Proposal KompetisiJembatan Indonesia ke – 13 (K (KJI JI XIII) XIII) Tahun 2017
SUPER CT-36 TEAM JembatanNusa Manunggal
i
LEMBAR LEMBAR PENILAIAN PENILAIAN TAHAP TAHAP 1
Berdasarkanpasal – pasalsebelumnyapadaPeraturanKo pasalsebelumnyapadaPeraturanKompetisiJembatan mpetisiJembatan Indonesia KeKe 13 tahun 2017, Panitiatelahmengevaluasi Panitiatelahmengevaluasi Proposal dari: No. Pendaftar Nama Nama Tim/Je Tim/Jemba mbatan tan Judu Judull Prop Propos osal al AsalPergu AsalPerguruan ruan Tinggi Tinggi Alamat
: : Super Super CT-36 CT-36 / Jemba Jembatan tan Nusa Nusa Manun Manungg ggal al : Komp Kompet etis isiJ iJem emba bata tan n Indon ndones esia ia ke XIII XIII : InstitutT InstitutTekno eknologiS logiSepulu epuluhNop hNopembe emberr : ITS Manyar, JlMenur 127 Surabaya 60116
Denganuraiannilaievaluasiberikut: Total Nilai : 1. Laporanperancangan Laporanperancangan (DasarTeori, (DasarTeori, Kriteria Perancangan, Perancangan, SistemStruktur, Modelisasi Struk Struktu tur, r, Anal Analis isaa Stru Strukt ktur ur,, Desa Desain inKo Komp mpon onen en)) 2. Gambar detail 3. Perancanganperakitan Perancanganperakitan (jumlahsegmen, (jumlahsegmen, daftar daftar material, material, daftarpera daftarperalatan latandan dan lain lain) 4. Metodepelaksanaandanwaktuperakitan 5. Metod todeperaw rawatan tandanperba rbaikanjembatan 6. Estetikadankenyamanan Total Nilai
: .... ...... x 0,30 0,30 : ..... x 0,20 : ..... x 0,15 : ..... x 0,15 : ..... x 0,15 : ..... x 0,05 __________ + : ..................
Atas dasar perolehan Total Nilai tersebut di atas,selanjutnya Proposal tersebut di * atasdinyatakan DAPAT/TIDAK DAPAT )mengikutitahapselanjutnya. DemikianevaluasiolehJuriinidisampaikan, ucapkanterimakasihataspartisipasinya.
kepada
yang
bersangkutan
kami
Malang, ...............................2017 Juri:
(...............................................) NIP. )
* Coret yang tidak sesuai
ii
DAFTAR ISI
LEMBAR DEPAN ........................................................................................................ ......................... i LEMBAR PENILAIAN TAHAP 1 .......................................... ...................................................... .................................... ........................ ii DAFTAR ISI................................................................................................................ ....................... iii DAFTAR GAMBAR...................................................................................... ............... .......... ........ ... iv DAFTAR TABEL......................................................................................................... ........................ v RINGKASAN EKSEK TIF ............................................ ................................................................ .............................. ............... .......... ........ ... vi BAB I PENDAHULUAN............................................................................................. ........................ 1 1.1 Latar Belakang ................................................................................................... ........................ 1 1.2 Rumusan Masala .............................................................................................. ........................ 1 1.3 Tujuan................. ......................................... ............................................................... ............................... ................................. ........................ 1 BAB II DESAIN JEMBATAN UKURAN SEBENARNYA.......... SEBENARNYA............... ............................. ........................ 2 2.1. Dasar Teori Pera cangan ........................................... ........................................................... ........................................ ........................ 2 2.1.1
Dasar Teori Perancangan Baja Canai Dingin......................................... ........................ 2
2.1.2
Dasar Teori Pembeban .......................................... ................................................... ................................. ........................ 2
2.2. Kriteria Perancan gan ........................................... ................................................................. ................................................ ........................ 3 2.2. 2.2.1 1
Pemi Pemili liha han n Material ......................................... ......................................................... ........................................ ........................ 3
2.2. 2.2.2 2
Ala Alat Sam Sam ung......................................................................................... ........................ 4
2.2. 2.2.3 3
Pemb Pembeeban ban an ............................................ .................................................................. ................................................ ........................ 4
2.2. 2.2.4 4
Pera Peratu tura ran n yang Digunakan ............................................ ...................................................................... ........................ 4
2.2.5
Metodolo i Perancangan............................ Perancangan................................................ ............................................ ........................ 5
2.3. Sistem Struktur................................................................................................... ........................ 5 2.4. Modelisasi Struktur ......................................... ............................................................... ........................... ............................. ........................ 6 2.5. Analisa Struktur.................................................................................................. ........................ 6 2.5.1
Perhitu itung n Pembebanan .......................................... ............................................... ............................. ........................ 6
2.5.2
Analisa Kekuatan Batang .......................................... ............................................... ............................. ........................ 7
2.5. 2.5.3 3
Ana Analis lisa Kekuatan Pelat Lantai ....................................... ............................................................... ........................ 8
2.5. 2.5.4 4
Kont Kontro roll Lendutan ........................................... ........................................................... ........................................ ........................ 8
2.6. Desain Komponen dan Sambungan .......................................... .................................................................... ........................ 9 2.6. 2.6.1 1
Des Desain K mponen .......................................... .......................................................... ........................................ ........................ 9
2.6.2
Perencanaan Sambungan................................ Sambungan................................................ ........................................ ........................ 9
2.6. 2.6.3 3
Des Desain S mbungan.............................................................................. 11
BAB III DESAIN JEM ATAN MODEL ........................................... ................................................................... 12
ii
3.1 Dasar Teori Pera cangan ................................................................................. 12 3.2 Kriteria Perancangan ........................................................................................ 12 3.2.1.
Pemilihan Material ............................................................................... 12
3.2.2.
Alat Sam ung....................................................................................... 13
3.2.3.
Beban Uji ............................................................................................. 13
3.2.4.
Peraturan yang Digunakan ................................................................... 13
3.2.5.
