Download - Truss Bridge

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Jembatan adalah suatu bangunan konstruksi sipil yang menghubungkan dua tempat yang dihalangi oleh suatu kendala atau rintangan. Rintangan itu bisa dikarenakan oleh alam (sungai, laut, danau, lembah) dan oleh manusia (jalan, kereta api, rumah dan lain-lain). Dalam suatu sistem transportasi, jembatan mempunyai peranan yang sangat penting karena beberapa hal yaitu : jembatan dapat menentukan kapasitas ruas jalan dimana jembatan itu berada, harga satuannya mahal dan kegagalan jembatan menyebabkan kegagalan sistem transportasi, karena itu dalam pembuatan suatu jembatan dibutuhkan suatu perencanaan yang sangat matang dan teliti. Ada beberapa tipe jembatan yang dapat dikelompokkan berdasarkan sifat dan karakteristiknya, dan dalam hal ini misalnya pengelompokan jembatan berdasarkan bentuknya ada tiga macam yaitu jembatan balok, jembatan pelengkung dan jembatan rangka batang. Pada saat dahulu sebelum di temukannya jembatan rangka batang, suatu jembatan dengan bentang yang panjang dan ukuran yang besar akan menghadapi suatu masalah dalam proses pembuatannya. Misalkan dalam pembuatan suatu jembatan balok dengan bentang yang panjang dan ukuran yang besar akan menemui masalah dalam hal pengangkutan materialnya. Dengan ditemukan jembatan rangka batang, maka masalah tersebut dapat diatasi. Hal ini disebabkan karena struktur jembatan rangka batang terdiri dari beberapa bagian yang lebih kecil dan lebih ringan sehingga dalam hal pengangkuatan bahan materialnya menjadi lebih mudah. Rangka batang dapat terbuat dari kayu maupun baja.

1

1.2 Rumusan Masalah Dari latar belakang di atas dapat dirumuskan masalah sebagai berikut: 1. Bagaimana sejarah jembatan rangka batang? 2. Apa saja tipe-tipe jembatan rangka batang? 3. Bagaimana konsep struktur jembatan rangka batang? 4. Apa saja manfaat jembatan rangka batang? 1.3 Tujuan Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut : 1. 2. 3. batang 4. 1.4 Manfaat Manfaat dari penulisan makalah ini antara lain : 1. Sebagai referensi tambahan dalam hal mengikuti mata kuliah teknik jembatan 2. Untuk mengetahui tentang jembatan rangka batang 1.5 Batasan Masalah Pada makalah ini kami hanya membahas mengenai definisi, sejarah, tipe, konsep struktur dan manfaat dari jembatan rangka batang. 1.6 Metode Penulisan Metode yang dipakai dalam penulisan laporan ini berdasarkan studi kepustakaan yaitu pengumpulan data dengan cara membaca literatur dan artikel dari internet yang berkaitan dengan masalah yang kami bahas, yaitu mengenai jembatan rangka batang. Untuk mengetahui apa saja manfaat jembatan rangka batang Untuk mengetahui bagaimana sejarah jembatan rangka batang Untuk mengetahui tentang tipe-tipe jembatan rangka batang Untuk mengetahui bagaimana konsep struktur jembatan rangka

2

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Jembatan Jembatan adalah suatu bangunan konstruksi sipil yang menghubungkan dua tempat yang dihalangi oleh suatu rintangan (laut, sungai, danau, lembah, jalan dan lain-lain). Jembatan merupakan elemen penting dalam sistem transportasi karena tiga alasan yaitu menentukan kapasitas dari sistem transportasi, harga satuannya mahal dan kegagalan jembatan menyebabkan kegagalan sistem transportasi. Jika lebar jembatan tidak cukup untuk menampung jumlah lajur lalu lintas maka jembatan ini menjadi penentu kapasitas ruas jalan dimana jembatan tersebut berada. Disamping itu jika kekuatan jembatan tidak cukup untuk menahan beban truk berat maka jembatan tersebut menjadi penentu beban lalu lintas maksimum yang melalui ruas jalan tersebut. Harga satuan jembatan pada umumnya beberapa kali lebih mahal dari harga satuan jalan di sekitar jembatan. Oleh karenanya, perencanaan jembatan harus mempertimbangkan aspek ekonomi secara sungguh-sungguh. Jika suatu jembatan gagal, maka selama perbaikan fungsi sistem transportasi akan menjadi terbatas. Lalu lintas harus dialihkan ke jalan lain dengan jarak yang lebih panjang sehingga biaya operasi kendaraan menjadi lebih besar dengan waktu tempuh yang lebih panjang. Kerugian ini terus berlangsung sampai perbaikan jembatan selesai. Mengingat pentingnya peranan jembatan didalam sistem transportasi, maka perlu dicari keseimbangan antara kapasitas jembatan untuk menampung volume dan beban lalu lintas dengan biaya jembatan yang lebih lebar dan kuat. Kekuatan jembatan harus diutamakan, namun keawetan (durability) struktur jembatan tidak dapat diabaikan.

