1.
PERENCANAAN JEMBATAN
1.1. PRINSIP-PRINSIP
UMUM PERENCANAAN
Harus berdasarkan prosedur yang
memberikan kemungkinan-kemungkinan yang dapat diterima untuk mencapai suatu
keadaan batas selama umur rencana jembatan Keadaan batas :
a. Keadaaan Batas Ultimit
b. Keadaan Batas Layan
1.2. KEADAAN BATAS ULTIMIT
Adalah aksi yang diberikan pada jembatan
yang menyebab-kan sebuah jembatan menjadi tidak aman. Keadaan Batas ultimit
terdiri dari :
a. Kehilangan keseimbangan statis
b. Kerusakan sebagian jembatan
c. Keadaan purna-elastis atau purna-tekuk
dimana satu bagian jembatan atau lebih mencapai kondisi runtuh
d. Kehancuran dari bahan fondasi yang
menyebabkan pergerakan yang berlebihan atau kehancuran bagian utama jembatan
1.3. KEADAAN
BATAS DAYA LAYAN
Keadaan Batas Daya Layan akan tercapai
jika reaksi jembatan sampai pada suatu nilai, sehingga:
a. Tidak layak pakai
b. Kekhawatiran umum terhadap keamanan
c. Pengurangan kekuatan d. Pengurangan
umur pelayanan
1.4. KEADAAN
BATAS DAYA LAYAN
Keadaan Batas Daya Layan akan tercapai jika reaksi
jembatan sampai pada suatu nilai, sehingga
a. Tidak layak pakai
b. Kekhawatiran umum terhadap keamanan
c. Pengurangan kekuatan d. Penguranganumur
pelayanan
1.5. PERSYARATAN PILAR DAN KEPALA JEMBATAN
a. Gangguan terhadap jalannya air
terbatas/seminimal mungkin
b. Menghindarkan tersangkutnya benda
hanyutan
c. Memperkecil rintangan bagi pelayaran
d. Letak diusahakan sedapat mungkin
sejajar dengan aliran arus banjir
1.6. PERKIRAAN BANJIR RENCANA
a. Tinggi muka air banjir sesuai dengan
debit banjir rencana
b. Untuk perhitungan gerusan, muka air
harus merupakan banjir rencana terendah sesuai banjir rencana
c. Untuk perhitungan arus balik, muka
air harus merupakan banjir tertinggi sesuai banjir rencana
2.
PERATURN LEGAL DALAM PERENCANAAN
JEMBATAN
Beton
·
SNI
2847 2013 Persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung
·
SNI
6816 2002 Tata cara pendetailan penulangan beton
·
SNI-7392-2008
Tata cara perencanaan dan pelaksanaan bangunan gedung menggunakan panel jaring
kawat baja tiga dimensi (PJKB-3D) las pabrikan
·
Perencanaan
struktur beton pratekan untuk jembatan
Baja
·
SNI
1729 2002 Tata cara perencanaan struktur baja untuk bangunan gedung
Kayu
·
SNI
xxxx 2000 Tata cara perencanaan struktur kayu untuk bangunan gedung
Pembebanan
·
SNI
1727 2013 Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan struktur lain
·
Pedoman
perencanaan pembebanan untuk rumah dan gedung 1987
·
Ringkasan
PPPURG 1987
·
Standart
pembebanan untuk jembatan RSNI T-02-2005
Gempa
·
SNI 1726 2012 Tata cara perencanaan
ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung
·
SNI 1726 2002 Tata cara perencanaan
ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung
·
SNI
2833 2008 Standar perencanaan gempa untuk jembatan
Jalan Raya
·
Tata
Cara Perencanaan geometrik jalan antar kota 1997
·
Pt
T 01 2002 B Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur
·
Pd
T 14 2003. Perencanaan perkerasan jalan beton semen
3.
BAGIAN
BAGIAN DARI KONTRUKSI JEMBATAN
A.
