Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

40
BAB II STUDI PUSTAKA 2.1 PENGERTIAN JEMBATAN Jembatan adalah suatu bangunan yang memungkinkan suatu jalan menyilang sungai/saluran air, lembah atau menyilang jalan lain yang tidak sama tinggi permukaannya. Dalam perencanaan dan perancangan jembatan sebaiknya mempertimbangkan fungsi kebutuhan transportasi persyaratan teknis dan estetika- arsitektural yang meliputi : Aspek lalu lintas, Aspek teknis, Aspek estetika (Supriyadi dan Muntohar, 2007). Jembatan adalah suatu konstruksi yang berfungsi meneruskan jalan melalui suatu rintangan yang berada lebih rendah. Rintangan ini biasanya jalan lain berupa jalan air atau lalu lintas biasa. Jembatan yang berada diatas jalan lalu lintas biasanya disebut viaduct . Jembatan dapat digolongkan sebagai berikut :

description

STRUKTUR JEMBATAN BAJA MERUPAKAN STRUKTUR YANG SANGAT DOMINAN DIPAKAI SEBAGAI STRUKTUR TETAP.BAJA MERUPAKAN STRUKTUR YANG SANGAT MUDAH DIIDENTIFIKASI KERUSAKANNYA SEHIGGA SANGAT COCOK DIPAKAI UNTUK PENGGUNAAN SECARA UMUM

Transcript of Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

Page 1: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

BAB II

STUDI PUSTAKA

2.1 PENGERTIAN JEMBATAN

Jembatan adalah suatu bangunan yang memungkinkan suatu jalan

menyilang sungai/saluran air, lembah atau menyilang jalan lain yang tidak sama

tinggi permukaannya. Dalam perencanaan dan perancangan jembatan sebaiknya

mempertimbangkan fungsi kebutuhan transportasi persyaratan teknis dan estetika-

arsitektural yang meliputi : Aspek lalu lintas, Aspek teknis, Aspek estetika

(Supriyadi dan Muntohar, 2007).

Jembatan adalah suatu konstruksi yang berfungsi meneruskan jalan melalui

suatu rintangan yang berada lebih rendah. Rintangan ini biasanya jalan lain berupa

jalan air atau lalu lintas biasa. Jembatan yang berada diatas jalan lalu lintas

biasanya disebut viaduct. Jembatan dapat digolongkan sebagai berikut :

1. Jembatan-jembatan tetap.

2. Jembatan-jembatan yang dapat digerakkan

Kedua golongan jembatan tersebut dipergunakan untuk lalu lintas kereta api dan

lalulintas biasa (Struyk dan veen, 1984)

Sedangkan menurut (Asiyanto, 2008) jembatan rangka baja adalah struktur

jembatan yang terdiri dari rangkaian batang-batang baja yang dihubungkan satu

dengan yang lain. Beban atau muatan yang dipikul oleh struktur ini akan diuraikan

Page 2: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

dan disalurkan kepada batang-batang baja struktur tersebut, sebagai gaya-gaya

tekan dan tarik, melalui titik-titik pertemuan batang (titik buhul). Garis netral tiap-

tiap batang yang bertemu pada titik buhul harus saling berpotongan pada satu titik

saja, untuk menghidari timbulnya momen sekunder.

2.2 PERANAN JEMBATAN TERHADAP TRANSPORTASI

Jalan merupakan alat penghubung antar daerah yang peting sekali bagi

penyelenggaraan pemerintah, ekonomi, kebutuhan social, perniagaan, kebudayaan

dan juga pertahanan. Transportasi sangat penting bagi kelancaran perekkonomian dan

pembangunan Negara dan Bangsa. Dan merupakan salah satu tolak ukur maju

mundurnya perekonomian adalah pada kualitas sarana dan prasarana perekonomian

itu sendiri, salah satunya adalah sistem transportasi yang baik, yang merupakan

gabungan dari beberapa sarana transpotasi seperti jalan, jembatan dan aspek yang

lain. Keberadaan jembatan sebagai penyokong sistem transportasi yang baik menjadi

sangat penting di Negara kita ini. Mengingat kondisi kondisi geografisnya yang

bermacam-macam, maka jembatan sebagai aspek penghubung trasportasi perlu

mendapat perhatian lebih baik dari segi desain maupun perencanaannya demi

kelancaran sistem transportasi.

