Artikel Ilmiah

PERENCANAAN ULANG JEMBATAN MENINTING DENGAN

BANGUNAN ATAS MENGGUNAKAN PRECAST U GIRDER

Redesign of Meninting Bridge with Upper Building Using Precast U Girder

Tugas Akhir

Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan

Mencapai Derajat Sarjana S-1 Jurusan Teknik Sipil

Oleh :

RAGITA PURWANINGRUM

F1A 012 119

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MATARAM

2020

Perencanaan Ulang Jembatan Meninting Dengan Bangunan Atas

Menggunakan Precast U Girder

Ragita Purwaningrum 1, I Nyoman Merdana2, Pathurahman3

Jurusan Teknik Sipil Universitas Mataram

ABSTRAK

Jembatan Meninting merupakan akses utama untuk menuju kawasan wisata Senggigi

Kecamatan Batulayar, Lombok Barat dan sekitarnya. Jembatan yang telah ada sebelumnya

sudah tidak mampu lagi untuk melayani arus lalu lintas pada saat puncak liburan dengan baik,

sehingga diperlukan adanya pembangunan jembatan baru. Jembatan Meninting memiliki

bentang 60 m yang dilengkapi dengan pilar sehingga bentang jembatan terbagi menjadi 2 yaitu

bentang 35 m dan 25 m. Jembatan ini menggunakan penegangan sistem pascatarik (post-

tension) , Tujuan penggunaan konstruksi ini agar mampu menahan lendutan, geser, dan torsi

secara lebih efektif.

Perencanaan jembatan meninting ini dimulai dengan mengumpulkan data yang

dibutuhkan. Dari data yang telah didapatkan lalu dilakukan Preliminary design penampang

dan menghitung pembebanan. Pada thap awal perencanaan dilakukan analisa beban yang

terjadi antara lain analisa beban sendiri (MBs), beban mati sendiri (MS), beban mati tambahan

( MA), beban lajur “D” (TD), beban angin (EW) dan beban gempa (EQ).

Berdasarkan hasil analisis menggunakan Segmental U Girder produksi Wika Beton,

pada bentang 35 m dengan tinggi 1,65 m dan 6 buah tendon dengan 54 strands (9 strands per

tendon). Sedangkan untuk bentang 25 m menggunakan U Girder dengan tinggi 1,40 m dan 4

buah tendon dengan 36 strands (9 strands per tendon). Semua U Girder menggunakan jenis

strands seven wire strands according to prEN 10138-3 dari standar spesifikasi BBR VT CONA

CMI SP dengan diameter strands 15,3 mm dan diameter duct 60 mm. Total kehilangan gaya

prategang pada bentang 35 m adalah 23,05% sebesar 2284,44 kN dan pada bentang 25 m

adalah 17,91% sebesar 793,95 kN. Jembatan menggunakan abutment dengan tinggi 7,5 m

menggunakan mutu beton f’c 20,83 MPa dan mutu baja fy 320 MPa. Untuk pondasi digunakan

pondasi tiang pancang berdiameter 0,45 m sebanyak 15 buah.

Kata kunci : Segmental U Girder, Beton prategang, sistem pascatarik, Jembatan Meninting.

1.Mahasiswa Teknik Sipil Universitas Mataram

2.Dosen Pembimbing Utama

3.Dosen Pembimbing Pendamping

1. PENDAHULUAN

Latar Belakang

Jembatan merupakan suatu konstruksi

atau bangunan yang berfungsi untuk

menghubungkan antara dua bagian jalan

yang terputus karena adanya suatu

rintangan. Salah satu beton yang digunakan

dalam pembuatan jembatan adalah beton

prategang. Beton prategang adalah beton

bertulang yang diberikan gaya pada arah

longitudinal elemen struktural. Gaya

prategang dapat mencegah berkembangnya

retak dengan cara mengurangi tegangan

tarik dibagian tumpuan dan daerah kritis

pada kondisi beban kerja, sehingga dapat

meningkatkan kapasitas lentur, geser, dan

tersional penampang tersebut.

Jembatan Meninting memiliki bentang

60 m yang dilengkapi dengan pilar.

