Sunday, May 5, 2019
Contoh Modul Pengembangan Pembelajaran
BAB
I
PENDAHULUAN
A.
LATAR
BELAKANG
Jembatan merupakan struktur yang dibuat untuk menyeberangi
jurang atau rintangan seperti sungai, rel kereta api ataupun
jalan raya. Jembatan dibangun untuk penyeberangan pejalan kaki, kendaraan atau
kereta api di atas halangan. Jembatan juga merupakan bagian dari infrastruktur
transportasi darat yang sangat vital dalam aliran perjalanan (traffic flows).
Jembatan sering menjadi komponen kritis dari suatu ruas jalan, karena sebagai
penentu beban maksimum kendaraan yang melewati ruas jalan tersebut.
Dalam pembangunan jembatan perlu diketahui banyak
sekali komponen komponen jembatan yang perlu dipahami dan dimengerti tentang
klasifikasinya agar dalam pembangunan kontruksi jembatan bisa berjalan lancar,
oleh karena itu dalam modul ini dijelaskan tentang 1) bagaian bagian struktur
jembatan, fungsi dan bagaimana bentuk komponen komponen penyusun jembatan, 2)
Jembatang beton bertulang
Bacalah dengan seksama capaian pembelajaran maupun sub capaian pembelajaran untuk mengetahui apa yang akan diperoleh setelah mempelajari materi ini. Pada bagian uaraian materi anda mempelajari materi pelajaran yang harus anda kuasai. Pelajari dengan seksama materi tiap kegiatan belajar, jika ada informasi yang kurang jelas atau mengalami kesulitan dalam mempelajari setiap materi, sebaiknya berkonsultasi pada pengajar.
B.
CAPAIAN
PEMBELAJARAN
Peserta didik dapat memahami dan
mengerti tentang kontruksi jembatan
C.
SUB
CAPAIAN PEMBELAJARAN
1. Memahami mengenai
klasifikasi dan komponen komponen kontruksi jembatan
2. Memahami fungsi tiap komponen pada
jembatan
3. Memahami dan mengerti tentang
jembatan dari beton bertulang
4. Mengerti fungsi dari jembatan beton bertulang.
BAB
II
PEMBAHASAN
A.
BANGUNAN
ATAS JEMBATAN
Gambar 1. Gelagar jembatan
Struktur atas jembatan adalah bagian dari struktur
jembatan yang secara langsung menahan beban lalu lintas untuk selanjutnya
disalurkan ke bangunan bawah jembatan ( Pronowo dkk, 2007). Bagian bagian pada struktur bangunan
atas jembatan terdiri dari perlengkapan lainya,
struktur utama bangunan atas jembatan dapat berupa pelat, gelagar, system
rangka, gantung, jembatan kabel atau pelengkung.
Menurut
(Siswanto,1993 ), struktur atas jembatan adalah bagian-bagian jembatanyang
memindahkan beban-beban lantai jembatan kearah perletakan Struktur atasterdiri
dari : gelagar-gelagar induk, struktur tumpuan atau perletakan, struktur
lantaijembatan/kendaraan, pertambahan arah melintang dan memanjang.
Struktur
atas jembatan
umumnya meliputi :
a.
Trotoar
Gambar 2. Trotoar
Trotoar
merupakan bagian layanan
jembatan yang digunakan
untuk tempat berjalan bagi para
pejalan kaki yang melewati jembatan agar tidak terganggu lalu lintas kendaraan. Trotoar
berada dibagian pinggir kiri-kanan jalan jembatan. Konstruksi trotoardirencanakan
sebagai pelat beton yang diletakkan pada lantai jembatan bagian samping yang diasumsikan
sebagai pelat yang tertumpu sederhana pada pelat jalan. Ketinggian permukaan lantai trotoar dibuat lebih tinggi dari pada ketinggian permukaan lapisan aus lantai kendaraan.
