Perancangan Struktur Jembatan
1. Syarat – syarat (pertimbangan) perencanaan jembatan
yang layak
a)
Kekuatan Struktural dan
Stabilitas Keseluruhan
Struktur harus mempunyai kekuatan memadai
untuk menahan beban pada kondisi ultimate dan struktur sebagai satu kesatuan
harus stabil pada pembebanan tersebut.
b) Kelayakan Struktural
Bangunan bawah dan pondasi harus berada
dalam keadaan layan pada beban batas beban layak. Hal ini berarti struktur
tidak boleh mengalami retakan, lendutan atau getaran sedemekian sehingga
masyarakat menjadi khawatir atau jembatan menjadi tidak layak untuk penggunaan
atau mempunyai pengurangan berarti dalam umur kelayanan.
c)
Kenyamanan bagi pengguna
jembatan
Lantai jembatan harus dirancang untuk
menghasilkan pergerakan lalu lintasyang mulus. Pada jalan yang diperkeras,
pelat injak (structural transition slab) harus dipasang diantara jalan pendekat
dan kepala jembatan.Sudut pada sambungan lantai beton yang terlewati oleh lalu
lintas harus dilindungi dari kemungkinan tergerus atau gompal. Apabila lantai
beton tanpa lapis permukaan aspal digunakan, pertimbangan harus diberikan untuk
menyediakan ketebalan tambahan+10 mm untuk keperluan penyesuaian profil lantai
dengan cara penggerindaan (grinding) dan sebagai kompensasi berkurangnya
ketebalan akibat tergerus.
d) Estetika
Struktur jembatan harus menyatu dengan
pemandangan alam dan menyenangkan untuk dilihat.
e)
Keawetan
Bahan yang dipilih harus sesuai untuk
lingkungan, missal jembatan rangka baja yang di galvanisasi tidak merupakan
bahan terbaik untuk penggunaan di dalam lingkungan laut agresif garam yang
dekat pantai.
f)
Kemudahan Konstruksi
Pemilhan rencana harus mudah dilaksanakan,
rencana yang sulit akan dapat menyebabkan waktu pengerjaan yang lama dan
peningkatan biaya, sehingga harus di hindari sedapat mungkin.
g)
Ekonomis dapat diterima
Rencana termurah yang sesuai pendanaan dan
pokok-pokok rencana lainnya umumnya yang dipilih. Penekanan harus di berikan
pada biaya umur total struktur yang mencakup biaya pemeliharaan dan tidak hanya
biaya permulaan konstruksi.
2. Peraturan – peraturan legal dalam perencanaan Jembatan
(SNI,dll)
BMS 92 : Bridge Management System, 1992
· BMS 93 : Lampiran A dan
Penjelasan Bag 1 sd. 9
· BMS 93 : Panduan Pengawasan
dan Pelaksanaan jembatan
· Guidelines for the Installation,
Inspection, Maintenance and Repair of Structural Supports for Highway Signs,
Luminaires and Traffic Signals, FHWA NHI 05-036, March 2005
· Modifikasi Jembatan Bailey
dengan Cara Perkuatan Cable
· Panduan Pengawasan dan
Pelaksanaan Jembatan
· Peraturan Perencanaan
Teknik Jembatan - Persyaratan Tahan Gempa
· Perencanaan Struktur Baja
Untuk Jembatan
· RSNI T-02-2005 : Standar
Pembebanan Untuk Jembatan
· RSNI T-03-2005 :
Perencanaan Struktur Baja Untuk Jembatan
· RSNI T-04-2005 :
Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan
· Spesifikasi Bantalan
Elastomer Tipe Polos dan Tipe Berlapis untuk Perletakan Jembatan
· Spesifikasi Pilar dan
Kepala Jembatan Sederhana Bentang 5 m sampai 25 m dengan Fondasi Tiang Pancang
· Standar Jembatan Bina Marga
· Standar Pembebanan Untuk
Jembatan Jalan Raya
· Standar Perencanaan Gempa
Untuk Jembatan
. VSL-Indonesia
b. SLAB ON GRADE
· Pedoman Perencanaan
