RPS FT12440 · Genap 2026/2027 · Topik proyek: jembatan

Capstone Desain: Perancangan Jembatan

Varian topik jembatan dari mata kuliah Capstone Desain. Tim merancang satu jembatan jalan raya bentang tunggal dari data sungai, tanah, dan lalu lintas: menetapkan elevasi dan bentang, memilih tipe bangunan atas, menghitung beban SNI 1725, merancang gelagar komposit, perletakan, kepala jembatan, dan fondasi tiang, lalu menyerahkan gambar, spesifikasi, dan RAB.

Jembatan gelagar baja komposit bentang 25 m di atas sungai (kasus berjalan). Seret untuk memutar, cubit atau gulir untuk memperbesar.

Cara kerja kelas ini

Tim proyek 4–5 orangPeran: koordinator, hidrologi dan geometri, bangunan atas, bangunan bawah dan fondasi, gambar dan biaya. Peran bergiliran saat asistensi.

Tahapan seperti konsultan perencana jembatanSurvei sungai dan tanah → kriteria → tipe jembatan → pembebanan → analisis → desain gelagar → bangunan bawah → gambar, spesifikasi, RAB → evaluasi → laporan.

Kalkulator sebagai alat periksaMuka air banjir dan gerusan, beban SNI 1725, truk bergerak, penampang komposit, geser, stud, lendutan, elastomer, tiang, lawan lendut, RAB, dan biaya siklus hidup.

Tolok ukur: produk rancanganLaporan, gambar, spesifikasi, RAB, presentasi, penilaian sejawat, dan ujian lisan.

Kasus berjalan: jembatan Krueng Seunagan (fiktif), Nagan Raya–Aceh Barat

Data	Nilai	Minggu
Sungai	Lebar dasar 15 m, talud 0,75, n = 0,035, kemiringan 0,0015, Q₅₀ = 220 m³/s, dasar +10,00	2
Jalan	Kolektor 2 lajur: lantai kendaraan 7,0 m + trotoar 2 × 1,0 m = 9,0 m	2–3
Bangunan atas terpilih	5 gelagar pelat baja komposit @ 1,85 m, bentang 25 m, pelat lantai 200 mm	4–9
Bangunan bawah	Kepala jembatan beton di atas tiang pancang D50 sedalam 18 m; perletakan elastomer	10
Gempa	S_DS = 0,933, S_D1 = 0,680 (ilustrasi, sama dengan kelas Capstone gedung) → zona gempa 4	3, 6

Capaian pembelajaran

Kode	Rumusan
CPL-3	Mampu mengambil keputusan yang tepat berdasarkan analisis informasi dan data, dengan mengkaji implikasi ekonomi, sosial, lingkungan, keselamatan, dan keberlanjutan dari suatu solusi rekayasa.
CPL-5	Mampu mengidentifikasi, merumuskan, menganalisis, dan menyelesaikan masalah rekayasa kompleks di bidang struktur, geoteknik, transportasi, sumber daya air, dan manajemen konstruksi.
CPL-6	Mampu merancang komponen, sistem, atau proses bangunan teknik sipil sesuai standar teknis yang berlaku dengan memanfaatkan metode dan perangkat lunak rekayasa modern, serta mempertimbangkan kinerja, biaya, dan kemudahan pelaksanaan.
CPL-9	Mampu berkomunikasi secara efektif secara lisan, tulisan, dan gambar teknik, serta bekerja sama dalam tim lintas disiplin dan lintas budaya.
CPMK-1	Mahasiswa mampu merumuskan permasalahan dan kriteria perancangan suatu bangunan sipil berdasarkan data lapangan, kebutuhan pengguna, dan peraturan yang berlaku.
CPMK-2	Mahasiswa mampu merancang struktur, fondasi, dan komponen bangunan sipil sesuai SNI dengan perangkat lunak rekayasa, serta menghasilkan gambar, spesifikasi teknis, dan rencana anggaran biaya.
CPMK-3	Mahasiswa mampu membandingkan alternatif rancangan berdasarkan kriteria teknis, biaya, keselamatan, dan lingkungan, lalu memilih alternatif yang paling layak.
CPMK-4	Mahasiswa mampu bekerja sama dalam tim serta mengomunikasikan hasil rancangan secara tertulis, grafis, dan lisan.

Rencana pembelajaran 16 minggu

Mg	Materi	CPMK	Penilaian	Bobot

Rencana evaluasi

Hasil proyek 49%

Partisipasi 16%

UTS 15%

UAS 20%

Unsur nilai	CPMK-1	CPMK-2	CPMK-3	CPMK-4	Total
UTS (presentasi kemajuan)	8	0	0	7	15
UAS (ujian lisan)	0	12	3	5	20
Partisipasi (asistensi)	2	8	6	0	16
Hasil proyek (team-based project)	10	20	6	13	49
Jumlah	20	40	15	25	100

Pustaka

BSN. SNI 1725:2016 Pembebanan untuk Jembatan.
BSN. SNI 2833:2016 Perencanaan Jembatan terhadap Beban Gempa.
BSN. SNI 1729:2020 Spesifikasi untuk Bangunan Gedung Baja Struktural (dipakai untuk kapasitas penampang; untuk proyek resmi gunakan standar baja jembatan yang berlaku).
BSN. SNI 2847:2019 Persyaratan Beton Struktural; SNI 8460:2017 Persyaratan Perancangan Geoteknik.
Pendukung: Dym, Little & Orwin (2014). Engineering Design: A Project-Based Introduction; Permen PUPR No. 1 Tahun 2022 (AHSP); pedoman perencanaan jembatan Direktorat Jenderal Bina Marga.

