Pengenalan tentang Jembatan

PENGENALAN TENTANG JEMBATAN

 

 

       Disusun oleh:

                   Ashar Muallidiniyah (11315087)

Dosen Pengajar :

I Kadek Bagus Widana Putra

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

UNIVERSITAS GUNADARMA

TAHUN 2018/2019

Sebelumnya kalian tentu pernah melihat jembatan, tetapi apakah kalian mengetahui makna dari kata jembatan itu sendiri?

Nah disini, saya akan mengajak teman-teman pembaca untuk mengulas sedikit tentang jembatan

Jembatan merupakan salah satu bentuk konstruksi yang berfungsi meneruskan jalan melalui suatu rintangan. Seperti sungai, lembah dan lain-lain sehingga lalu lintas jalan tidak terputus olehnya.

Dalam perencanaan konstruksi jembatan dikenal dua bagian yang merupakan satu kesatuan yang utuh yakni :

1.         Bangunan Bawah (Sub Struktur)

2.         Bangunan Atas (Super Struktur)

Bangunan atas terdiri dari lantai kendaraan, trotoar, tiang-tiang sandaran dan gelagar.

  Bangunan bawah terdiri dari pondasi, abutmen, pilar jembatan dan lain-lain.

1.      Lalu apa pengaruh kriteria jembatan dan kriterianya apa saja?

Kriteria jembatan itu harus memenuhi pokok-pokok perencanaannya

Pokok-pokok perencanaan jembatannya :

-       Kekuatan dan Kekakuan Struktur

-       Stabilitas Struktur

-       Kelayanan Struktur

-       Keawetan

-       Kemudahan Pelaksanaan

-       Ekonomis

-       Bentuk Estetika

Kriteria desain jembatan (Syarat-syarat desain Jembatan) :

1.       Umur Rencana jembatan standar adalah 50 tahun dan jembatan khusus    

adalah 100 tahun.

2.     Pembebanan Jembatan menggunakan BM 100.

3.     Geometrik:

  -       Lebar jembatan minimum jalan nasional kelas A adalah 1 + 7 + 1 meter.

  -       Superelevasi/kemiringan melintang adalah 2% pada lantai jembatan dan   

          kemiringan memanjang maksimum 5%.

  -       Ruang bebas vertikal di atas jembatan minimal 5,1 meter.

  -       Ruang bebas vertikal dan horisontal di bawah jembatan disesuaikan  

          kebutuhan lalu lintas kapal dengan diambil free board minimal 1,0 meter   

          dari muka air banjir.

  -       Dihindari tikungan diatas jembatan dan oprit.

  -       Untuk kebutuhan estetika pada daerah tertentu/pariwisata dapat berupa  

          bentuk parapet dan railing maupun lebar jembatan dapat dibuat khusus   

          atas persetujuan pengguna jasa.

 -        Geometrik jembatan tidak menutup akses penduduk di kiri – kanan oprit.

4.    Material:

 -       Mutu beton lantai K-350, bangunan atas minimal K-350, bangunan  

         bawah

         K-250 termasuk untuk isian tiang pancang, sedangkan untuk bore pile K- 

         350.

 -       Mutu baja tulangan menggunakan BJTP 24 untuk < D13, dan BJTD 32

         atau BJTD 39 untuk > D13, dengan variasi diameter tulangan dibatasi   

         paling banyak 5 ukuran.

5.     Untuk memudahkan validasi koreksi atas gambar rencana, gambar rencana 

        diusahakan sebanyak mungkin dalam bentuk gambar tipikal dan gambar standar.

2.      Peraturan-peraturan legal yang bersinggungan perencanaan jembatan?

Nah, dalam merencanakan jembatan juga ada aturannya loh, berikut peraturannya :

1.         Peraturan Perencanaan Jembatan (Bridge Design Code) BMS ’92 dengan revisi pada:

-       Bagian 2 dengan Pembebanan Untuk Jembatan (SK.SNI T-02-2005),  

        sesuai Kepmen PU  No. 498/KPTS/M/2005.

-       Bagian 6 dengan Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan (SK.SNI  

        T-12-2004), sesuai Kepmen PU No. 260/KPTS/M/2004.