Trotoar
terbagi atas sandaran dan tiang sandaran, sandaran itu sendiri biasanya berupa
pipa besi,kayu dan beton bertulang,beban yang bekerja pada sandaran adlah beban
sebesar 100 kg yang bekerja dalam arah horizontal setinggi 0,9 meter. Untuk
bagian tiang sandaran (rail post) dilengkapi dengan pipa sandaran yang dipasang
dibagian tepi luar lantai trotoar sepanjang bentang jembatan berfungsi sebagai
pengaman untuk pejalan kaki yang lewat diatas trotoar,dan merupakan kontruksi
pelindung apabila terjadi kecelakaan lalu lintas. Biasanya terbuat dari beton bertulang untuk
jembatan grinder beton, sedangkan untuk jembatan rangka tiang sandaran menyatu
dengan struktur rangka kerb dan slab lanti trotoar.
b.
Pelat Lantai Kendaraan
Gambar 3. Plat lantai kendaraan
Merupakan
bagian kontruksi jembatan yang langsung menerima beban lalu lintas yang
berjalan di atasnya, yang di dalam perenanaan diperhitungkan terhadar beban
hidup/muatan ‘T’ dari tekanan gandar roda kendaraan dan berat kontruksi yang
dipikulnya(termasuk berat sendiri lantai ).
c.
Grinder atau Gelagar
Gambar 4. Gelagar
Gelagar dalam
kontruksi atas jembatan merupakan bagian kontruksi jembatan yang berfungsi
memikul lantai kendaraan yang kemudian meneruskan beban beban tersebut kebagian
kontruksi di bawahnya. Umumnya
girder merupakan balok baja dengan profil I, namun girder juga dapat berbentuk
box (box girder), atau bentuk lainnya.
Menurut
material penyusunnya girder dapat terdiri dari girder beton dan girder baja.
Sedangkan menurut sistem perancangannya, girder terdiri dari girder precast
yaitu girder beton yang telah di cetak di pabrik tempat memproduksi beton
kemudian beton tersebut di bawa ke tempat pembangunan jembatan atau fly over
dan pada saat pemasangan dapat menggunakan girder crane. Selain girder precast,
juga dikenal istilah on-site girder, yaitu girder yang di cor di tempat
pelaksanaan pembangunan jembatan, girder ini dirancang sesuai dengan
perancangan beton pada umumnya yaitu dengan menggunakan bekisting sebagai cetakannya.
Girder
ini dapat terbuat dari beton bertulang, beton prategang, baja atau kayu.
Panjang bentang jembatan girder beton bertulang ini dapat sampai 25 m, dan
untuk jenis girder yang menggunakan beton prategang umumnya memiliki panjang
bentang di atas 20 m sampai 40 m. Contoh jembatan girder yang paling umum kita
jumpai adalah jembatan sungai.
d.
Balok Diafragma
Gambar 5. Diafragma
Balok Diafragma merupakan pengaku dari
gelegar-gelegar memanjang dan tidak memikul beban plat lantai dan
diperhitungkan seperti balok biasa.
e.
Ikatan pengaku ( ikatan angin, ikatan melintang)
Gambar 6. Ikatan pengaku
Jembatan
merupakan struktur ruang yang tidak saja menerima beban-beban vertikal yang
kemudian diteruskan ke bangunan bawah tetapi juga menahan gaya-gaya lateral dan
longitudinal yang disebabkan oleh angin dan gaya rem. Untuk mendapatkan
kekakuan pada jembatan pada arah melintang dan menjaga torsi maka diperlukan
adanya ikatan-ikatan angin tersebut. Ikatan angin pada jembatan berfungsi untuk
memberi kekakuan pada jembatan dan meneruskan beban akibat angin kepada portal
akhir.
f.
Tumpuan ( bearing )
Gambar 7. Tumpuan
Tumpuan
jembatan atau karet jembatan merupakan salah satu komponen utama dalam
pembuatan jembatan, yang berfungsi sebagai alat peredam benturan antara
jembatan dengan pondasi utama.
B.
BANGUNAN
BAWAH JEMBATAN
Menurut Departemen Pekerjaan Umum (Modul pengantar
dan prinsip prinsip perenanaan bangunan bawah/ pondasi jembatan, 1988) fungsi
utama bangunan bawah adalah memikul beban beban pada bangunan atas dan pada
bangunan bawahnya sendiri untuk disalurkan ke pondasi. Yang selanjutnya beban
beban tersebut oleh pondasi disalurkan ke tanah.