Satuan SI. Desimal memakai koma. Data sungai, tanah, dan gempa kasus berjalan adalah ilustrasi; nilai tabel standar diringkas untuk pembelajaran dan harus dicek dengan dokumen asli pada proyek nyata. Media: AutoCAD, SAP2000/MIDAS/CSiBridge, Microsoft Excel.

Minggu 1 · CPMK-1

Jembatan adalah proyek lintas disiplin

Satu jembatan menyatukan hidrologi (muka air banjir dan gerusan), geometri jalan, struktur bangunan atas, geoteknik bangunan bawah, dan pelaksanaan di atas sungai. Tim menetapkan lingkup, luaran, peran, dan rencana kerja 16 minggu.

Sub-CPMK 1.1: Mahasiswa mampu menjelaskan lingkup proyek perancangan, peran anggota tim, dan rencana kerja tim.
Penilaian: Diskusi kelas: kejelasan rencana kerja dan pembagian peran
Metode: Ceramah interaktif dan pembentukan tim proyek
Pustaka: Dym dkk. Bab 1–3
Bobot: 2%

Komponen jembatan dan penanggung jawab

Komponen	Isi rancangan	Peran
Geometri dan hidraulika	Bentang, elevasi lantai, ruang bebas, gerusan, oprit	Hidrologi dan geometri
Bangunan atas	Pelat lantai, gelagar, diafragma, penghubung geser, sandaran	Bangunan atas
Perletakan dan sambungan siar muai	Elastomer, penahan gempa, expansion joint	Bangunan atas
Bangunan bawah	Kepala jembatan, dinding sayap, pile cap, tiang	Bangunan bawah
Gambar, spesifikasi, biaya	Gambar rencana, spesifikasi, volume, RAB, metode kerja	Gambar dan biaya

Cek pemahaman

Soal 1Data pertama yang menentukan panjang bentang dan elevasi lantai jembatan adalah…

Minggu 2 · CPMK-1

Muka air banjir menentukan tinggi jembatan

Data yang dikumpulkan: penampang dan profil sungai, debit banjir rencana, material dasar, data bor dan N-SPT di kedua tepi, lalu lintas, serta peraturan. Dari debit banjir dihitung muka air banjir (MAB) dan gerusan, sehingga elevasi bawah gelagar dan kedalaman fondasi dapat ditetapkan.

Sub-CPMK 1.2: Mahasiswa mampu mengumpulkan dan mengolah data lokasi, tanah, fungsi bangunan, dan peraturan yang berlaku.
Penilaian: Tugas proyek 1: kelengkapan dan ketepatan laporan data perancangan
Metode: Team-based project: survei dan pengumpulan data
Pustaka: Pedoman hidraulika jembatan Bina Marga; SNI 8460:2017
Bobot: 4%

Konsep inti MAB, ruang bebas, dan gerusan

Q = (1/n)·A·R^2/3·S^1/2 → kedalaman banjir y ; MAB = dasar + y ; elevasi bawah gelagar ≥ MAB + ruang bebas

Lacey: d_L = 0,473(Q/f)^1/3 ; f = 1,76√d_m (d_m mm) ; kedalaman gerusan dari MAB = K·d_L

Ruang bebas di atas MAB untuk sungai yang membawa hanyutan umumnya ±1,0–1,5 m (periksa pedoman yang berlaku) · K gerusan Lacey ±1,27 (lurus) sampai 2,0 (pilar/tikungan); di kelas ini 1,5 untuk kepala jembatan di tikungan ringan · dasar pile cap dan panjang tiang harus berada di bawah elevasi gerusan

Bedah soal: elevasi jembatan Krueng Seunagan kasus berjalan

Kasus berjalan · data sungai

Penampang trapesium b = 15 m, z = 0,75, n = 0,035, S = 0,0015, Q₅₀ = 220 m³/s, dasar sungai +10,00, d_m = 0,5 mm. Ruang bebas 1,0 m. Tinggi bangunan atas: gelagar 1,198 m + haunch 0,05 + pelat 0,20 + aspal 0,05 m.

y = 4,81 m ; V = 2,46 m/s ; lebar muka air 22,2 m → MAB = +14,81
bawah gelagar ≥ +15,81 ; lantai = 15,81 + 1,198 + 0,05 + 0,20 + 0,05 = +17,31
Gerusan f = 1,245 ; d_L = 2,65 m ; 1,5 × 2,65 = 3,98 m dari MAB → elevasi gerusan +10,83, di atas dasar sungai (+10,00)

Lebar muka air banjir 22,2 m, sehingga bentang 25 m menempatkan kedua kepala jembatan di luar aliran banjir, dengan dinding sayap dan bronjong untuk melindungi tebing. Lantai jembatan +17,31 menentukan tinggi oprit dari jalan eksisting.

