SCAFFOLD SYSTEM(MSS)

SKRIPSI

ANALISIS STRUKTUR JEMBATAN BOX GIRDER

DENGAN METODE KONSTRUKSI INCREMENTAL

LAUNCHING METHOD(ILM) DAN MOVABLE

SCAFFOLD SYSTEM(MSS)

FIDEL SAPUTRA

NPM: 2014410185

PEMBIMBING : ALTHO SAGARA, S.T., M.T.

UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL (Terakreditasi Berdasarkan SK BAN-PT No. 227/SK/BAN-PT/Ak-XVI/S/XI/2013)

BANDUNG

JUNI 2018

i

ANALISIS STRUKTUR JEMBATAN BOX GIRDER DENGAN

METODE KONSTRUKSI INCREMENTAL LAUNCHING

METHOD(ILM) DAN MOVABBLE SCAFFOLDING

SYSTEM(MSS)

Fidel Saputra

NPM: 2014410185

Pembimbing: Altho Sagara, S.T., M.T.

UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

(Terakreditasi Berdasarkan SK BAN-PT No. 227/SK/BAN-PT/Ak-

XVI/S/XI/2013)

BANDUNG

JUNI 2018

ABSTRAK Pemilihan metode konstruksi jembatan bentang menerus merupakan hal yang penting dalam

proses desain jembatan, metode Incremental Launching dan Movabble Scaffolding sering kali

menjadi alternatif yang diajukan oleh konsultan perencana dalam melakukan desain jembatan

bentang menerus. Pada studi kasus ini akan dilakukan analisis jumlah strands yang dibutuhkan

untuk kedua metode tersebut yaitu Incremental Launching Method(ILM) dan Movabble Scaffold

System(MSS).Perbedaan strands kedua metode didapat dengan membandingkan jumlah strands

yang dipakai selama masa konstruksi dan masa layan dengan memperhatikan batas tegangan serat

atas dan serat bawah struktur atas jembatan. Jumlah strands yang dipakai pada kedua model

struktur tersebut harus memenuhi syarat tegangan izin tarik maupun tekan beton pada masing-

masing metode. Panjang jembatan kedua metode adalah sama yaitu sebesar 150 meter dan mutu

beton yang digunakan adalah sama yaitu 40 MPa. Didapatkan hasil analisis bahwa jumlah strands

yang dipasang pada metode ILM yaitu sebanyak 1248 strands sedangkan pada metode MSS yaitu

sebanyak 1056 strands. Pada metode ILM jumlah strands yang diperlukan lebih banyak 15,38%

dibandingkan dengan metode MSS.

Kata kunci: strands,metode konstruksi,mss,ilm,mutu beton

iii

THE STRUCTURAL ANALYSIS OF BOX GIRDER BRIDGE

BY USING INCREMENTAL LAUNCHING METHOD (ILM)

AND MOVABBLE SCAFFOLDING SYSTEM (MSS) Fidel Saputra

NPM: 2014410185

Advisor: Altho.Sagara,S.T,M.T

PARAHYANGAN CATHOLIC UNIVERSITY

DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING (Accreditated by SK BAN-PT No. 227/SK/BAN-PT/Ak-XVI/S/XI/2013)

BANDUNG

JUNE 2018

ABSTRACT The selection of bridge construction methods is the most important thing in the process of bridge

desain. Incremental Launching and Movabble Scaffolding method often considered by consultant

in doing the design of bridge. In this study we will be conducting an analysis of the number of

strands required for both methods, Incremental Launching Method (ILM) and Movabble Scaffold

System (MSS). The difference between two method can be analyzed by comparing the number of

strands used during the period of construction and service time and by paying attention to the

upper section and bottom section of strands. The number of strands used in both structural models

must be smaller than the specified limit. The length of the bridge of both methods is the same that

is equal to 150 meters and the quality of concrete used is 40 MPa for both method. The result of

analysis shows that the number of strands on the ILM method is 1248 strands while in the MSS

method that is 1056 strands. In the ILM method the number of strands required is 15.38% more

than the MSS method.

