimbing, yang telah banyak
memberikan bimbingan yang sangat bernilai, masukan, dukungan serta

meluangkan

waktu,

tenaga

dan

pikiran

dalam

membantu

Penulis

menyelesaikan Tugas Akhir ini;
5.

Bapak Ir. Besman Surbakti, MT selaku dosen pembanding yang telah

memberikan masukan, arahan, dan juga bimbingan kepada penulis;

6.

Ibu Ir. Rahmi Karolina, MT selaku dosen pembanding yang telah
memberikan masukan, arahan, dan juga bimbingan kepada penulis;

7.

Bapak/Ibu Dosen Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan bantuannya;

8.

Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini
kepada penulis;

9.

Orang tua, bapak dan ibu yang selalu memberikan motivasi dan nasehat
kepada Penulis selama menyelesaikan Tugas Akhir ini.

10. Sahabat-sahabat Horison, Muhammad Yasir, Habibi, Yusnan, Padli, Sahabatsahabat Sipil 2013, Hidrowansi, Adil, Irpan, Wirianto dan teman-teman yang
tidak cukup untuk disebutkan satu-persatu dalam memberikan semangat
kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
11. Senior-senior yang telah banyak membagi pengalaman dan saran-sarannya,
Bang Fathur, BangAhmed, Bang Yudi, Kak Sri, KakTiti, Kak Ellyn, Kak
Arissa dan senior-senior semua yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.
12. Adik-adik junior yang telah sangat banyak membantu selama penelitian ini
berlangsung, Taufik, Dayah, Indra, Bella, Karin, Citra dan Andini.

Universitas Sumatera Utara

Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka
penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca
diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas
Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.

Medan,

Maret 2017
Penulis,

Bataruddin Batubara
13 0404 049

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
Jembatan adalah infrastruktur yang menghubungkan suatu daerah yang
terpisah karena adanya sungai, rawa, selat, jurang, dan rintangan lainnya.
Jembatan gantung pejalan kaki adalah salah satu type jembatan yang hanya boleh
dilewati oleh lalu lintas pejalan kaki dan kendaraan ringan seperti sepeda,
gerobak, motor dan maksimum kendaraan bermotor ringan dengan roda tiga
dalam keadaan darurat.
Pada penelitian ini, peneliti akan mengevaluasi struktur atas jembatan
gantung pejalan kaki yang berada di Desa

Aek

Libung,

Kecamatan

Sayur

Matinggi, Kabupaten Tapanuli Selatan. Pengevaluasian jembatan gantung pejalan
kaki tersebut berdasarkan acuan Pemberlakukan Pedoman Perencanaan dan
Pelaksanaan Konstruksi Jembatan Gantung Untuk Pejalan Kaki 2010 yang
kemudian dibantu dengan program SAP 2000. Dari perhitungan manual dan
program akan didapatkan reaksi tumpuan, dafleksi dan gaya-gaya ultimit akibat
beban yang bekerja pada jembatan. Setelah itu akan diperoleh apakah jembatan
gantung pejalan kaki masih memenuhi persyaratan keamanan dan kenyamanan
sebagai syarat layak fungsi jembatan atau tidak.
Berdasarkan hasil analisa maka akan ditarik kesimpulan elemen struktur
jembatan gantung manakah yang tidak mampu lagi menahan beban yang bekerja
pada jembatan dan juga melihat apakah lendutan yang terjadi masih dalam batas

lendutan yang dizinkan. Diamana dengan kesimpulan ini diharapkan dapat
menjadi masukan untuk pemerintah setempat agar meninjau kondisi jembatan di
kemudian hari.

Kata Kunci: Jembatan gantung, reaksi tumpuan, defleksi, gaya-gaya ultimit

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
KATA PENGANTAR ................................................................................... i
ABSTRAK.....................................................................................................iv
DAFTAR ISI .................................................................................................v
DAFTAR TABEL ..........................................................................................x
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................xi
DAFTAR NOTASI......................................................................................xiv
BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .......................................................................1
1.2 Tujuan Penelitian ...................................................................4
1.3 Manfaat Penelitian .................................................................4
1.4 Batasan Masalah ....................................................................5
1.5 Metodologi Pembahasan ........................................................6
1.6 Flowchart ...............................................................................6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Umum ......................................................................8
2.2 Pengertian Jembatan Gantung .............................................. 10
2.3 Jenis-jenis Jembatan Gantung .............................................. 11