Bank soal soal per NIM

Tugas proyek 1

Laporan data perancangan jembatan. Ukur penampang sungai di lokasi dan 100 m hulu-hilir, kumpulkan data debit atau hujan untuk Q₅₀/Q₁₀₀, bor log dan N-SPT di kedua tepi, data lalu lintas, dan peraturan. Hitung MAB, gerusan, dan usulan bentang.

Minggu 3 · CPMK-1

Kriteria perancangan jembatan

Kriteria memuat fungsi dan kelas jembatan, lebar lantai, umur rencana, standar beban dan gempa, mutu bahan, batas lendutan, ruang bebas vertikal, serta batasan biaya, waktu pelaksanaan (musim kemarau), akses alat ke lokasi, K3 bekerja di atas air, dan dampak terhadap sungai.

Sub-CPMK 1.3: Mahasiswa mampu merumuskan permasalahan, kriteria, dan batasan perancangan.
Penilaian: Tugas proyek 2: ketepatan dokumen kriteria perancangan
Metode: Team-based project: penyusunan kriteria perancangan
Pustaka: SNI 1725:2016; SNI 2833:2016
Bobot: 6%

Konsep inti kriteria utama

Umur rencana 75 tahun (SNI 1725) ; lendutan beban hidup ≤ L/800 (≤ L/1000 bila banyak pejalan kaki)

Zona gempa (SNI 2833): S_D1 ≤ 0,15 → 1 ; ≤ 0,30 → 2 ; ≤ 0,50 → 3 ; > 0,50 → 4

Kelas jalan dan lebar lantai mengikuti fungsi jalan · faktor modifikasi respons R dan klasifikasi operasional (penting atau lainnya) menentukan gaya gempa bangunan bawah · batasan nonteknis: anggaran, jadwal (pemancangan dan ereksi di musim kemarau), akses jalan untuk angkutan gelagar

Bedah soal: kriteria jembatan kasus kasus berjalan

Kasus berjalan · kriteria perancangan

Jalan kolektor 2 lajur dengan trotoar untuk pejalan kaki sesekali, bentang 25 m, S_D1 = 0,680. Anggaran ±Rp 6,5 miliar.

Lebar 7,0 m lantai kendaraan + 2 × 1,0 m trotoar = 9,0 m; umur rencana 75 tahun
Lendutan beban hidup ≤ 25.000/800 = 31,3 mm
Gempa S_D1 = 0,680 > 0,50 → zona 4: wajib penahan gempa lateral dan panjang dudukan minimum
Mutu baja gelagar f_y 345 MPa, beton pelat f′c 30 MPa, BjTS 420; batas biaya ±Rp 28,9 juta/m² lantai (6,5 miliar/225 m²)

Kriteria ini dipakai untuk memeriksa rancangan akhir di minggu 13.

Tugas proyek 2

Dokumen kriteria perancangan jembatan. Rumusan masalah, kelas dan lebar jembatan, umur rencana, standar beban dan gempa, mutu bahan, batas lendutan dan ruang bebas, batasan biaya, waktu, K3, dan lingkungan sungai.

Minggu 4 · CPMK-3

Gelagar baja komposit, gelagar pracetak, atau dua bentang beton?

Untuk bentang 20–40 m alternatif yang lazim adalah gelagar baja komposit, gelagar beton pracetak prategang (PCI), dan gelagar beton bertulang balok-T yang memerlukan pilar di tengah sungai. Prarancangan memberi tinggi gelagar, jumlah gelagar, dan berat sendiri untuk dibandingkan.

Sub-CPMK 3.1: Mahasiswa mampu menyusun sedikitnya dua alternatif konsep rancangan.
Penilaian: Asistensi: kelayakan teknis alternatif konsep
Metode: Team-based project: asistensi kelompok
Pustaka: Pedoman tipe jembatan Bina Marga; Dym dkk. Bab 5
Bobot: 3%

Tiga alternatif: baja komposit 25 m, PCI 25 m, dan balok-T beton 2 × 12,5 m dengan pilar.

Konsep inti rasio tinggi gelagar

Gelagar baja komposit h ≈ L/20–L/25 ; PCI h ≈ L/17–L/20 ; balok-T beton h ≈ L/12–L/15

Jarak gelagar 1,5–2,5 m · makin tinggi gelagar makin tinggi oprit dan makin besar timbunan · berat bangunan atas menentukan ukuran kepala jembatan dan gaya gempa · panjang dan berat segmen menentukan kebutuhan crane dan akses jalan

Bedah soal: prarancangan gelagar baja komposit kasus berjalan

Kasus berjalan · prarancangan

Bentang 25 m, lebar 9,0 m, 5 gelagar.

jarak gelagar = (9,0 − 2 × 0,8)/4 = 1,85 m ; h ≈ 25.000/21 = 1.190 mm
Penampang awal sayap atas 300 × 20, badan 1.150 × 12, sayap bawah 400 × 28 → h_s = 1.198 mm ; A = 31.000 mm² ; 2,39 kN/m (2,68 kN/m dengan pengaku dan diafragma)

Alternatif PCI membutuhkan gelagar ±1,25–1,4 m dan crane besar; balok-T membutuhkan pilar di alur sungai yang mempersempit aliran banjir dan menambah gerusan.