Keywords: strands, construction method, mss, ilm, concrete

v

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas

rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis pada menyelesaikan skripsi yang

box girder dengan metode konstruksi Incremental

Launching Method(ILM) dan Movabble Scaffolding System

disusun sebagai salah satu syarat kelulusan Sarjana Teknik Sipil di Jurusan

Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung.

Dalam proses penyusunan skripsi ini, banyak halangan yang ditemui oleh

penulis, namun berkat bimbingan, saran, kritik, dan dorongan dari berbagai pihak,

skripsi ini dapat diselesaikan. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih

yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu, yaitu :

1. Bapak Altho Sagara, S.T., M.T. selaku pembimbing yang telah banyak

memberikan pengarahan,masukan yang sangat membantu dalam

penyusunan skripsi ini sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi tepat

pada waktunya.

2. Ibu Dr.-Ing Dina Rubiana Widarda sebagai Koordinator KBI Teknik

Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Katolik

Parahyangan Bandung.

3. Seluruh dosen di lingkungan Jurusan Teknik Sipil UNPAR, atas

pendidikan dan pengarahan yang diberikan selama masa perkuliahan

vii

DAFTAR ISI

ABSTRAK ............................................................................................................... iABSTRACT ........................................................................................................... iiiPRAKATA .............................................................................................................. vDAFTAR ISI ......................................................................................................... viiDAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN .............................................................. ixDAFTAR GAMBAR .............................................................................................. xDAFTAR TABEL ................................................................................................. xv

PENDAHULUAN ................................................................................... 1-1BAB 1Latar Belakang .............................................................................................. 1-11.1Inti Permasalahan .......................................................................................... 1-21.2Tujuan Penelitian .......................................................................................... 1-21.3Ruang Lingkup Pembahasan ......................................................................... 1-31.4Metode Penelitian ......................................................................................... 1-41.5

STUDI PUSTAKA .................................................................................. 2-1BAB 2Jembatan Box Girder .................................................................................... 2-12.1Bagian-Bagian Jembatan .............................................................................. 2-22.2Metode Konstruksi Jembatan ........................................................................ 2-52.3Metode Incremental Launching .................................................................... 2-72.4Metode Movabble Scaffolding System ......................................................... 2-82.5Standar Pembebanan pada Jembatan ............................................................ 2-92.62.6.1 Faktor Beban dan Kombinasi Pembebanan ......................................... 2-92.6.2 Beban Mati (Dead Load) ................................................................... 2-112.6.3 Beban Mati Tambahan ....................................................................... 2-122.6.4 Beban Lalu Lintas .............................................................................. 2-122.6.5 Beban ................................................................................ 2-142.6.6 Beban Truk ......................................................................................... 2-172.6.7 Faktor Beban Dinamis (FBD) ............................................................ 2-182.6.8 Kombinasi Pembebanan ..................................................................... 2-19Struktur Beton Prategang ............................................................................ 2-222.7

STUDI KASUS DAN PEMODELAN .................................................... 3-1BAB 3Deskripsi Umum Jembatan ........................................................................... 3-13.1Dimensi Box Girder ...................................................................................... 3-23.2Spesifikasi Material ...................................................................................... 3-33.3

viii

viii

3.3.1 Struktur Beton Prategang ..................................................................... 3-33.3.2 Baja Tendon (Prategang) ...................................................................... 3-5Tahap-Tahap Konstruksi ............................................................................... 3-73.43.4.1 Tahap Konstruksi Metode MSS(Construction Stage) .......................... 3-73.4.2 Tahap Konstruksi Metode ILM(Construction Stage ILM) ................... 3-9Pembebanan ................................................................................................. 3-133.53.5.1 Berat Sendiri ....................................................................................... 3-133.5.2 Beban Mati Tambahan ....................................................................... 3-133.5.3 Beban Hidup ....................................................................................... 3-15Pengaturan Layout Tendon ......................................................................... 3-173.6Batas Tegangan ........................................................................................... 3-203.7