3

2.2 Jenis-jenis Jembatan Ada beberapa cara untuk membedakan jenis-jenis jembatan yaitu : Berdasarkan material yang digunakan: jembatan beton, baja, kayu, batu. Berdasarkan kegunaanya: jembatan pejalan kaki (pedestrian), jalan raya (highway), atau kereta api (railroad). Berdasarkan panjang bentang: jembatan bentang pendek, menengah (sedang), dan panjang. Jembatan bentang pendek: bentangnya sampai 15 m. Jembatan bentang sedang: bentangnya antara 15 m - 50 m Jembatan bentang panjang: bentangnya antara 50m -150 m Jembatan bentang sangat panjang: bentangnya lebih dari 150 m Berdasarkan jenis bentangnya : Bentang sederhana

sumber : www.pghbridges.com

-

Bentang menerus


-

Bentang kantilever


Berdasarkan bentuk struktur : jembatan balok (girder)

4


-

rangka batang (truss)


-

jembatan gantung (suspension)


-

pelengkung (arch)


-

kabel tetap (cable stayed)


Berdasarkan lokasi struktur utama terhadap lantai kendaraan : terletak di bawah lantai jembatan dengan struktur utama


terletak di atas lantai

jembatan dengan struktur utama

5


pada lantai

jembatan dengan struktur utama

sumber : : www.pghbridges.com

2.3 Komponen Penyusun Jembatan Komponen penyusun jembatan dibedakan atas: Komponen Struktural Adalah semua elemen yang berfungsi untuk menahan beban-beban yang terjadi akibat beratnya sendiri maupun akibat pengaruh luar. Contohnya: sandaran (railling), pelat trotoar, sayap (wing wall), balok dan abutmen. Komponen Non Struktural Adalah elemen-elemen tambahan yang memiliki fungsi khusus tetapi tidak menahan gaya sama sekali, termasuk akibat beratnya sendiri. Contohnya: peninggian pada trotoar, lapisan aus, rip-rap dan pelat injak (approach slab).

6

BAB III PEMBAHASAN

3.

1. Sejarah ditemukannya jembatan jangka batang Pada abad ke-18 sampai abad ke 19 di Amerika Serikat , sudah ada beberapa tipe jembatan rangka batang yang telah ditemukan . Banyak usaha yang dilakukan untuk mendapatkan hasil yang terbaik . Dari beberapa material yang tersedia antara lain berturut turut ,seperti misalnya kayu, besi cor, besi tempa, dan baja Metode sambungan juga menjadi faktor dalam mendesain karena pada masa itu ukuran menjadi bagian yang sangat penting. Karena ukuran yang besar dan berat akan menghadapi kendala dalam masalah cara pengangkutan material tersebut , dan masalah itu akan bertambah lagi sejalan dengan munculnya jalan kereta api, karena peningkatan beban merupakan faktor utama dalam hal merancang suatu jembatan Untuk mengatasi masalah masalah itu maka ditemukanlah jembatan rangka batang yang terbuat dari besi atau baja sebagai bahan yang paling sesuai untuk jembatan rangka batang, selain itu masalah akan pengangkutan bahanbahan material jembatan dengan ukuran yang sangat besar dan berat dapat diatasi dengan adanya jembatan rangka batang yang tersusun dari beberapa elemen atau bagian yang lebih kecil, sehingga mempunyai berat yang lebih ringan, kemudian elemenelemen tersebut di sambung menjadi satu kesatuan yang utuh yang disebut dengan rangka batang . 3.2. Beberapa tipe sederhana dari jembatan rangka batang

7

Jembatan rangka batang terdiri dari beberapa elemen yang lebih kecil, dan kebanyakan jembatan rangka batang terbuat dari besi atau baja. Tipe tipe dari jembatan rangka batang sangat mudah sekali untuk dikenali, seperti misalnya dengan melihat penempatan rangka batang tersebut yaitu seperti penempatan pada struktur bawah (Deck), struktur atas (Pony) dan struktur menerus (Through). Adapun contohnya adalah sebagai berikut : 3.2.1. Deck Truss (rangka batang sebagai struktur bawah)


Pada tipe deck truss pelat lantai kendaraan berada di atas dari pada struktur utama 3.2.2. Pony Truss (rangka batang sebagai struktur atas)


Pada tipe pony truss pelat lantai kendaraan berada dibawah struktur utama dan diatasnya tidak diberi perkuatan silang. 3.2.3 Through Truss (rangka batang menerus)