Jembatan ini melewati sungai Meninting

dengan lebar sungai 40 m yang mempunyai

arus yang tidak terlalu deras dan memiliki

topografi sungai yang tidak curam

sehingga tebing sungai tidak mudah

runtuh. Lokasi jembatan Meninting yaitu

berada di Desa Meninting, Kecamatan

Batulayar, Lombok Barat.

Dari uraian diatas maka dilakukan

desain ulang pada jembatan Meninting

dengan menggunakan konstruksi beton

prategang gelagar U girder. Konstruksi ini

dipilih karena proses pembuatan dapat

dilakukan di pabrik atau lokasi proyek

dengan menggunakan beton ready mix

sehingga terjamin mutu beton seragam dan

karena lokasi jembatan berada didekat

pantai jenis jembatan ini sangat cocok

digunakan karena beton tidak bersifat

korosif. Lebar U girder yang akan

direncanakan tidak langsing menyebabkan

jumlah U girder yang digunakan lebih

sedikit jumlahnya dari pada I girder

sehingga lebih hemat hingga 50%. Karena

bentuk dan ukurannya yang lebih besar

maka berat sendiri per unitnya juga lebih

besar dari I girder. Pada proses setting pra

stressing, U gierder lebih aman dari I girder

karena luasan sentuhnya lebih besar maka

kecil kemungkinan U girder untuk

terguling.

Tujuan Perencanaan

Untuk merencanakan dimensi U girder,

jumlah tendon yang digunakan,

mengetahui besarnya kehilangan prategang

dan perencanaan dimensi abutmentnya.

2. TINJAUAN PUSTAKA

Dalam Nawy (2001) Beton prategang

adalah beton yang mengalami tegangan

internal dengan besar dan distribusi

sedemikian rupa sehingga dapat

mengimbangi tegangan yang terjadi akibat

beban eksternal sampai batas tertentu.

Gaya prategang yaitu gaya tekan yang

memberikan prategangan pada penampang

disepanjang bentang suatu elemen

struktural sebelum beban mati dan beban

hidup transversal atau beban hidup

horizontal transien.

3. METODE PERENCANAAN

Tahapan perencanaannya adalah :

1. Pemilihan lokasi, trase, dan bahan

konstruksi yang cocok dan tepat.

2. Perancangan dan gambar detail

konstruksi

a. Struktur atas jembatan

1. Sandaran Jembatan

2. Kerb dan lantai kendaraan

3. Pelat lantai jembatan

4. Deck slab

5. Balok prategang

b. Struktur bawah jembatan

1. Pondasi jembatan

2. Pilar

3. Abutment

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Data Jembatan

a) Bentang Total Jembatan : 60 m

b) Lebar Perkerasan : 7 m

c) Lebar Trotoar : 2 x 1 m

d) Gelagar Utama : U Girder

Beton Prategang

e) Sistem Penengangan : Sistem

Pascatarik (Post Tention)

Penampang U girder (PC U) yang

digunakan merupakan produksi dari Wika

Beton dengan tinggi 165 cm dan 140 cm.

Jembatan dibagi menjadi 2 bentang yaitu

masing-masing 35 m dan 25 m, jarak antar

girder diambil nilai terkecil yaitu (S) 240

cm dari tengah girder ke tengah girder

lainnya.

4.1 Bangunan Atas

Pada bentang 35 m penampang U

girder (PC U) memiliki tinggi 165 cm.

Gambar 4.1 U Girder H-160.

Pada bentang 25 m menggunakan

U girder dengan tinggi 140 cm.

Gambar 4.2 U Girder H-140.

Tabel 4.1 Rekapitulasi Momen U

Girder H-165.

No Jenis

beban Kode

Momen

(kN.m)

1

Berat

sendiri MBs 6097,51

2

Beban

mati

sendiri MS 8844,53

3

Beban

mati

tambahan MA 2905,23

4 Lajur "D" TD 3071,25

5 Gaya rem TB 74,27

6 Angin EW 229,95

7 Gempa EQ 1296,26

Tabel 4.2 Rekapitulasi Beban U

Girder H-165.

Jenis

beban Kode

q

(kg/m)

Berat

sendiri MBs 3982

Beban

mati

sendiri MS 5776

Beban

mati

tambahan MA 1897

Lajur "D" TD 2006

Gaya rem TB

Angin EW 150

Gempa EQ 847

Tabel 4.3 Rekapitulasi Momen U

Girder H-140.