ANALISIS DAN PEMBAHASAN ......................................................... 4-1BAB 4Analisis Masa Konstruksi .............................................................................. 4-14.14.1.1 Diagram Momen akibat berat sendiri ................................................... 4-14.1.2 Diagram Momen akibat gaya Summation ............................................ 4-64.1.3 Diagram tegangan serat atas akibat Summation ................................. 4-114.1.4 Diagram tegangan serat bawah akibat Summation ............................. 4-164.1.5 Tegangan pada masa konstruksi ......................................................... 4-21Analisis Masa Layan ................................................................................... 4-234.24.2.1 Diagram Momen Akibat Masa Layan ................................................ 4-234.2.2 Tegangan akibat Masa Layan ............................................................. 4-244.2.3 Diagram tegangan serat bawah akibat Masa Layan ........................... 4-254.2.4 Tegangan pada Masa Layan ............................................................... 4-264.2.5 Analisis Jumlah Strands pada Tendon ................................................ 4-27Analisis Lendutan yang terjadi di setiap Construction Stage ..................... 4-354.34.3.1 Analisis Lendutan Metode ILM ........................................................ 4-354.3.2 Analisis Lendutan Metode MSS ......................................................... 4-40Pengecekan Geser Box Girder .................................................................... 4-424.4

KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 5-1BAB 5Kesimpulan .................................................................................................... 5-15.1Saran .............................................................................................................. 5-25.2

DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN

ix

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN Ac = Luas penampang box girder

e = eksentrisitas

Ec = modulus elastisitas beton

fc = kuat tekan beton pada umur 28 hari

fci = kuat tekan beton pada umur tertentu

fpu = kuat tarik strands

fpy = kuat leleh strands

I = inersia penampang

Ybot = jarak titik berat terhadap serat bawah

Ytop = jarak titik berat terhadap serat atas

Zbot = tahanan momen serat bawah

Ztop = tahanan momen serat atas

bot = tegangan serat bawah

top = tegangan serat atas

= massa jenis

BGT = Beban Garis Terpusat

BTR = Beban Terbagi Rata

CS = tahap konstruksi (construction stage)

LL = beban hidup

SIDL = beban mati tambahan

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Tampak 3d Jembatan .................................................................... 1-3

Gambar 1.2 Penampang Box Girder ................................................................. 1-4

Gambar 2.1 Single Cell and Multi Cell ............................................................ 2-2

Gambar 2.2 Struktur Atas dan Bawah Jembatan .............................................. 2-4

Gambar 2.3 Metode Incremental Launching(http://en.vsl.cz/incremental-

launching-method/) ....................................................................... 2-8

Gambar 2.4 Movable Scaffolding System ........................................................ 2-9

Gambar 2.5 BTR vs Panjang Beban yang dibebani........................................ 2-14

Gambar 2.6 Beban Lajur "D" ......................................................................... 2-16

Gambar 2.7 Susunan Pembebanan D .............................................................. 2-16

Gambar 2.8 .................................................. 2-17

Gambar 2.9 ......... 2-19

Gambar 2.10 Ilustrasi tegangan yang terjadi pada beton

prategang(www.slideshare.net/SariBaitiSyamsul/2-

Pci-girder) ................................................................................... 2-22

Gambar 2.11 Ilustrasi Beton Pre-Tension(www.ilmutekniksipilindonesia.

com) ............................................................................................ 2-23

Gambar 2.12 Ilustrasi Beton Post-Tension(www.ilmutekniksipilindonesia

.com) ........................................................................................... 2-23

Gambar 2.13 Prategang kosentris dan eksentris ............................................... 2-24

Gambar 2.14 Ilustrasi kehilangan tegangan ...................................................... 2-25

Gambar 3.1 Permodelan jembatan pada Midas Civil Metode MSS ................. 3-1

Gambar 3.2 Pemodelan Jembatan Pada Midas Civil Metode ILM .................. 3-1

Gambar 3.3 Desain Penampang Box Girder ..................................................... 3-2

Gambar 3.4 Construction Stage 1 ..................................................................... 3-8




