Lembar Pengesahan

ii

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

PERENCANAAN UNDERPASS

SIMPANG TUJUH JOGLO SURAKARTA

( DESIGN OF SIMPANG TUJUH JOGLO SURAKARTA UNDERPASS)

Disusun Oleh :

FARID WIBISONO L2A0 002 059

MOCH. ZAENAL ARIFIN

L2A0 002 107

Semarang, Juli 2008

Disetujui:

Dosen pembimbing I

Ir. Y.I. Wicaksono, MS.

NIP. 131 459 536

Dosen pembimbing II

Ir. Siti Hardiyati, Sp1, MT.

NIP. 130 896 243

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Diponegoro

Ir. Sri Sangkawati, MS

NIP.130 872 030

Kata Pengantar

iii

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah kami panjatkan kehadirat Allah SWT, yang dengan rahmat

dan karunia-Nya, kami dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir dengan judul

“Perencanaan Underpass Simpang Tujuh Joglo Surakarta”, dengan baik dan lancar.

Tugas Akhir merupakan mata kuliah wajib yang harus ditempuh dalam rangka

menyelesaikan pendidikan kesarjanaan Strata I di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil

Universitas Diponegoro Semarang. Melalui Tugas Akhir ini kami banyak mempelajari

dan sekaligus memperoleh pengalaman secara langsung dalam proses perencanaan suatu

konstruksi mulai dari analisis data sampai pada perhitungan dimensi dan konstruksi. Dari

pengalaman itu, diharapkan nantinya dapat bermanfaat pada masa yang akan datang.

Dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini, penulis banyak dibantu oleh

berbagai pihak. Dengan penuh rasa hormat, pada kesempatan ini kami ingin

mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ir. Sri Sangkawati, MS. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Diponegoro.

2. Ir. Arif Hidayat, CES., MT. selaku Ketua Bidang Akademik Jurusan Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.

3. Ir. Ismiyati, MS, selaku dosen wali 2142

4. Ir. Y.I. Wicaksono, MS., selaku dosen wali 2144 dan selaku dosen

pembimbing I

5. Ir. Siti Hardiyati MT., selaku dosen pembimbing II

6. Seluruh Dosen, staf dan karyawan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Diponegoro.

7. Perpustakaan Jurusan Sipil, Perpustakaan Fakultas Teknik, Perpustakaan

Widya Puraya Universitas Diponegoro, Dinas PU Bina Marga Provinsi Jawa

Tengah, Dinas PU Bina Marga kota surakarta, DLLAJR kota surakarta,

Subdinas Drainase kota Surakarta, Dinas PSDA Kabupaten Sukoharjo.

Kata Pengantar

iv

8. Bapak Heryanto di Semarang Metro dan Bapak Candra selaku menejer Luwes

dept. store, atas bantuan dalam pencarian data dan survey.

9. Bapak, Ibu, kakak dan adik tercinta yang telah memberikan banyak dorongan,

doa, dan dana sehingga kami dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.

10. Kawan-kawan angkatan 2002, atas bantuan dalam kuliah serta semua pihak

yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Kami menyadari bahwa dalam penulisan ini masih banyak kekurangan dan jauh

dari sempurna. Oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat kami

harapkan. Demikian laporan ini kami buat, semoga dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Semarang, Juli 2008

Penulis

Daftar Isi

iv

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................................... i

KATA PENGANTAR ............................................................................................. ii

DAFTAR ISI ........................................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ viii