Konstruksi Bangunan Atas (Superstructures)
Sesuai dengan istilahnya, bangunan atas berada pada bagian atas suatu
jembatan, berfungsi menampung beban-beban yang ditimbulkan oleh suatu lintasan
orang, kendaran, dll, kemudian menyalurkan pada bangunan bawah.
Konstruksi bangunan atas meliputi:
1.
Trotoar, yaitu jalur pejalan kaki yang umumnya sejajar
dengan jalan dan lebih tinggi dari permukaan perkerasan jalan untuk menjamin
keamanan pejalan kaki yang bersangkutan. Bagian dari trotoar meliputi:
2. Lantai
kendaraan dan lapis perkerasan
3. Balok
diafragma/ikatan melintang
4. Balok
gelagar
5. Ikatan
pengaku
6. Perletakan
(Sendi atau rol)
B.
Konstruksi Bangunan Bawah (Substructures)
Bangunan
bawah pada umumnya terletak di sebelah bawah bangunan atas. Fungsinya untuk
menerima beban-beban yang diberikan bangunan atas dan kemudian menyalurkan
kepondasi, beban tersebut selanjutnya oleh pondasi disalurkan ke tanah.
Konstruksi
bangunan bawah meliputi :
1. Pangkal jembatan (abutment dan
pondasi)
2. Pilar (pile cap dan
pondasi)
4.
MACAM MACAM BENTUK JEMBATAN
4.1. Jembatan
Batang Kayu
Jambatan yang terawal adalah
apabila manusia mengambil kesempatan dari pohon kayu yang tumbang merentasi
sungai. Jadi, tak heranlah jika jembatan yang pertama dibuat ialah pokok yang
sengaja ditumbangkan meintasi sungai. Kini, jambatan seperti itu hanya digunakan
secara sementara, contohnya di tempat2 pembalakan, yang mana jalan yang dibuat hanyalah untuk
sementara dan kemudian ditinggalkan. Ini karena jembatan seperti ini mempunyai
jangka waktu yang pendek disebabkan oleh pohon menyentuh tanah (yang basah)
hingga menyebabkannya mereput, serta serangan anai-anai dan serangga-serangga lain. Jembatan batang kayu yang tahan lama boleh dibuat
dengan menggunakan tapak konkrit yang tidak ditakungi air dan dijaga dengan
baik.
4.2. Jembatan
Lengkung
Jembatan
lengkung memiliki abutment pada setiap ujungnya. Beban jembatan didorong ke
abutment pada kedua sisi. Jembatan lengkung tertua di dunia dibuangun oleh
orang Yunanu, termasuk Jembatan Arkadiko.
Dengan
rentang sejauh 220 meter, Jembatan Solkan di atas Sungai Soča di Solkan,
Slovenia, adalah jembatan batu kedua terbesar di dunia dan jembatan batu trek
kereta terpanjang. Selesai dibangun pada tahun 1905. Lengkungannya yang terdiri
dari 5,000 ton blok batu diselesaikan hanya dalam 18 hari, merupakan lengkungan
baru kedua terbesar di dunia, dikalahkan hanya oleh Friedensbrücke
(Syratalviadukt) di Plauen, dan lengkungan batu trek kereta terbesar. Lengkungan
Friedensbrücke, yang dibangun pada tahun yang sama, merentang sepanjang 90m dan
melewati lembah Sungai Syrabach. Perbedaan keduanya adalah Jembatan Solkan
dibuat dari blok batu, sedangkan Friedensbrücke dibuat dari batu yang
dihancurkan dicampur dengan semen mortar.
4.3. Jembatan
Alang
Jembatan ini juga bisa disebut
keturunan langsung jambatan batang kayu, jambatan alang biasanya dibuat dari
alang keluli "I", konkrit diperkuat atau konkrit telah-tertegang (post-tensioned concrete) yang panjang. Ia
kurang digunakan sekarang kecuali untuk jarak yang dekat. Jembatan ini selalu
digunakan untuk jembatan pejalan kaki dan juga jembatan-jembatan yang
merintangi hutan.