Gambar 3.8 Construction Stage 1 ................................................................... 3-10

Gambar 3.9 Construction Stage 2 ................................................................... 3-10

xi

Gambar 3.10 Construction Stage 3................................................................... 3-11







Gambar 3.17 Pembebanan Beton Aspal ........................................................... 3-14

Gambar 3.18 Desain Penampang Barrier ......................................................... 3-14

Gambar 3.19 Pembebanan Barrier metode ILM .............................................. 3-15

Gambar 3.20 Pembebanan BTR 1 .................................................................... 3-16

Gambar 3.21 Pembebanan BTR 2 .................................................................... 3-16

Gambar 3.22 Pembebanan BGT 1 .................................................................... 3-17

Gambar 3.23 Pembebanan BGT 2 .................................................................... 3-17

Gambar 3.24 Desain tendon primary ILM ....................................................... 3-18

Gambar 3.25 Desain tendon secondary ILM .................................................... 3-18

Gambar 3.26 Layout tendon prategang pada midas civil tampak 3d

metode ILM ................................................................................ 3-18

Gambar 3.27 Layout tendon prategnag pada midas civil tampak atas

metode ILM ................................................................................ 3-19

Gambar 3.28 Layout tendon prategang metode MSS ...................................... 3-19

Gambar 3.29 Layout tendon prategang tampak 3d Midas Civil metode

MSS ............................................................................................ 3-19

Gambar 3.30 Layout tendon tampak atas Midas Civil metode MSS ............... 3-20

Gambar 4.1 Diagram momen akibat Dead Load CS1 ..................................... 4-1

Gambar 4.2 Diagram momen akibat Dead Load CS2 ...................................... 4-2







xii





`Gambar 4.13 Diagram momen akibat Dead Load CS4 ...................................... 4-5

Gambar 4.14 Diagram momen akibat Summation CS1 ..................................... 4-6


Gambar 4.16 Diagram momen akibat Summation CS3 ...................................... 4-7








Gambar 4.24 Diagram momen akibat Summation CS2 ................................... 4-10

Gambar 4.25 Diagram momen akibat Summation CS3 .................................... 4-10

Gambar 4.26 Diagram momen akibat Summation CS4 ................................... 4-10

Gambar 4.27 Diagram tengangan serat atas CS1 ............................................. 4-11

Gambar 4.28 Diagram tegangan serat atas CS2 ............................................... 4-12



Gambar 4.31 Diagram Tegangan serat atas CS5 .............................................. 4-14









Gambar 4.40 Diagram tegangan serat bawah CS1 ........................................... 4-17

xiii













Gambar 4.53 Diagram Momen akibat Masa Layan metode ILM .................... 4-23

Gambar 4.54 Diagram Momen akibat Masa Layan metode MSS ................... 4-24

Gambar 4.55 Diagram tegangan serat atas akibat Masa Layan(ILM) ............. 4-25

Gambar 4.56 Diagram tegangan serat atas akibat masa layan (MSS).............. 4-25

Gambar 4.57 Diagram tegangan serat bawah akibat masa layan ..................... 4-25

Gambar 4.58 Diagram tegangan serat bawah masa layan (MSS) .................... 4-26

Gambar 4.59 Construction Stage 1 ILM .......................................................... 4-29

Gambar 4.60 Construction Stage 2 ILM .......................................................... 4-30

Gambar 4.61 Construction Stage 3 Metode ILM ............................................. 4-30







Gambar 4.68 Construction Stage 1 Metode MSS ............................................ 4-33




Gambar 4.72 Lendutan CS1 ............................................................................. 4-35

xiv

Gambar 4.73 Lendutan CS2.............................................................................. 4-36






Gambar 4.79 Lendutan Masa Layan metode ILM ............................................ 4-39




Gambar 4.83 Lendutan Masa Layan metode MSS ........................................... 4-42

xv

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kombinasi Beban Dan Faktor Beban .............................................. 2-11

Tabel 2.2 Berat Isi untuk beban mati .............................................................. 2-12