DAFTAR TABEL ..................................................................................................... x

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1

1.2 Maksud dan Tujuan ........................................................................ 2

1.3 Ruang lingkup ................................................................................ 2

1.4 Lokasi Perencanaan ....................................................................... 3

1.5 Sistematika Penulisan .................................................................... 4

BAB II STUDI PUSTAKA

2.1 Uraian Umum ................................................................................ 6

2.2 Aspek Lalu Lintas .......................................................................... 6

2.2.1 Klasifikasi Fungsional Jalan .............................................. 7

2.2.2 Klasifikasi Menurut Kelas Jalan ........................................ 8

2.2.3 Klasifikasi menurut Medan Jalan ....................................... 8

2.2.4 Kecepatan Rencana ............................................................ 9

2.2.5 Koefisien Kendaraan .......................................................... 9

2.2.6 Hambatan Samping (side friction) ................................... 11

2.2.7 Volume Lalu Lintas ......................................................... 12

2.2.8 Bundaran .......................................................................... 13

2.2.9 Jalur dan Lajur ................................................................. 17

2.2.10 Tipe Alinyemen ................................................................ 18

2.2.11 Alinyemen Vertikal .......................................................... 18

2.3 Aspek Tanah ................................................................................ 32

2.3.1 Aspek Tanah dengan Konstruksi Underpass ................... 32

Daftar Isi

v

2.3.2 Tebal Perkerasan Jalan ..................................................... 34

2.3.3 Aspek Tanah dengan Pondasi .......................................... 36

2.4 Aspek Hidrologi ........................................................................... 38

2.5 Aspek Konstruksi ......................................................................... 40

2.5.1 Konstruksi Underpass ...................................................... 41

2.5.2 Pemodelan Rekayasa Struktur ......................................... 41

2.5.3 Pembebanan Pada Konstruksi .......................................... 42

2.5.4 Perhitungan Beton Bertulang ........................................... 44

BAB III METODOLOGI

3.1 Uraian Umum .............................................................................. 47

3.2 Tahap Persiapan ........................................................................... 49

3.3 Tahap Identifikasi Permasalahan ................................................. 50

3.4 Tahap Studi Pustaka ..................................................................... 50

3.5 Tahap Pengumpulan Data ............................................................ 50

3.6 Tahap Analisa Dan Pengolahan Data .......................................... 51

3.7 Tahap Perhitungan Desain ........................................................... 52

BAB IV PENGUMPULAN DAN ANALISA DATA

4.1 Tinjauan umum ............................................................................ 54

4.2 Aspek lalu – lintas ........................................................................ 54

4.2.1 Data Geometri Eksisting Ruas Jalan ................................ 54

4.2.2 Volume lalu – lintas ......................................................... 55

4.2.3 Analisa pertumbuhan Lalu Lintas .................................... 56

4.3 Analisa Bundaran (roundabout) ................................................... 58

4.3.1 Geometri Bundaran .......................................................... 58

4.3.2 Analisa Kapasitas Bundaran ............................................ 59

4.3.3 Pola pergerakan kendaraan .............................................. 60

4.3.4 Analisa Kinerja Simpang ................................................. 62

4.4 Analisa Perlintasan Kereta Api .................................................... 64

4.5 Analisa Tanah .............................................................................. 65

4.5.1 Penyelidikan Lapangan .................................................... 65

4.5.2 Penyelidikan laboratorium ............................................... 66

Daftar Isi

vi

4.6 Analisa Hidrologi ......................................................................... 67

4.7 Analisa Perencanaan .................................................................... 70

4.7.1 Tipe dan Penampang melintang jalan .............................. 71

4.7.2 Alternatif Pemilihan Struktur ........................................... 71

4.7.3 Aspek Geometrik ............................................................. 74

4.7.4 Perencanaan perkerasan jalan (underpass) ...................... 78

BAB V PERENCANAAN

5.1 Perencanaan Jembatan Lalu Lintas Kendaraan ........................... 86

5.1.1 Perhitungan sandaran ....................................................... 88

5.1.2 Perhitungan Trotoar ......................................................... 91

5.1.3 Perhitungan Pelat Tepi ..................................................... 93

5.1.4 Perhitungan Pelat Lantai Kendaraan ................................ 96