No Jenis beban Kode Momen

(kN.m)

1

Berat

sendiri MBs 2316,80

2

Beban mati

sendiri MS 3718,34

3

Beban mati

tambahan MA 305,70

4 Lajur "D" TD 1687,50

5 Gaya rem TB 70,00

6 Angin EW 117,32

7 Gempa EQ 853,95

Tabel 4.4 Rekapitulasi Beban U

Girder H-140.

No Jenis beban Kode q

(kg/m)

1

Berat

sendiri MBs 3982

2

Beban mati

sendiri MS 5776

3

Beban mati

tambahan MA 1897

4 Lajur "D" TD 2006

5 Gaya rem TB

6 Angin EW 150

7 Gempa EQ 847

Letak Tendon Pada Bentang 35 m

Direncanakan menggunakan kabel

yang terdiri dari beberapa untaian kawat

baja yang sesuai standar BBR VT CONA

CMI SP. Menggunkanan jenis strands

Seven wire strands according to prEN

10138-3. Berdasarkan hasil perhitungan

pada bentang 35 m menggunakan 6 buah

tendon dengan 54 strands (9 strands per

tendon).

Gambar 4.3 Letak Kabel Tendon Ke 0 m

Pada Bentang 35 m.

Tabel 4.5 Letak dan Trace Kabel Tendon

Bentang 35 m.

Jarak y0

Trace Posisi baris tendon

x Z0 Z1=Z4 Z2=Z5 Z3=Z6

(m) (m) (m) (m) (m) (m)

0 0,00 0,76 1,00 0,65 0,30

1 0,05 0,71 0,95 0,62 0,28

2 0,10 0,66 0,90 0,59 0,27

3 0,15 0,62 0,86 0,56 0,25

4 0,19 0,58 0,82 0,53 0,24

5 0,23 0,54 0,78 0,50 0,23

6 0,26 0,50 0,75 0,48 0,21

7 0,30 0,47 0,71 0,46 0,20

8 0,33 0,44 0,68 0,44 0,19

9 0,36 0,41 0,66 0,42 0,19

10 0,38 0,39 0,63 0,41 0,18

11 0,40 0,36 0,61 0,39 0,17

12 0,42 0,35 0,60 0,38 0,16

13 0,43 0,33 0,58 0,37 0,16

14 0,45 0,32 0,57 0,36 0,16

15 0,46 0,31 0,56 0,36 0,15

16 0,46 0,30 0,56 0,35 0,15

17 0,46 0,30 0,55 0,35 0,15

17,5 0,46 0,30 0,55 0,35 0,15

18 0,46 0,30 0,55 0,35 0,15

19 0,46 0,30 0,56 0,35 0,15

20 0,46 0,31 0,56 0,36 0,15

21 0,45 0,32 0,57 0,36 0,16

22 0,43 0,33 0,58 0,37 0,16

23 0,42 0,35 0,60 0,38 0,16

24 0,40 0,36 0,61 0,39 0,17

25 0,38 0,39 0,63 0,41 0,18

26 0,36 0,41 0,66 0,42 0,19

27 0,33 0,44 0,68 0,44 0,19

28 0,30 0,47 0,71 0,46 0,20

29 0,26 0,50 0,75 0,48 0,21

30 0,23 0,54 0,78 0,50 0,23

31 0,19 0,58 0,82 0,53 0,24

32 0,15 0,62 0,86 0,56 0,25

33 0,10 0,66 0,90 0,59 0,27

34 0,05 0,71 0,95 0,62 0,28

35 0,00 0,76 1,00 0,65 0,30

Gambar 4.4 Daerah Lintasan Tendon Pada

Bentang 35 m.

Letak Tendon pada bentang 25 m

Direncanakan menggunakan kabel

yang terdiri dari beberapa untaian kawat

baja yang sesuai standar BBR VT CONA

CMI SP. Menggunkanan jenis strands

Seven wire strands according to prEN

10138-3. Berdasarkan hasil perhitungan

pada bentang 25 m menggunakan 4 buah

tendon dengan 36 strands (9 strands per

tendon).