Struktur bawah jembatan berfungsi memikul seluruh
beban struktur atas dan beban lain yang ditimbulkan oleh tekanan tanah, aliran
air dan hanyutan, tumbukn, gesekan pada tumpuan, untuk kemudian disalurkan ke
pondasi. Selanjutnya beban beban tersebut disalurkan oleh pondasi ke tanah
dasar. Struktur bawah jembatan umumnya meliputi :
1.
Pangkal
Jembatan (Abutment)
Gambar 8. Abutment
1. Dinding
Belakang (Bak Wall)
2. Dinding
Penahan (Breast Wall)
3. Dinding
sayap (Wing Wall)
4. Oprit,
plat injak (Approah Slab)
5. Konsol
pendek untuk jaking (Corbel )
6. Tumpuan ( Bearing)
2.
Pilar
Jembatan
Gambar 9. Pilar Jembatan
Pilar jembatan terletak di tengah
jembatan yang memiliki kesamaan fungsi dengan kepala jembatan yaitu mentransfer
gaya jembatan rangka ke tanah. Sesuai dengan standar yang ada, panjang bentang rangka
baja, sehingga apabila bentang sungai melebihi panjang maksimum jembatan
tersebut maka dibutuhkan pilar. Pilar terdiri dari bagian bagian antara lain :
1. Kepala
pilar (Pier Head)
2. Pilar
( Pier )
3. Konsol
pendek untuk jeking (Corbel)
4. Tumpuan
(Bearing)
3.
Pondasi
Jembatan
Gambar 10. Pondasi Jembatan
Pondasi berfungsi untuk meneruskan beban
beban di atasnya ke tanah dasar, pada perenanaan pondasi harus terlebih dahulu
melihat kondisi tanahnya. Dari kondisi tanah ini dapat ditentukan jenis pondasi
yang akan dipakai. Pembebanan pada pondasi terdiri atas pembebanan vertical
maupun lateral, dimana pondasi harus mampu menahan beban luar diatasnya maupun
yang bekerja pada arah lateralnya. Dalam pemilihan tipe pondasi secara garis
besar ditentukan oleh kedalaman tanah keras, karena untuk mendukung daya dukung
tanah terhadap struktur bangunan jembatan yang akan direncanakan. Alternative
tipe pondasi dapat digunakan untuk perencanaan jembatan antara lain :
a. Pondasi
telapak (spread footing).
Gambar 11. Pondasi telapak
Pondasi
telapak digunakan jika lapisan tanah keras (lapisan tanah yang dianggap baik
mendukung beban) terletak tidak jauh dari muka tanah. Dalam perenncanaan
jembatan pada sungai yang masuh aktif,pondasi telapak tidak dianjurkan
mengingat untuk menjaga kemungkinan terjadinya pergeseran akibat gerusan air
sungai.
b. Pondasi
sumuran (caison)
Gambar 12. Pondasi Sumuran
Pondasi sumuran
digunakan untuk kedalaman tanah keras antara 2-5m. pondasi sumuran dibuat
dengan cara menggali tanah berbentuk lingkaran berdiameter >80 cm.
penggalian seara manual dan mudah dilaksanakan. Kemudian lubang galian diisi
dengan beton siklop (1p : 2 ps : 3 kr ) atau beton bertulang jika dianggap
perlu. Pada ujung pondasi sumuran dipasang poer untuk menerima dan meneruskan
beban ke pondasi secara merata.
Ada
dua jenis pondasi sumuran, diantaranya adalah :
1. Open caissons
Open caissons sering juga
dinamakan wellfoundation. Dimaksudkan pondasi sumuran dimana tidak ada penutup
atas maupun bawah selama dalampelaksanaan.