5.1.5 Perhitungan Gelagar Melintang ..................................... 102

5.1.6 Perhitungan gelagar memanjang .................................... 103

5.1.7 Perhitungan shear connector .......................................... 110

5.1.8 Perhitungan sambungan ................................................. 113

5.1.9 Perhitungan Bearing / landasan ..................................... 115

5.1.10 Perhitungan pelat injak .................................................. 119

5.1.11 Abutmen jembatan kendaraan ....................................... 121

5.1.12 Perencanaan Pondasi jembatan komposit ..................... 147

5.2 Perencanaan Jembatan Perlintasan Kereta Api .......................... 156

5.2.1 Dimensi Jembatan Rangka Baja .................................... 156

5.2.2 Perencanaan Gelagar Memanjang ................................. 159

5.2.3 Perencanaan Gelagar Melintang .................................... 168

5.2.4 Perencanaan Ikatan Tumbukan ...................................... 175

5.2.5 Perencanaan Ikatan Angin ............................................. 176

5.2.6 Perencanaan Rangka Induk ............................................ 184

5.2.7 Sambungan ..................................................................... 193

5.2.8 Abutmen Jembatan Rel .................................................. 205

5.2.9 Perencanaan Pondasi Jembatan Rangka Baja ............... 236

5.2.10 Perencanaan retaining Wall (dinding penahan

tanah) ............................................................................. 244

Daftar Isi

vii

BAB VI PENUTUP

6.1 Kesimpulan ................................................................................ 261

6.2 Saran .......................................................................................... 262

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 263

LAMPIRAN

Daftar Gambar

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Lokasi simpang tujuh joglo surakarta ............................................ 3

Gambar 1.2. Layout simpang tujuh joglo surakarta ........................................... 4

Gambar 2.1. Bagian-bagian pada pendekat bagian jalinan pada bundaran ...... 13

Gambar 2.2. Alinyemen vertikal ...................................................................... 18

Gambar 2.3. Lengkung vertikal cekung s > l .................................................... 20

Gambar 2.4. Lengkung vertikal cembung s < l ................................................ 20

Gambar 2.5. Kendaraan berjalan pada turunan dengan kecepatan v ................ 22

Gambar 2.6. Pola gerakan menyiap .................................................................. 25

Gambar 2.7. Lengkung full circle ..................................................................... 28

Gambar 2.8. Lengkung spiral – spiral .............................................................. 29

Gambar 2.9. Lengkung spiral – circle – spiral .................................................. 31

Gambar 2.10. Dinding penahan tanah ................................................................ 33

Gambar 2.11. Lapis perkerasan jalan ................................................................. 37

Gambar 2.12. Permodelan struktur box culvert .................................................. 42

Gambar 2.13. Permodelan struktur abutment ..................................................... 42

Gambar 2.14. Beban hidup t ............................................................................... 43

Gambar 2.15. Beban hidup d .............................................................................. 44

Gambar 3.1. Flowchart perencanaan underpass Simpang Tujuh Joglo

Surakarta ...................................................................................... 49

Gambar 4.1. Penamaan kaki simpang ............................................................... 61

Gambar 4.2. Penampang saluran ...................................................................... 69

Gambar 4.3. Tebal lapis perkerasan ................................................................. 85

Gambar 5.1. Rencana desain jembatan lalu lintas kendaraan ........................... 87

Gambar 5.2. Konstruksi sandaran ..................................................................... 88

Gambar 5.3. Penulangan sandaran .................................................................... 91

Gambar 5.4. Denah gelagar memanjang dan melintang ................................... 93

Gambar 5.5. Pembebanan pada pelat tepi ......................................................... 94

Gambar 5.6. Penulangan pelat tepi ................................................................... 96

Gambar 5.7. Beban hidup t ............................................................................... 97

Daftar Gambar

ix

Gambar 5.8. Penempatan shear conector ....................................................... 113

Gambar 5.9. Penulangan pelat injak ............................................................... 120

Gambar 5.10. Rencana desain jembatan rel ...................................................... 156

Gambar 5.11. Rangka utama jembatan ............................................................. 156

Gambar 5.12. Detail rangka utama ................................................................... 157

Gambar 5.13. Ikatan angin atas iwf 200 x 200 x 8 x 12 ................................... 158

Gambar 5.14. Angin bawah iwf 200 x 200 x 8 x12 .......................................... 158