Perkerasan Jalan Beton Semen
· Petunjuk Pelaksanaan
Perkerasan Kaku (Beton Semen)
· Pelaksanaan Perkerasan
Jalan Beton Semen
c. REFERENCE
· FEMA : Federal Emergency
Management Agency
· Precast Segmental Box
Girder Bridges With External Prestressing, Design and Construction
· Preliminary Design of
Precat Prestressed Concrete Box Girder Bridges
· Comprehensive Design Example for
Prestressed Concrete (PSC) Girder Superstructure Bridge, FHWA
· LRFD Design Example for
Steel Superstructure Bridge, FHWA
· Extending Span Rougs of
Precast Prestressed Concrete Girder, NHCRP
· Connection of Simple Span
Precast Concrete Girder for Continuity, NCHRP
· Concrete Box-Girder
Bridges, IABSE
d. BROSUR
· Tabel Konstruksi Baja
· Precast Wall-Sheet Pile
Adhi Karya
· Precast Slab Adhi Karya
· Precast Pile - 2 Adhi Karya
· Precast Pile - 1 Adhi Karya
· Precast Girder Wika
· Precast Girder Adhi
Karya
e. LITERATURE
· Buku Pedoman Perencanaan
Struktur Baja (Structural Steel Designer's Handbook)
3. Bagian – Bagian dari konstruksi Jembatan (beserta
gambar)
Struktur
Atas Jembatan (Super Structures)
Trotoar
Jalur untuk pejalan
kaki yang biasanya dibuat lebih tinggi tapi tetap sejajar dengan jalan utama,
tujuannya agar pejalan kaki lebih aman dan bisa dilihat jelas oleh pengendara
yang melintas.
Girder
Bagian pada struktur
atas yang berfungsi untuk menyalurkan beban kendaraan pada bagian atas ke
bagian bawah atau abutment.
Balok Diafgrama
Bagian penyangga dari
gelagar-gelagar jembatan yang memanjang dan hanya berfungsi sebagai balok
penyangga biasa bukan sebagai pemikul beban plat lantai.
Struktur
Bawah Jembatan (Sub Structures)
Abutment
Bagian bawah jembatan
yang berada pada kedua ujung pilar-pilar jembatan, fungsi dari abutment yaitu
untuk menahan seluruh beban hidup (angin, hujan, kendaraan, dll) dan beban mati
( beban gelagar, dll) pada jembatan.
Abutment terdiri dari
beberapa bagian yaitu :
·
Dinding belakang (back wall)
·
Dinding penahan (breast wall)
·
Dinding sayap (wing wall)
·
Plat injak (approach slab)
·
Konsol pendek untuk jacking ( corbel)
·
Tumpuan bearing
·
Pilar Jembatan
·
Pondasi inti yang berada di bagian tengah jembatan,
fungsinya sebagai penahan jembatan dan menyalurkan beban ke tanah.
·
Pier Head
4. Bentuk – bentuk Jembatan (beserta gambar)
1.
Jembatan kayu
Jembatan kayu merupakan jembatan sederhana yang
mempunyai panjang relatif pendek dengan beban yang diterima relatif ringan.
Meskipun pembuatannya menggunakan bahan utama kayu, struktur dalam perencanaan
atau pembuatannya harus memperhatikan dan mempertimbangkan ilmu gaya (mekanika).
2.
Jembatan beton bertulang dan jembatan beton prategang (prestressed concrete
bridge)
Jembatan dengan beton bertulang pada umumnya hanya
digunakan untuk bentang jembatan yang pendek. Untuk bentang yang panjang
seiring dengan perkembangan jaman ditemukan beton prategang. Dengan beton
prategang bentang jembatan yang panjang dapat dibuat dengan mudah.
3.
Jembatan baja
Jembatan baja pada umumnya digunakan untuk jembatan
dengan bentang yang panjang dengan beban yang diterima cukup besar. Seperti
halnya beton prategang, penggunaan jembatan baja banyak digunakan dan bentuknya
lebih bervariasi, karena dengan jembatan baja bentang yang panjang biayanya
lebih ekonomis.