2. Pneumati Caissons
Pneumatic caisson adalah
caisson dimana diperlengkapi dengan konstruksipenutup didekat dasar caisson
yang dapat diatur sedemikian rupa sehingga pekerja pekerja dapat melaksanakan
penggalian tanah di dasar sumuran dibawah konstruksi penutup tersebut. Pondasi
ini kebanyakan dilaksanakan padajembatan dimana kondisi air sungainya sangat
tinggi sehingga tidak mungkinbias dibuat pembendung air (kistdam) secara
tersendiri.
c. Pondasi Tiang (pile foundation)
Gambar 13. Pondasi tiang pancang
Pondasi tiang pancang (pile foundation) adalah
bagian dari struktur yang digunakan untuk menerima dan mentransfer
(menyalurkan) beban dari struktur atas ke tanah penunjang yang terletak pada
kedalaman tertentu.
Tiang pancang bentuknya panjang dan langsing
yang menyalurkan beban ke tanah yang lebih dalam. Bahan utama dari tiang adalah
kayu, baja (steel), dan beton. Tiang pancang yang terbuat dari bahan ini adalah
dipukul, di bor atau di dongkrak ke dalam tanah dan dihubungkan dengan Pile cap
(poer). Tergantung juga pada tipe tanah, material dan karakteistik penyebaran
beban tiang pancang di klasifikasikan berbeda-beda.
Pondasi tiang sudah digunakan sebagai penerima
beban dan sistem transfer beban bertahun-tahun. Pada awal peradaban, dari
komunikasi, pertahananan, dan hal-hal yang strategik dari desa dan kota yang
terletak dekat sungai dan danau. Oleh sebab itu perlu memperkuat tanah
penunjang dengan beberapa tiang
Tiang
panang untuk perenanaan kontruksi jembatan bisa dipakai dari berbagai macam
jenis tiang pancang seperti :
1. Tiang
pancang kayu (Log Pile)
2. Tiang
pancang baja (Steel Pile)
3. Tiang
pancang beton (Reinforced Concrate Pile)
4. Tiang
pancang beton prategang pracetak (Precast
Prestressed Concrete Pile), spun pile
5. Tiang
beton cetak di tempat (Concrete Cast in
Place), borpile, franky pile
6. Tiang
pancang komposit (Composite Pile)
C.
BANGUNAN
PENGAMAN DAN PELENGKAP
1.
Drainase
Gambar 14. Drainase jembatan
Fungsi drainase pada kontruksi jembatan adalah untuk
membuat air hujan secepat mungkin dialirkan ke luar dari jembatan sehingga
tidak terjadi genangan air dalam waktu yang lama. Akibat terjadinya genangan
air maka akan mempercepat kerusakan pada struktur dari jembatan itu sendiri.
Saluran drainase ditempatkan pada tepi kanan dan kiri badan jembatan, dan
gorong gorong.
2.
Jalan
Pendekat
Gambar 15. Jalan pendekat
Menurut
Pranowo dkk (2007), jalan pendekat adalah struktur jalan yang menghubungkan antara suatu ruas jalan
dengan struktur jembatan; bagian jalan pendekat ini dapat terbuat dari tanah timbunan,dan memerlukan pemadatan
yang khusus, karena letak dan posisinya yang cukup sulit untuk dikerjakan, atau
dapat juga berbentuk struktur kaki seribu ( pile slab ), yang berbentuk pelat
yang disangga oleh balok kepala di atas tiang-tiang. Permasalahan
utama pada timbunan jalan pendekat yaitu sering
terjadinya penurunan atau deformasi pada ujung pertemuan antara struktur
perkerasan jalan terhadap ujung kepala jembatan.
3.
Talud
Gambar 16. Talud
Talud mempunyai fungsi utama sebagai
pelindung abutment dari aliran air sehingga sering disebut talud pelindung
terletak sejajar dengan arah arus sungai.
4.
Patok
Penuntun
Patok penuntun ini berfungsi sebagi petunjuk jalan
bagi kendaraan yang akan melewati jembatan, biasanya diletakkan sepanjang oprit
jembatan
5.