Gambar 5.15. Ikatan tumbukan l 50 x 50 x 5 ................................................... 158

Gambar 5.16. Pembebanan ikatan tumbukan ................................................... 175

Gambar 5.17. Bidang rangka utama ................................................................. 177

Gambar 5.18. Penyebaran beban angin ............................................................ 177

Gambar 5.19. Titik tangkap gaya angin tekan .................................................. 178

Gambar 5.20. Penyebaran beban angin pada ikatan angin atas ........................ 179

Gambar 5.21. Penyebaran beban angin pada ikatan angin bawah .................... 181

Gambar 5.22. Rencana rangka induk ................................................................ 184

Gambar 5.23. Sambungan irisan i pada plat buhul ........................................... 194

Gambar 5.24. Sambungan irisan ii pada gelagar memanjang dan melintang ... 198

Gambar 5.25. Sambungan pada gelagar dan pelat buhul .................................. 202

Daftar Tabel

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Klasifikasi Jalan Menurut Kelasnya .............................................. 8

Tabel 2.2. Klasifikasi Jalan Menurut Kemiringannya .................................... 8

Tabel 2.3. Kecepatan Rencana Berdasarkan Klasifikasi Fungsi Dan Medan . 9

Tabel 2.4. Koefisien EMP Kendaraan ............................................................ 9

Tabel 2.5. Koefisien Kendaraan Untuk Persimpangan ................................. 10

Tabel 2.6. Kelas Hambatan Samping ............................................................ 11

Tabel 2.7. Faktor Penyesuaian Ukuran Kota (FCS) ....................................... 14

Tabel 2.8. Faktor Penyesuaian Tipe Lingkungan Jalan, Hambatan Samping,

dan Kendaraan Tak Bermotor (FRSU) ........................................... 14

Tabel 2.9. Penentuan Lebar Jalur dan Bahu Jalan ........................................ 17

Tabel 2.10. Lebar Lajur Jalan Ideal ................................................................ 17

Tabel 2.11. Pembagian Tipe Alinyemen ......................................................... 18

Tabel 2.12. Koefisien Gesek Pengereman ...................................................... 22

Tabel 2.13. Jarak Pandang Henti Minimum ................................................... 23

Tabel 2.14. Jarak Pandang Menyiap ............................................................... 26

Tabel 2.15. Kelandaian Maksimum ................................................................ 26

Tabel 2.16. Panjang Kritis Pada Kelandaian .................................................. 27

Tabel 2.17. Koefisien Pengaliran (Α) ............................................................. 39

Tabel 2.18. Koefisien Penyebaran Hujan ....................................................... 39

Tabel 2.19. Pertimbangan Pemilihanan Struktur Underpass .......................... 40

Tabel 4.1. Kondisi dan Ukuran Geometrik Jalan Kaki Simpang .................. 55

Tabel 4.2. Volume Lalu – Lintas Ruas Jalan Tiap Kaki Simpang Pada

Jam Puncak (Peak) ....................................................................... 55

Tabel 4.3. Volume Lalu – Lintas Ruas Jalan Tiap Kaki Simpang Pada

Jam Tidak Sibuk (Off Peak) ......................................................... 56

Tabel 4.4. Perhitungan Angka Pertumbuhan Lalu Lintas (I) ........................ 57

Tabel 4.5. Volume Lalu – Lintas Ruas Jalan Tiap Kaki Simpang Tahun

2009 ............................................................................................. 57

Daftar Tabel

xi

Tabel 4.6. Volume Lalu – Lintas Ruas Jalan Tiap Kaki Simpang Tahun

2032 ............................................................................................. 58

Tabel 4.7. Rentang Variasi Data Empiris Untuk Variabel Masukan ............ 58

Tabel 4.8. Geometri Eksisting Bundaran ...................................................... 59

Tabel 4.9. Rasio Kendaraan Tak Bermotor .................................................. 60

Tabel 4.10. Perhitungan Kapasitas .................................................................. 60