Tipe ini hampir sama dengan tipe Pony Truss hanya saja pada bagian atap jembatan diberi perkuatan silang (tertutup),seperti gambar di atas. Adapun beberapa jenis dari tipe jembatan rangka batang berdasarkan bentuk struktur atas, adalah sebagai berikut : 3.2.4 Warren Truss

8

Gambar 1. Warren Truss; sumber : www.ce.ufl.edul

Jembatan ini ditemukan James Warren dan Willoughby Monzari (Inggris), pada tahun 1848. Dapat dikenali dengan adanya bentuk segitiga sama kaki atau segitiga sama sisi pada struktur atasnya, segitiga ini berbentuk seperti jaringan yang dihubungkan pada tiap joint pada bagian atas dan bawahnya. Segitiga ini dibagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil dan lebih ringan. Berikut ini adalah beberapa tipe dari Warren Truss :

Gambar 2.Contoh Warren Truss; sumber : : www.pghbridges.com

3.2.5. Pratt Truss

Gambar 3.Pratt Truss; sumber : www.ce.ufl.edul

Tipe Pratt Truss ini adalah sangat sederhana, tetapi memilki banyak variasi. Perancang yang sebenarnya adalah Thomas dan Caleb Pratt pada tahun 1844. Tipe ini ditemukan pada masa peralihan dari desain kayu ke metal (baja), Ciriciri dasar yang dapat digunakan untuk mengenalinya adalah dengan adanya bagian yang diagonal pada tengah bentang yang membentuk huruf V. Beberapa tipe dari Pratt Truss, antara lain :

9

Gambar 4. Contoh Pratt Truss;


3.2.6. Howe Truss

Gambar 5. Howe Truss; sumber : www.ce.ufl.edul

Penampilan sekilas dari strukturnya mempunyai bentuk yang hampir sama dengan tipe Pratt Truss. Howe Truss mempunyai ciriciri dasar adanya bagian diagonal yang berada di tengah bentang yang cenderung untuk membentuk huruf A. Bagian vertikalnya menerima tarik, sedangkan bagian diagonal akan menerima tekan. Rancangan ini pertama kali ditemukan oleh William Howe pada tahun 1840. Rancangan ini umumnya dipakai untuk jembatan jalan kereta api. Berikut ini adalah beberapa tipe dari Home Truss :

Ganbar 6 Contoh Howe Truss;


3.3. Konsep struktur jembatan rangka batang 3.3.1. Cara kerja struktur rangka batang Rangka batang terdiri dari elemen-elemen yang disambung pada setiap joint sehingga membentuk suatu konfigurasi yang stabil, dengan kata lain elemen batang tidak boleh bergerak ke segala arah dan gaya disebarluaskan ke setiap elemen batang. Dalam hal ini bentuk segitiga merupakan dasar dari kebanyakan jembatan rangka batang, ini terlihat dari perletakan sebelah kiri yang hanya

10

mengizinkan bagian yang disambung untuk berotasi, sedangkan bagian kanan mengizinkan adanya rotasi dan pergerakan arah horizontal. Bentuk ini dapat dikatakan stabil, karena pada setiap sambungan tidak diizinkan adanya pergerakan bebas yang terjadi. Dalam struktur rangka batang ini, berat struktur pada reaksi perletakan akan berusaha untuk menggulingkan rangka batang tersebut, namun hal ini dapat ditahan oleh gaya horizontal yang ada pada perletakan. Untuk menghitung gaya gaya yang bekerja pada semua bagian, kita dapat membuat sebuah persamaan pada setiap titik sambung (joint) seperti misalnya jumlah komponen vertikal dari gaya-gaya yang bekerja pada joint harus sama dengan nol (V = 0), begitu juga dengan arah horizontal dimana gayagaya yang bekerja juga harus sama dengan nol pada setiap joint. (H = 0)

Gambar 7.Contoh gaya gaya yang bekerja pada batang; sumber : www.du.edu

3.3.2. Pelimpahan beban pada jembatan rangka batang Pada jembatan rangka batang, pelimpahan beban-beban agak berbeda dengan jembatan yang lain. Disisinya terdapat balok memanjang sebagai pemikul pelat lantai kendaraan yang kemudian diteruskan ke balok melintang sebelum dilimpahkan ke rangka batang sebagai struktur memanjang utama. Pelat Balok Memanjang

Balok Melintang

Struktur utama (Rangka Batang)

11

Bangunan Bawah

PondasiGambar 8. Diagram Alir Penyaluran Beban Jembatan Rangka Batang Sumber : Buku Ajar MK Teknik Jembatan