Gambar 4.5 Letak Kabel Tendon Ke 0 m

Pada Bentang 25 m.

Tabel 4.6 Letak dan Trace Kabel Tendon

Jarak y0

Trace Posisi baris

tendon

x Z0 Z1=Z3 Z2=Z4

(m) (m) (m) (m) (m)

0 0,00 0,65 0,75 0,30

1 0,05 0,60 0,69 0,28

2 0,10 0,55 0,63 0,26

3 0,15 0,50 0,58 0,24

4 0,19 0,46 0,53 0,22

5 0,23 0,43 0,49 0,20

6 0,26 0,40 0,46 0,19

7 0,28 0,37 0,43 0,18

8 0,31 0,35 0,40 0,17

9 0,33 0,33 0,38 0,16

10 0,34 0,31 0,37 0,16

11 0,35 0,31 0,36 0,15

12 0,35 0,30 0,35 0,15

0.00

0.50

1.00

1.50

0 10 20 30 40

Posisi Tendon

Bentang x (m)

Ele

vas

i

12,5 0,35 0,30 0,35 0,15

13 0,35 0,30 0,35 0,15

14 0,35 0,31 0,36 0,15

15 0,34 0,31 0,37 0,16

16 0,33 0,33 0,38 0,16

17 0,31 0,35 0,40 0,17

18 0,28 0,37 0,43 0,18

19 0,26 0,40 0,46 0,19

20 0,23 0,43 0,49 0,20

21 0,19 0,46 0,53 0,22

22 0,15 0,50 0,58 0,24

23 0,10 0,55 0,63 0,26

24 0,05 0,60 0,69 0,28

25 0,00 0,65 0,75 0,30

Gambar 4.6 Daerah Lintasan Tendon Pada

Bentang 25 m.

4.2 Kehilangan Prategang

Tabel 4.7 Rekapitulasi Kehilangan Gaya

Prategang bentang 35 m

Kehilangan prategang

akibat

Δfp

Gaya

Px %

(MPa) (kN)

Elastis beton ES 40,9 0,02 0,0000002

Gesekan angkur A 33,5 253,6 2,56

Gesekan kabel

(Friksi) F 43,9 331,6 3,34

Rangkak beton CR 58,5 441,9 4,46

Susut beton SH 26,7 201,5 2,03

Relaksasi baja R 139,7 1055,8 10,64

Total kehilangan prategang

343,1 2284,4 23,03

Tabel 4.8 Rekapitulasi Kehilangan Gaya

Prategang bentang 25 m

Kehilangan

prategang

akibat

Δfp

Gaya

Px %

(MPa) (kN)

Elastis

beton ES 24,5 0,0 0,0000003

Gesekan

angkur A 46,0 231,9 5,23

Gesekan

kabel (Friksi)

F 66,9 337,1 7,61

Rangkak

beton CR 35,1 176,9 3,99

Susut

beton SH 26,7 134,3 3,03

Relaksasi

baja R -17,1 -86,3 -1,95

Total kehilangan prategang

182,1 793,9 17,91

Tabel 4.9 Rekapitulasi Kombinasi Tegangan

pada Bentang 35 m.

Tabel 4.10 Rekapitulasi Kombinasi Tegangan

pada Bentang 25 m.

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

0 10 20 30

Posisi Tendon

Bentang x (m)

Ele

vas

iZ

4.3 Perencanaan Bangunan Bawah

a. Data Tanah Asli (pada

dasar pile cap)

Berat volume (γs) = 16,9 kN/m3

Kohesi ( C ) = 30 o

Sudut Gesek (ɸ) = 15 kPa

b. Data Tanah Timbunan

(diasumsikan)

Berat volume (γs) = 17,2 kN/m3

Kohesi ( C ) = 35 o

Sudut Gesek (ɸ) = 0 kPa

Gambar 4.7 Abutment.

Menggunakan abutment dengan tinggi 7,5

m dan lebar 4 m.