Lampu
Penerangan
Gambar 17. Lampu penerangan jembatan
Menurut
Departement Pekerjaan Umum (1992) tentang spesifikasi lampu penerangan jalan
perkotaan, Lampu penerangan jalan adalah bagian dari bangunan pelengkap
jalan yang dapat
diletakkan/dipasang di kiri/kanan jalan dan atau ditengah ( di bagian median jalan ) yang digunakan untuk menerangi jalan maupun lingkungan disekitar jalan yang diperlukan
termasuk persimpangan jalan (intersection), jalan laying (interchange,
overpass, fly over), jembatan dan jalan dibawah tanah (underpass, terowongan).
D.
TIPE
TIPE JEMBATAN BETON BERTULANG
Jembaan dengan beton bertulang umumnya hanya
digunakan untuk bentang jembatan yang pendek. Untuk bentang panjang sering digunakan
beton prategang, dengan beton prategang bentang jembatan panjang dapat dibuat
dengan mudah. Ditinjau dari fungsinya maka jembatan dapat dibedakan menjadi :
1. Jembatan
jalan raya (highway bridge)
Gambar 18. Jembatan jalan raya
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.
2. Jembatan
penyeberangan (foot bridge)
Gambar 19. Jembatan penyeberangan
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.
3. Jembatan
kereta api (railway bridge)
Gambar 20. Jembatan kereta api
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.
Ditinjau
dari sistem strukturnya maka jembatan dapat dibedakan menjadi sebagai berikut :
1.
Jembatan
lengkung (arch bridge)
Gambar 21. Jembatan lengkung
Pelengkung adalah bentuk struktur non linier yang mempunyai kemampuan sangat tinggi terhadap respon momen lengkung. Yang membedakan bentuk pelengkung dengan bentuk – bentuk lainnya adalah bahwa kedua perletakan ujungnya berupa sendi sehingga pada perletakan tidak diijinkan adanya pergerakan kearah horisontal. Bentuk Jembatan lengkung hanya bisa dipakai apabila tanah pendukung kuat dan stabil. Jembatan tipe lengkung lebih efisien digunakan untuk jembatan dengan panjang bentang 100 – 300 meter.
2. Jembatan
gelagar (beam bridge)
Gambar 21. Jembatan gelagar
Jembatan bentuk gelagar terdiri lebih
dari satu gelagar tunggal yang terbuat dari beton, baja atau beton prategang.
Jembatan jenis ini dirangkai dengan menggunakan diafragma, dan umumnya
menyatu secara kaku dengan pelat yang merupakan lantai lalu lintas. Jembatan ini
digunakan untuk variasi panjang bentang 5 – 40 meter.
3. Jembatan cable-stayed
Gambar 22. Jembatan cable-stayed
Jembatan cable-stayed menggunakan
kabel sebagai elemen pemikul lantai lalu lintas. Pada cable-stayedkabel
langsung ditumpu oleh tower. Jembatan cable-stayed merupakan
gelagar menerus dengan tower satu atau lebih yang terpasang diatas
pilar – pilar jembatan ditengah bentang.
Jembatan cable-stayed memiliki titik pusat massa yang relatif rendah
posisinya sehingga jembatan tipe ini sangat baik digunakan pada daerah dengan
resiko gempa dan digunakan untuk variasi panjang bentang 100 - 600 meter.
4.
Jembatan gantung
(suspension bridge)
Gambar 23. Jembatan gantung
Sistem struktur dasar jembatan gantung
berupa kabel utama (main cable) yang memikul kabel gantung (suspension bridge).
Lantai lalu lintas jembatan biasanya tidak terhubungkan langsung dengan pilar,
karena prinsip pemikulan gelagar terletak pada kabel.
Apabila terjadi beban angin dengan
intensitas tinggi jembatan dapat ditutup dan arus lalu lintas dihentikan. Hal
ini untuk mencegah sulitnya mengemudi kendaraan dalam goyangan yang tinggi.
Pemasangan gelagar jembatan gantung dilaksanakan setelah sistem kabel
terpasang, dan kabel sekaligus merupakan bagian dari
struktur launching jembatan. Jembatan ini umumnya digunakan untuk
panjang bentang sampai 1400 meter.