Minggu 5 · CPMK-3

Memilih tipe jembatan dengan alasan

Kriteria dan bobot disepakati sebelum memberi skor: biaya, waktu pelaksanaan, akses dan ereksi, durabilitas di lingkungan pesisir, dampak terhadap sungai (pilar), dan kebutuhan perawatan.

Sub-CPMK 3.2: Mahasiswa mampu membandingkan alternatif rancangan dengan kriteria teknis, biaya, keselamatan, dan lingkungan, lalu memilih yang paling layak.
Penilaian: Tugas proyek 3: ketepatan matriks keputusan dan alasan pemilihan
Metode: Team-based project: presentasi konsep rancangan
Pustaka: Dym dkk. Bab 6
Bobot: 6%

Konsep inti skor terbobot

Skor_i = Σw_js_ij/Σw_j ; uji kepekaan dengan mengubah bobot kriteria yang paling diperdebatkan

Skor diberi dengan alasan tertulis (misalnya: "akses jalan desa hanya untuk truk 10 m, gelagar PCI 25 m sulit diangkut") · biaya siklus hidup (perawatan cat baja) dibahas lagi di minggu 13

Bedah soal: memilih tipe jembatan kasus berjalan

Kasus berjalan · matriks keputusan

Bobot: biaya 25, waktu 15, akses dan ereksi 20, durabilitas 15, dampak sungai 15, perawatan 10. Skor baja komposit 3-5-5-3-5-2; PCI 3-4-2-5-5-4; balok-T 2 bentang 4-3-4-4-1-4.

baja komposit = (75 + 75 + 100 + 45 + 75 + 20)/100 = 3,90
PCI = 3,65 ; balok-T = 3,40
Kepekaan: bobot durabilitas +10 baja 3,82 ; PCI 3,77 → pilihan tetap

Gelagar baja komposit dipilih karena segmen ringan dapat diangkut lewat jalan desa dan diereksi tanpa pilar sementara di sungai. Kelemahannya (korosi, perawatan cat) menjadi syarat spesifikasi: sistem cat untuk lingkungan pesisir dan jadwal perawatan.

Bank soal soal per NIM

Tugas proyek 3

Konsep rancangan jembatan. Sajikan minimal dua tipe jembatan lengkap dengan prarancangan, perkiraan biaya per m² lantai, metode ereksi, matriks keputusan, dan uji kepekaan.

Minggu 6 · CPMK-2

Beban lajur D, truk T, dan faktor beban

Beban jembatan menurut SNI 1725:2016: berat sendiri (MS), beban mati tambahan (MA, aspal), beban lajur D (beban terbagi rata BTR dan beban garis terpusat BGT dengan faktor beban dinamis), beban truk T, pejalan kaki, angin, temperatur, dan gempa (SNI 2833:2016).

Sub-CPMK 2.1: Mahasiswa mampu menetapkan pembebanan dan memodelkan struktur dengan perangkat lunak.
Penilaian: Asistensi: ketepatan pembebanan dan model struktur
Metode: Team-based project: asistensi kelompok
Pustaka: SNI 1725:2016 Bab 7–8; SNI 2833:2016
Bobot: 4%

Beban lajur D: BTR merata di lantai kendaraan dan BGT melintang di tengah bentang.

Konsep inti beban lajur D per gelagar

BTR q = 9,0 kPa (L ≤ 30 m) ; q = 9,0(0,5 + 15/L) kPa (L > 30 m) ; BGT p = 49 kN/m × (1 + FBD) ; FBD = 0,4 (L ≤ 50 m)

Gelagar dalam: q_g = q·s ; p_g = p(1 + FBD)·s ; M = q_gL²/8 + p_gL/4

Kuat I: 1,1 MS_baja + 1,3 MS_{beton cor di tempat} + 2,0 MA + 1,8 (TD atau TT)

Intensitas 100% untuk lebar 5,5 m dan 50% untuk sisa lebar lantai; distribusi ke gelagar dalam di kelas ini memakai lebar tributari s · truk T 500 kN (50 + 225 + 225 kN), FBD 0,3 · pejalan kaki 5 kPa pada trotoar · beban gempa pada perletakan dan penahan gempa dibahas di minggu 10

Bedah soal: momen rencana gelagar dalam kasus berjalan

Kasus berjalan · pembebanan

L = 25 m, s = 1,85 m. MS baja 2,68 kN/m; MS beton (pelat 200 mm + haunch) 9,24 kN/m; aspal 50 mm (22 kN/m³) 2,04 kN/m.

M_MS,baja = 209,4 ; M_MS,beton = 721,9 ; M_MA = 159,0 kN·m
q_g = 9,0 × 1,85 = 16,65 kN/m ; p_g = 49 × 1,4 × 1,85 = 126,9 kN ; M_TD = 1.300,8 + 793,2 = 2.094,0 kN·m
M_u = 1,1 × 209,4 + 1,3 × 721,9 + 2,0 × 159,0 + 1,8 × 2.094,0 = 5.256 kN·m
Geser tumpuan V_u = 841 kN

Beban lajur D menyumbang 72% momen rencana. Truk T diperiksa di minggu 7.

Bank soal soal per NIM

Minggu 7 · CPMK-2

Di mana truk menghasilkan momen terbesar?

Momen akibat beban bergerak bergantung pada posisi truk. Momen maksimum mutlak terjadi di bawah gandar terdekat dengan resultan saat titik tengah bentang membagi dua jarak gandar itu dan resultan. Perangkat lunak (moving load) diverifikasi dengan hitungan ini dan dengan lendutan tangan.