Metodolo i Perancangan...................................................................... 14
3.3 Sistem Struktur................................................................................................. 14 3.4 Modelisasi Struktur .......................................................................................... 15 3.5 Analisa Struktur................................................................................................ 15 3.5.1
Perhitung n Pembebanan ..................................................................... 15
3.5.2
Analisa Kekuatan Batang ..................................................................... 15
3.5.4
Kontrol Lendutan ................................................................................. 16
3.6 Desain Komponen dan Sambungan ................................................................. 17 3.6.1
Desain K mponen ................................................................................ 17
3.6.2
Perencanaan Sambungan..................................................................... 17
3.6.3
Desain S mbungan.............................................................................. 19
3.7 Kesesuaian Peran cangan Jembatan dengan Tema............................................ 20 BAB IV METODE PE AKITAN JEMBATAN MODEL ........................................ 22 4.1 Metode Perakitan.............................................................................................. 22 4.2 Siteplan Area Ker a ........................................................................................... 22 4.3 Ilustrasi Alat Peli dung Diri (APD).................................................................. 23 4.4 5R (Ringkas, Rapii, Resik, Rawat dan Rajin) .................................................... 23 4.4 Alokasi Waktu................................................................................................... 24 BAB V METODE PER WATAN DAN PERBAIKAN JEMBATA .................... 25 5.1 Pemeriksaan Jem atan ...................................................................................... 25 5.2 Perawatan Jembat an .......................................................................................... 25 5.3 Perbaikan Jembat n .......................................................................................... 26 BAB VI RENCANA A GGARAN BIAYA JEMBATAN MODEL........................ 27 6.1 Rencana Anggara n Biaya.................................................................................. 27 BAB IV PENUTUP .................................................................................................... 28 7.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 28 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 29
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 SpesifikasiJembatan Nusa Manungal ................................................ 3 Gambar2.2 AlatSambung....................................................................................... 4 Gambar 2.1 Diagram AlirMetodologiPerancangan ............................................... 5 Gambar 2.4 StrukturJe batan Nusa Manunggal................................................... 5 Gambar 2.6 spesial diagram aliranalisastruktur..................................................... 6 Gambar 2.7 lendutanje batansebenarnya ............................................................. 8 Gambar 2. 8 Detail gay pada joint A ................................................................... 10 Gambar 2.9 Detail Sam ungan Joint A ................................................................. 11 Gambar 2.10 Denahtam pakatassambungan........................................................... 11 Gambar 2.11 Potongan
danpotongan B pada joint A ........................................ 11
Gambar 3.1 alatsambun ....................................................................................... 13 Gambar 3.2 ilustrasipe bebanan........................................................................... 13 Gambar 3.3 diagram ali metodologiperancangan.................................................. 14 Gambar 3.4 strukturjem batannusamanunggal ....................................................... 14 Gamabar 3.5 spesial diagram aliranalisastruktur................................................... 15 Gambar 3.6 lendutanje batan model .................................................................... 17 Gambar 5.1 jenisperawatanjembatandanpekerjaan................................................ 25 Gambar 5.2 jenisperbai anjembatandansolusi ...................................................... 26 Gambar 7.1 PrespektifJ mbatan Nusa Manunggal................................................ 27
iv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 persyaratandesainelemenstrukturjembatanbajacanaidingin................... 2 Tabel 2.7 rekapitulasiberatjembatan ...................................................................... 6 Tabel 2.11 kontrolkapasitas Tarik ......................................................................... 7 Tabel 2.12 kontrolkapas itastekan .......................................................................... 7 Tabel 2.13 kontrolkapasitasmomen ....................................................................... 7 Tabel 2.17 kontrolkapasitaslenturpelat .................................................................. 8 Tabel 2.20 kapasitas ulti mate satusekrup .............................................................. 9 Tabel 2.22 contohperhit unganmencarijumlah minimal sekrup ............................. 10 Tabel 2.23 jumlah mini al sekruppadasetiap joint ............................................... 10 Tabel 3.1 spesifikasikriteriaperancangan............................................................... 12 Tabel 3.6 rekapitulasipembebananjembatan.......................................................... 15 Tabel 3.8 kontrolkapasitas Tarik ........................................................................... 16 Tabel 3.9 kontrolkapasitastekan ............................................................................ 16 Tabel 3.10 kontrolkapasitasmomen ....................................................................... 16 Tabel 3.15 kapasitas ulti mate satusekrup .............................................................. 18 Tabel 3.16 contohperhit unganmencarijumlah minimal sekrup ............................. 19 Tabel 3.17 jumlah mini al sekruppadasetiap joint ............................................... 19
v
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Jembatan merupakan struktur yang dibuat untuk menyeber ngi jurang atau rintangan seperti sung i, rel kereta api ataupun jalan raya.Jembatan merupakan infrastruktur yang menjadi kebutuhan utamamasyarakat Indonesia. Namun, setelah era reformasi jumlah pe bangunan jembatan diIndonesia relatif kecil, atau hanya 2% dari total pembangunan yang ada (lihat tabel 1.1). Di DesaNgampel, Kecamatan Balong, KabupatenPonorogoterdapat jembatan yang tidak memeberik n rasa amandannyamanterhadappenggunanya yang terbuat dari bambu (lihat ga bar 1.1). Jembatantersebutmerupakanjembatanutamayang digunakanmasyarakatsetempatdalammelakukanaktivitasmereka,setiapharinyasebanya kkuranglebih140 oran
mengunakan jembatan tersebut (lihat tabel 1. 2) .
Berdasarakan ulasan te sebut,kami atas nama tim “SUPER CT-36 merencanakan ”
Jembatan Rangka Baj Canai Dingin untuk pejalan kaki yang kami berinama “Jembatan Nusa Man nggal”(lihat gambar 1.2) Catatan: Tabel 1.1 Pe kembangan Jumlah Pembangunan Jembat n di Indonesia, Gambar 1.1 Kondisi Eksisting Jembatan,Tabel 1.2 Jumlah engguna yang melintasijembatandanGambar 1.2 Jembatan Nusa Manungal, dapatdilihat di Lampiran 4
1.2 Rumusan Masalah Dari latar belakang dapat dirumuskan suatu permasalahan sebag i berikut: 1. Bagaimana
m rancangmodel
jembatan
canai
dingin
yang
kokoh,
ringan,bersestetikadanberwawasannusantara? 2. Bagaimana
etode
pelaksanaanperakitanjembatancan idingin
yang
dilengkapidengan kelengkapan K3 yang lengkap ? 1.3 Tujuan Dari
rumus nmasalah
di
atas
didapatkantujuanyaitu
agar
perencanadapatbag imana merencanakan model jembatan ca ai dingin yang kokoh,
ringandanberestetikadanberwawasannusantara
yang
ditunjangdenganmetode pelaksanaan yang dilengkapidengan elengkapan K3 yang lengkap.