4.4. Jembtan Kerangka
4.4. Jembtan Kerangka
Jika alang2 itu disusun dalam bentuk kekisi, contohnya segitiga, supaya setiap alang hanya menampung
sebagian berat struktur itu, maka ia dinamakan jembatan kerangka. Jika
dibandingkan dengan jembatan alang, jembatan kerangka adalah lebih hemat dalam
penggunaan bahan. Kerangka bisa menahan beban yang lebih berat untuk jarak yang
lebih jauh menggunakan elemen yang lebih pendek daripada jambatan alang. Ada berbagai
jenis cara untuk membuat kerangka ini, namun begitu, semuanya menggunakan
prinsip penggiliran elemen tegangan dan tekanan. Sekiranya satu-satu elemen itu
telah diketahui - melalui analisis kejuruteraan - hanya akan mengalami ketegangan
tanpa tekanan atau kenduran, maka ia bisa dibuat dari batang keluli yang lebih
langsing. Bagian atas kerangka selalunya mengalami tekanan, manakala bagian
bawahnya mengalami tegangan.
4.5. Jembtan
Gerbang Tertekan
Jembatan berbentuk ini adalah
antara jambatan yang paling awal yang dapat merintangi jarak yang jauh
menggunakan batu bata ataupun konkrit. Bahan-bahan ini boleh menerima tekanan
yang tinggi tetapi tidak boleh menahan tegangan yang kuat. Jambatan ini
berbentuk pintu gerbang - maka sebarang tekanan menegak akan turut menghasilkan
tekanan mendatar di puncak gerbang itu.
4.6. Jembatan Gantung
4.7. Jembatan Kabel-Penahan
Jembatan gantung adalah satu
lagi jenis jembatan yang pertama, dan masih lagi dibuat menggunakan bahan asli,
seperti tali jerami di setengah daerah di Amerika Selatan. Sudah semestinya
jembatan ini diperbarui secara berkala kerana bahan ini tidak tahan lama, dan
di sana, bahan-bahan ini dibuat oleh keluarga-keluarga sebagai sumbangan
masyarakat. Sejenis variasi yang lebih kekal, sesuai untuk pejalan kaki dan
kadang kala penunggang kuda boleh dibuat daripada tali biasa. Puak Inca di Peru
juga pernah menggunakan jembatan ini pada abad ke-16 untuk jarak sejauh 60
meter. Bagi jembatan ini, laluan jalan akan mengikut lengkungan menurun dan
menaik kabel yang membawa beban. Tali tambahan juga diletakkan pada paras yang
lebih tinggi sebagai tempat berpegang. Untuk berjalan di jembatan seperti ini,
dengan cara berjalan seperti meluncur, karena cara berjalan yang biasa akan
menghasilkan gelombang bergerak yang akan menyebabkan jembatan dan pejalan kaki
bergoyang atas-ke-bawah atau kiri-ke-kanan.
Jembatan gantung adalah satu
lagi jenis jembatan yang pertama, dan masih lagi dibuat menggunakan bahan asli,
seperti tali jerami di setengah daerah di Amerika Selatan. Sudah semestinya
jembatan ini diperbarui secara berkala kerana bahan ini tidak tahan lama, dan
di sana, bahan-bahan ini dibuat oleh keluarga-keluarga sebagai sumbangan
masyarakat. Sejenis variasi yang lebih kekal, sesuai untuk pejalan kaki dan
kadang kala penunggang kuda boleh dibuat daripada tali biasa. Puak Inca di Peru
juga pernah menggunakan jembatan ini pada abad ke-16 untuk jarak sejauh 60
meter. Bagi jembatan ini, laluan jalan akan mengikut lengkungan menurun dan
menaik kabel yang membawa beban. Tali tambahan juga diletakkan pada paras yang
lebih tinggi sebagai tempat berpegang. Untuk berjalan di jembatan seperti ini,
dengan cara berjalan seperti meluncur, karena cara berjalan yang biasa akan
menghasilkan gelombang bergerak yang akan menyebabkan jembatan dan pejalan kaki
bergoyang atas-ke-bawah atau kiri-ke-kanan.