Sub-CPMK 2.2: Mahasiswa mampu menganalisis struktur dan memeriksa kewajaran keluaran perangkat lunak.
Penilaian: Asistensi: ketepatan hasil analisis, lendutan, dan gaya dalam
Metode: Team-based project: asistensi kelompok
Pustaka: SNI 1725:2016 Pasal 8.4; buku analisis struktur (garis pengaruh)
Bobot: 4%

Konsep inti beban bergerak dan lendutan

Resultan truk R = 500 kN, x̄ dari gandar depan = (225 × 5 + 225 × 10)/500 = 6,75 m (jarak gandar 5 m)

δ = 5q_gL⁴/(384EI_k) + p_gL³/(48EI_k) ≤ L/800

EI_k penampang komposit jangka pendek (n = E_s/E_c) · lendutan beban hidup dihitung tanpa faktor beban · faktor distribusi truk ke gelagar diperoleh dari model pelat-gelagar atau aturan tuas; kalkulator memakai faktor masukan

Bedah soal: truk T dan lendutan kasus berjalan

Kasus berjalan · verifikasi analisis

L = 25 m, truk 50-225-225 kN dengan jarak 5 m dan 5 m, FBD 0,3, faktor distribusi gelagar dalam 0,6 truk. EI komposit dari minggu 9.

Gandar tengah di 11,63 m dari tumpuan kiri M_truk = 2.452,8 kN·m (satu truk penuh)
M_TT,gelagar = 2.452,8 × 1,3 × 0,6 = 1.913 kN·m < M_TD = 2.094 kN·m → beban lajur D menentukan
Lendutan beban D (tanpa FBD) δ = 27,6 mm ≤ 31,3 mm ✓

Bila perangkat lunak memberi momen truk per gelagar jauh berbeda dari ±1.900 kN·m, periksa faktor distribusi, jalur lajur, dan FBD dalam model.

Bank soal soal per NIM

Minggu 8 · CPMK-1 dan CPMK-4

Ujian Tengah Semester

Presentasi kemajuan proyek jembatan dan laporan antara (pertemuan 1–7). Bobot 15%: kriteria perancangan (CPMK-1, 8%) serta laporan dan presentasi (CPMK-4, 7%).

Isi laporan antara

Bab	Isi	Porsi
1. Data dan kriteria	Penampang sungai, Q rencana, MAB, gerusan, tanah, lalu lintas, kriteria	30%
2. Konsep	Tipe jembatan, prarancangan, matriks keputusan	20%
3. Pembebanan dan model	MS, MA, TD, TT, TP, EW, EQ; model pelat-gelagar	25%
4. Hasil awal dan verifikasi	Momen, geser, lendutan, cek manual	15%
5. Rencana sisa pekerjaan	Jadwal minggu 9–16 dan pembagian tugas	10%

Rubrik presentasi kemajuan

Aspek	Sangat baik	Perlu perbaikan
Kriteria perancangan	Elevasi, bentang, beban, dan batas lendutan didasarkan pada data dan standar	Bentang dan elevasi ditetapkan tanpa hitungan hidraulika
Struktur penyampaian	Masalah → keputusan → bukti	Membaca tabel
Kerja tim	Semua anggota menjelaskan bagiannya	Satu orang mendominasi

Minggu 9 · CPMK-2

Baja di bawah, beton di atas, stud di antaranya

Gelagar komposit memanfaatkan pelat beton sebagai sayap tekan dan baja sebagai sayap tarik. Desain mencakup kapasitas lentur plastis, daktilitas, geser badan, penghubung geser stud, tahap pelaksanaan sebelum beton mengeras, dan sambungan gelagar (baut mutu tinggi).

Sub-CPMK 2.3: Mahasiswa mampu merancang balok, kolom, pelat, dan sambungan sesuai SNI.
Penilaian: Tugas proyek 4: ketepatan perhitungan desain bangunan atas
Metode: Team-based project: perancangan struktur atas
Pustaka: SNI 1729:2020 Bab G dan I
Bobot: 5%

Penampang komposit: pelat beton, haunch, stud, dan gelagar pelat baja.

Konsep inti momen plastis komposit

b_e = min(L/4 ; s ; 12t_s + ½b_f) ; C_c = 0,85f′c·b_e·t_s ; T_s = A_sf_y

C_c ≥ T_s: sumbu netral plastis di pelat ; C_c < T_s: di baja, C_s = (T_s − C_c)/2 ; M_p = ΣF·lengan ; φM_n = 0,9M_p

Stud: Q_n = 0,5A_sc√(f′c·E_c) ≤ A_scF_u ; n (setengah bentang) = min(C_c, T_s)/Q_n

Daktilitas: kedalaman sumbu netral plastis dari atas pelat D_p ≤ 0,42D_t · geser badan tanpa pengaku antara: k_v = 5,34; C_v dari kelangsingan h/t_w · tahap pelaksanaan: baja saja menahan berat beton basah (1,1 MS_baja + 1,3 MS_beton), diafragma sebagai pengaku lateral