1
BAB II DESAI JEMBATAN UKURAN SEBENARNY 2.1 Dasar Teori Perancangan
Jembatan rangk batang adalah struktur jembatan yang terdiri dari rangkaian batang – batang yang dihubungkan satu dengan yang lain. 2.1.1 Dasar Teori Pe ancangan Baja Canai Dingin
Baja canai dingin (cold-formed steel) sudah mulai banyak digunakan sebagai struktur bangunan sekarang ini, seperti gording, pan l, dan dak. Saat ini telah ditetap an standar nasional untuk struktur baja ca nai dingin yaitu SNI 7971:2013 Struktur Baja Canai Dingin. Adapun pe syaratan desain elemen -elemen struktur pada jembatan bajacanaidinginsebagai berikut: Tabel 2. 1 Pers aratan desain elemanstrukturJembatan Baja anaiDingin Persyaratan-persyarata desain Berdasarkan elemen -elemen struktur p da jembatan Elemen Struktur Jembatan Syarat (SNI 7971 2013) Desain Rangka Utama a. Desain Aksial arik b. Desain Aksial ekan
N* ≤ N* ≤ N* ≤
Desain Gelagar Melint ng a. Desain lentur
*= *=
Desain Sambungan a. Desain Tumpu Sekrup b. Desain Geser Sekrup
t Nt c Ns c Nc
b M s b M b
Vb* ≤ ϕVb V*fv ≤ ϕ Vfv Vfv ≤ te f u
c.
Desain Tarik s krup
N*t ≤ ϕ Nt
……………. (1) ……………. (2) ……………. (3) ……………. (4)
Nilai∅ ∅t= 0.9 ∅c = 0.85
∅b= 0.9
……………. (5) ……………. (6) ……………. (7) ……………. (8)
Φ= 0.5 Φ= 0.7
……………. (9)
Φ= 0.5
2.1.2 DasarTeoriPembeban
Pembebanan ada suatu struktur merupakan salah satu hal yang terpenting dalam perencan an sebuah jembatan. Adapaun beban-beban yang diterima oleh jembatan antara lain : •
Beban
ati
: Beban mati adalah beban dari berat struktur dan
ornamen jembatan
2
•
Beban Hidup
: beban hidup adalah beban pej alan kaki yang
melewati jembatan, didalam peraturan KJI XIII 2017 pasal 7 (b) perancangan jembatan sebenarnya berlaku beban pejalan kaki sebesar 500 kg/m2. •
Beban ngin : Berdasarkan peraturan SNI T 02 2 05 beban angin dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : Tew = 0,0006 Cw (Vw)2 Ab [kN] …….(10)
2.2 Kriteria Perancang n
Dalam konsep p rencanaan jembatan faktor ekonomis, aman dan nyaman merupakan perihal utama yang harus dipertimbangkan oleh pe rencana, dengan mematuhi kaidah-kaidah peraturan yang berlaku. Perihal ters but merupakan dasar pemikiran perencanaan jembatan ringan dan kokoh. Be rikutadalah data kriteriaperancanganjembatan Nusa Manunggal:
Gambar . 1SpesifikasiJembatan Nusa Manunggal 2.2.1 Pemilihan Mat rial
Baja canai dingin G550 merupakan material yang ringan namun memiliki tegangan leleh (Fy) sebesar 550 Mpadan aluminium tipe 5 52 sebesar 255 Mpa.Bentang je batan yang hanya sepanjang 4 meter dan f ngsinya sebagai pejalan kaki, ad alah dasar pertimbangan perencana dalam memilih kedua material diatas. Untukspesifikasi material lebih detail dapatdilihatpadaltabel 2.2padalampiran 1.
3
2.2.2 Alat Sambung
Konsep per ncanaan sambungan pada struktur harus
idesain mampu
menerima gaya-gaya yangterjadi. Struktur baja canai dingin menggunakan alat sambung sekrup tipe self drilling.Pada perencanan jembatan ini digunakan sekrup ukuran 12-14x20 dan tanpa menggunakan elat sambung.
(a)
(b)
Gambar 2.2AlatSambung (a)self dril ing12-14x20 mm (b)Ilustrasisistemsambuan an 2.2.3 Pembebanan
Pada perencanaan jembatan Nusa Manunggal beban-beb an yang bekerja adalah: -
Beban mati : Beban yang tetap berada pada bagian jembatan yang merupakan
lemen struktural maupun non struktural jembatan, yaitu
terdiri dari struktur jembatan dan ornamen jembatan. -
Beban hidup : Beban yang berubah-ubah pada struktur dan tidak tetap, yaitu terdiri aripejalan kaki.
-
Beban angin : Beban yang bekerja pada bangunan atau b agiannya karena ada selisih tekanan udara (hembusan angin kencang).
2.2.4 Peraturan yang Digunakan
Peraturan yang digunakan dalam perencanaan Jembatan
usa Manunggal
adalah : 1.
SNI 7971-2 13 Perancangan Struktur Baja Canai Dingin
2.
SNI 03-172 -2002 Perencanaan Struktur Baja dengan M tode LRFD
3.
RSNI T-02- 005 Standar Pembebanan Jembatan
4.