-       Bagian 7 dengan Perencanaan struktur baja untuk jembatan (SK.SNI T-

        03-2005), sesuai Kepmen PU No. 498/KPTS/M/2005.

2.      Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan (Revisi SNI 03-

         2883-1992).

3.      Juga dapat mengikuti Manual Perencanaan Jembatan (Bridge Design  

         Manual) BMS ’92.

4.      Perencanaan jalan pendekat dan oprit harus mengacu kepada:

-        Standar perencanaan jalan pendekat jembatan (Pd T-11-2003).

-        Stándar-stándar perencanaan jalan yang berlaku.

5.      Perhitungan atau analisa harga satuan pekerjaan mengikuti ketentuan:

-       Panduan Analisa Harga Satuan, No. 028/T/Bm/1995, Direktorat Jenderal Bina Marga, Departemen Pekerjaan Umum.

6.     SNI 1725:2016 tentang Pembebanan Jembatan

7.      SNI 2833:2008 Tata Cara Perencanaan Gempa Untuk Jembatan (Revisi   

         dari SNI 03-2833-1992)

8.      RSNI T-12-2004 Perencanaan struktur beton untuk jembatan

9.      RSNI T-03-2005 Perencanaan struktur baja untuk jembatan

    10.     RSNI T-02-2005 Pembebanan Untuk Jembatan

   11.     BMS 93 : Lampiran A dan Penjelasan Bag 1 sd. 9

   12.     BMS 93 : Panduan Pengawasan dan Pelaksanaan jembatan

   13.     Guidelines for the Installation, Inspection, Maintenance and Repair of

             Structural Supports for Highway Signs, Luminaires and Traffic Signals,

             FHWA NHI 05-036, March 2005

   14.     Modifikasi Jembatan Bailey dengan Cara Perkuatan Cable

   15.     Panduan Pengawasan dan Pelaksanaan Jembatan

   16.     RSNI T-04-2005 : Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan

   17.     Spesifikasi Bantalan Elastomer Tipe Polos dan Tipe Berlapis untuk   

             Perletakan Jembatan

   18.    Spesifikasi Pilar dan Kepala Jembatan Sederhana Bentang 5 m sampai 25   

            dengan Fondasi Tiang Pancang

   19.    Standar Jembatan Bina Marga

   20.    Standar Pembebanan Untuk Jembatan Jalan Raya

   21.    Standar Perencanaan Gempa Untuk Jembatan

   22.    VSL-Indonesia

3.      Bagian-bagian konstruksi jembatan?

PERENCANAAN BANGUNAN ATAS JEMBATAN

Apabila tidak direncanakan secara khusus maka dapat digunakan bangunan atas jembatan standar Bina Marga sesuai bentang ekonomis dan kondisi lalu-lintas air di bawahnya seperti:

-        Box Culvert (single, double, triple), bentang 1 s/d 10 meter.

-        Voided Slab sampai dengan bentang 6 s/d 16 meter.

-        Gelagar Beton Bertulang Tipe T bentang 6 s/d 25 m.

-        Gelagar Beton Pratekan Tipe I dan Box bentang 16 s/d 40 meter.

-        Girder Komposit Tipe I dan Box bentang 20 s/d 40 meter.

-        Rangka Baja bentang 40 s/d 60 meter.

Penggunaan bangunan atas diutamakan dari sistem gelagar beton bertulang atau box culvert serta Gelagar pratekan untuk bentang pendek dan untuk kondisi lainnya dapat mengunakan gelagar komposit atau rangka baja dan lain sebagainya.

Untuk perencanaan bangunan atas jembatan harus mengacu antara lain:

-        Perencanaan struktur atas menggunakan Limit States atau Rencana  

         Keadaan Batas berupa Ultimate Limit States (ULS) dan Serviceability Limit   

         States (SLS).

-        Lawan lendut dan lendutan dari struktur atas jembatan harus dihitung dengan  

         cermat, baik untuk jangka pendek maupun jangka panjang agar tidak  

         melampaui nilai batas yang diizinkan yaitu simple beam < L/800 dan    

         kantilever L/400.

