perancangan prototipe jembatan kayu balsa …

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

i

PERANCANGAN PROTOTIPE JEMBATAN KAYU BALSA

BENTANG 1 METER

TUGAS AKHIR

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md.)

pada Program Studi Diploma III Teknik Sipil

Sekolah Vokasi Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

DEVI MARIA SIMANJUNTAK

NIM. I8517009

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL

SEKOLAH VOKASI

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2020


ii

DESIGN OF 1 METERS BALSA WOOD BRIDGE PROTOTYPE

FINAL PROJECT

Written to fulfill a requirement to obtain Ahli Madya (A.Md.) in a Diploma Study

Program of Civil Engineering Department of Vocational School

of Sebelas Maret University, Surakarta

by :


NIM. I8517009

CIVIL ENGINEERING UNDERGRADUATE STUDY PROGRAM

CIVIL ENGINEERING DEPARTMENT OF VOCATIONAL SCHOLL

SEBELAS MARET UNIVERSITY

SURAKARTA

2020


v

MOTTO

“Tuhan memberikan kita hadiah kehidupan, terserah kita untuk memberi diri kita

hadiah hidup yang baik”

(Voltaire)

“Ku tak peduli kalaupun harus mati ketika meraih mimpiku, ku tak akan

menyesalinya”

(Monkey D Luty, dalam film One Piece)

“Not all of us can do great things. But we can do small things with great love.“

(Mother Teresa)

PERSEMBAHAN

Tugas Akhir ini dipersembahkan untuk :

1. Tuhan Yesus yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya.

2. Bapak Aden Simanjuntak dan Mama Tiar Sinurat yang selalu memberikan

dukungan dalam menapaki setiap langkah hidup.

3. Abang Walfrid Simanjuntak, Hendrisman Simanjuntak, dan Ignasius

Simanjuntak saudara kandung tercinta.

4. Bapak dan ibu dosen yang selalu memberikan bimbingan dalam pengerjaan

Tugas Akhir ini.

5. Teman-teman D3 Teknik sipil pada umumnya dan D3 Teknik Sipil Gedung

2017 pada khususnya.


vi

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah

melimpahkan berkat dan karunia-Nya, sehingga Tugas Akhir “PERANCANGAN

PROTOTIPE JEMBATAN KAYU BALSA BENTANG 1 METER” dapat

diselesaikan dengan baik.

Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk meraih

gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma Tiga Teknik Sipil Universitas

Sebelas Maret Surakarta. Dengan adanya Tugas Akhir ini diharapkan dapat

menambah pengetahuan dan pengalaman mengenai perencanaan jembatan bagi

penulis maupun pembaca.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang

telah membantu penyusunan dan pengerjaan Tugas Akhir ini. Secara khusus

penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Dekan dan Pembantu Dekan 1 Sekolah Vokasi Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

2. Slamet Jauhari Legowo, ST , MT, selaku Kepala Program DIII Teknik

Sipil Sekolah Vokasi Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Widi Hartono, ST , MT, selaku pembina Prodi DIII Teknik Sipil Sekolah

Vokasi Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Semar Solid.

4. Ir. Sunarmasto, MT,. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir.

5. Ir.Antonius Mediyanto, MT, Selaku Dosen Pembimbing Akademik.

6. Dr. Dewi Handayani, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing Semar Solid

7. Kedua orangtua, Bapak Aden Simanjuntak dan Ibu Tiar Serafia Sinurat.

8. Saudara kandung tercinta, Walfrid Simanjuntak, Hendrisman

Simanjuntak, dan Ignasius Simanjuntak.

9. Rekan–rekan DIII Teknik Sipil Gedung 2017

10. Rekan–rekan DIII Teknik Sipil 2017

11. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.


vii

Dalam Penyusunan Tugas Akhir ini penulis menyadari masih terdapat kekurangan

dan jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu, kritik dan saran yang membawa

kearah perbaikan dan bersifat sangat penyusun harapkan.

Akhir kata semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun

khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Mei 2020

Penyusun



viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................ iii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ......................................................................... v

PRAKATA ........................................................................................................... vi

DAFTAR ISI ....................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. x

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xi

BAB 1. PENDAHULUAN

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

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................... 2

1.3 Tujuan ............................................................................................................ 2