PanduanKo petisiJembatan Indonesia ke-13 (KJI-XIII) ahun 2017
4
2.2.5 Metodologi Perancangan
DalamPerancangansebuahdesainJembatantim
S per
CT-36
membuatmetodelogisebagaiberikut : Start
Pre-eliminary Desain Awal
Permodelan Analisa Struktur
Evaluasi Desain (Cek Syarat Tekan, Tarik, Lentur)
NOT OK
OK Peng ambaran Detail Engineerigng Drawing
Perhitungan RAB
Finish
Gambar 2.3 iagram AlirMetodelogiPerancangan 2.3 Sistem Struktur
Gambar 2. 4StrukturJembatan Nusa Manunggal Jembatan “ Nusa Manunggal ” menggunakan sistem struktur rangka batang sebagai struktur utama.Prinsip yang mendasari penggunaan rangka batang sebagai struktur pemikul beban adalah penyusunan elemen menjadi kon figurasi segitiga yang menghasilkan bentuk stabil.Beban yang bekerjaakandi terimaoleh plat lantaidanditransferpadabatang
diagonal
atas,kemudian
gaya
di
5
teruskanmenujutitikbuhul yang akandisebarkanpadastrukturran kabatang. Pada portal akhir dipasan bressing agar jembatan mampu menahan aya-gaya lateral yang terjadi, seperti ngin. 2.4 Modelisasi Struktur
Modelisasi struktur dilakukan dengan menggunakansoftwareSAP 2000 untuk mengetahui gaya y ng terjadi. Modelisasi yang dilakukan
eliputi struktur
jembatan, pemilihan material, perletakan jembatan dan pemb banan. Ilustrasi modelisasi pembeba anstruktur denganSAP 2000 dapat dilihat pada tabel 2.5di lampiran 1. 2.5 Analisa Struktur
Adapun tahapan anal isa struktur yang perencana lakukan adalah s bagai berikut:
Gambar 2. 6Spesial Diagram Alir Analisa Struktur
2.5.1 Perhitungan Pembebanan
Berikut adal h rekapitulasi perhitunganbeban yang ak n bekerja pada struktur Jembatan Nusa Manungaal : able 2. 7RekapitulasiBeratJembatan Beban Mati (DL)
116,82Kg 500 Kg/M
Beban Hidup (LL)
9,24 Kn
BebanAngin (WL)
Kombinasi
beban
2
yang
igunakanadalah
1,1DL+1,8LL+1,2WL.Untukrincianperhitunganbebanmatidapatlihat
di
6
tabel2.8danrinci npembebanan angina dapatdilihat di table 2.9padalampiran 1. 2.5.2
Analisa Kekuatan Batang
Kapasita kuat batang didapatkan dari analisa pr ofil yang telah perencana lakukan(lihattabel 2.10).Kontrol kuat batang yang perencana lakukan adalah meliputi kuat tarik, kuat tekanpadara ngkautama dan momenpadabatangmelintang. Kekuatan batang dikatakan memenuhi jika, kapasitas ulti it batang lebih besar dari gaya yang terjadi. Berikut adalah rekapitulasi analisa kekuatan batang : Tabel 2.11 Kontrol kapasitas tarik Profil
Kapasitas Tarik
Gaya yang
S arat Desain (N*
Ultimite ( t*Nt)
Terjadi (N*)
≤ t*Nt)
C75
3950.97 Kgf
1396,62Kgf
OK
Hollow C75
7901.93 Kgf
1396,62 Kgf
OK
Tabel 2.12 Kontrol kapasitas tekan Profil
Kapasitas Tekan
Gaya yang
S arat Desain (N*
Ultimite ( s*Ns)
Terjadi (N*)
≤ s*Ns)
C75
3941.83 Kgf
697,5Kgf
OK
Hollow C75
6649.47 Kgf
697,5Kgf
OK
Tabel 2.13 Kontrol kapasitas momen Profil
Kapasitas Momen
Momen yang
Syarat Desain
Ultimite ( *Ms)
Terjadi (N*)
(N* ≤ *Ms)
C75
27587.72 KgCm
8809,2KgCm
OK
Hollow C75
44650.99 KgCm
8809,2KgCm
OK
Catatan :-tabel 2.10Rek pitulasiAnalisaProfil, dapatdilihat di Lampiran 1 -Detail
perhiitungankontrolkapasitasTarik
perhitunganko trolkapasitas
(Tabel
(Tabel 2.15 .
2.14).
detail detail
perhitunganko trolkapasitasTekanTabel 2. 16) dapatdilihat di Lampiran 1.
7
2.5.3 AnalisaKekuat nPelatLantai
Pelat lantai jembatan menggunakan Plat aluminium dengan ketabalan 0,5 cm Sebagai
kontrol lentur pada plat dihitung den an sistematika
penghitungan yang dapatdilihatsebagai berikut : Tabel 2.17 Kontrol kapasitas lentur pelat Perhitungan Pembebanan Perhitungan Beban
idup (per cm)
Perhitungan Beban Mati ( er cm)
2
q1 = 500 Kg/m x 0,9 m
q2= 2700 Kg/m x 0,9 m x 0,005 m
=450 Kg/m = 4,5 k /cm
=12,15 Kg/m = 0,12 kg/c
Total beban (per cm) Mu = 1/8 q l
qtotal
2
= 1/8 x 4,62 kg/cm
= 4,62 Kg/cm
M’ = S fy= 1/6 x b d 2 fy 120²
= 1/6 x 90 x 0,5² x 2550 k /cm²
= 8318kgcm
= 9562,5 kgcm Mu
≤
ØM’
8318,7kgcm ≤ 8605,25 Kgcm……. (OK)
Berdasarkan perhitungan diatas, pelat lantai dari Aluminium dengan tebal 0,5 memenuhi syarat andapat di gunakan.
2.5.4 KontrolLendut n
Lendutan Jembatan Nusa Manunggal di ukur di tengah benta g menggunakan dial gauge. Lendutanijin =
= 5 mm.
Berdasarkanhasil
running
dengankombinasip mbebanan 1DL+1LL+1WL
SAP didapatkan lendutan
2000 pada
tengah bentang seb esar 1,64 mm
ambar 2. 7 LendutanJembatanSebenarnya
8
Berdasarkan pen ghitungan diatas maka struktur Jembatan
usa Manunggal
Le dutan yang terjadi ≤ Lendutan Ijin 1,64mm≤ 5 mm
memenuhi syarat kontrol lendutan. 2.6 DesainKomponend nSambungan 2.6.1 DesainKomponen
Pada
sub-
babdesainkom onenakandijelaskanmengenaipenomoranbat ngdanpenamaa n joint berser agayaaksial yang terjadipadastrukturrangk jembatan Nusa Manunggal.