Dari segi perencanaan jembatan harus dibuat cukup kuat dan tahan serta

tidak mudah rusak. Kerusakan pada jembatan aan menimbulkan gangguan terhadap

kelancaran lalulintas jalan, terlebih bila jalan itu mempunyai volume lalulintas yang

Page 3: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

padat seperti di kota-kota yang merupakan daerah pusat perekonomian. Dari

penjelasan itu sudah jelas sekali kerusakan terhadap suatu jembatan sebagai sarana

transportasi akan berdampak merugiakan terhadap perekonomian baik langsung

maupun tidak langsung.

2.3 JEMBATAN RANGKA (TRUSS BRIDGE)

Menurut (Satyarno, 2003) jembatan rangka dibuat dari struktur

rangka yang biasanya terbuat dari bahan baja dan dibuat dengan menyambung

beberapa batang dengan las atau baut yang membentuk pola-pola segitiga.

Jembatan rangaka biasanya digunakan untuk bentang 20 m sampai 375 m. Ada

banyak tipe jembatan rangka yang dapat digunakan diantaranya sebagai berikut,

seperti ditunjukkan pada gambar 2.1

Page 4: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

Gambar 2.1 Macam-macam jembatan rangka

(sumber gambar : http://candrazr.files.wordpress.com)

2.4 BAJA KONSTRUKSI

Menurut (Spiegel dan Limbrunner, 1991) baja konstruksi adalah

alloy steels (baja paduan), yang pada umumnya mengandung lebih dari 98 % besi

dan biasanya kurang dari 1 % karbon. Komposisi aktual kimiawi sangat

bervariasi untuk sifat-sifat yang diinginkan, seperti kekuatannya dan

ketahanannya terhadap korosi, baja dapat juga mengandung elemen paduan

lainnya, seperti silicon, magnesium, sulfur, fosfor, tembaga, krom, dan nikel,

dalam berbagai jumlah. Baja tidak merupakan sumber yang dapat diperbaharui

(renewable), tetapi dapat mempunyai daur ulang (recycled), dan komponen

utamanya, besi, sangat banyak. Baja tidak mudah terbakar, tetapi harus anti

api. Hal ini tidak dimaksudkan untuk mengatakan bahwa baja merupakan

jawaban untuk semua masalah struktur. Bahan bangunan lainnya, seperti beton,

bata, dan kayu, mempunyai peran sendiri-sendiri. Penggunaan struktur baja, apabila

dilihat pada bangunan dan perbandingan (ratio) antara kekuatan berat (atau

kekuatan per satuan berat) harus dipertahankan tinggi, maka bajalah yang dapat

memenuhinya.

Baja konstruksi juga memiliki keuntungan dan kelemahan

diantaranya adalah sebagai berikut :

Page 5: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

1. Keuntungan baja adalah keseragaman bahan dan sifat - sifatnya yang dapat

diduga secara cukup tepat. Kestabilan dimension, kemudahan pembuatan, dan

cepatnya pelaksanaan juga merupakan hal-hal yang menguntungkan dari baja

struktur ini.

2. Kelemahan baja adalah mudahnya bahan ini mengalami korosi (tidak semua

jenis baja) dan berkurangnya kekuatan pada temperatu tinggi.

2.5 PROSES PERENCANAAN JEMBATAN

2.5.1 Tahapan Perencanaan

Menurut (Supriyadi dan Muntohar, 2007) perbedaan antara ahli satu

dengan yang lainnya sangat dimungkinkan terjadi, dalam perencanaan jembatan,

tergantung latar belakang kemampuan dan pengalamannya. Belajar dari perbedaan

pandangan inilah seharusnya para ahli dapat menyimpulkan suatu

permasalahan yang ada pada perencanaan jembatan, dan dapat menemukan suatu

penyelesaian dalam sebuah perencanaan. Perbedaan tersebut harus tidak boleh

menyebabkan gagalnya proses perencanaan. Seorang ahli atau perancang paling

tidak harus telah mempunyai data baik sekunder maupun primer yang berkaitan

dengan pembangunan jembatan, sebelum sampai pada tahap pelaksanaan

konstruksi. Hal ini sangat diperlukan untuk kelangsungan para ahli dalam

merencanakan pembangunan sebuah jembatan. Data sekunder maupun primer

yang telah didapat tersebut, merupakan bahan pemikiran dan pertimbangan

sebelum kita mengambil suatu keputusan akhir. Pada Gambar 2.2 akan

Page 6: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

ditunjukkan tentang suatu proses perencanaan yang perlu dilaksanakan. Data yang

diperlukan berupa :