Bedah soal: gelagar dalam kasus berjalan

Kasus berjalan · desain gelagar

Sayap atas 300 × 20, badan 1.150 × 12, sayap bawah 400 × 28 (f_y 345 MPa); pelat 200 mm f′c 30 MPa, haunch 50 mm, s = 1,85 m. M_u = 5.256 kN·m, V_u = 841 kN.

b_e = min(6.250 ; 1.850 ; 2.550) = 1.850 mm ; C_c = 9.435 kN < T_s = 10.695 kN → PNA di sayap atas, C_s = 630 kN, kedalaman 6,1 mm
M_p = 8.840 kN·m ; φM_n = 7.956 kN·m ≥ 5.256 ✓ (rasio 0,66); D_p/D_t = 256/1.448 = 0,18 ≤ 0,42 ✓
Geser h/t_w = 95,8 → C_v = 0,509 ; φV_n = 1.309 kN ≥ 841 ✓
Stud D19 Q_n = 124,6 kN → 76 stud per setengah bentang → 2 stud per baris @ 330 mm
Tahap pelaksanaan M_u = 1.169 kN·m ; φM_y,baja = 0,9 × 3.553 = 3.198 kN·m ✓

Gelagar memenuhi dengan cadangan 34%; lendutan (27,6 mm dari 31,3 mm) lebih menentukan, sehingga pengurangan sayap bawah dibatasi lendutan. Optimasi dibahas di minggu 13.

Bank soal soal per NIM

Tugas proyek 4

Desain bangunan atas. Rancang pelat lantai (beban roda truk), gelagar dalam dan tepi, diafragma, stud, sambungan gelagar, dan sandaran. Periksa tahap pelaksanaan dan lendutan.

Minggu 10 · CPMK-2

Menyalurkan beban jembatan ke tanah keras

Reaksi gelagar diteruskan oleh perletakan elastomer ke kepala jembatan, lalu ke tiang pancang. Elastomer dirancang untuk tegangan tekan dan deformasi geser akibat suhu; kepala jembatan menahan tekanan tanah dan gaya gempa; jumlah tiang dari beban vertikal, momen, dan gaya lateral.

Sub-CPMK 2.4: Mahasiswa mampu merancang fondasi berdasarkan data penyelidikan tanah.
Penilaian: Tugas proyek 5: daya dukung, penurunan, dan desain fondasi
Metode: Team-based project: perancangan fondasi
Pustaka: SNI 8460:2017; SNI 2833:2016
Bobot: 5%

Konsep inti elastomer dan tiang

Elastomer: A ≥ R/σ_izin ; S = LW/[2h_ri(L + W)] ; σ ≤ 1,66GS ≤ 11 MPa ; Σh_ri ≥ 2Δ_s ; Δ_s = αΔT·L

Tiang (Meyerhof): Q_a = (q_pA_p + Σ2N·πD·Δz)/SF ; q_p = 40N_bL/D ≤ 400N_b kPa

σ_izin elastomer polos/berlapis ±7 MPa (metode sederhana) · G ±0,9 MPa · beban kepala jembatan: reaksi bangunan atas (MS, MA, D, TP), berat sendiri dan tanah, tekanan tanah aktif, gaya rem, gempa · zona gempa 4: penahan gempa lateral (stopper) dan panjang dudukan minimum

Bedah soal: perletakan dan tiang kepala jembatan kasus berjalan

Kasus berjalan · bangunan bawah

Reaksi layan gelagar dalam R = 509,5 kN. ΔT = 30 °C, α = 12×10⁻⁶. Beban layan total satu kepala jembatan 4.104 kN. Tiang pancang D50 sedalam 18 m pada N-SPT tepi sungai.

Elastomer A ≥ 509.500/7 = 72.786 mm² → 300 × 250 mm ; σ = 6,79 MPa ; S = 5,68
Δ_s = 12×10⁻⁶ × 30 × 25.000 = 9 mm → 2 lapis 12 mm (24 mm ≥ 18 mm) ✓
Tiang N_b = 32 ; Q_p = 2.513 kN ; Q_s = 749 kN ; Q_a = 1.305 kN → 4 tiang secara aksial

Dipakai 10 tiang (2 baris × 5, baris belakang miring 1:6) untuk menahan tekanan tanah, gaya rem, dan gempa. Elastomer 300 × 250 × 2 lapis dengan penahan gempa beton di kedua sisi gelagar tepi.

Bank soal soal per NIM

Tugas proyek 5

Desain bangunan bawah. Rancang perletakan, penahan gempa, kepala jembatan (stabilitas guling, geser, dan penulangan), dinding sayap, pile cap, dan tiang, serta perlindungan gerusan.

Minggu 11 · CPMK-2

Gambar kerja gelagar: lawan lendut dan detail

Gambar jembatan memuat situasi dan potongan memanjang (dengan MAB dan ruang bebas), potongan melintang, denah gelagar dan diafragma, detail sambungan, stud, perletakan, siar muai, kepala jembatan, dan tiang. Gelagar baja difabrikasi dengan lawan lendut (camber) agar lantai lurus setelah beban mati bekerja.