Penomorandanpenamaanjembatandapatdili atpadatabel2.18
.gayaaksialpad batangdapatdilihatpadatabel 2. 19. Catatan:tabel .18 dantabel 2.19 dapatdilihatdilampiran 1.
2.6.2 PerencanaanSambungan 2.6.2.1 Perhitungan apasitasSatuSekrup
Dalamperencanaansambunganperlu kapasitassamb ngansesuaidengan
di SNI
lak ukanperhitungan 7971:2013,
sambunganhar usmemenuhi 3 kriteriayaituKapasitassambungansekrupdalam Tarik, tumpu
an geser.Hasilperhitungankapasitas ultimat e sambungan di
gunakansebag iacuanmenentukanjumlah screw (n) padasa bungan. Tabel 2. 20 Kapasitas Ultimate satu sekrup Gaya
Rumus
Kapasitas Ultimate(Kgf)
Tarik
Φ.Nt
214.67
Tump
Φ.Vb
305.89
Geser
Φ.Vfv
363,43
Catatan :Rincian perhitungan kapasitas sekrup, dapat dilih t di Tabel 2. 21 pada lampiran 1.
9
2.6.2.2 Perhitungan umlahSekrup
Berdasark nperhitungankapasitas
sekrup
perencana
dapatmenentu anminimal jumlah screw (n) padasambunga . Berikut adalah metode dalam menghitung minimal jumlah sekrup: 1 87,83 Kg 5 1206,57 Kg ambar 2. 8 Detail gaya pada joint A Tabel 2. 22ContohPerhitunganMencariJumlah Minimal Sekrup Perhitungan Minimal Jumlah Baut Pada Join A Batang 1 Batang 5 = 214,67 Kg = 214,67 K ɸNt ɸNt Nt* n x ɸNt Nt* n x ɸNt ≤ ≤ 87,83 Kg ≤ n x 214,67 Kg 1206,57 Kg ≤ n x 214,67 Kg Maka, Maka, n = 0.409 n = 5,621 Jumlah Baut ada Join A = 0,409+5,621= 6,030≈7 Buah
Tabel 2. 23 JumlahMinimal Sekrup pada Setiap Joint Sambuang Rangka Utama dengan Batang Diagonal Joint A=J
Jumlah Baut 8
Joint F=O
Jumlah Baut 16
B=K
8
G=P
14
C=L D=M
7 7
H=Q I=R
14 12
E=N 7 Sam uang Rangka Utama dengan Batang Bressing M
2
A
2
I K
2 1
O E
4 2
F
1
R
2
UntukRincianPerhitunganjumlah dapatdilihatpa atabel
2.
minimal
sekrupp dasetiap
24PerhitunganJumla
joint
minimal
sekruppadaran gkautama, tabel 2.25PerhitunganJumlahs kruppadabatang
10
diagonal dantabel 2.26PerhitunganJumlahbaut minimal pa abatangbressing di Lampiran 1.
2.6.3 Desain Sambu gan
2.6.3. 1 Detail sa bunganpada joint A
A
1
5 Gambar 2. 9 Detail SambunganJoint A
Ga bar 2.10 Denahtampakatassambungan A
Gambar 2. Po ongan ‘A’danpotongan ‘B’padaSambunganj oint A
11
Catatan : Detail padasetiap joint StrukturjembatannusamanunggaldapatdilihatpadaLampiran 2 detail model jembatan (ukuran, sambungandan lain-lain)
12
BAB III DESAIN JEMBATAN MODEL 3.1 Dasar Teori Perancangan
Sesuai denga peraturan KJI ke-13 Pasal 9 tahun 2017 k tegori Jembatan Rangka Baja Ca ai Dingin Pejalan Kaki (Pedestrian Bridge).Jembatan model dari Nusa Manunggal “
1:1 dan diberi
”
serupa dengan jembatan sebenarnya yaitu berskala
atasan berat struktur maksimal 200 kg dan 10 kg untuk
batasan berat orn amen, yang membedakan jembatan sebenarn ya dan jembatan model adalah pembebanandan material pelat lantai. Jika pembebanan jembatan sebenarnya diberikan secara keseluruhan beban ya g kemungkinan bekerja di atas jembatan, sedangkan untuk pembebanan embatan model hanya berupa b ban terpusat di tengah bentang maksimal 400 kg dengan lendutan maksimal 15 mm. 3.2 Kriteria Perancang n
Berdasarkan ket entuan dan peraturan Kompetisi Jembatan Indonesia (KJI XIII)2017Pasal 9 adapaun kriteria perancangan sebagai berikut :
T bel 3.1 Spesifikasi Kriteria Perancangan 3.2.1. Pemilihan Mat rial
Pemilihan
aterial jembatan model canai dingin telah ditetapkan pada
peraturan KJI XIII 2017 pasal 9 point (h) dan (f) ba wa permodelan jembatan harus menggunakan Profil baja canai dingin pr fil C.75 dengan ketebalan 0,75 mm dengan mutu material G 550 sebagai st uktur utama dan menggunakan
multiplek 10 mm sebagai
lantai
pejalan kaki.Untuk
spesifikasi mat rial lebih detail dapat dilihat pada tabel 3.2 i lampiran 1.
12
3.2.2. Alat Sambung
Konsep pere canaan sambungan pada struktur harus
idesain mampu
menahan gaya-gaya yang terjadi. Sesuai dengan peraturan K JI ke-13 Pasal 9 poin (k) bahwasanya Sambungan antar batang harus m nggunakan self drilling screw ti e 12-14x20 seperti pada gambar 3.1.
(a)
( )
Gambar 3.2 Alat Sambung (Sumber : KAL KJI XIII 20 7) (a) self drilli g screw12-14x20 mm (b) Ilustrasi sistem sa buangan
3.2.3. Beban Uji
Beban Uji400 kg
Gambar 3. 3Ilustrasi Pembebanan Berdasar an peraturan Kompetisi Jembatan Indonesi (KJI XIII)pasal 9 point (o),Pembebanan dilakukan secara statik bertah ap dengan total beban uji seb sar 400 kg dan berat beban 10 kg per lempe g.