1. Lokasi

a. Topografi

b. Lingkungan

c. Tanah dasar

2. Keperluan, misalkan : melintasi sungai, melintasi jalan lain.

3. Bahan struktur :

a. Karakteristiknya

b. ketersediaannya

4. peraturan

Gambar 2.2 Skema Proses Perencanaan

Sumber : Supriyadi dan Muntohar, 2007

2.5.2 Pemilihan Lokasi Jembatan

Penentuan lokasi dan layout jembatan tergantung pada kondisi lalu

lintas. Umumnya, suatu jembatan berfungsi untuk melayani arus lalu lintas dengan

PROSES ANALISIS OUTPUT HASIL

INPUT DATA EVALUASI

Page 7: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

baik, kecuali bila terdapat kondisi-kondisi khusus. Prinsip dasar dalam

pembangunan jembatan menurut (Troitsky, 1994) dalam (Supriyadi dan Muntohar,

2007) adalah jembatan untuk jalan raya, tetapi bukan jalan raya untuk jembatan.

Kondisi lalu lintas yang berbeda-beda dapat mempengaruhi lokasi jembatan.

Panjang pendeknya bentang jembatan akan disesuaikan dengan lokasi jalan

setempat. Penentuan bentangnya dipilih yang sangat layak dari beberapa alternatif

bentang pada beberapa lokasi yang telah diusulkan. Pertimbangan terhadap

lokasi akan sangat didasarkan pada kebutuhan masyarakat yang menggunakan

jembatan.

Pada penentuan lokasi jembatan akan dijumpai suatu permasalahan

apakah akan dibangun di daerah perkotaan ataukah pinggiran kota bahkan di

pedesaan. Perencanaan dan perancangan jembatan di daerah perkotaan

terkadang tidak diperhatikan dengan cermat dan tepat. Kehadiran jembatan di

tengah kota sangat mempengaruhi landscape atau tata kota tersebut. Perencanaan

dan perancangan tipe jembatan modern di daerah perkotaan, seorang ahli

sebaiknya mempertimbangkan fungsi kebutuhan transportasi, persyaratan teknis

dan estetika-arsitektural (Supriyadi dan Muntohar, 2007).

1. Aspek Lalulintas

Persyaratan transportasi meliputi kelancaran arus lalu lintas kendaraan dan

pejalan kaki yang melintasi jembatan tersebut. Perencanaan yang kurang tepat

terhadap kapasitas lalu lintas perlu dihindarkan, karena akan sangat

mempengaruhi lebar jembatan. Pentingnya diperoleh hasil yang optimum

Page 8: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

dalam perencanaan lebar optimumnya agar didapatkan tingkat pelayanan lalu

lintas yang maksimum. Mengingat jembatan akan melayani arus lalu lintas

dari segala arah, maka muncul kompleksitas terhadap existing dan rencana,

volume lalu lintas, oleh karenanya sangat diperlukan ketepatan dalam

penentuan tipe jembatan yang akan digunakan. Pendekatan ekonomi

selayaknya juga sebagai bahan pertimbangan biaya jembatan perlu dibuat

seminimum mungkin. Melihat beberapa kasus biaya investasi jembatan di

daerah perkotaan adalah sangat tinggi. Hal ini akan sangat terkait dengan

kesesuaian lokasi yang akan direncanakan (Supriyadi dan Muntohar, 2007).

2. Aspek teknis

Persyaratan teknis yang perlu dipertimbangkan antara lain :

a. Penentuan geometri struktur, alinemen horizontal dan vertical, sesuai

dengan lingkungan sekitarnya.

b. Pemilihan sistem utama jembatan dan posisi dek.

c. Penentuan panjang bentang optimum sesuai dengan syarat hidraulika,

arsitektural, dan biaya konstruksi.

d. Pemilihan elemen-elemen utama struktur atas dan struktur bawah,

terutama tipe pilar dan abutment.

e. Pendetailan struktur atas seperti : sandaran, parapet, penerangan, dan tipe

perkerasan.

f. Pemilihan bahan yang paling tepat untuk struktur jembatan berdasarkan

pertimbangan struktural dan estetika.

Page 9: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

3. Aspek estetika

Dewasa ini jembatan modern di daerah perkotaan didesain tidak hanya

didasarkan pada struktural dan pemenuhan transportasi saja, tetapi juga untuk

ekonomi dan artistik. Aspek estetika jembatan di perkotaan merupakan factor

yang penting pula dipertimbangkan dalam perencanaan. Kesesuaian estetika

dan arsitektural akan memberikan nilai lebih kepada jembatan yang dibangun di

tengah-tengah kota. Jembatan pada kota-kota besar di dunia banyak yang

mempunyai nilai estetika yang tinggi disamping kekuatan strukturalnya

(Supriyadi dan Muntohar, 2007).