Tabel 4.11. Matriks Asal Tujuan Total Kendaraan (Tanpa Sepeda Motor) ... 62

Tabel 4.12. Perhitungan Derajat Kejenuhan ................................................... 63

Tabel 4.13. Derajat Kejenuhan Sebelum dan Sesudah Ada Underpass ......... 63

Tabel 4.14. Perhitungan Tundaan ................................................................... 64

Tabel 4.15. Penutupan Pintu Kereta Api dan Panjang Antrian ....................... 64

Tabel 4.16. Kedalaman Muka Air Tanah ........................................................ 65

Tabel 4.17. Kompilasi Data Curah Hujan Surakarta ...................................... 67

Tabel 4.18. Curah Hujan Maksimum Surakarta ............................................. 67

Tabel 4.19. Curah Hujan 5 Tahun ................................................................... 68

Tabel 4.20. Tipe dan Lebar Jalan .................................................................... 71

Tabel 4.21. Alternatif Pemilihan Bangunan Atas ........................................... 71

Tabel 4.22. Alternatif Pemilihan Bangunan Bawah ....................................... 73

Tabel 4.23. Alternatif Pemilihan Jenis Pondasi .............................................. 73

Tabel 4.24. Pertumbuhan Lalu Lintas ............................................................. 78

Tabel 4.25. LHR Mangunsarkoro dan Sumpah Pemuda 2007 ....................... 79

Tabel 4.26. LHR Mangunsarkoro dan Sumpah Pemuda 2009 ....................... 80

Tabel 4.27. LHR Mangunsarkoro dan Sumpah Pemuda 2032 ....................... 81

Tabel 4.28. Nilai Indeks Permukaan Pada Akhir Umur Rencana (IP) ........... 82

Tabel 4.29. Nilai Indeks Permukaan Pada Awal Umur Rencana (IP0) ........... 82

Tabel 4.30. Koefisien Kekuatan Relatif .......................................................... 83

Tabel 4.31. Batas Minimum Tebal Perkerasan Lapis Permukaan .................. 84

Tabel 4.32. Batas Minimum Tebal Perkerasan Lapis Pondasi Atas ............... 84

Tabel 5.1. Kondisi dan Ukuran Geometrik Jalan Kaki Simpang ................ 118

Tabel 5.2. Propertis Elastomer .................................................................... 118

Tabel 5.3. Beban Yang Bekerja Pada Abutmen ......................................... 128

Tabel 5.4. Kombinasi Pembebanan Pada Abutmen .................................... 128

Daftar Tabel

xii

Tabel 5.5. Beban Yang Bekerja Pada Gelagar Memanjang Jembatan

Rangka Baja ............................................................................... 165

Tabel 5.6. Kombinasi Beban Pada Gelagar Memanjang Jembatan

Rangka Baja ............................................................................... 165

Tabel 5.7. Gaya Dalam Akibat Beban Pada Gelagar Melintang

Jembatan Rangka Baja ............................................................... 172

Tabel 5.8. Kombinasi Beban Pada Gelagar Melintang Jembatan

Rangka Baja ............................................................................... 172

Tabel 5.9. Gaya Dalam Ikatan Angin Atas Jembatan Rangka .................... 180

Tabel 5.10. Gaya Dalam Ikatan Angin Bawah Jembatan Rangka ................ 182

Tabel 5.11. Beban Mati Rangka Induk Pada Jembatan Rangka Baja ........... 186

Tabel 5.12. Analisa Gaya Batang Rangka Induk .......................................... 190

Tabel 5.13. Perhitungan Jumlah Baut Sambungan Rangka Induk ................ 194

Tabel 5.14. Jumlah Baut Pada Ikatan Angin Atas ........................................ 203

Tabel 5.15. Jumlah Baut Pada Ikatan Angin Atas ........................................ 204

Tabel 5.16. Beban Sendiri Abutmen Jembatan Rangka ............................... 207

 

  

Lampiran:

Administrasi dan surat menyurat

Lampiran perhitungan

Data lalu - lintas

Data drainase dan curah hujan

Data tanah

gambar