Universitas Sumatera Utara

2.4 Komponen-komponen Jembatan Gantung ............................ 14
2.5 Lokasi dan Elevasi Jembatan Gantung ................................. 16
2.5.1 Lokasi Jembatan .......................................... 16
2.5.2 Elevasi Jembatan ......................................... 17

2.6 Pembebanan Jembatan Gantung Pejalan Kaki ...................... 18
2.6.1 Beban Vertikal ............................................. 19
2.6.2 Beban Samping ............................................ 21
2.7 Perencanaan Jembatan Gantung Pejalan Kaki ...................... 22
2.7.1 Kekuatan ..................................................... 22
2.7.2 Lendutan ...................................................... 22
2.7.3 Beban Dinamik ............................................ 22
2.8 Persyaratan Bahan ............................................................... 23
2.8.1 Beton ........................................................... 23
2.8.2 Baja ............................................................. 24
2.8.3 Kabel ........................................................... 25
2.8.4 Kayu ............................................................ 27
2.9 Gaya Tarik Kabel Utama ..................................................... 27
2.10 Lendutan............................................................................ 29
2.10.1 Lendutan Akibat Beban Asimetris ................ 30
2.10.2 Lendutan Akibat Beban Simetris .................. 31
2.11 Sistem Kabel ...................................................................... 32
2.11.1 Panjang Kabel Angkur ................................. 33
2.11.2 Panjang Kabel Utama .................................. 34
2.11.3 Kabel Penggantung ...................................... 35

Universitas Sumatera Utara

2.11.4 Kabel Ikatan Angin ...................................... 35
2.12 Kelandaian Jembatan .......................................................... 35
2.13 Menara ............................................................................... 36
2.14 Blok Angkur ...................................................................... 36
2.15 Pondasi ............................................................................... 37
2.16 Sandaran ............................................................................. 37
BAB III

PENGAMBILAN DAN PENYEDIAAN DATA
3.1 Pengambilan Data ............................................................... 38
3.1.1 Data Survey Lapangan ................................ 38
3.2 Gambar Jembatan ................................................................ 41
3.2.1 Tampak Samping Memanjang Jembatan ...... 41
3.2.2 Potongan Kiri Jembatan ............................... 42
3.2.3 Potongan Tengah Jembatan .......................... 42
3.2.4 Potongan Kanan Jembatan ........................... 43
3.2.5 Portal Jembatan............................................ 43
3.2.6 Tampak Lantai Jembatan ............................. 44
3.2.7 Gelagar Jembatan......................................... 44
3.3 Beban Kerja Pada jembatan ................................................. 45
3.3.1 Beban Hidup................................................... 45
3.3.2 Beban Mati ..................................................... 46
3.3.3 Beban Hidup .................................................. 48
3.3.4 Beban Gempa ................................................. 49

Universitas Sumatera Utara

BAB IV EVALUASI PERENCANAAN JEMBATAN
4.1 Geometris dan Pembebanan Jembatan Gantung .................. 50
4.1.1 Ukuran Jembatan ............................................ 50
4.1.2 Pembebanan Jembatan .................................... 51
4.2 Evaluasi Lantai Jembatan ................................................... 51
4.3 Evaluasi Gelagar Memanjang Jembatan .............................. 53
4.3.1 Untuk Gelagar Tengah ................................. 54
4.3.2 Untuk Gelagar Tepi ..................................... 55
4.4 Evaluasi Gelagar Melintang Jembatan ................................ 56
4.5 Evaluasi Kabel Hanger ....................................................... 57
4.6 Evaluasi Kabel Utama Jembatan ......................................... 58
4.7 Evaluasi Kabel Backstay..................................................... 61
4.8 Evaluasi Lendutan Yang Terjadi ......................................... 63
4.9 Evaluasi Menara Jembatan.................................................. 64
4.10Analisa Jembatan Dengan Pengurangan Volume ................ 67
4.10.1 Pengurangan Volume beban Mati Jembatan . 67
4.10.2 Evaluasi Lantai Jembatan ............................. 70
4.10.3 Evaluasi Gelagar Memanjang Jembatan ....... 71
4.10.4 Evaluasi Gelagar Melintang ......................... 73
4.10.5 Evaluasi Kabel Hanger................................. 74
4.10.6 Evaluasi Kabel Utama Jembatan .................. 75
4.10.7 Evaluasi Kabel Backstays ............................ 77
4.10.8 Evaluasi Lendutan Yang Terjadi .................. 78
4.10.9 Evaluasi Menara Jembatan ........................... 79