-        Memperhatikan perilaku jangka panjang material dan kondisi lingkungan  
         jembatan berada khususnya selimut beton, permeabilitas beton, atau tebal     

         elemen baja dan galvanis terhadap resiko korosi ataupun potensi degradasi   

         meterial.

PERENCANAAN BANGUNAN BAWAH JEMBATAN

Perencanaan struktur bawah menggunakan Limit States atau Rencana Keadaan Batas berupa Ultimate Limit States (ULS) dan Serviceability Limit States (SLS).

Abutment:

-  Abutment tipe cap dengan tinggi tipikal 1,5  – 2 meter

-  Abutment tipe kodok dengan tinggi tipikal 2 – 3,5 meter

-  Abutment tipe dinding penuh dengan tinggi tipikal > 4 meter

Pilar:

-  Pilar balok cap

-  Pilar dinding penuh

-  Pilar portal satu tingkat

-  Pilar portal dua tingkat

-  Pilar kolom tunggal (dihindarkan untuk daerah zona gempa besar)

-  Struktur bawah harus direncanakan berdasarkan perilaku jangka panjang  
        material dan kondisi lingkungan, antara lain: selimut beton yang digunakan  

    minimal 30mm (daerah normal) dan minimal 50 mm (daerah agresif).

PERENCANAAN PONDASI JEMBATAN

Perencanaan pondasi menggunakan Working Stress Design (WSD)

Penentuan jenis pondasi jembatan:

1.         Pondasi dangkal/pondasi telapak (dihindarkan untuk daerah potensi

            scouring besar):

            Bebas dari pengaruh scouring, kedalaman optimal 0,3 s/d 3 meter.

2.     Pondasi caisson:

        Diameter 2,5 s/d 4,0 meter, kedalaman optimal 3 s/d 9 meter.

3.     Pondasi tiang pancang pipa baja:

        Diameter 0,4 s/d 1,2 meter, kedalaman optimal 7 m s/d 50 meter.

4.     Pondasi tiang pancang beton pratekan:

        Diameter 0,4 s/d 0,6 meter, kedalaman optimal 18  s/d 30 meter.

5.     Pondasi Tiang Bor:

        Diameter 0,8 s/d 1,2 meter, kedalaman optimal 18 s/d 30 meter.

Jenis fondasi diusahakan seragam untuk satu lokasi jembatan termasuknya dimensi-dimensinya, hindari pondasi langsung untuk daerah dengan gerusan yang besar.

Fondasi dari tiang pancang pipa baja Grade-2 ASTM-252 yang diisi dengan beton bertulang non-shrinkage (semen type II) atau fondasi tiang bor.

Faktor keamanan. Bila analisa menggunakan data tanah dari sondir, maka:

-        Tiang pancang, SF Point Bearing= 3 dan SF Friction pile= 5

-        Sumuran, SF Daya dukung tanah = 20, SF Geser = 1,5 dan SF Guling = 1,5

         Kalendering terakhir:

         Tiang Pancang 1 – 3 cm / 10 pukulan untuk end point bearing dengan jenis     

         hammer yang sesuai sehinga dapat memenuhi daya dukung tiang rencana.

PERENCANAAN JALAN PENDEKAT

Tinggi timbunan tidak boleh melebihi H izin sebagai berikut:

H _kritis = (c Nc + g D Nq) / g

H _izin = H _kritis / SF dengan SF = 3

Bila Tinggi timbunan melebihi H izin harus direncanakan dengan sistem perkuatan tanah dasar yang telah ada.

   

4.      Bentuk-bentuk jembatan :

Secara Umum :

 

Berdasarkan material superstruktur :    

Menurut material superstrukturnya jembatan diklasifikasikan atas:
−       Jembatan baja
         Jembatan yang menggunakan berbagai macam komponen dan sistem   

              struktur baja: deck, girder, rangka batang, pelengkung, penahan dan  

              penggantung kabel.
−       Jembatan beton
         Jembatan yang beton bertulang dan beton prategang
−       Jembatan kayu
         Jembatan dengan bahan kayu untuk bentang yang relatif pendek
−       Jembatan Metal alloy
         Jembatan yang menggunakan bahan metal alloy seperti alluminium alloy   

              dan stainless steel
−       Jembatan komposit
         Jembatan dengan bahan komposit komposit fiber dan plastik
−       Jembatan batu
         Jembatan yang terbuat dari bahan batu; di masa lampau batu merupakan   

             bahan yang umum digunakan untuk jembatan pelengkung.