2.6 LAYOUT JEMBATAN

Variabel yang penting, setelah lokasi jembatan ditentukan adalah

mempertimbangkan layout jembatan terhadap topografi setempat. Perkembangan

sistem jalan raya, pada awalnya mempunyai standar yaitu jalan raya lebih rendah

dari jembatan. Biaya investasi jembatan merupakan proporsi terbesar dari total

biaya jalan raya. Konsekuensinya, struktur tersebut hampir selalu dibangun pada

tempat yang idela untuk memungkinkan bentang jembatan sangat pendek, fondasi

dapat dibuat sehematnya, dan melintasi sungai dengan layout berbentuk squre

layout (Supriyadi dan Muntohar, 2007).

Proses perencanaan jembatan akan dihadapkan pada dua sudut

pandang yang berbeda antara seorang ahli jalan dan ahli jembatan menurut

(Troitsky, 1994) dalam (Supriyadi dan Muntohar, 2007). Ilustrasi perbedaan

kepentingan antara seorang ahli jalan dan ahli jembatan adalah sebagai berikut :

Page 10: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

1. Pandangan ahli jembatan

Perlintasan tegak lurus sungai, jurang atau jalan rel lebih sering dipilih, dari

pada perlintasan yang membentuk alinemen yang miring. Penentuan ini

didasarkan pada aspek teknis dan ekonomi. Menurut (Waddel, 1916) dalam

(Supriyadi dan Muntohar, 2007) menyatakan bahwa struktur yang dibuat pada

alinemen miring adalah abominasi dalam lingkup rekayasa jembatan.

2. Struktur jembatan sederhana

Kenyataan untuk struktur jembatan yang relatif sederhana sering diabaikan

terhadap alinemen jalan. Para ahli jalan raya yang sering menempatkan

alinemen sedemikian sehingga struktur jembatan merupakan bagian penuh

dari alinemen rencana jalan tersebutm, sehingga apabila melalui sungai

seringkali kurang memperhatikan layout secara cermat.

3. Layout jembatan bentang panjang

Struktur bertambahnya tingkat kegunaan jalan dan panjang bentang

merupakan hal yang cukup penting untuk menentukan layout. Kasus seperti

ini, dalam menentukan bagaimana layout jembatan yang sesuai perlu

diselaraskan oleh kedua ahli tersebut guna menekan biaya konstruksi. Banyak

faktor yang mempengaruhinya, salah satunya adalah sudut yang dibentuk

terhadap alinemen.

2.7 PERATURAN-PERATURAN PERENCANAAN JEMBATAN

Struktur baja yang ada saat ini, telah berkembang pesat dengan

berbagai aturan yang berbeda pada tiap negara. Konsep pemikiran dalam

Page 11: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

perhitungannya adalah sama tetapi aturan yang terjadi adalah lain, dan itu

tergantung dari Negara yang memakainya.

Menurut Tim Peneliti dan Pengembangan Wahana Komputer, 2003

struktru baja yang saat ini, telah berkembang pesat dengan berbagai aturan yang

berbeda pada tiap negara. Diantara peraturan perhitungan struktur baja yang

dipakai pada SAP 2000 adalah sebagai berikut :

1. American institute of Steel Construction’s ”Allowable Stress Design and

Plastis Design Spesification for Structural Steel Buildings”, AISC- ASD

(AISC, 1989).

2. American institute of Steel Construction’s “Load and Resistance Factor

Design Spesification for Structural Steel Buildings”, AISC - LRFD (AISC,

1994).

3. American Assotiation of State Highway and Transportation Officiall

“AASHTO-LRFD Bridge Design Spesification”, AASHTO - LRFD

(AASHTO, 1997).

4. Canada Institute of Steel Construction’s “Limit State Design of Steel

Structures”, CANICSA - s16. 1 - 94 (CISC, 1995).

5. British Standart Institution’s “Structural Use of Steelwork in Building”,

BS5950 (BSI, 1990).

6. European Committee for Standarditation’s “Eurocode 3 : Design of steel

Structures Part 1.1 : General Rules and Rules for Buildings”, ENV 1993 - 1 - 1

(CEN, 1992).