Sub-CPMK 2.5: Mahasiswa mampu menghasilkan gambar rencana dan gambar detail.
Penilaian: Tugas proyek 6: kelengkapan dan ketepatan gambar
Metode: Team-based project: penggambaran dengan CAD atau BIM
Pustaka: Standar gambar jembatan Bina Marga
Bobot: 5%

Konsep inti lawan lendut

camber(x) = δ_baja(x) + δ_{beton basah}(x) + δ_MA(x) ; δ(x) = qx(L³ − 2Lx² + x³)/(24EI)

Berat baja dan beton basah ditahan penampang baja saja (I_s); aspal ditahan penampang komposit jangka panjang (di kelas ini didekati dengan I komposit dengan n × 3) · lengkung vertikal jalan ditambahkan bila ada · tabel camber setiap 1/10 bentang dicantumkan di gambar fabrikasi

Bedah soal: lawan lendut gelagar dalam kasus berjalan

Kasus berjalan · gambar fabrikasi

Baja + beton basah 11,92 kN/m pada I_s = 7,153×10⁹ mm⁴; aspal 2,04 kN/m pada penampang komposit jangka panjang.

Lendutan beban mati di tengah bentang dihitung kalkulator, lalu dibulatkan ke atas 5 mm sebagai camber tengah
Tabel camber pada 0,1L sampai 0,9L untuk bengkel fabrikasi

Lendutan beban mati 42,4 + 3,5 = 45,9 mm → camber tengah 50 mm. Tanpa camber, gelagar akan melengkung ke bawah sebesar itu setelah pengecoran dan genangan air terbentuk di tengah bentang.

Tugas proyek 6

Gambar rencana dan detail jembatan. Set gambar A3: situasi, potongan memanjang dan melintang, gelagar dan diafragma, sambungan, stud, perletakan, siar muai, kepala jembatan, tiang, tabel camber, dan perlindungan tebing.

Minggu 12 · CPMK-2

Berapa biaya jembatan ini?

Volume dihitung dari gambar: tonase baja gelagar, beton pelat dan kepala jembatan, tulangan, stud, perletakan, siar muai, sandaran, aspal, dan tiang. Spesifikasi teknis menetapkan mutu baja dan sistem cat pesisir, pengelasan, baut mutu tinggi, beton, pemancangan, dan pengujian.

Sub-CPMK 2.6: Mahasiswa mampu menyusun spesifikasi teknis dan rencana anggaran biaya.
Penilaian: Tugas proyek 7: ketepatan volume, harga satuan, dan RAB
Metode: Team-based project: penyusunan spesifikasi dan RAB
Pustaka: Permen PUPR 1/2022 (AHSP bidang Bina Marga)
Bobot: 5%

Konsep inti komponen biaya jembatan

RAB = Σ volume × harga satuan (AHSP) + PPN ; biaya per m² lantai = RAB/(L × lebar)

Tonase gelagar = n_gelagar × L × w_gelagar/9,81

Harga satuan di kalkulator adalah ilustrasi; pakai harga satuan dasar dan AHSP Bina Marga setempat · baja fabrikasi termasuk pengelasan, cat, angkut, dan ereksi · mobilisasi alat pancang dan crane sering signifikan untuk jembatan di daerah terpencil

Bedah soal: RAB jembatan kasus kasus berjalan

Kasus berjalan · RAB

5 gelagar × 25 m × 2,68 kN/m = 34,2 ton; beton lantai dan trotoar 59,4 m³; beton kepala jembatan 2 × 120 m³; 20 tiang × 18 m; harga ilustrasi di kalkulator.

Kalkulator menyusun RAB per jenis pekerjaan dan PPN
Biaya dibagi luas lantai 25 × 9 = 225 m²

Baja gelagar dan bangunan bawah adalah komponen biaya terbesar; hasilnya dibandingkan dengan batas anggaran pada kriteria minggu 3.

Bank soal soal per NIM

Tugas proyek 7

Spesifikasi teknis dan RAB jembatan. Spesifikasi baja dan sistem cat, pengelasan, baut, beton, tulangan, elastomer, siar muai, pemancangan, dan bronjong; back-up volume dari gambar, AHSP, dan RAB.

Minggu 13 · CPMK-3

Murah dibangun belum tentu murah dirawat

Gelagar baja di lingkungan pesisir perlu pengecatan ulang berkala. Evaluasi akhir membandingkan biaya siklus hidup (biaya awal ditambah nilai sekarang biaya perawatan selama umur rencana) dengan alternatif PCI, menilai risiko K3 pelaksanaan di atas sungai, dan dampak lingkungan.

Sub-CPMK 3.3: Mahasiswa mampu mengevaluasi rancangan akhir terhadap biaya, kemudahan pelaksanaan, keselamatan, dan lingkungan.
Penilaian: Asistensi: ketepatan evaluasi dan perbaikan rancangan
Metode: Team-based project: asistensi kelompok
Pustaka: Dym dkk. Bab 8–9
Bobot: 3%

Konsep inti nilai sekarang biaya perawatan

LCC = C_awal + Σ C_rawat/(1 + i)^t (t = interval, 2·interval, … ≤ umur rencana)

Interval cat ulang sistem cat pesisir ±15–20 tahun (ilustrasi) · i tingkat diskonto riil · risiko K3 jembatan: bekerja di atas air, ereksi gelagar dengan crane, pemancangan, perancah · dampak lingkungan: kekeruhan sungai saat pemancangan, limbah cat, karbon baja

Bedah soal: baja komposit lawan PCI kasus berjalan

Kasus berjalan · biaya siklus hidup

Biaya awal bangunan atas baja Rp 2,10 miliar, PCI Rp 2,30 miliar. Cat ulang baja Rp 180 juta setiap 15 tahun; PCI perawatan Rp 40 juta setiap 20 tahun. Umur 75 tahun, i = 5%.

