4. bagian2 dari struktur jembatan

1) Struktur Atas (Superstructures)

Struktur atas jembatan merupakan bagian yang menerima beban langsung yang meliputi berat sendiri, beban mati, beban mati tambahan, beban lalu-lintas kendaraan, gaya rem, beban pejalan kaki, dll.

Struktur atas jembatan umumnya meliputi :

a) Trotoar :

o Sandaran dan tiang sandaran,

o Peninggian trotoar (Kerb),

o Slab lantai trotoar.

b) Slab lantai kendaraan,

c) Gelagar (Girder),

d) Balok diafragma,

e) Ikatan pengaku (ikatan angin, ikatan melintang),

f) Tumpuan (Bearing).

2) Struktur Bawah (Substructures)

Struktur bawah jembatan berfungsi memikul seluruh beban struktur atas dan beban lain yang ditumbulkan oleh tekanan tanah, aliran air dan hanyutan, tumbukan, gesekan pada tumpuan dsb. untuk kemudian disalurkan ke fondasi. Selanjutnya beban-beban tersebut disalurkan oleh fondasi ke tanah dasar.

Struktur bawah jembatan umumnya meliuputi :

a) Pangkal jembatan (Abutment),

o Dinding belakang (Back wall),

o Dinding penahan (Breast wall),

o Dinding sayap (Wing wall),

o Oprit, plat injak (Approach slab)

o Konsol pendek untuk jacking (Corbel),

o Tumpuan (Bearing).

b) Pilar jembatan (Pier),

o Kepala pilar (Pier Head),

o Pilar (Pier), yg berupa dinding, kolom, atau portal,

o Konsol pendek untuk jacking (Corbel),

o Tumpuan (Bearing).

3) Fondasi

Fondasi jembatan berfungsi meneruskan seluruh beban jembatan ke tanah dasar. Berdasarkan sistimnya, fondasi abutment atau pier jembatan dapat dibedakan menjadi beberapa macam jenis, antara lain :

a) Fondasi telapak (spread footing)

b) Fondasi sumuran (caisson)

c) Fondasi tiang (pile foundation)

o Tiang pancang kayu (Log Pile),

o Tiang pancang baja (Steel Pile),

o Tiang pancang beton (Reinforced Concrete Pile),

o Tiang pancang beton prategang pracetak

(Precast Prestressed Concrete Pile),

o Tiang beton cetak di tempat (Concrete Cast in Place),

o Tiang pancang komposit (Compossite Pile)

1. Cerita secara singkat (gambaran umum jembatan)

Jembatan merupakan kesatuan dari struktur atas (super struktur) dan struktur bawah

(sub struktur), yang termasuk bagian suatu sistem transportasi untuk tiga hal:

1.    Merupakan pengontrol kapasitas dari system.

2.    Mempunyai biaya tertinggi dari system.

3.    Jika jembatan runtuh, system akan lumpuh.

Jika jembatan kurang lebar untuk menampung jumlah jalur yang diperlukan oleh lalu

lintas, maka jembatan akan menghambat lalu lintas. Dalam hal ini, jembatan akan menjadi

pengontrol volume dan berat lalu lintas yang dapat dilayani oleh system transportasi. Oleh

karena itu, jembatan dapat mempunyai fungsi keseimbangan (balancing) dari sistem transportasi

darat.

Jembatan terdiri dari beberapa jenis diantaranya: jembatan plat beton (slab), jembatan

gelagar/ rangka baja, jembatan pratekan/prategang, jembatan cable, jembatan kayu dan jembatan

bambu.

Fungsi jembatan adalah untuk meneruskan jalan (lalu lintas kendaraan) yang mengalami

jalan terputus akibat permukaan yang lebih rendah dan curam tanpa menutupnya, atau dengan

kata lain sebagai alat penyeberangan antara dua tempat yang terpisah.

Macam macam pembebanan dari jembatan

  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 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 10 ton (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

                                          

Gambar 2.3 beban “T” bekerja pada lantai kendaraan

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

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

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

Q= 1,1x(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 lalulintas.

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

Menurut Anonim (1987:10) 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. Besarnya koefisien kejut ditentukan dengan rumus:

k = 1 + ((20  / (50+L))

Beban Sekunder

Beban sekunder adalah beban yang merupakan beban sementara yang selalu

diperhitungkan dalam penghitungan tegangan pada setiap perencanaan jembatan.

a.    Beban Angin

Dalam perencanaan jembatan rangka batang, beban angin lateral diasumsikan terjadi pada dua

bidang yaitu:

      Beban angin pada rangka utama.