3.2.4. Peraturan ang Digunakan
Peraturan ang digunakan dalam proposal ini sebagai b rikut 1.
SNI 7 71-2013 Perancangan Struktur Baja Canai
2.
SNI
ingin
3-1729-2002 Perencanaan Struktur Baja dengan Metode
LRFD 3.
Panduan Kompetisi Jembatan Indonesia ke-13 ( KJI-XIII) tahun 2017
13
3.2.5. Metodologi Perancangan
Dalam P rancangan sebuah desain model Jembatan
usa Manunggal
tim Super C -36 membuat metodelogi sebagai berikut : Start
re-eliminary Desain Awal
Permodelan Analisa Struktur
Evaluasi Desain (C k Syarat Tekan, Tarik, Lentur)
NOT OK
OK Penggambaran Detail Engineerigng Drawing
Perhitungan RAB
Finish
Gambar 3. 4 Diagram Alir Metodologi Perancangan
3.3 Sistem Struktur
Ga bar 3. 6 Struktur Jembatan Nusa Manungg l Jembatan model “ Nusa Manunggal ” menggunakan sistem struktur rangka batang sebagai struk tur utama. Beban uji yang bekerjaakan di terima langsung batang melintang at s,kemudian gaya di teruskan menuju titik uhul yang akan disebarkan pada stru tur rangka batang.
14
3.4 Modelisasi Struktur
Berdassarkan pe raturan KJI XIII 2017 Lampiran 1A modelis si struktur dapat dilakukan dengan m nggunakan softwareSAP 2000. Modelisasi yang dilakukan meliputi struktur j mbatan, pemilihan material, perletakan jembatan dan pembebanan.. Ilustrasi modelisasi pembebanan struktur dengan SAP 2000 dapat dilihat pada tabel 3.5 di lampiran 1.
3.5 Analisa Struktur
Adapun tahapan anal isa struktur yang perencana lakukan adalah s bagai berikut:
Ga bar 3. 7Spesial Diagram Alir Analisa Struktur 3.5.1 Perhitungan Pembebanan
Berikut adal h rekapitulasi perhitunganbeban yang ak n bekerja pada struktur jembata model Nusa Manunggal : Table 3. 6 Rekapitulasi Pembebanan Jembatan Beban Mati (DL)
85.70 kg
Beban Uji (LL)
Kombinasi beban yang digunakan adalah
400 Kg
1,1DL+1,8LL.Untuk
rincian perhitungan beban secara detal dapat dilihat pada Tabel 3.7 Perhitungan Pembebanan. 3.5.2 Analisa Kekuatan Batang
Kapasita kuat batang didapatkan dari analisa profil yang telah perencana lak kan (lihat tabel 2.10). Kontrol kuat batang yang perencana lakukan adalah meliputi kuat tarik, kuat tekan dan momen. Kekuatan batang
15
dikatakan me enuhi jika, kapasitas ultimit batang lebih besar dari gaya yang terjadi. Berikut adalah rekapitulasi analisa kekuatan b tang : Tabel3. 8 Kontrol kapasitas tarik Profil
Kapasitas Tarik
Gaya yang Terjadi
Syarat Desain
Ultimit ( t*Nt)
(N*)
C75
3950.97 Kgf
685,45 Kgf
OK
Hollow C75
7901.93 Kgf
685,45Kgf
OK
(N*
≤
t*Nt)
Tabel 3.9 Kontrol kapasitas tekan Profil
Kapasitas Tekan
Gaya yang Terjadi
Syarat Desain
Ultimit ( s*Ns)
(N*)
C75
3941.83 Kgf
279,33 Kgf
OK
Hollow C75
6649.47 Kgf
279,33Kgf
OK
(N*
≤
s*Ns)
Tabel 3. 10 Kontrol kapasitas momen Profil
Kapasitas Momen
Momen yang Terjadi
Syarat Desain
Ultimit ( *Ms)
(N*)
C75
27587.72 KgCm
8548,53 KgCm
OK
Hollow C75
44650.99 KgCm
8548,53KgCm
OK
(N*
≤
*Ms)
Catatan : - tabel 2.1 Rekapitulasi Analisa Profil, dapat dilihat di Lampiran 1 -Detail per itungan kontrol kapasitas Tarik
(Tabel 3.11) . detail
perhitungan kontrol kapasitas (Tabel 3.12). detail per itungan kontrol kapasitas Tekan Tabel 3. 13 ) dapat dilihat di Lampiran 1
3.5.3 Kontrol Lendutan
Berdasarkan hasil running SAP 2000 dengan kombin si pembebanan 1DL+1LL didapat an lendutan pada tengah bentang sebesar 0, 17 mm
16
Gambar 3. 8 Lendutan Jembatan Model
Berdasarkan per aturan kompetisi jembatan Indonesia (KJI XIII) lendutan ijin 15 mm ≥
lend tan jembatan Nusa Manunggal 1,64 m . Dikarenakan
pertimbangan-pertimbangan yang ada mengenai material ya ng tersedia dan pelaksanaan di lap angan, maka perencana menetapkan nila saf ety factor dalam merencanakan lend utan di lapangan. Lendutan dilapang n =
Lendutan teoritisx SF
= 0.917 X 1.7 = 1.56 mm
3.6 Desain Komponen an Sambungan 3.6.1 Desain Komponen
Pada sub -bab desain komponen akan dijelaskan men enai penomoran batang dan pen maan joint berserta gaya aksial yang terjadi pada struktur rangka jembatan Nusa Manunggal. Penomoran dan penamaa jembatan dapat dilihat pada tabell 2.18 . gaya aksial pada batang dapat dilihat pada tabel 2. 19. Catatan : tabel 2.18 dan tabel 2.19 dapat dilihat dilampiran 1.
3.6.2 Perencanaan Sambungan 3.6.2.1 Perhitungan Kapasitas Satu Sekrup
Dalam
erencanaan
sambungan perlu di lakuk an perhitungan
kapasitas samb ngan sesuai dengan SNI 7971:2013, sa mbungan harus memenuhi 3 kriteria yaituKapasitas sambungan sekrup dal m Tarik, tumpu dan geser.Hasil perhitungan kapasitas ultimate sambun an di gunakan sebagai acuan m nentukan jumlah screw (n) pada sambungan .