4.
Jembatan komposit
embatan komposit merupakan perpaduan antara dua bahan
yang sama atau berbeda dengan memanfaatkan sifat menguntungkan dari masing –
masing bahan tersebut, sehingga kombinasinya akan menghasilkan elemen struktur
yang lebih efisien. Ditinjau dari fungsinya maka jembatan dapat dibedakan
menjadi :
a. Jembatan
jalan raya (highway bridge)
Jembatan yang direncanakan untuk memikul beban lalu
lintas kendaraan baik kendaraan berat maupun ringan. Jembatan jalan raya ini
menghubungkan antara jalan satu ke jalan lainnya.
b. Jembatan
penyeberangan (foot bridge)
Jembatan yang digunakan untuk penyeberangan jalan.
Fungsi dari jembatan ini yaitu untuk memberikan ketertiban pada jalan yang
dilewati jembatan penyeberangan tersebut dan memberikan keamanan serta
mengurangi faktor kecelakaan bagi penyeberang jalan.
c. Jembatan
kereta api (railway bridge)
Jembatan yang dirancang khusus untuk dapat dilintasi
kereta api. Perencanaan jembatan ini dari jalan rel kereta api, ruang bebas
jembatan, hingga beban yang diterima oleh jembatan disesuaikan dengan kereta
api yang melewati jembatan tersebut.
d. Jembatan darurat
Jembatan darurat adalah jembatan yang direncanakan dan
dibuat untuk kepentingan darurat dan biasanya dibuat hanya sementara. Umumnya
jembatan darurat dibuat pada saat pembuatan jembatan baru dimana jembatan lama
harus dilakukan pembongkaran, dan jembatan darurat dapat dibongkar setelah
jembatan baru dapat berfungsi.
5.
Jembatan box girder
Jembatan box girder umumnya terbuat dari
baja atau beton konvensional maupun prategang. box girder terutama
digunakan sebagai gelagar jembatan, dan dapat dikombinasikan dengan sistem
jembatan gantung, cable-stayed maupun bentuk pelengkung. Manfaat
utama dari box girder adalah momen inersia yang tinggi dalam
kombinasi dengan berat sendiri yang relatif ringan karena adanya rongga
ditengah penampang. box girder dapat diproduksi dalam berbagai
bentuk, tetapi bentuk trapesium adalah yang paling banyak digunakan. Rongga di
tengah box memungkinkan pemasangan tendon prategang diluar penampang
beton. Jenis gelagar ini biasanya dipakai sebagai bagian dari gelagar segmental,
yang kemudian disatukan dengan sistem prategang post tensioning.
Analisa full prestressing suatu desain dimana pada penampang
tidak diperkenankan adanya gaya tarik, menjamin kontinuitas dari gelagar pada
pertemuan segmen. Jembatan ini digunakan untuk variasi panjang bentang 20 – 40
meter. Dalam perancangan jembatan ada beberapa aspek yang perlu ditinjau yang
nantinya akan mempengaruhi dalam penetapan bentuk maupun dimensi jembatan.
Adapun aspek tersebut antara lain :
a. Aspek
lokasi dan tipe jembatan
b. Aspek lalu
lintas
c. Aspek
hidrologi
d. Aspek tanah
e. Aspek
geometri jembatan
f. Aspek
konstruksi jembatan
5. Beban – beban yang bekerja dalam Perencanaan
struktur 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.
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”
b. Gaya Gesekan pada Tumpuan
Gaya gesekkan ditinjau hanya
timbul akibat beban mati (ton). Sedangkan besarnya ditentukan berdasarkan
koefisien gesekan pada tumpuan yang bersangkutan
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
Nama : Prambrio Pramudya Pambudi
NPM : 15316775
Kelas : 3ta05
Dosen : I Kadek Bagus Widana Putra
Hyperlink 1 https://ftsp.gunadarma.ac.id/sipil/
Hyperlink 2 https://www.gunadarma.ac.id
Komentar
Posting Komentar