Page 12: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

(Tim Penelitian dan Pengembangan Wahana Komputer, 2003)

Badan Standarisasi Nasional (2005) mempunyai peraturan-peraturan

yang digunakan di Indonesia, untuk merancang struktur jembatan. Peraturan yang

digunakan Badan Standarisasi Nasional (2005) dalam perancangan jembatan

adalah sebagai berikut :

1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya (PPPJJR, 1987)

2. Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI)

3. Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan (Bridge Management System, 1992)

4. Revisi SNI 03-2833-1992, tentang Perencanaan Ketahanan Gempa untuk

jembatan.

5. SNI T-02-2005 dan RSNI T-03-2005, tentang Perencanaan Struktur Baja untuk

Jembatan.

2.8 PERENCANAAN PEMBEBANAN

Beban yang bekerja pada struktur jembatan Sungai Gung ini disesuaikan

dengan SNI T-02-2005 yaitu :

A. Beban Permanen / Beban tetap

1. Beban Sendiri

Berat nominal dan nilai terfaktor dari berbagai bahan dapat diambil dari

Tabel 2.1

Page 13: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

Tabel 2.1. Berat nominal dan Terkurangi

Bahan Jembatan Berat Sendiri Berat Sendiri Berat Sendiri

Beton Massa 24 31,2 18

Beton Bertulang 25 32,5 18,80

Beton Bertulang / Pratekan

(Pracetak)

25 30 21,25

Baja 77 84,7 69,30Kayu, Kayu lunak 7,8 10,9 5,46

Sumber : SNI T-02-2005

2. Beban Mati Tambahan

Beban mati tambahan adalah berat semua elemen tidak struktural yang

dapat bervariasi selama umur jembatan seperti :

a. Peralatan permukaan khusus

b. Pelapisan ulang dianggap sebesar 50 mm aspal beton hanya digunakan

dalam kasus menyimpang dan nominal 22 kN/m2

c. Sandaran , pagar pengaman dan penghalang beton

d. Rambu-rambu dan marka jalan

e. Perlengkapan umum seperti pipa drainase dan penyaluran

3. Tekanan Tanah

Koefisien tanah nominal harus dihitung berdasarkan dari sifat-sifat tanah.

Sifat-sifat tanah (kepadatan, kadar kelembaban, kohesi sudut geser dan lain

sebagainya) bias diperoleh dari hasil pengukuran dan pengujian tanah

Page 14: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

dilapangan. Ada dua macam kondisi tekanan tanah yaitu kondisi tekanan

tanah aktif dan tekanan tanah pasif.

Untuk kondisi tekanan tanah aktif :

Pa = Ka.ɣH – 2C.√Ka

= ɣH [tan2(45 - Q2

)] – 2C [ tan 2(45−Q2

)]1 /2

……………………….(2.10)

Untuk kondisi tekanan tanah pasif :

Pp = Kp.ɣH – 2C.√Kp

= ɣH [tan2(45+ Q2

)] – 2C [ tan 2(45+Q2

)]1/2

………………………..(2.11)

B. Beban Lalu Lintas

1. Beban Kendaraan Rencana

a. Aksi Kendaraan

Beban aksi yang dipikul oleh jembatan akibat kendaraan yang lewat terdiri

dari 3 komponen :

1. Komponen vertical

2. Komponen rem

3. Komponen sentrifugal ( untuk jembatan melengkung )

b. Jenis Kendaraan

Page 15: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

Beban lalu lintas untuk rencana jembatan jalan raya terdiri dari

pembebanan lajur “D” dan pembebanan truk “T”. Pembebanan lajur

“D” ditempat melintang pada lebar penuh dari jalan kendaraan

jembatan dan menghasilkan pengaruh pada jembatan yang ekivalen

dengan rangkaian kendaraan sebenarnya, jumlah total pembebanan lajur

“D” yang ditempatkan tergantung pada lebar jalan kendaraan jembatan.

Pembebanan truk “T” adalah berat kendaraan, berat tunggal

dengan 3 gandar yang ditempat dalam kedudukan sembarang pada lajur

lalu lintas rencana. Tiap gandar terdiri dari dua pembebanan bidang

kontak yang dimaksud agar mewakili pengaruh moda kendaraan berat.

Hanya satu truk “t” yang boleh ditempatkan perlajur lalulintas rencana.

2. Beban Lajur “D”

Beban lajur “D” terdiri dari :

a. Beban terbagi rata dengan q tergantung pada panjang yang dibebani total

(L) sebagai berikut :

L < 30 m ; q = 8.0 kPa …………………………………………(2.12)

L > 30 m ; q = 8.0 ( 0.5 + 15/L ) kPa ………………………….(2.13)

b. Beban terbagi rata boleh ditempatkan dalam panjang terputus agar

terjadi pengaruh maksimum. Dalam hal ini L adalah jumlah dari panjang

masing - masing beban terputus tersebut.

