Stuktur Jembatan beserta Jenisnya

Jembatan

Pengertian 

Jembatan merupakan stuktur yang dibuat untuk menyebrangi sungai ataupun jalan raya. jembatan dibangun untuk penyebrangan pejalan kaki. kendaraan atau kereta api di atas halangan. jembatan juga merupakan bagaian dari infrastruktur transportasi darat yang sangat vital dalam aliran perjalanan. jembatan sering menjadi komponen kritis dari suatu ruas jalan. karena sebagai penenru bebab maksimum kendaraan yang melewari ruas jalan tersebut.

Macam- macam Struktur Jembatan

• Jembatan plat (slap bridge) 
  
• Jembatan plat berongga ( voided slap bridge)
  
• Jembatan gelagar ( girder Bridge)
  
• Jembatan Rangka ( Truss bridge) 
  
• Jembatan Gantung (suspension bridge)
  
• Jembatan kabel (cable stayed bridge) 
  
• Jembatan kantilever (cantilever bridge)
  
  
  

Peraturan-peraturan Legal Pada Jembatan (SNI)

• SNI 1725-2016 Pembebanan Jembatan 
• Surat Edaran Dirjen Binamarga tentang Penyampaian Ketentuan Desain dan Revisi Jalan dan Jembatan 
• Perencanaan dan pelaksanaan konstruksi jembatan gantung untuk pejalan kaki 
• Rancangan 3 Penyambungan Tiang Pancang Beton Pracetak Untuk Fondasi Jembatan 
• RSNI T 12-2004 Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan 
• RSNI T-02-2005 Standar pembebanan untuk jembatan 
• RSNI T-03-2005 perencanaan struktur baja untuk jembatan 
• SNI 2451-2008 Spesifikasi pilar dan kepala jembatan sederhana bentang 5 m sampai dengan 25 m dengan pondasi tiang pancang 
• SNI 2833-2008 Standar perencanaan tahan gempa untuk jembatan 
• SNI 6747-2002 Tata cara perencanaan teknis pondasi tiang untuk jembatan 
• Surat Edaran Mentri PU 07SEM2015 Pedoman Persyaratan Umum Perencanaan jembatan 
• Surat Edaran Direktorat Jenderal Bina Marga tentang Tata Cara Pengecatan Elemen Jembatan 

Bagian-Bagian dari Konstruksi Jembatan

1. Bangunan atas (super struktur)

•  Gelagar-gelagar utama (rangka utama), yang terbentang dari titik tumpu ke titik tumpu lain. Gelagar-gelagar ini terdiri dari batang diagonal, horizontal dan vertical yang membentuk rangka utama dan terletak pada kedua sisi jembatan.
  ·      Gelagar melintang, berupa baja profil yang terletak di bawah lantai kendaraan, gunanya sebagai pemikul lantai kendaraan.
  ·      Lantai kendaraan, terletak di atas gelagar melintang, biasanya terbuat dari kayu atau pasangan beton bertulang dan seluruh lebar bagiannya digunakan untuk lalulintas kendaraan.
  ·      Lantai trotoar, terletak di pinggir sepanjang lantai kendaraan dan digunakan sebagai tempat pejalan kaki..
  ·      Pipa sandaran, terbuat dari baja yang dipasang diantara tiang-tiang sandaran di pinggir sepanjang jembatan atau tepi lantai trotoar dan merupakan pembatas dari kedua sisi samping jembatan.
  ·      Tinang sandaran, terbuat dari beton bertulang atau baja profil dan ada juga yang langsung dipasang pada rangka utama, gunanya untuk menahan pipa sandaran.

     2. Bangunan bawah (sub Structure)

                    ·      Pilar, berfungsi untuk menyalurkan gaya-gaya vertical dan horizontal dari bangunan

                        atas pada pondasi.

          ·      Pangkal (abutment), pangkal menyalurkan gaya vertical dan horizontal dari bangunan atas pada pondasi dengan fungsi tambahan untuk mengadakan peralihan tumpuan dari timbunan jalan pendekat ke bangunan atas jembatan. Ada beberapa tipe dan jenis abutment, yaitu:

a.    Tipe gravitasi, kontruksi terbuat dari pasangan batu kali. Digunakan bila tanah keras dekat dengan permukaan.

b.    Tipe T terbalik (kantilever), kontruksi terbuat dari beton bertulang, bentuknya langsing sehingga dalam proses pembuatannya sangat mudah dari pada tipe-tipe yang lain.

               c.    Tipe dengan penopang, bentuknya kontruksinya sama dengan tipekantilever  tetapi  

                   ditambahkan penopang dibelakangnya, yang berguna untuk melawan pengaruh tekanan

                   tanah dan gaya angkat (bouyvancy).     

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:

1. Kelas A dengan berat beton sebesar 10
2. Kelas B dengan berat beton sebesar  8          

ada beberapa pembebanan yang bekerja pada suatu jembatan diantaranya :

1. 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.

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

2.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.                                                                                                        

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

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)

T_a           : gaya tekanan tanah

T_ag             : gaya tekanan tanah akibat gempa

T_b               : gaya tumbukkan

T_u               : gaya angkat (buoyancy)

Nama :Riefky Rakhareswara
NPM  :16316359
Kelas  :3TA02
Nama  : I Kadek Baagus Widana PutraLink Terkait :

www.gunadarma.ac.id

https://ftsp.gunadarma.ac.id/sipil/