Total beban sendiri

struktur atas (WMS) =

3318,72 kN

Beban total akibat berat sendiri (PMS)

= 10846,0 kN

Beban mati tambahan (WMA)

= 663,9 kN

Beban pada abutment akibat beban mati

tambahan struktur atas (PMA)

= 331,9 kN

Beban Ultimit Corbel

Pada saat penggantian elastomer

(bearing pad), corbel direncanakan mampu

menahan jacking force yang terdiri dari

struktur atas, beban mati tambahan dan

beban lalu lintas.

Beban ultimit pada corbel adalah sebesar

341,76 kN.m

Beban Ultimit Wing Wall

Pada arah Y 219,63 kN.m

Pada arah X 153,47 kN.m

Penulangan Abutment

Tabel 4.11 Diameter dan Jarak Tulangan pada

Tiap Bagian Abutment.

Bagian

Abutment

Tul. Lentur

Tul. Bagi Tul. Geser

D s D s D s

(mm)

A.

Penulangan Pile Cap 24 50 19 50 16 200

B.

Penulangan

Breast Wall 22 50 19 100 16 600

C.

Penulangan Back Wall

Bawah 22 100 16 100 - -

D. Penulangan

Back Wall

Atas 16 100 16 200 - -

E. Penulangan

Corbel 22 50 19 100 16 150

F. Penulangan

Wing Wall

a. Tinjauan

arah vertikal

(x) 16 100 16 200 16 50

b. Tinjauan arah

horizontal

(y) 16 100 16 200 - -

Perencanaan Pondasi Tiang Pancang

Data-data tiang pancang :

Diameter tiang pancang baja = 0,45 m

Tebal tiang pancang = 12 mm

Kedalaman tiang pancang = 17 m

Diameter dalam tiang pancang = 0,426 m

Penetrasi konus (qc) = 71,18 ton/m2

Jumlah hambatan lekat (JHL) = 242 ton/m2

F faktor keamanan point bearing (FKI) =3

F faktor keamanan point bearing (FK2) =5

PMS = 8742 kN = 874,17 ton

n = PMS = 874,17

Qu 72,16

= 12,11 Tiang

Perhitungan efisiensi kelompok tiang

Jumlah baris (m) = 3 buah

Jumlah tiang dalam 1 baris (n')

= 5 buah

Jarak antar tiang pancang (sx)

= 1,5 m

Jarak antar tiang pancang (sy)

= 2,5 m

Diameter tiang pancang (D)

= 0,45 m

Didapatkan nilai E = 0,995

Perhitungan kapasitas kelompok tiang

Qg = n x E x Qu

= 15 x 0,995 x 72,16

= 1077,27 ton

Qg > PMS 1077,27 ton > 874,17 ton

Maka dinyatakan AMAN.

Jadi digunakan abutment dengan

tinggi 7,5 m menggunakan mutu beton f’c

20,83 MPa dan mutu baja fy 320 MPa.

Untuk pondasi digunakan pondasi tiang

pancang (pondasi dalam) berdiameter 0,45

m sebanyak 15 buah.

Gambar 4.8 Titik Tiang Pancang Arah

Ampenan dan Arah Senggigi.

5. KESIMPULAN DAN SARAN

Dari perhitungan yang telah

dilakukan didapatkan kesimpulan sebagai

antara lain:

1. U Girder yang digunakan

berdasarkan pada standar

produksi Wika Beton. Pada

bentang 35 m menggunakan U

Girder dengan tinggi 1,65 m

dengan mutu beton K-800

sedangkan pada bentang 24 m

digunakan tinggi 1,40 m

dengan mutu beton K-600.

2. Beban yang diterima oleh U

Girder pada bentang 35 m

adalah sebesar 3982 kg/m

beban sendiri (MBs), 5776

kg/m beban mati sendiri (MS),

1897 kg/m beban mati

tambahan ( MA), 2007 kg/m

beban lajur “D” (TD), 150 kg/m

beban angin (EW) dan 847

kg/m beban gempa (EQ).

Sedangkan pada bentang 25 m

adalah sebesar 2966 kg/m

beban sendiri (MBs), 4756

kg/m beban mati sendiri (MS),

4759 kg/m beban mati

tambahan ( MA), 391 beban

lajur “D” (TD), 2160 kg/m

beban angin (EW) dan 1093

kg/m beban gempa (EQ).