Tabel 2.3 Jumlah lalu lintas rencana ............................................................... 2-13

Tabel 2.4 Faktor Beban akibat berat sendiri.................................................... 2-20

Tabel 2.5 Faktor beban akibat beban mati tambahan ...................................... 2-20

Tabel 2.6 Faktor beban akibat beban pelaksanaan .......................................... 2-21

Tabel 2.7 Faktor beban akibat beban lajur "D" ............................................... 2-21

Tabel 2.8 Faktor Beban akibat beban Truk "T" .............................................. 2-21

Tabel 2.9 Faktor beban akibat susut dan rangkak ........................................... 2-21

Tabel 2.10 Faktor beban akibat prategang ........................................................ 2-21

Tabel 3.1 Nilai Konstanta Beton ....................................................................... 3-3

Tabel 3.2 Karakteristik material yang dipengaruhi waktu ................................ 3-4

Tabel 3.3 Spesifikasi material beton prategang................................................. 3-5

Tabel 3.4 Dimensi Strand (www.vsl.com) ........................................................ 3-6

Tabel 3.5 Diameter duct strands ........................................................................ 3-6

Tabel 3.6 Spesifikasi kabel baja prategang ....................................................... 3-7

Tabel 4.1 Tegangan maksimum dan minimum Metode MSS ......................... 4-21

Tabel 4.2 Tabel tegangan maksimum dan minimum Metode ILM ................. 4-22

Tabel 4.3 Tegangan izin pada saat Layan ....................................................... 4-24

Tabel 4.4 Tegangan Masa Layan .................................................................... 4-26

Tabel 4.5 Jumlah Strands Per Construction Stage metode MSS ..................... 4-27

Tabel 4.6 Jumlah strands metode ILM ............................................................ 4-28

1-1

BAB 1

PENDAHULUAN

Latar Belakang 1.1

Jembatan dapat dikatakan sebagai salah satu peralatan tertua di dalam peradaban

manusia. Pada zaman dahulu, jembatan mula-mula dibuat dengan menggunakan

balok kayu yang besar dan kuat untuk menyeberangi sungai-sungai kecil.

Indonesia sebagai negara tropis yang terdiri dari berbagai pulau besar dan kecil

serta memiliki banyak sungai memerlukan jembatan untuk penghubung antara

wilayah yang terpisahkan oleh sungai dan laut. Jembatan sebagai prasarana

transportasi mempunyai manfaat yang dominan bagi pergerakan lalu lintas.

Jembatan adalah istilah umum untuk konstruksi yang dibangun sebagai jalur

transportasi yang melintasi sungai, danau, rawa, jurang maupun rintangan lainnya.

Pada dasarnya pembangunan jembatan tidak hanya 2 bertujuan untuk alat

penghubung saja, tetapi juga mempunyai tujuan dan fungsi luas.

Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi

pembangunan jembatan semakin berkembang. Mulai dari metode-metode yang

digunakan, alat-alat yang digunakan, serta kemampuan manusia yang semakin

lama semakin meningkat. Metode yang digunakan dalam pembangunan jembatan

bentang panjang antara lain adalah Incremental Launching Method & Movable

Scaffolding System. Metode Incremental Launching Method sangat efektif dalam

membangun jembatan dengan panjang 150m dan panjang tiap bentang antara 30-

60m (Vsl Internation Ltd 1977). ILM pertama kali ditemukan oleh Prof Dr. Ing. F.

Leonhardt dan partnernya Willi Baur sejak tahun 1967. Dengan menggunakan

metode ILM akan sangat membantu dalam proses konstruksi jembatan karena

dengan menggunakan metode ini tidak menganggu area di bawah jembatan

(dengan tidak digunakannya perancah). Dan juga kebutuhan lahan di belakang

jembatan relative minim karena lokasi fabrikasi segment tidak berpindah tempat.

Metode ini sangat efektif dilakukan di tebing yang tinggi, serta jembatan yang

memiliki pilar yang tinggi.

