!. Pengertian Jembatan
Jembatan adalah suatu struktur kontruksi yang
memungkinkan route transfortasi melalui sungai, danau, kali, jalan raya, jalan
kereta api dan lain-lain. Jembatan adalah suatu struktur konstruksi yang
berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya
rintangan-rintangan seperti lembah yang dalam, alur sungai saluran irigasi dan
pembuang . Jalan ini yang melintang yang tidak sebidang dan lain-lain.
Untuk memperlancar transportasi darat tidak
lepas dari pengaruh topografi dari masing – masing daerah, dimana akan
mempengaruhi terwujudnya sarana transportasi. Usaha pengadaan jalur – jalur
lalu lintas yang menghubungkan antar daerah belum tentu dapat dibuat jalur
jalan secara menerus, mungkin harus menyilang diatas jalur jalan yang lain atau
harus melintasi sungai. Untuk mengatasi problema lalu lintas tersebut diatas
perlu dibuat konstruksi jembatan guna menghubungkan antar jalur jalan. Dengan
adanya konstruksi jembatan, maka rintangan akibat pengaruh topografi / geografi
dapat diatasi
2. Syarat/Standarisasi Jembatan
Rerencana jembatan harus mulai
menyesuaikan perubahan yang terjadi pada standar tersebut. Tulisan ini
memaparkan tentang pembaharuan yang terjadi pada SNI 1725 2016, seperti
jenis-jenis beban dan kombinasi pembebanan. Berdasarkan hasil penelitian
tentang analisa perhitungan pembebanan untuk jembatan bentang 45 m yang
menggunakan SNI 1725 2016 (standar baru), diketahui terjadi perbedaan beban
angin dan beban gempa sebesar 30% dan 43% terhadap RSNI T-02 2005 (standar lama).
a.
SNI 03-1725-1989, Pedoman perencanaan pembebanan jembatan jalan raya.
b.
SNI 2838:2008, Standar perencanaan ketahanan gempa untuk jembatan
c.
SNI 03-2850-1992, Tata cara pemasangan utilitas di jalan
d.
RSNI T-02-2005, Standar pembebanan untuk jembatan
e.
RSNI T-03-2005, Standar perencanaan struktur baja untuk jembatan.
f.
RSNI T-12-2004, Standar perencanaan struktur beton untuk jembatan
g. Pd-T-13-2004-B,
Pedoman penempatan utilitas pada daerah milik jalan Surat Edaran Menteri
Pekerjaan Umum Nomor 12/SE/M/2010 tentang peta gempa 2010.
3. Bagian-Bagian
Jembatan.
4. Bentuk-Bentuk
Jembatan
a. Jembatan Sederhana
Jembatan sederhana
adalah ditinjau dari segi konstruksi yang sangat mudah dan sederhana, atau
dapat diterjemahkan struktur terbuat dari bahan kayu yang sifatnya darurat atau
tetap, dan dapat dikerjakan/dibangun tanpa peralatan modern (Bambang &
Muntohar, 2007). Penggunaan bahan kayu untuk bahan jembatan adalah seiring
dengan perkembangan jaman. Dimasa lampau untuk menghubungkan sungai cukup
dengan menggunakan bambu, atau kayu gelondongan. Sehingga bila dibandingkan
dengan bahan lain seperti baja, beton atau lainnya, bahan kayu merupakan bahan
yang potensial dan telah cukup lama dikenal oleh manusia.
b.
Jembatan Lengkung
Jembatan pelengkung adalah sebuah jembatan dengan kepala jembatan di setiap akhir
berbentuk seperti kurva melengkung.
Lengkungan jembatanbekerja
dengan memindahkan berat dari jembatan dan beban yang sebagian ke dorong horisontal tertahan oleh
kepala jembatan di
kedua sisi.
c. Jembatan Alang
Jembatan alang adalah struktur jembatan yang sangat sederhana dimana jembatan hanya berupa balok
horizontal yang disangga oleh tiang penopang pada kedua pangkalnya. Asal usul
struktur jembatan alang berawal
dari jembatan balok
kayu sederhana yang di pakai untuk menyeberangi sungai.
d. Jembatan Kerangka
Caisson atau cofferdam akan ditanamkan jauh ke
dalam lantai danau atau sungai. Jembatan gantung
terpanjang di dunia saat ini adalah Jembatan Akashi Kaikyo di Jepang. Jembatan ini memiliki panjang
12.826 kaki (3.909 m) Jembatan kerangka
adalah salah satu jenis tertua dari struktur jembatan modern.
e.
Jembatan Gerbang Tertekan
Jembatan dengan bentuk ini adalah jembatan yang
paling awal yang dapat merintangi jarak yang jauh menggunakan batu bata ataupun
konkrit. Bahan-bahan ini boleh menerima tekanan yang tinggi namun tidak boleh
menahan tegangan yang kuat. Jembatan ini berbentuk pintu gerbang, maka seberang
tekanan menegak akan turut menghasilkan tekanan mendatar di puncak gerbang itu.
f. Jembatan Gantung
Jembatan gantung adalah jenis jembatan yang
menggunakan tumpuan ketegangan kabel daripada tumpuan samping. Sebuah jembatan
gantung biasanya memiliki kabel utama berlabuh di setiap ujung jembatan. Setiap
beban yang diterapkan ke jembatan berubah menjadi ketegangan dalam kabel
utama.
g.
Jembatan Kabel Penahan
Jembatan kabel pancang adalah
jembatan yang terdiri dari satu atau beberapa kolom (biasanya disebut sebagai
menara atau tiang), dengan kabel yang mendukung dek jembatan. Ada dua
kelas utama dari jembatan kabel pancang: Dalam desain kecapi, kabel
yang dibuat hampir paralel dengan memasang mereka ke berbagai titik pada menara
sehingga ketinggian keterikatan dari setiap kabel pada menara ini mirip dengan
jarak dari menara sepanjang jalan dengan keterikatan lebih rendah. Dalam
desain kipas, semua kabel terhubung ke atau melewatkan dari atas
menara.
5.Beban-Beban
Yang Bekerja pada 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:
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.
Gambar 2.1 beban “D”
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:
Gambar 2.2 ketentuan penggunaan beban “D”
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 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
Beban kejut merupakan factor untuk memperhitungkan
pengaruh-pengaruh getaran dan pengaruh dinamis lainnya. Koefesien kejut
ditentukan dengan rumus:
K= 1+ ……………………………………………….[2-4]
Dimana: K=
koefesien kejut
L=
panjang/ bentang jembatan
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.
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
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)
Ta :
gaya tekanan tanah
Tag :
gaya tekanan tanah akibat gempa
Tb :
gaya tumbukkan
Tu :
gaya angkat (buoyancy)