Kalkulator menghitung nilai sekarang setiap perawatan dan LCC kedua alternatif
Risiko K3 dinilai pada matriks peluang × dampak

Pada diskonto 5% LCC baja Rp 2,26 miliar dan PCI Rp 2,32 miliar, sehingga baja tetap lebih murah. Di bawah diskonto ±3,4%, atau bila interval cat lebih pendek di lingkungan agresif, PCI menjadi lebih murah. Tim menetapkan sistem cat mutu tinggi di spesifikasi dan memasukkan jadwal perawatan dalam laporan.

Minggu 14 · CPMK-4

Laporan perancangan jembatan

Laporan harus dapat diperiksa ulang: asumsi hidraulika dan geoteknik tertulis, beban dan kombinasi dikutip dari SNI, hitungan contoh lengkap, keluaran perangkat lunak diringkas dan diverifikasi, gambar, spesifikasi, dan RAB terlampir.

Sub-CPMK 4.1: Mahasiswa mampu menyusun laporan akhir perancangan secara tim sesuai kaidah penulisan teknis.
Penilaian: Tugas proyek 8: kelengkapan, sistematika, dan kerapian laporan
Metode: Team-based project: penyusunan laporan akhir
Pustaka: Dym dkk. Bab 10
Bobot: 6%

Sistematika laporan

Bab	Isi
Ringkasan eksekutif	Lokasi, tipe jembatan, bentang, biaya, jadwal, risiko utama
1. Pendahuluan	Latar belakang, rumusan masalah, lingkup, batasan
2. Data dan kriteria	Sungai, hidrologi, MAB, gerusan, tanah, lalu lintas, kriteria
3. Pemilihan tipe	Alternatif, prarancangan, matriks keputusan
4. Bangunan atas	Beban, analisis, verifikasi, pelat, gelagar, stud, diafragma, lendutan
5. Bangunan bawah	Perletakan, penahan gempa, kepala jembatan, tiang, perlindungan gerusan
6. Biaya dan pelaksanaan	Spesifikasi, RAB, metode ereksi, K3, lingkungan, perawatan
7. Evaluasi dan kesimpulan	Pemenuhan kriteria, LCC, rekomendasi
Lampiran	Gambar, keluaran perangkat lunak, data sungai dan tanah, AHSP, notulen asistensi

Tugas proyek 8

Laporan akhir perancangan jembatan. Satukan seluruh tugas proyek; setiap bab mencantumkan penanggung jawab dan pemeriksa dari anggota tim yang berbeda.

Minggu 15 · CPMK-4

Satu nilai tim, kontribusi yang berbeda

Tim mempresentasikan rancangan jembatan kepada penguji dan kelompok lain. Penilaian sejawat metode WebPA menyesuaikan nilai tim dengan kontribusi setiap anggota.

Sub-CPMK 4.2: Mahasiswa mampu mempresentasikan hasil rancangan dan berkontribusi dalam kerja tim.
Penilaian: Presentasi akhir dan penilaian sejawat
Metode: Team-based project: presentasi akhir kelompok
Pustaka: Dym dkk. Bab 10–11
Bobot: 7%

Ringkasan kasus berjalan

Tahap	Hasil	Minggu
Hidraulika	MAB +14,81 ; bawah gelagar ≥ +15,81 ; lantai +17,31 ; gerusan 3,98 m dari MAB	2
Kriteria	Lebar 9 m, umur 75 tahun, lendutan ≤ 31,3 mm, zona gempa 4	3
Tipe	Baja komposit 3,90 > PCI 3,65 > balok-T 2 bentang 3,40	4–5
Beban dan analisis	M_u 5.256 kN·m (TD menentukan), V_u 841 kN, δ 27,6 mm	6–7
Gelagar	φM_n 7.956 kN·m, φV_n 1.309 kN, stud D19 2 per baris @ 330 mm	9
Bangunan bawah	Elastomer 300 × 250 × 2 lapis; 10 tiang D50 L 18 m per kepala jembatan	10

Bank soal campuran

Minggu 16 · CPMK-2 sampai CPMK-4

Ujian Akhir Semester

Ujian lisan individual atas produk rancangan jembatan: laporan, gambar, spesifikasi, dan RAB. Bobot 20% (CPMK-2 12%, CPMK-3 3%, CPMK-4 5%).

Contoh pertanyaan penguji

Topik	Pertanyaan
Hidraulika	Dari mana elevasi lantai +17,31 diperoleh? Apa yang terjadi bila Q₁₀₀ dipakai?
Tipe	Mengapa tidak memakai PCI padahal lebih tahan korosi?
Beban	Mengapa beban lajur D, bukan truk, yang menentukan momen?
Gelagar	Di mana sumbu netral plastis dan apa artinya bagi daktilitas?
Bawah	Mengapa jumlah tiang lebih banyak dari kebutuhan aksial?
Gambar dan biaya	Bagaimana camber ditentukan? Komponen apa yang paling memengaruhi biaya?