1-2

Movable Scaffolding System (MSS) pertama kali di design oleh the

Norwegian Company (STRUKTURAS) sejak tahun 1973. Metode ini dapat

membangun jembatan dengan panjang tiap bentang sampai dengan 70m. MSS

adalah metode yang digunakan pada pelaksanaan Cast In Situ dimana pengecoran

dilakukan dilokasi setelah selesainya bekisiting. Prinsipnya adalah dengan

memindahkan scaffolding dengan cara digeser ke segmen berikutnya setelah

beton mengeras.

Pemilihan metode konstruksi jembatan bentang menerus merupakan hal

yang penting dalam proses desain jembatan, kedua metode diatas(ILM dan MSS)

sering kali menjadi alternatif yang diajukan oleh konsultan perencana dalam

melakukan desain jembatan bentang menerus. Jumlah kebutuhan material(dalam

hal ini strand), waktu konstruksi menjadi hal penting untuk ditinjau pada kedua

alternatif metode konstruksi ini. Dengan menggunakan mutu beton dan dimensi

box girder yang sama pada kedua metode ini akan berpengaruh pada jumlah

strands pada tendon di jembatan.

Inti Permasalahan 1.2

Analisis jembatan box girder dengan menggunakan metode Incremental

Launching Method (ILM) dan Movable Scaffolding System (MSS) akan

menghasilkan tegangan yang berbeda pada serat bawah dan serat atas. Serta

momen positif dan negative yang terjadi akan mempengaruhi berapa banyak

strands yang dibutuhkan dalam pembangunan jembatan.

Tujuan Penelitian 1.3

Adapun Tujuan penelitian yang dilakukan sebagai berikut:

1. Melakukan permodelan dan analisis struktur jembatan dengan 2 metode

yaitu ILM dan MSS

2. Melakukan analisis tegangan pada setiap segmen jembatan

3. Membandingkan jumlah strands yang dihasilkan dengan menggunakan

2 metode yang ILM dan MSS

1-3

4. Membandingkan tegangan kritis yang terjadi di masing2 model

jembatan (masa konstruksi dan masa layan)

5. Menghitung efisiensi pengurangan jumlah strands yang dapat dilakukan

Ruang Lingkup Pembahasan 1.4

Ruang lingkup pembahasan skripsi ini adalah sebagai berikut:

1. Jembatan yang dianalisis adalah jembatan box girder prategang

2. Analisis dilakukan pada saat tahap konstruksi dan masa layan.

3. Mutu beton yang digunakan dalam analisis kedua metode adalah sama

yaitu 40 MPa.

4. Spesifikasi dimensi jembatan yaitu

a) Panjang 1 segmen : 50m

b) Lebar Jembatan : 12,5m (dua lajur dua arah)

c) Panjang jembatan : 150m

d) Jumlah segmen : 3

e) Jumlah Pilar : 3

Gambar 1.1 Tampak 3d Jembatan

1-4

Gambar 1.2 Penampang Box Girder

5. Jembatan diasumsikan menggunakan perletakan sendi dan rol

6. Desain hanya dilakukan pada box girder prategang

7. Pembebanan jembatan mengikuti SNI-1725-2016, dan perencanaan struktur

beton untuk jembatan mengikuti RSNI-T-012-200X

8. Pengecoran beton dilakukan di tempat (In Situ)

9.Jenis tendon yang digunakan pada beton prategang adalah tendon

0,5inch(12,7mm) dengan kekuatan Tarik 1860 MPa

Metode Penelitian 1.5

Pada penelitian ini , metode yang akan digunakan yaitu :

1. Studi Literatur

Studi literature adalah studi adalah cara untuk menyelesaikan persoalan

dengan berbagai sumber-sumber. Sumber-sumber yang digunakan

diperoleh dari buku, jurnal, artikel dan tulisan-tulisan yang dibuat

sebelumnya. Sumber-sumber tulisan yang dipakai dalam penelitian ini d

ilampirkan pada daftar pustaka.

2. Studi Analisis

Permodelan dan Analisis jembatan pada skripsi ini menggunakan program

Midas Civil

Documents

SCAFFOLD SYSTEM(MSS)