Berdasarkan penggunanya

−      Jembatan jalan
        Jembatan untuk lalu lintas kendaraan bermotor
−      Jembatan kereta api
        Jembatan untuk lintasan kereta api
−      Jembatan kombinasi
        Jembatan yang digunakan sebagai lintasan kendaraan bermotor dan kereta  

            api
    −      Jembatan pejalan kaki
            Jembatan yang digunakan untuk lalu lintas pejalan kaki
    −      Jembatan aquaduct
            Jembatan untuk menyangga jaringan perpipaan saluran air

Berdasarkan sistem struktur yang digunakan

−      Jembatan I–Girder.
        Gelagar utama terdiri dari plat girder atau rolled-I. Penampang I efektif    

        menahan beban tekuk dan geser.
−      Jembatan gelagar kotak (box girder)
        Gelagar utama terdiri dari satu atau beberapa balok kotak baja fabrikasi dan   

        dibangun dari beton, sehingga mampu menahan lendutan, geser dan torsi  

        secara efektif.
−      Jembatan Balok T (T-Beam)
        Sejumlah Balok T dari beton bertulang diletakkan bersebelahan untuk  

        mendukung beban hidup
−      Jembatan Gelagar Komposit
        Plat lantai beton dihubungkan dengan girder atau gelagar baja yang bekerja  

        sama mendukung beban sebagai satu kesatuan balok. Gelagar baja  

        terutama menahan tarik sedangkan plat beton menahan momen lendutan.
−     Jembatan gelagar grillage (grillage girder)
       Gelagar utama dihubungkan secara melintang dengan balok lantai  

       membentuk pola grid dan akan menyalurkan beban bersama-sama
−     Jembatan Dek Othotropic
       Dek terdiri dari plat dek baja dan rusuk/rib pengaku
−     Jembatan Rangka Batang (Truss), dstnya.

5.          Beban-beban yang bekerja dalam jembatan :

Dalam perencanaan struktur jemabatan secara umum, khususnya jembatan komposit, hal yang perlu sekali diperhatikan adalah masalah pembebanan yang akan bekerja pada struktur jembatan yang dibuat. Menurut pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya (PPPJJR No 378/1987) dan PMJJR No 12/1970 membagi pembebanan jembatan dalam dua kelas, yaitu:

Kelas	Berat Beton
A B	10 8

Table 2.1 Kelas tekan as gandar (PMJJR No.12/1970)

Ada beberapa macam pembebanan yang bekerja pada struktur jembatan, yaitu:

5.1         Beban Primer

Beban primer merupakan beban utama dalam perhitungan tegangan pada setiap perencanaan jembatan, yang terdiri dari: beban mati, beban hidup, beban kejut dan gaya akibat tekanan tanah.

a.    Beban mati

Beban mati adalah beban yang berasal dari berat jembatan itu sendiri yang ditinjau dan termaksud segala unsur tambahan tetap yang merupakan satu kesatuan dengan jembatan. Untuk menemukan besar seluruhnya ditentukan berdasarkan berat volume beban.

b.    Beban hidup

Beban hidup adalah semua beban yang berasal dari berat kendaraan-kendaraan yang bergerak dan pejalan kaki yang dianggap bekerja pada jembatan. Penggunaan beban hidup di atas jembatan yang harus ditinjau dalam dua macam beban yaitu beban “T” yang merupakan beban terpusat untuk lantai kendaraan dan beban “D” yang merupakan beban jalur untuk gelagar.