17
Tabel 3. 15 Kapasitas Ultimate satu skrew Gaya
Rumus
Kapasitas Ultimate (Kgf)
Tarik
Φ.Nt
214.67
Tump
Φ.Vb
305.89
Geser
Φ.Vfv
363,43
Catatan :Rincia
perhitungan kapasitas skrew, dapat diliha t di Tabel 2. 19
pada lampiran 1.
3.6.2.2 Perhitungan Jumlah Sekrup
Berdasarkan metode perhitungan yang sama ada bab 2.6.2.2, berikut adalah rekapitulasi minimal jumlah sekrup pada setiap sambungan : Tabel 3.17 Jumlah Minimal Sekrup pada Setia Joint Jumlah Minimal Baut Setiap Joint Sambuang Rangka Utama dengan Batang Dia onal Joint
Jumlah Baut
Joint
Jumlah Baut
3
F=O
15
B=K
6
G=P
9
C=L
6
H=Q
8
D=M
5
I=R
5
E=N
3
A=
Sambungan Rangka Utama dengan Batang Bressing M
1
A
1
I
1
O
1
K
1
E
1
F
1
R
1
18
3.6.3 Desain Sambu gan
3.6.3. 1 Detail sambungan pada joint A
1
5 Gambar 3. 9 Detail Sambungan Joint A
Gambar 3. 10 Denah tampak atas sambungan
Gambar 3.11 Potongan ‘A’ dan potongan ‘B’ pada Sa bungan joint A Catatan : Detail pada setiap joint Struktur jembatan nusa manung al dapat dilihat pada Lampiran 2De ail model jembatan (ukuran, sambungan dan lain-lain)
19
3.7 Kesesuaian Perancangan Jembatan dengan Tema
Kesesuaian
erencanaan Jembatan Nusa Manunggal
dengan tema
kompetisi KJI-XIII yaitu “Kokoh, Ringan, Berestetika da
Berwawasan
Nusantara kami tun ukkan dalam beberapa poin penting, yaitu se bagai berikut : Jembatan Kok h
Kokoh yang di aksud jembatan yang mampu menghadirka rasa aman bagi penggunanya, dala
hal ini perencana dan tidak melampaui le dutan ijin. Dari
hasil analisa perencanaan “Jembatan Nusa Manunggal”
idapatkan hasil
lendutan maksimal sebesar 1.56 mm dengan beban sebesar 400 kg bekerja pada setengah bentang je mbatan. Jembatan Ring n
Dari hasil p rhitungan berat didapatkan berat Jembatan
usa Manunggal
yaitu sebesar 85.7 0 kg. Dengan berat keseluruhan sebesar itu, makaberat jembatan tidak mel bihi berat ijin maksimum sebesar 200 kg. Jembatan Bere tetika
Perpaduan
lemen struktural maupun non-struktural Jembatan Nusa
Manunggal menci takan nilai estetika tersendiri bagi penggunanya. Berikut adalah poin pentingnya : 1. Rangka batang yang menyajikan arsitektural struktur jembatan. 2. Perpaduan yan tepat warna material canai dingin dan orna en jembatan. 3. Tatanan lingkungan sekitar yang selaras dengan penempata jembatan 4. Pencahayaan yang cukup akan dapat meningkatkan tampila n jembatan pada malam hari. JembatanBerw wan Nusantara
Perancan gan rangka utama mengadopsi bentuk ata
rumah gadang
rumah tradision l minangkabau sulawesi.bentuk atap rumah gadang meniru siriah basusun(daun sirih yang disusun). hal ini melambangkan sebagai penyambung sil turahmi dan kekeluargaan,karena daun siri melambangkan kekeluargaan. S lain itu sebgai akulturasi budaya pada tian sandaran super CT-36 mengadaptasi bentuk dari cetbang,. Cetbang adal h senjata yang digunakan keraj an majapahit yang konon pernah diasuh tent ara Mongol atau Tartar yg menyerang kerajaan Singosari dgn kekuatan 1.000 apal.
20
Gambar 3. X Ilustrasi Filosofi Jembatan Nusa Manunggal Jembatan Nusa Manunggal memiliki 3 tiang sandara al ini Dikaitkan dengan trilogi s ntral dalam berkehidupan yaitu hubungan tuhan, manusia dan alam, dimana elemen elemen tersebut merupakan elemen penting dalam berkehidupan, a anya korelasi yang sangat kuat antara Tuh an dan manusai, manusia dengan manusia, tuhan dengan alam, dan manusi a dengan alam. Selain itu nantinya tiang sandara akan dihiasi oleh orname ornamen motif batik sebgai simbol dari kekayaan warisan budaya nusantar kita. Pemilihan warnapun disesuikan dengan siftat-sifat warna yang ada sep rti warna coklat pada tiang sanda ra melambangkan sederhana dan warna hita
pada pegangan
yang melamban jkan kenetralan. Dari beberapa pertimbangan diatas, perencana ingin menyampaikan pesan bahwa jik seluruh elemen masyarakat Indonesia dari berbagai lapisan keberagaman bersatu, maka akan terciptalah ketahanan d n kesejahteraan nasional. Sesuai dengan kaidah-kaidah ideologi bangsa da Nusantara.Akhir
kata,
Jembatan
Nusa
Manunggal
cita-cita luhur
a alah
jembatan
berwawasan nus antara yang akan terus mengingatkan kita kan sejarah dan cita-cita luhur N santara bahwa bersatu kita teguh bercerai kita berantakan.
21
BAB IV MET DE PERAKITAN JEMBATAN MODEL 4.3Metode Perakitan
Gambar 4. 2Metode Perakitan 4.3.1Siteplan Area Kerja
Adapun metode perakitan Jembatan Nusa Manunggal seperti Diagram Alir Berikut ini : 6
2
5 1
4 3
Gambar 4. 3Siteplan Area Kerja Ket :
1. . . . .
= Bendera K3 = Rambu – Rambu K3 = Toolkit = Perletakkan Material = Perletakkan Snack atau konsumsi = Papan Informasi
Catatan : Untuk Detail Perakitan Jembatan dapat dilihat di Lampiran 4.