3.4. Manfaat jembatan rangka batang Manfaat jembatan rangka batang pada umumnya sama seperti manfaat pada jembatan untuk jenis lainnya yaitu untuk menghubungkan dua tempat yang dihalangi oleh suatu kendala atau rintangan, dimana rintangan tersebut bisa dikarenakan oleh alam (sungai, laut, danau, lembah) dan oleh manusia (jalan, kereta api, rumah dan lain-lain). Suatu jenis jembatan tentu memiliki suatu keuntungan dan kekurangan, begitu juga dengan jenis jembatan rangka batang. Adapun keuntungan dan kekurangan dari jambatan rangka batang, yaitu: Keuntungan : 1. Memiliki berat yang relatif lebih ringan, sehingga bisa dirakit bagian demi bagian 2. Paling ekonomis untuk digunakan jembatan untuk bentang sedang 3. Memiliki struktur yang kaku Kekurangan : 1. 2. 3. Biaya pembuatan yang tinggi Biaya pemeliharaan yang tinggi Jarang terlihat memiliki nilai estetika yang baik

12

BAB IV PENUTUP

4.1 Kesimpulan 1. Jembatan rangka batang tersusun dari beberapa elemen kemudian elemen elemen tersebut di sambung menjadi satu kesatuan yang utuh yang disebut dengan rangka batang. 2. Dalam rangka batang, untuk mendapatkan struktur yang stabil maka semua gayagaya yang bekerja pada elemen batang rangka harus sama dengan nol baik itu vertikal (V = 0) atau horizontal (H = 0) 3. Pada umumnya struktur jembatan rangka batang mempunyai bentuk dasar segitiga, karena segitiga ini mempunyai struktur yang lebih kaku dan stabil dibandingkan bentuk yang lainya. 4.2 Saran Suatu rancangan jembatan direncanakan untuk dapat menahan segala bebanbeban luar yang terjadi sehingga jembatan rangka batang menjadi aman untuk dapat dilewati oleh berbagai jenis kendaraan. Selain memperhitungkan kemampuan struktur untuk menahan bebanbeban yang bekerja, diharapkan juga dalam merencanakan jembatan khususnya jembatan rangka batang agar diberi sentuhan seni sehingga jembatan kita selain kuat dan aman juga memiliki nilai estetika yang baik.

13

DAFTAR PUSTAKA Sukrawa Made, 2004. Buku Ajar Mata Kuliah Teknik Jembatan, Jurusan Teknik Sipil FT UNUD, Denpasarwww.brantacan.co.uk/TrussLinks.htm www.ce.ufl.edu/activities/trusslab www.pghbridges.com www.fs.fed.us/bridgescatalog www.du.edu/techcom.htm

SPK DAFATR PUSTAKA Fgr

14

Untuk jaga-jaga 3. 4. Cara Pemeliharaan Jembatan Rangka Batang Untuk dapat menjaga agar jembatan tetap menjadi awet dan memiliki kekuatan yang cukup untuk menahan beban yang bekerja selama umur rencana maka pemeliharaan jembatan harus dilakukan secara berkala. Dalam hal ini untuk jembatan rangka batang dapat dilakukan beberapa cara untuk menjaga agar jembatan itu tetap memiliki kekuatan yang cukup dan juga awet, yaitu : 3.5.1. Galvanized (Rangka batang dilapisi seng) Dengan dilakukan pelapisan ini menjamin semua permukaan juga termasuk bagian yang dilas untuk dilapisi seng dengan jarak tertentu. Pelapisan ini benar benar mengikat permukaan besi/baja asli, proses ini memberi jaminan dalam jangka waktu yang cukup lama, sehingga biaya yang dikeluarkan untuk pemeliharaan jembatan ini pun menjadi lebih ekonomis. Dengan cara ini besi/baja (rangka batang ) tidak akan mudah untuk menjadi korosi karena seng sebagai pelapis yang lebih dulu mengalami korosi. Pemeliharaan dengan metode ini tidak cocok digunakan pada daerah pantai karena jika terkena garam, galvanized ini akan sangat mudah terkorosi. Pada kondisi normal, galvanized ini dapat bertahan sampai 30 tahun. 3.5.2. Weathering Steel (Besi tahan cuaca) Dibuat dari besi A588, jembatan ini mengembangkan lapisan pelindung yang menarik dan tahan terhadap perubahan cuaca. Dengan pilihan ini sangat cocok

15

untuk kondisi lingkungan yang sering mengalami cuaca panas dan hujan yang datang secara bergantian. 3.5.3 Painted (Pengecatan)

Gambar 9. jembatan rangka batang; sumber : www.fs.fed.us

Cara yang terakhir adalah dengan melakukan pengecatan pada seluruh bagian jembatan terutama pada bagian rangka batang yang terbuat dari besi. Dalam pengecatan ini diusahakan untuk diberikan sentuhan warna yang agak kontras dengan alam sekitarnya, misalnya dengan mengecat bagianbagian tertentu jembatan dengan warna yang cerah. Sehingga selain akan tahan terhadap korosi juga akan terkesan indah.

16