Untuk perhitungan gelagar harus dipergunakan beban “D” atau beban jalur. Beban jalur adalah susunan beban pada setiap jalur lalulintas yang terdiri dari beban yang terbagi beban rata sebesar “q” ton/m panjang perjalur dan beban garis “p” ton perjalur lalulintas. Untuk menentukan beban “D” digunakan lebar jalan 5,5 m, maka jumlah jalur lalulintas sebagai berikut: 

Table 2.2 jumlah jalur lalulintas

Lebar lantai kendaraan (m)	Jumlah jalur lalulintas
5,50 – 8,25 m 8,25 – 11,25 m 11,25 – 15,00 m 15,00 – 18,75 m 18,75 – 32,50 m	2 3 4 5 6

(PPPJJR No. 378/KPTS/1987)

Untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan sama atau lebih kecil dari 5,50 m makan beban “D” sepenuhnya (100%) dibebankan pada seluruh lebar jembatan dan kelebihan lebar jembatan dari 5,5 m mendapat separuh beban “D” (50%). Jalur lalulintas ini mempunyai lebar minimum 2,75 m dan lebar maksimum 3,75 m. Beban “T” adalah beban kendaraan Truck yang mempunyai beban roda 10ton (10.000 Kg) dengan ukuran-ukuran serta kedudukan dalam meter, seperti tertera pada gambar 2.3 untuk perhitungan pada lantai kendaraan jembatan digunakan beban “T” yaitu merupakan beban pusat dari kendaraan truck dengan beban roda ganda (dual wheel load) sebesar 10 ton.

Dimana beban garis P= 12 ton sedangkan beban q ditentukan dengan ketentuan sebagai berikut:

Q= 2,2 t/m                                         untuk L<30 m

Q= 2,2 t/m – (11 / 60) x (L - 30) t/m untuk   30>L< …..[2-1]                      

Q= 1,1 x (1 + (30 / L)) t/m                            untuk L>60m

Dimana L adalah panjang bentangan gelagar utama (m) untuk menentukan beban hidup, beban terbagi rata (t/m/jalur) dan beban garis (t/jalur) dan perlu diperhatikan ketentuan bawah.

Beban terbagi merata           =  Q ton/meter………................[2-2]

                                                        2,75 m

Beban garis                         = Q ton ......................................[2-3]

                                                  2,75 m

Angka pembagi 2,75 meter diatas selalu tetap dan tidak tergantung pada

     lebar jalur lalu lintas. Dalam perhitungan beban hidup tidak penuh, maka   

     digunakan:

   ·      Jembatan permanen= 100% beban “D” dan “T”.

   ·      Jembatan semi permanen= 70% beban “D” dan “T”.

   ·      Jembatan sementara= 50% “D” dan “T”.

 Dengan menggunakan beban “D” untuk suatu jembatan berlaku ketentuan  

      ini.

c.     Beban kejutan/Sentuh

        Beban kejut diperhitungkan pengaruh getaran-getaran dari pengaruh dinamis lainnya, tegangan-tegangan akibat beban garis (P) harus dikalikan dengan koefisien kejut. Sedangkan beban terbagi rata (q) dan beban terpusat (T) tidak dikalikan dengan koefisien kejut. Besar koefisien kejut dengan rumus :

k = 1 + ((20 / (50+L))         dimana K = Koefisien kejut ; L = Panjang jembatan

Beban sekunder :

1.         Beban Angin

Pengaruh tekanan angin bekerja dalam arah horizontal sebesar 100 kg / cm². Dalam memperhitungkan jumlah luas bagian jembatan pada setiap sisi digunakan jumlah luas bagian jembatan pada setiap sisi dengan ketentuan :

-        Untuk jembatan berdinding penuh diambil sebesar 100% terhadap luas       

         sisi jembatan

-        Untuk jembatan rangka diambil sebesar 30% terhadap luas sisi  

         jembatan.

2.         Beban Gaya Rem

Gaya ini bekerja dalam arah memanjang jembatan, akibat gaya rem dan traksi ditinjau untuk kedua jurusan lalu lintas. Pengaruh ini diperhitungkan senilai dengan pengaruh gaya rem sebesar 5% dari muatan D tanpa koefisien kejut yang memenuhi semua jalur lalu lintas yang ada dalam satu jurusan.

3.         Gaya Akibat Perbedaan Suhu

Perbedaan suhu harus ditetapkan sesuai dengan keadaan setempat. Diasumsikan untuk baja sebesar C dan beton 10. Peninjauan khusus terhadap timbulnya tegangan-tegangan akibat perbedaan suhu yang ada antara bagian-bagian jembatan dengan bahan yang berbeda.