Page 16: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

c. Beban garis sebesar P kN/m, ditempatkan dalam kedudukan sembarang

sepanjang jembatan dan tegak lurus pada arah lalu lintas.

P = 44,0 kN/m ………………………….……………………(2.14)

Pada bentang menerus ditempatkan dalam kedudukan lateral sama

yaitu tegak lurus arah lalu lintas pada dua bentang agar momen lentur

negatif menjadi maksimum.

3. Beban Truk “T”

Hanya satu truk yang harus ditempatkan dalam tiap lajur lalu lintas

rencana untuk panjang penuh dari jembatan. Truk “T” harus ditempatkan

ditengah lajur lalu lintas. Jumlah maksimum lajur lalu lintas rencana

diberikan dalam Tabel berikut :

5 m 4 - 9 m 0.5 m 1.75 m 0.5 m

50 kN 200 kN 200 kN 2,75 m

25 kN 100 kN 100 kN

125 mm 500 mm 500 mm

2,75 m

200 mm 200 mm 200 mm

125 mm 500 mm 500 mm

25 kN 100 kN 100 kN

Gambar 2.3 Beban “ T ”

Sumber: SNI T-02-2005

Page 17: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

Untuk mendapatkan momen desain dari beban mati yaitu beban plat

lantai berdasarkan buku Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang (CUR

4) adalah sebagai berikut :

MLx = 0,001 Wu Lx2 x

MLy = 0,001 Wu Lx2 x

Mtx = - 0,001 Wu Lx2 x

Mty = - 0,001 Wu Lx2 x

Untuk mendapatkan momen desain dari beban hidup lalu-lintas yang

diharapkan, maka penyebaran beban ”T” harus dikonfigurasi sehingga

dapat menghasilkan pengaruh maksimum. Konfigurasi penyebaran beban

”T” adalah pada saat satu roda berada di tengah-tengah plat lantai dan

pada saat dua roda berada di tengah-tengah plat lantai.

Tabel 2.2 Jumlah Maksimum Lajur Lalu Lintas Rencana

Jenis Jembatan Lebar Jalan Kendaraan

Jembatan (m)

Jumlah Lajur Lalu Lintas

Rencana

Lajur tunggal 4.0 - 5.0 1

Dua arah tanpa median5.5 - 8.25 2

11.25 - 15.0 4

Jalan kendaraan majemuk

10.0 - 12.9 3

11.25 - 15.0 4

15.1 - 18.75 5

18.8 - 22.5 6

Sumber : Brigde Management System (BMS - 1992 )

Page 18: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

4. Gaya Rem

Pengaruh rem dan percepatan lalu lintas harus dipertimbangkan sebagai

gaya memanjang. Gaya ini tidak tergantung pada lebar jembatan. Pengaruh

ini diperhitungkan senilai dengan pengaruh gaya rem 5 % dari beban “ D

“ tanpa koefisien kejut yang memenuhi semua jalur lalu lintas yang ada.

Gaya rem tersebut dianggap bekerja dalam arah sumbu jembatan dengan

titik tangkap setinggi 1,8 meter diatas permukaan lantai kendaraan.

5. Beban Pejalan Kaki

Intensitas beban pejalan kaki untuk jembatan jalan raya tergantung pada luas

beban yang dipikul oleh unsur yang direncanakan. Bagaimanapun, lantai

dan gelagar yang langsung memikul pejalan kaki harus direncanakan untuk 5

kPa.

6. Beban tumbuk pada penyangga jembatan

Penyangga jembatan dalam daerah lalu lintas harus direncanakan agar

menahan tumbukan sesaat atau dilengkapi dengan penghalang pengaman

yang khusus direncanakan :

a. Tumbukan kendaraan diambil sebagai beban statis SLS sebesar 1000

kN pada 100 terhadap garis pusat jalan pada tinggi sebesar 1,8 m.

b. Pengaruh tumbukan kerata api dan kapal ditentukan oleh yang

berwenang dengan relevan.

Page 19: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

C. Beban Lingkungan

1. Penurunan

Jembatan direncanakan agar menampung perkiraan penurunan total dan

diferensial.

2. Gaya Angin

Luas ekivalen diambil sebagai luas pada jembatan dalam elevasi proyeksi

tegak lurus yang dibatasi oleh unsur rangka terluar. Pengaruh beban

angin sebesar 150 kg/m2 pada jembatan ditinjau berdasarkan bekerjanya

beban angin horizontal terbagi rata pada bidang vertikal jembatan dalam

arah tegak lurus sumbu memanjang jembatan.