5.
BEBAN YANG BEKERJA PADA JEMBATAN
1) Tahap Awal
Pembebanan tahap awal
merupakan pemberian gaya prategang terhadap girder tetapi belum dibebani oleh
beban eksternal. Tahap ini dapat dibagi dalam beberapa tahap:
a) Sebelum Diberi Gaya Prategang
Pada masa sebelum
diberi gaya prategang, beton girder masih lemah dalam memikul beban, oleh
karena itu harus dicegah agar tidak terjadi kehancuran pada ujung girder. Harus
diperhitungkan susut beton, dan retakan yang timbul akibat sust tersebut.
Curing beton harus diperhatikan sebelum peralihan gaya prategang.
b) Pada Saat Diberi Gaya Prategang
Besarnya gaya
prategang yang berkerja pada tedon saat proses stressing dapat membuat kabel
strand putus jika pemberian gaya melebihi tegangan maksimum strand atau jika
strand dalam kondisi rusak. Beton bermutu rendah atau belum cukup umur juga
dapat hancur pada tahapan ini.
c) Pada Saat Peralihan Gaya Prategang
Untuk komponen
struktur post-tension peralihan beban berlangsung secara bertahap, gaya
prategang pada tendon dialihkan ke beton satu-per satu tendon. Pada keadaan ini
gaya eksternal belum berkerja kecuali berat sendirinya. Gaya prategang awal
setelah terjadi kehilangan juga ikut menentukan desain girder.
Girder dengan panjang
bentang tersebut diatas yang terletak diatas dua tumpuan, akibat berat
sendirinya akan menimbulkan momen positif ditengah bentang. Oleh karena itu
maka gaya yang diberikan pada girder harus dapat mengimbangi kondisi seperti
ini.
2) Tahap Antara
Pembebanan tahap ini
ada khususnya untuk beton precast yang mengalami proses perpindahan dari pabrik
ke lokasi terakhirnya. Tahapan antara merupakan tahapan pembebanan selama
girder dalam masa pengangkutan dan pengangkatan, termasuk masa saat girder
dalam proses erection.
Cara pengangkatan dan
pengangkutan balok girder harus diperhitungkan dengan baik. Pengangkatan dengan
cara yang salah dapat mengakibatkan balok girder retak atau bahkan mungkin
patah.
3) Tahap Akhir
Pembebanan tahap akhir
merupakan tahapan dimana beban rencana telah berkerja pada struktur. Pada beton
prategang, ada tiga jenis beban kerja yang dialami:
a) Beban Kerja Tetap
Lendutan ke atas atau
kebawah girder akibat beban kerja tetap konstruksi tersebut merupakan salah
satu factor penentu dalam desain, karena pengaruh dari rangkaian akibat lentur
akan memperbesar nilainya. Sehingga diberikan batasan tertentu besarnya lendutan
akibat beban tetap.
b) Beban Kerja
Girder juga didesain
berdasarkan beban kerja yang akan dideritanya. Beban kerja yang berlebihan
harus ikut dipertimbangkan.
c) Beban Retak
Retak pada komponen
beton prategang berarti perubahan mendadak pada tegangan rekat dan geser yang
sering menjadi parameter bagi kekuatan lelah.
d) Beban Batas
Beban batas struktur
merupakan beban maksimum yang dapat dipikul struktur tersebut sebelum hancur,
atau disebut juga ultimate strength. Beban batas diperhitungkan melalui factor
beban yang dikalikan pada beban kerja.
Beban Tetap
Beban tetap merupakan
beban yang bekerja sepanjang waktu dan bersumber pada bahan jembatan, cara
jembatan dibangun dan juga bangunan lain yang mungkin menempel pada jembatan.
1) Berat Sendiri
Berat sendiri dari
bagian bangunan adalah berat dari bagian tersebut dan elemen-elemen struktur
lainnya yang dipikul. Termasuk dalam hal ini adalah berat bahan dan bagian
jembatan yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan elemen non
struktural yang dianggap tetap. Faktor berat sendiri diatur pada RSNI T-02-2005
5.2.