4.         Beban Gempa

Untuk pembangunan jembatan pada daerah yang dipengaruhi oleh gempa, maka beban gempa juga diperhitungkan dalam perencanaan struktur jembatan.

5.         Beban Angin

5.2         Kombinasi Pembebanan

Kontruksi jembatan beserta bagian-bagiannya harus ditinjau dari kombinasi pembebanan dan gaya yang mungkin bekerja. Sesuai dengan sifat-sifat serta kemungkinan-kemungkinan pada setiap beban, tegangan yang digunakan dalam kekuatan pemeriksaan kontruksi yang bersangkutan dinaikkan terhadap tegangan yang diizinkan sesuai dengan elastis. Tegangan yang digunakan dinyatakan dalam proses terhadap tegangan yang diizinkan sesuai kobinasi pembebanan dan gaya pada table 2.3 berikut ini:

Kombinasi Pembebanan dan Gaya	Tegangan yang digunakan dlm proses terhadap tegangan izin keadaan elastis
I.              M+(11+k)+Ta+Tu II.           M+Ta+Ah+Gg+A+SR+Tm III.        Kombinasi(1)+Rm+Gg+A+SR+Tm+S IV.        M+Gh+Tag+Gg+Ahg+Tu V.           M+PI VI.        M+(H+K)+Ta+S+Tb	100% 125% 140% 150% 130% 150%

(PPPJJR No 378/KPTS/1987)

Dimana:

A          : beban angin

Ah        : gaya akibat aliran dan hanyutan

Ahg      : gaya akibat aliran dan hanyutan pada waktu gempa

Gg       : gaya gesek pada tumpuan bergerak

Gh       : gaya horizontal ekivalen akibat gempa bumi

(H+K)  : beban hidup dengan kejut

M         : beban mati

P₁           : gaya-gaya pada waktu pelaksanaan

Rm      : gaya rem

S          : gaya sentrifugal

SR       : gaya akibat perubahan suhu (selain susut dan rangkak)

T_a         : gaya tekanan tanah

T_ag          : gaya tekanan tanah akibat gempa

T_b           : gaya tumbukkan

T_u           : gaya angkat (buoyancy)

Nama Penulis : Ashar Muallidiniyah

NPM                 : 11315087

Kelas               :  3TA03 (Mengulang)

Dosen              :  I Kadek Bagus Widana Putra

https://ftsp.gunadarma.ac.id/sipil/

https://www.gunadarma.ac.id

DAFTAR PUSTAKA

1.         Anonim. 2016. https://tekniksipil411.wordpress.com/2016/04/17/first-blog-post/. Diakses pada 15 Maret 2019.

2.         Suteki, Irfan. 2014. http://konsultan-teknik.blogspot.com/2014/08/kriteria-desain-jembatan.html. Diakses pada 15 Maret 2019.

3.         Ahlal. 2013. https://civilengeenering.wordpress.com/2013/05/09/peraturan-dan-standar-jembatan/. Diakses pada 15 Maret 2019.

4.         Anonim. 2012. http://sma-muhamadiyah.blogspot.com/2012/09/klasifikasi-dan-bentuk-jembatan.html. Diakses pada 15 Maret 2019.

5.         Candazr. 2012. https://candrazr.wordpress.com/2012/04/11/konfigurasi-jembatan-rangka-baja/. Diakses pada 15 Maret 2019.

6.         Jefri. 2012. https://jefrihutagalung.wordpress.com/2014/03/02/standard-dan-peraturan-sni-bangunan-dan-gedung/. Diakses pada 15 Maret 2019.

7.         Zai. 2011. http://zaialqudri26.blogspot.com/2011/11/pengenalan-konstruksi-jembatan.html. Diakses pada 15 Maret 2019.

8.         Ahadi. 2011. http://www.ilmusipil.com/menghitung-beban-struktur-jembatan. Diakses pada 15 Maret 2019.

9.         Yance. 2011. http://yanceadii.blogspot.com/2011/07/perencanaan-jembatan.html. Diakses pada 15 Maret 2019.