BAB 2. STUDI PUSTAKA

2.1 Dasar Teori Perancangan ................................................................................ 3

2.2 Tipe Jembatan Rangka Batang ....................................................................... 3

2.3 Kelebihan dan Kekurangan Struktur Rangka ................................................. 6

2.4 Konsep dan Beberapa Aspek Dasar Perencanaan Jembatan ......................... 7

2.5 Material Kayu Balsa ....................................................................................... 8

2.5.1 Perlemahan .................................................................................................... 9

2.5.2 Batang Tekan ................................................................................................. 9

2.5.3 Perencanaan Gelagar Jembatan ................................................................... 10

2.5.4. Perencanaan Rangka Batang Jembatan ....................................................... 18

2.5.5. Perencanaan Rangka Batang Jembatan ........................................................ 26

BAB 3. PERANCANGAN

3.1 Pemilihan dan Spesifikasi Material .............................................................. 29

3.2 Desain Jembatan .......................................................................................... 30

3.2.1 Konsep Pemilihan Desain ............................................................................. 30


ix

3.3 Modelisasi Struktur ...................................................................................... 31

3.3.1 Tampak Perspektif ........................................................................................ 31

3.3.2 Tampak Depan .............................................................................................. 31

3.3.3 Tampak Samping .......................................................................................... 32

3.4 Analisa Struktur ............................................................................................ 32

3.4.1 Analisis Pembebanan .................................................................................... 32

3.4.2 Beban Kombinasi.......................................................................................... 33

3.4.3 Analisa Rangka Utama ................................................................................. 33

3.4.3.1 Pembebanan Rangka Utama ....................................................................... 33

3.4.3.2 Gaya Aksial ................................................................................................ 37

3.4.3.3 Kontrol Batang Tarik ................................................................................. 40

3.4.3.4 Kontrol Batang Tekan ................................................................................ 41

3.4.4 Lendutan ..................................................................................................... 43

3.4.5 Desain Komponen dan Sambungan ........................................................... 44

BAB 4. RENCANA ANGGARAN BIAYA ........................................................ 45

BAB 5.KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 46

5.2 Saran .................................................................................................... 46

PENUTUP ............................................................................................................. 47

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 48

LAMPIRAN


x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tipe Jembatan Rangka ................................................................ 3

Gambar 2.2 Tipe Pratt Truss ............................................................................ 4

Gambar 2.3 Tipe Waddell Truss ...................................................................... 4

Gambar 2.4 Tipe K-truss ................................................................................. 5

Gambar 2.5 Tipe Parker truss .......................................................................... 5

Gambar 2.6 Proses Perencanaan ...................................................................... 7

Gambar 2.7 Diagram Alir Perencanaan ........................................................... 8

Gambar 2.8 Bentuk Fisik Kayu Balsa ............................................................. 9

Gambar 2.9 Pemodelan Balok lentur ............................................................. 10

Gambar 2.10 Pemodelan Balok Geser ............................................................. 17

Gambar 2.11 Pemodelan Bentuk Lentur ......................................................... 18

Gambar 2.12 Pemodelan Balok Geser ............................................................. 24

Gambar 2.13 Pemodelan Batang Tarik ............................................................ 26

Gambar 2.14 Pemodelan Batang Tekan .......................................................... 27

Gambar 3.1 Konfigurasi Rangka Utama Prototipe Jembatan ....................... 30

Gambar 3.2 Konfigurasi Gelagar Prototipe Jembatan .................................. 31

Gambar 3.3 Tampak Perspektif Pemodelan Prototipe Jembatan .................. 31

Gambar 3.4 Tampak Depan Pemodelan Prototipe Jembatan ........................ 31

Gambar 3.5 Tampak Samping Pemodelan Prototipe Jembatan .................... 32

Gambar 3.6 Keterangan Penomoran Tampak Kanan Jembatan .................... 35

Gambar 3.7 Keterangan Penomoran Tampak Kiri Jembatan ........................ 35

Gambar 3.8 Keterangan Penomoran Tampak Bawah Jembatan ................... 35

Gambar 3.9 Keterangan Penomoran Tampak Atas Jembatan ....................... 36

Gambar 3.10 Sketsa Pembebanan yang Akan Direncanakan .......................... 36

Gambar 3.11 Hasil Releases Prototipe Jembatan ............................................ 37

Gambar 3.12 Keterangan Batang Tekan dan Tarik Prototipe Jembatan ......... 37

Gambar 3.13 Lendutan yang Terjadi pada Setengah Bentang ........................ 43

Gambar 3.14 Detail Sambungan A-1 .............................................................. 44


xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai Desain Acuan untuk Kayu Gergaji ............................................ 12

Tabel 2.2 Koreksi untuk Nilai Kayu Gergajian .................................................. 13

Tabel 2.3 Faktor Layanan Basah (Cm) ............................................................... 13

Tabel 2.4 Faktor Temperatur (Ct) ....................................................................... 13

Tabel 2.5 Faktor Penggunaan Rebah .................................................................. 15

Tabel 2.6 Faktor Tusukan ................................................................................... 15

Tabel 2.7 Faktor Konversi Format (Kf) .............................................................. 16

Tabel 2.8 Faktor Ketahanan ................................................................................ 16

Tabel 2.9 Faktor Efek Waktu ............................................................................. 16

Tabel 2.10 Nilai Desain Acuan untuk Kayu Gergajian ........................................ 19

Tabel 2.11 Koreksi untuk Nilai Kayu Gergajian .................................................. 20

Tabel 2.12 Faktor Layanan Basah (Cm) ............................................................... 21

Tabel 2.13 Faktor Temperatur .............................................................................. 21

Tabel 2.14 Faktor Penggunaan Rebah (Cfu) ......................................................... 22

Tabel 2.15 Faktor Tusukan .................................................................................. 23

Tabel 2.16 Faktor Konversi Format (Kf) .............................................................. 23

Tabel 2.17 Faktor Ketahanan ................................................................................ 23

Tabel 2.18 Faktor Efek Waktu ............................................................................ 24

Tabel 3.1 Berat Total Struktur Jembatan ............................................................ 34

Tabel 3.2 Gaya Aksial pada Batang Tarik .......................................................... 38

Tabel 3.3 Gaya Aksial pada Batang Tekan ........................................................ 39

Tabel 4.1 Rencana Anggaran Biaya ................................................................... 45

perancangan prototipe jembatan kayu balsa …

Documents