Universitas Sumatera Utara

4.11Evaluasi Jembatan Dengan Perangkat Lunak SAP 2000...... 82
4.11.1 Desain dan Pemodelan ................................. 82
4.11.2 Pemodelan Struktur...................................... 83
4.11.3 Mengidentifikasi Kasus Beban ..................... 83
4.11.4 Mengidentifikasi Kombinasi Pembebanan 84
4.11.5 Mengidentifikasi Harga Beban ..................... 89
4.11.6 Letak Pembebanan ....................................... 95
4.11.7 Run Analisis Program SAP 2000 ................. 96
4.12Tabulasi Hasil Perhitungan Evaluasi Jembatan ................. 101
BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ...................................................................... 103
5.2 Saran ............................................................................... 104

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 105
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 2.1. Beban Hidup Yang Dipikul dan Lendutan Izin Jembatan
Gantung Pejalan Kaki ......................................................... 20
Tabel 2.2. Mutu Beton dan Pedoman Proporsi Takaran Campuran ......... 23
Tabel 2.3. Sifat Mekanis Baja Structural ................................................ 25
Tabel 4.1. Hasil Spektrum Gempa Dari Puskim PU ................................. 92
Tabel 4.2. Perbandingan Analisa Manual Dengan Program SAP 2000 .... 101
Tabel 4.3. Perbandingan Hasil Pengurangan Volume Dengan Kondisi
Awal ...................................................................................... 101

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 1.1. Lokasi Daerah Jembatan .................................................... 2
Gambar 1.2. Tampak Dari Atas Lokasi Jembatan ................................... 3
Gambar 1.3. Elemen Jembatan Yang Terkena Korosi.............................. 3
Gambar 1.4. Lantai dan Gelagar Yang Lapuk dan Retak ......................... 3
Gambar 2.1.Jembatan Di Atas Jalan ......................................................... 9
Gambar 2.2. Jembatan Di Atas Rel Kereta Api......................................... 9
Gambar 2.3. Jembatan Di Atas Sungai .................................................... 9
Gambar 2.4. Jembatan Di Atas Laut ........................................................ 9
Gambar 2.5. Tipe Stiffening Truss .......................................................... 12
Gambar 2.6. Tipe Braced Chain .............................................................. 12
Gambar 2.7. Skema Bagian Jembatan Gantung Pejalan Kaki .................. 14
Gambar 2.8. Ketinggian Dari Lantai Jembatan ........................................ 18
Gambar 2.9. Penampang Melintang Kabel ............................................. 27
Gambar 2.10. Pembebanan Asimetris ....................................................... 30
Gambar 2.11. Pembebanan Simetris ........................................................ 31
Gambar 3.1. Tampak Memanjang Jembatan ............................................. 41
Gambar 3.2.Potongan Bagian Kiri Jembatan ........................................... 42
Gambar 3.3. Potongan Bagian Tengah Jembatan ...................................... 42
Gambar 3.4. Potongan Bagian Kanan Jembatan ....................................... 43
Gambar 3.5. Portal Jembatan ................................................................... 43
Gambar 3.6. Tampak Lantai Jembatan ................................................... 44
Gambar 3.7.Gelagar Jembatan ................................................................. 44