3. Gaya Aliran Sungai

Gaya aliran sungai tergantung pada kecepatan rencana aliran sungai pada

butir yang ditinjau.

4. Hanyutan

Gaya aliran sungai dinaikkan bila hanyutan dapat terkumpul pada struktur.

Kecuali tersedia keterangan lebih tepat, gaya hanyutan dapat dihitung

seperti berikut :

1) Keadaan batas ultimit ( banjir 50 tahun )

P = 0,78 × Vs2 × AD ……………………………………………………………..(2.15)

2) Keadaan batas ultimit ( banjir 100 tahun )

Page 20: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

P = 1,04 × Vs2 AD …………………………………………………………..(2.16)

dengan :

Vs = Kecepatan aliran rata2 untuk keadaan batas yang ditinjau

(m/detik )

AD = Luas hanyutan yang bekerja pada pilar.

5. Batang Kayu

Gaya pada pilar akibat tumbukan batang kayu selama banjir rencana untuk

beton padat adalah :

Gaya tumbukan nominal (kN) batang kayu = 26,67 Vs

Gaya tumbukan batang kayu (kN)

Banjir 50 tahun = 40 × Vs2

Banjir 100 tahun = 53,3 × Vs2

dengan : Vs = kecepatan air rata - rata (m/dt) untuk keadaan batas yang

ditinjau.

6. Gaya Gempa

Jembatan yang akan dibangun di daerah rawan gempa bumi harus

direncanakan dengan memperhitungkan pengaruh gempa bumi tersebut.

Pengaruh gempa bumi pada jembatan diperhitungkan senilai dengan

pengaruh gaya horizontal yang bekerja pada titik berat konstruksi / bagian

konstruksi yang ditinjau dalam arah yang paling berbahaya. Gaya tersebut

dapat dirumuskan sebagai berikut:

Kk = E × Gp ………………………………………………..(2.17)

Page 21: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

dengan :

E = Koefisien geser dasar untuk wilayah

gempa,periode dan kondisi tanah

Gp = Beban mati bangunan (kN).

K = gaya gempa (kN)

7. Gaya Memanjang

Akibat gesekan pada tumpuan yang bergerak terjadi oleh pemuaian dan

penyusutan jembatan atau sebab lain. Jembatan harus pula ditinjau

terhadap gaya yang timbul akibat gesekan pada tumpuan bergerak, karena

adanya pemuaian dan penyusutan dari jembatan akibat perbedaan suhu dan

akibat-akibat lain. Gaya gesek yang timbul hanya ditinjau akibat beban

mati saja, sedang besarnya ditentukan berdasarkan koefisien gesek pada

tumpuan yang bersangkutan. Menurut PPPJR, 1987 koefisien gesek pada

tumpuan memiliki nilai sebagai berikut:

a. Tumpuan rol baja:

1) Dengan satu atau dua rol 0,01

2) Dengan tiga rol atau lebih 0,05

b. Tumpuan gesekan:

1) Antara baja dengan campuran tembaga keras dan baja 0,15

2) Antara baja dengan baja atau besi tuang 0,25

3) Antara karet dengan baja / beton 0,5-0,18

Page 22: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

Tumpuan-tumpuan khusus harus disesuaikan dengan persyaratan spesifikasi

dari pabrik material yang bersangkutan atau didasarkan atas hasil percobaan

dan mendapatkan persetujuan dari pihak berwenang.

2.9 STRUKTUR ATAS (UPPER STRUCTURE)

Struktur atas merupakan struktur dari jembatan yang terletak dibagian atas dari

jembatan. Struktur jembatan bagian atas meliputi :

1. Sandaran

Merupakan pembatas antara kendaraan dengan pinggiran jembatan sehingga

memberi rasa aman bagi pengguna jalan. Sandaran dibuat dari pipa baja.

Beban yang bekerja pada sandaran adalah beban sebesar 100 kg yang

bekerja dalam arah horisontal setinggi 0,9 meter.

2. Trotoir

Konstruksi trotoir direncanakan sebagai pelat beton yang diletakkan pada

lantai jembatan bagian samping yang diasumsikan sebagai pelat yang

tertumpu sederhana pada pelat jalan. Prinsip perhitugan pelat trotoir

sesuai dengan SKSNI T - 15 - 1991 - 03. Pembebanan pada trotoir

meliputi :

a) Beban mati berupa berat sendiri pelat.

b) Beban hidup sebesar 500 kg/m2 berupa beban merata dan beban

terpusat.