22
4.1 K3 (Keselamatan dan Kesehatan Kerja) dan APD
Pengertian keselamatan dan kesehatan kerja menurut Ke putusan Menteri Tenaga Kerja R.I.
o. Kep. 463/MEN/1993 adalah keselamatan dan kesehatan
kerja adalah upaya perlindungan yang ditujukan agar tenaga kerja dan orang lainnya di tempat kerja /perusahaan selalu dalam keada n selamat dan aman.Sebagai penu njang K3 pekerja dapat mengunnakan alat pelindung diri (APD) seperti ilustrasi pada gambar 4.2
Gambar 4. 1 Keselamatan an Kesehatan Kerja (K3)dan Ilustrasi Alat Pelindung Diri (APD) 4.2 5R (Ringkas, Rapi, Resik, Rawat dan Rajin)
Gambar 4. 2Metode 5R Pengertian (definisi) 5R ialah suatu cara (metode) u tuk mengatur / mengelola tempat kerja menjadi tempat kerja yang lebih baik secara berkelanjutan. 5R dapat didefiniskan dengan Penerapan 5R bertujuan untuk meningkatkan efi siensi dan kualitas di tempat kerja. Tent unya pada saat perakitan jembatan di KJI XII ini kami mengaplikasikan
etode 5R pada
konstruksi kami untuk mencapai hasil yang maksimal. Ada un kepanjangan dari 5R adalah Ringkas, Rapi, Resik, Rawat dan Rajin.
23
4.5Alokasi Waktu Pengerjaan
300 Menit
≈
Gambar 4. 3 Kurvas Perakitan J adi dapat disimpulkan bawah dal am proses perakitan jembatan Nusa Manunggan Super CT-36 membututh
aktu selama 300 menit.
Catatan : Untuk Pembagian Jobdesk Super C -36 lihat di tabel 4. 4 pada lampiran 1. 24
BAB V METODE PERAWA TAN DAN PERAKITAN JEMBATAN S BENARNYA
5.1 Pemeriksaan Jemb atan
Pemeriksaan jembatan adalah salah satu komponen penti ng dalam Sistem Manajemen Jembat n. Tujuan dari pemeriksaan jembatan ini y itu Meyakinkan bahwa jembatan m sih berfungsi secara aman, Memeriksa kea manan jembatan pada saat layan, M mantau keadaan jembatan secara jangka p anjang dan lainlain. Untuk menent kan jenis penanganan yang dibutuhkan sua tu jembatan ada lima jenis pemerikasaan jembatan yaitu pemeriksaan inventaris si, pemeriksaan mendetail, pemeriksaan rutin, pemeriksaan khusus dan pemeriks an sekilas.
5.2 Perawatan Jembat n
Perawatan je batan bertujuan untuk menjaga agar jemb tan tetap dalam kondisi bagus sec ra teknis dan beroperasi dengan lancar, meminimalkan kerusakan pada jembatan, memperpanjang keselamatan d n umur pakai jembatan.
Gambar 5. 1 Jenis Perawatan Jembatan dan Perkejaan P rawatan 25
5.3 Perbaikan Jembat n
Dalam jangk waktu tertentu, jembatan akan berada pada kondisi dimana kemampuan yang diinginkan (rencana) tidak sesuai sehingga diperlukan tindakan-tindakan p rbaikan untuk mempertahankan struktur te sebut agar tetap dapat
dipak i,
walaupun
tingkat
kemampuannya
menurun.Berikutme upakanpermasalahan
yang
terjadisaatjembatant lahberumurpanjangbesertasolusi yang ditaw arkan :
Gambar 5. 2Jenis Kerusakan yang Terjadi pada Jembatan dan
ara Perbaikan
26
BAB VI RENCAN ANGGARAN BIAYA JEMBATAN MO EL 6.1 Rencana Anggaran Biaya
Adapunbiaya
yang
kami
keluarkanuntukpera kitandaripermodelanJembatan “Nusa Manun gal” Tabel 6. 1 RencanaAnggaranBiayaJembatan Model Nusa M nunggal
Sesuaidengantabel
di
Manunggalmulaidari
atas, material,
untukperakitanJembatan
Model
peralatandanperlengk pan
Nusa K3,
menghabiskanbiayasebe sar: Rp 5.778.000 (Lima ju atujuhratustujuhpuluhdelapanribu rupiah.
27
BAB VII PENUTUP 7.1 Kesimpulan
Dari keseluruha proses perencanaan Jembatan Nusa Manu nggalyang telah dipaparkan baik dari segi perancangan, perakitan, dan pera atan jembatan sebenarnya maupun je mbatan model dapat diambil beberapa k simpulan yakni sebagai berikut:
Gambar 7. 1 PrespektifJembatan Nusa Manunggal Dalam desain p rencanaan Jembatan model Nusa Manunggal Team Super CT-36 mengadopsi filosofi kebudayaan dari zaman nusantara yairu apura paduraksa dan untuk ornamen per ncana memilih untuk mengadptasi bentuk d ari senjata gajah mada. Jembatan Nusa
anunggal dapat menahan beban beban uji yang direcanakan
yaitu 400 kg dan dih silkan deformasi sebesar 1.56 mm. Keku atan sambungan struktur Jembatan Nus
Manunggal
juga telah dikontrol sesuai SNI 7971:2013,
sehingga baut-mur me enuhi syarat kontrol tarik, geser, dan tum u. Berat sendiri Jembatan model Nusa Manunggal struktur adalah 85.70 kg. Nil i berat tersebut masih dibawah batas y ng ditentukan oleh panitia dalam Buku Pa duan Kompetisi Jembatan Indoseia (K I) XIII 2017. Berdasarkan ulasan terse ut maka dapat dikatakan jembatan Nusa Manunggal sesuai dengan teman yaitu j embatan kokoh, ringan, berestetika dan b erwawasan nusantara. Waktu yang dibutuhkan dalam proses perakitan jembatan
usa Manunggal
yaitu selama 300 menit dengan biaya total yang diperlukan sebesar
p. 5.778.000,00
28
Dalam proses perakitan perencana harus menggunakan peralatan K3 dan APD untuk proses keamanan proses perakitan
28