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.1. Detail Ukuran Lantai Jembatan ........................................... 51
Gambar 4.2.Pembebanan Pada Lantai Jembatan ...................................... 52
Gambar 4.3. Detail Gelagar Jembatan ...................................................... 53
Gambar 4.4.Pembebanan Gelagar Memanjang ........................................ 54
Gambar 4.5. Pembebanan Gelagar Melintang ......................................... 57
Gambar 4.6. Pembebanan Pada Kabel Hanger ......................................... 58
Gambar 4.7.Penyaluran Beban Pada Kabel Utama .................................. 59
Gambar 4.8. Penerimaan Beban Kabel Backstay ..................................... 62
Gambar 4.9. Pembebanan pada gelagar pengaku ..................................... 63
Gambar 4.10.Pembebanan Pada Menara Jembatan .................................. 64
Gambar 4.11. Pembebanan Lantai Baru ................................................... 70
Gambar 4.12.Model Struktur Tampak Memanjang Jembatan ................... 82
Gambar 4.13. Data Ukuran Jembatan ...................................................... 83
Gambar 4.14.Identifikasi Beban Jembatan ............................................... 84
Gambar 4.15. Identifikasi Combinasi Pembebanan 1 ............................... 85
Gambar 4.16.Identifikasi Combinasi Pembebanan 2 ................................ 85
Gambar 4.17. Identifikasi Combinasi Pembebanan 3 ............................... 86
Gambar 4.18. Identifikasi Combinasi Pembebanan 4 ............................... 86
Gambar 4.19.Identifikasi Combinasi Pembebanan 5 ................................ 87
Gambar 4.20. Identifikasi Combinasi Pembebanan 6 ............................... 87
Gambar 4.21.Identifikasi Combinasi Pembebanan 7 ................................ 88
Gambar 4.22. Identifikasi Combinasi Pembebanan 8 ............................... 88
Gambar 4.23.Total Combinasi Pembebanan ............................................ 89
Gambar 4.24. Memasukkan Besar Beban Mati ........................................ 89
Gambar 4.25.Memasukkan Besar Beban Hidup ...................................... 90
Gambar 4.26. Memasukkan Besar Beban Angin ..................................... 90

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.27. Respon Spektra Dari Puskim PU ....................................... 91
Gambar 4.28.Pemasukan Data Respon Spektra SAP 2000 ....................... 93
Gambar 4.29. Pengaktivan Respon Spektra SAP 2000 ............................ 94
Gambar 4.30. Pembebanan Beban Simetris ............................................. 95
Gambar 4.31. Pembebanan Beban Asimetris ........................................... 95
Gambar 4.32. Pembebanan Beban Asimetris ........................................... 95
Gambar 4.33. Pembebanan Beban Angin ................................................ 96
Gambar 4.34. Run Analysis Program ...................................................... 96
Gambar 4.35. Ragam Getar Terjadi ......................................................... 97
Gambar 4.36. Diagram Gaya Normal Terjadi .......................................... 97
Gambar 4.37. Diagram Gaya Lintang Terjadi .......................................... 97
Gambar 4.38. Diagram Momen Terjadi .................................................... 98
Gambar 4.39. Lendutan Terjadi ¼ Bentang .............................................. 98
Gambar 4.40. Besar Gaya Pada Kabel Utama .......................................... 99
Gambar 4.41. Besar Gaya Pada Kabel Backstay ...................................... 99
Gambar 4.42. Besar Gaya Pada Menara Jembatan ................................... 100

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR NOTASI

fy

Tegangan leleh minimum

fu

Tegangan putus minimum

E

Modulus elastis

G

Modulus Geser

Η

Poisson ratio

f’c

Kuat tekan beton

Lk

Panjang kabel utama

qh

Beban hidup

qd

Beban mati total

qa

Beban angina

A

Luas tampang

q hs

Beban hidup simetris

q ha

Beban hidup asimetris

σ

Tegangan lentur

W

Momen tahanan

RA

Reaksi tumpuan A

RB

Reaksi tumpuan B

RC

Reaksi tumpuan C

b

Lebar tampang

h

Tebal tampang

l

Panjang Bentang

M

Momen terjadi

Mmax

Momen maksimum

Universitas Sumatera Utara

Q

Beban total merata

ζ

Tegangan akibat lintang

Fk

Faktor keamanan

P

Beban aksial

d

Jarak anatara kabel dengan ujung pylon

H

Gaya horizontal kabel

α

Sudut kabel utama

T

Gaya kabel utama

T1

Gaya untuk 1 kabel

Φ

Sudut kabel backstay

w

Beban sendiri struktur

Δ’

Lendutan ¼ bentang

Δ max

Lendutan maksimum terjadi

Cb

Letak garis netral

d

diameter tulangan

β1

Koefisien tegangan 0,85

ab

Tinggi balok tegangan tekan

εs’

Regangan tekan baja

εy

Regangan leleh

Ts

Gaya tarik baja

As

Luasan tulangan

Cc

Gaya tekan beton

Cs’

Gaya tekan baja

Pnb

Kapasital aksial desak

Universitas Sumatera Utara

P

Gaya yang diterima pylon

Mnb

Momen nominal penampang

L1

Panjang bentang kiri

L2

Panjang bentang tengah

L3

Panjang bentang kanan

w

Lebar pylon

H1

Tinggi pylon

N1

Jumlah segmen kiri

N2

Jumlah segmen tengah

N3

Jumlah segmen kanan

Universitas Sumatera Utara