Penulangan plat trotoir diperhitungkan sebagai berikut :

Page 23: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

d = h - p - 0,5φ ………………………………………(2.18)

ρmin dan ρmax dapat dilihat pada tabel GTPBB (Grafik dan Tabel

Perhitungan Beton Bertulang)

syarat : ρmin< ρ < ρmaks

As = ρ × b × d ………………………………………………………..(2.19)

dengan : d = tinggi efektif pelat (m),

h = tebal pelat (mm),

φ = diameter tulangan (mm),

b = lebar pelat per meter (m).

3. Pelat Lantai

Berfungsi sebagai penahan lapisan perkerasan. Pelat lantai diasumsikan

tertumpu pada dua sisi. Pembebanan pada pelat lantai meliputi :

a) Beban mati berupa berat sendiri pelat, berat pavement dan berat air

hujan.

b) Beban hidup berupa muatan “T” dengan beban gandar maksimum

10 T.

Perhitungan untuk penulangan pelat lantai jembatan sama dengan prinsip

penulangan pada pelat trotoir. Prinsip perhitugan pelat trotoir sesuai

dengan SKSNI T - 15 - 1991 - 03.

4. Gelagar Memanjang

Page 24: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

Gelagar memanjang berfungsi menahan beban plat lantai, lapis

perkerasan dan beban air hujan, kemudian menyalurkannya ke gelagar

melintang.

5. Gelagar Melintang

Gelagar melintang menerima limpahan beban dari gelagar memanjang

kemudian menyalurkannya ke rangka baja. Baik gelagar memanjang maupun

melintang harus ditinjau terhadap:

Menurut Margaret & Gunawan (1999), Kontrol kekuatan :

‘σ = MW

,…………………………………………………………(2.20)

dengan :

M = Momen (KN.m),

W = Momen tahanan (KN.m)

Kontrol Kekakuan :

‘δ = L

500 < δ ……………………………………………………………………….(2.21)

dengan :

L = Bentang (m)

‘δ = 5ML2

48 EI, ………………………………………………………………………

(2.22)

dengan :

E = Modulus Elastisitas Bahan (MPa)

I = Momen Inersia (cm4 )

6. Rangka Baja

Page 25: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

Rangka baja berfungsi menahan semua beban yang bekerja pada jembatan

dan menyalurkannya pada tumpuan untuk disalurkan ke tanah dasar

melalui pondasi.

7. Ikatan Angin

Ikatan angin berfungsi untuk menahan gaya akibat angin.

8. Andas Jembatan/Tumpuan

Perletakan elastomer umumnya terbuat dari karet dan pelat baja yang

diikat bersatu selama vulkanisasi, dan mempunyai selimut sisi elastomer

minimum sebesar 6 mm dan atas dan bawah sebesar 4 mm untuk

melindungi pelat baja.

9. Oprit

Oprit dibangun agar memberikan kenyamanan saat peralihan dari ruas

jalan ke jembatan. Oprit disini dilengkapi dengan dinding penahan. Pada

perencanaan oprit, perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut :

a) Tipe dan kelas jalan ataupun jembatan

b) Volume lalu lintas

c) Tebal perkerasan

2.10 ASPEK PENDUKUNG

Dalam perencanaan jembatan ini, ada beberapa aspek pendukung yang harus

diperhatikan antara lain :

Page 26: Bab II Studi Pustaka STRUKTUR JEMBATAN BAJA

A. Pelaksanaan dan Pemeliharan

1) Baja sangat baik digunakan untuk jembatan dengan bentang yang

panjang karena kekuatan lelehnya tinggi sehingga diperoleh dimensi

profil yang optimal.

2) Konstrtuksi baja yang digunakan merupakan hasil pabrikasi dengan

standar yang telah disesuaikan dengan bentang jembatan sehingga

mempercepat proses pelaksanaan dilapangan.

3) Struktur yang dihasilkan bersifat permanen dengan cara pemeliharaan

yang tidak terlalu sukar.

4) Komponen-komponen yang sudah tidak dapat digunakan lagi masih

mempunyai nilai sebagai besi tua.

B. Aspek Ekonomi

1) Dengan adanya jembatan yang menghubungkan Kecamatan Bojong-

Bumijawa ini, maka diharapkan daerah disekitarnya menjadi daerah

yang potensial.

2) Terbukanya kawasan baru sebagai penunjang transportasi untuk

mempercepat pertumbuhan ekonomi dan pariwisata.