Tabel Faktor beban berat sendiri Sumber: RSNI T-02-2005 5.2.
Jenis material |
Faktor Beban |
||
KSMS
|
KUMS
|
||
Normal
|
Terkurangi
|
||
Baja, Aluminium
|
1.0
|
1.1
|
0.9
|
Beton pracetak
|
1.0
|
1.2
|
0.85
|
Beton cor ditempat
|
1.0
|
1.3
|
0.75
|
Kayu
|
1.0
|
1.4
|
0.70
|
2) Beban Mati Tambahan/Utilitas
Beban mati tambahan
merupakan berat seluruh bahan yang membentuk suatu beban pada jembatan yang
merupakan elemen non struktural, dan mungkin besarnya berubah selama umur
jembatan. Dalam hal tertentu harga KMA yang telah berkurang boleh digunakan
dengan persetujuan instansi yang berwenang. Hal ini bisa dilakukan apabila
instansi tersebut mengawasi beban mati tambahan sehingga tidak dilampaui selama
umur jembatan. Faktor beban mati tambahan diatur pada RSNI T-02-2005 5.3.
Tabel Faktor beban untuk beban mati tambahan Sumber: RSNI
T-02-2005
Jangka waktu
|
Faktor Beban
|
|||
KMAS
|
KMAU
|
|||
Biasa
|
Terkurangi
|
|||
Tetap |
Keadaan Umum
|
1.0 (1)
|
2.0
|
0.7
|
Keadaan Khusus
|
1.0
|
1.4
|
0.8
|
|
Catatan (1) faktor
beban daya layan 1,3 digunakan untuk beban utilitas
|
||||
3) Beban Lalu Lintas
Beban lalu lintas
untuk perencanaan jembatan terdiri dari beban lajur “D” dan beban truk “T”.
Beban lajur “D” bekerja pada seluruh lebar jalur kendaraan dan menimbulkan
pengaruh pada jembatan yang ekivalen dengan suatu iring-iringan kendaraan yang
sebenarnya. Jumlah total beban lajur “D” yang bekerja tergantung pada lebar
jalur kendaraan itu sendiri.
Baca: Klasifikasi Jembatan
Beban truk “T” adalah
satu kendaraan berat dengan 3 as yang ditempatkan pada beberapa posisi dalam
lajur lalu lintas rencana. Tiap as terdiri dari dua bidang kontak pembebanan
yang dimaksud sebagai simulasi pengaruh roda kendaraan berat. Hanya satu truk “T”
diterapkan perlajur lalu lintas rencana.
Secara umum beban “D”
akan menentukan dalam perhitungan yang mempunyai bentang mulai sedang sampai
panjang, sedangkan beban “T” digunakan untuk bentang pendek dan lantai
kendaraan.
4) Beban lajur “D”
Beban lajur “D”
terdiri dari beban tersebar merata (BTR) yang digabung dengan beban garis
(BGT). Menurut RSNI T-02-2005, beban terbagi rata (BTR) mempunyai intensitas q
kPa, dimana besarnya q tergantung pada panjang total yang dibebani L
5) Gaya Rem
Efek rem dan percepatan
pada lalu lintas ditetapkan sebagai gaya yang bekerja arah memanjang yang
bekerja di permukaan jalan. Bekerjanya gaya-gaya arah memanjang jembatan,
akibat gaya rem dan traksi, harus ditinjau untuk kedua jurusan lalu lintas.
Pengaruh ini di
diperhitungkan senilai dengan gaya rem sebesar 5% dari beban lajur “D” yang
dianggap ada pada semua jalur lalu lintas tanpa dikalikan faktor beban dinamis.
Gaya rem tersebut dianggap bekerja horisontal dalam arah sumbu jembatan dengan
titik tangkap setinggi 1,8 m diatas permukaan lantai jembatan.
NAMA : Claudio Pratama
NPM : 11316642
KELAS : 3TA05
DOSEN : I Kadek Bagus Widana Putra