Beban angin ini dipikul oleh ikatan angin atas dan ikatan angin bawah.

      Beban angin pada bidang kendaraan

Beban angin ini dipikul oleh ikatan angin bawah saja. Dalam perencanaan untuk jembatan

terbuka, beban angin yang terjadi dipikul semua oleh  ikatan angin bawah.

b.   Gaya Akibat Perbedaan Suhu

Perbedaan suhu harus ditetapkan sesuai dengan keadaan setempat yaitu dengan perbedaan suhu.

      Bangunan Baja

1)   Perbedaan suhu maksimum-minimum= 300C

2)   Perbedaan suhu antara bagian-bagian jembatan= 150C

      Bangunan Beton

1)   Perbedaan suhu maksimum-minimum= 150C

2)   Perbedaan suhu antara bagian-bagian jembatan=100C

Dan juga tergantung pada koefisien muai panjang bahan yang dipakai misalnya:

      Baja ε =12x10-6/0C

      Beton ε =10x10-6/0C

      Kayu ε =5x10-6/0C

c.    Gaya Rangkak dan Susut

Diambil senilai dengan gaya akibat turunnya suhu  sebesar 150C

d.   Gaya Rem dan Traksi

Pengaruh ini diperhitungkan dengan gaya rem sebesar 5% dari beban “D” tanpa koefisien kejut.

Gaya re mini bekerja horizontal dalam arah jembatan dengan titik tangkap setinggi 1,80 m dari

permukaan lantai jembatan.

e.    Gaya Akibat Gempa Bumi

Bekerja kea rah horizontal pada titik berat kontruksi.

KS = E x G ……………………………………………[1-5]

Dimana:

KS     = koenfisien gaya horizontal (%)

G       = beban mati (berat sendiri) dari kontruksi yang ditinjau.

E       = koefisien gempa bumi ditentukan berdasarkan peta zona gempa    dan biasanya      diambil 100%

dari berat kontruksi.

f.     Gaya Gesekan Pada Tumpuan Bergerak

Ditinjau hanya beban mati (ton). Koefisien gesek karet dengan baja atau beton= 0,10 sampai

dengan 0,15.

4.3  Beban Khusus

Beban khusus yaitu beban-beban yang khususnya bekerja atau berpengaruh terhadap

suatu struktur jembatan. Misalnya: gaya sentirfugal, gaya gesekan pada tumpuan, beban selama

pelaksanaan pekerjaan struktur jembatan, gaya akibat tumbukan benda-benda yang hanyut

dibawa oleh aliran sungai.

a.    Gaya sentrifugal

Konstruksi yang ada pada tikungan harus diperhitungkan gaya horizontal radial yang dianggap

bekerja horizontal setinggi 1,80 m di atas lantai kendaraan dan dinyatakan  dalam % terhadap

beban “D” dengan rumus sebagai berikut:

……………………………………[2-6]

Dimana:

S= gaya sentrifugal (%) terhadap beban “D” tanpa factor kejut.

V= kecepatan rencana (km/jam).

R= jari-jari tikungan (m).

b.   Gaya Gesekan pada Tumpuan

Gaya gesekkan ditinjau hanya timbul akibat beban mati (ton). Sedangkan besarnya ditentukan

berdasarkan koefisien gesekan pada tumpuan yang bersangkutan dengan nilai:

      Tumpuan rol

o  Dengan 1 atau 2 rol     :0,01

o  Dengan 3 atau lebih    :0,05

      Tumpuan gesekan

o  Antara tembaga dengan campuran tembaga keras      =0,15

o  Antara baja dengan baja atau baja tuang                    =0,25

c.    Gaya Tumbukkan pada Jembatan Layang

Untuk memperhitungkan gaya akibat antara pier (bangunan penunjang jembatan diantara kedua

kepala jembatan) dan kendaraan, dapat dipikul salah satu dan kedau gaya-gaya tumbukkan

horizontal:

      Pada jurusan arah lalulintas sebesar………………..100 ton

      Pada jurusan tegak lurus arah lalulintas……………50 ton

d.   Beban dan Gaya selama pelaksanaan

Gaya yang bekerja selama pelaksanaan harus ditinjau berdasarkan syarat-syarat pelaksanaan.

e.    Gaya Akibat Aliran Air dan Benda-benda Hanyut

Tekanan aliran pada suatu pilar dapat dihitung dengan rumus:

P=KxV2………………………………………………....[2-7]

Dimana:

P= tekanan aliran air (t/m2)

V= Kecepatan aliran air (m/det)

K= koefisien yang bergantung pada bentuk pier