3. Semua U Girder menggunakan

jenis strands seven wire strands

according to prEN 10138-3 dari

standar spesifikasi BBR VT

CONA CMI SP dengan

diameter 15,3 mm . Pada

bentang 35 m menggunakan 6

buah tendon dengan 54 strands

(9 strands per tendon) dan

bentang 25 m menggunakan 4

buah tendon dengan 36 strands

(9 strands per tendon). Dimana

tendon di tarik secara

bergantian.

4. Total kehilangan gaya

prategang pada bentang 35 m

adalah sebesar 23,05%

(2284,44 kN) dan pada bentang

25 m adalah sebesar 17,91%

(793,95 kN).

5. Abutment dengan tinggi 7,5 m

menggunakan mutu beton f’c

20,83 MPa. Untuk pondasi

digunakan pondasi tiang

pancang baja (pondasi dalam)

berdiameter 0,45 m sebanyak

15 buah.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil perhitungan

tugas akhir ini saran yang dapat penulis

berikan adalah:

1. Sebaiknya dalam mendesain

jembatan, data –data harus

diperoleh selengkap mungkin

agar tidak mengalami kendala

pada saat melakukan analisis.

2. Peraturan – peraturan yang

digunakan dalam mendesain

sebaiknya menggunakan

peraturan terbaru yang sesuai

dengan standar yang berlaku.

Sebelum melakukan analisis perhitungan

struktur jembatan sebaiknya perencana

mencermati beban-beban yang bekerja

pada masing-masing bagian struktur

jembatan yang disesuaikan dengan

peraturan dan standar yang berlaku.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2014. Pedoman Penulisan Tugas

Akhir. Jurusan Teknik Sipil.

Universitas Mataram. Mataram.

BBR. 2010.BBR VT CONA CMI SP.

European Technical Approval.

Switzerland.

Bina Marga. Perencanaan Teknik

Jembatan.

Bina Marga., 2011, Manual Perencanaan

Struktur Beton Pratekan untuk

Jembatan, Direktorat jendral Bina

Marga, Jakarta.

Lin, T. Y dan Burns, N. H., 1981, Desain

Struktur Beton Prategang Edisi

Ketiga Jilid I, Binarupa Aksara,

Jakarta.

Lin, T. Y dan Burns, N. H., 1981, Desain

Struktur Beton Prategang Edisi

Ketiga Jilid II, Binarupa Aksara,

Jakarta.

Lubis dan Karolina., 2017, Analisa

Perbandingan Kelayakan pada

Gelagar Jembatan dengan

Menggunakan Precast U dan I,

Tugas Akhir Departemen Teknik

Sipil Universitas Sumatra Utara,

Medan.

Masnul, C.R., 2009, Analisa Prestress

(Post-Tension) pada Precast

Concrete U Girder, Tugas Akhir

Departemen Teknik Sipil

Universitas Sumatra

Utara,Medan.

Nawy, E. G., 2001, Beton Prategang Suatu

Pendekatan Mendasar Edisi

Ketiga Jilid I, Terjemahan

Bambang Suryoatmono, Penerbit

Erlangga, Jakarta.

Nawy, E. G., 2001, Beton Prategang Suatu

Pendekatan Mendasar Edisi

Ketiga Jilid II, Terjemahan

Bambang Suryoatmono, Penerbit

Erlangga, Jakarta.

PPJR, 1987, Pedoman Perencanaan

Pembebanan Jembatan Jalan

Raya, Kementrian Pekerjaan

Umum, Jakarta.

Raju, N. K., 1993, Beton Prategang Edisi

II, Penerbit Erlangga, Jakarta.

RSNI 2833. 2016. Perancangan Jembatan

Struktur Beton Untuk Jembatan.

Badan Standarisasi Nasional

Indonesia.

SNI 1725. 2016. Pembebanan Untuk

Jembatan. Badan Standarisasi

Nasional Indonesia.

SNI 1725-2016, Pembebanan untuk

Jembatan, Badan Standarisasi

Nasional, Kementrian Pekerjaan

Umum, Jakarta.

SNI 2833. 2016. Perencanaan Jembatan

Terhadap Beban Gempa. Badan

Standarisasi Nasional Indonesia.

Struyk dan Van Der Veen., 1984,

Jembatan, Pradnya Paramita,

Jakarta.