5. Jembatan
beton prategang (prestressed concrete bridge)
Gambar 24. Jembatan beton prategang
Jembatan beton prategang merupakan suatu
perkembangan mutakhir dari bahan beton. Pada Jembatan beton prategang diberikan
gaya prategang awal yang dimaksudkan untuk mengimbangi tegangan yang terjadi
akibat beban. Jembatan beton prategang dapat dilaksanakan dengan dua sistem
yaitu post tensioning dan pre tensioning. Pada sistem post
tensioning tendon prategang ditempatkan di dalam duct setelah
beton mengeras dan transfer gaya prategang dari tendon pada beton dilakukan
dengan penjangkaran di ujung gelagar. Pada pre tensioning beton
dituang mengelilingi tendon prategang yang sudah ditegangkan terlebih dahulu
dan transfer gaya prategang terlaksana karena adanya ikatan antara beton dengan
tendon. Jembatan beton prategang sangat efisien karena analisa penampang
berdasarkan penampang utuh. Jembatan jenis ini digunakan untuk variasi bentang
jembatan 20 - 40 meter.
6. Jembatan box
girder
Gambar 25. Jembatan beton prategang
Jembatan box girder umumnya
terbuat dari baja atau beton konvensional maupun prategang. box
girderterutama 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 :
1. Aspek
lokasi dan tipe jembatan
2. Aspek
lalu lintas
3. Aspek
hidrologi
4. Aspek
tanah
5. Aspek
geometri jembatan
6. Aspek
konstruksi jembatan
E.
PEMBEBANAN
JEMBATAN
Gambar 26. Beban Jembatan
Peraturan pembebanan yang digunakan pada
perencanaan struktur jembatan prategang tipe PCU-Girder ini adalah RSNI
T-02-2005 (standar pembebanan untuk jembatan), dan RSNI T-12-2004 (perencanaan
struktur beton untuk jembatan). Berdasarkan RSNI T-12-2004 tentang perencanaan
kekuatan struktur beton bertulang sebagai komponen jembatan harus direncanakan
dengan menggunakan cara ultimit atau cara perencanaan berdasarkan beban dan
kekuatan terfaktor (PBKT).
Walaupun demikian, untuk perencanaan
komponen struktur jembatan yang mengutamakan suatu pembatasan tegangan kerja,
atau ada keterkaitan dengan aspek lain yang sesuai batasan perilaku deformasinya,
atau sebagai cara perhitungan alternative, bisa digunakan cara perencanaan
berdasarkan batas layan/tegangan ijin (PBL).
Dengan demikian metode perencanaan
struktur jembatan prategang tipe PCU-Girder di bagi menjadi dua metode, yaitu:
metode perencanaan ultimit (PBKT) dan metode perencanaan tegangan ijin (PBL).
Metode perencanaan ultimit digunakan pada perhitungan struktur atas jembatan
dengan pemilihan faktor beban ultimit sesuai peraturan. Metode perencanaan
tegangan ijin dengan beban kerja digunakan untuk perhitungan struktur bawah
jembatan (pondasi).
Tahapan Pembebanan
Salah satu pertimbangan istimewa pada
beton prategang adalah banyaknya tahapan pembebanan saat komponen struktur
dibebani. Sedikitnya ada 3 (tiga) tahapan yaitu tahap awal saat pemberian gaya
prategang, tahap pengangkatan dan pengangkutan, lalu tahap akhir saat beton
menerima beban eksternal.
1) Tahap
Awal
Pembebanan
tahap awal merupakan pemberian gaya prategang terhadap girder tetapi belum
dibebani oleh beban eksternal. Tahap ini dapat dibagi dalam beberapa tahap:
a) Sebelum
Diberi Gaya Prategang
Pada masa sebelum diberi gaya prategang,
beton girder masih lemah dalam memikul beban, oleh karena itu harus dicegah
agar tidak terjadi kehancuran pada ujung girder. Harus diperhitungkan susut
beton, dan retakan yang timbul akibat sust tersebut. Curing beton harus
diperhatikan sebelum peralihan gaya prategang.
b) Pada
Saat Diberi Gaya Prategang
Besarnya gaya prategang yang berkerja
pada tedon saat proses stressing dapat membuat kabel strand putus jika
pemberian gaya melebihi tegangan maksimum strand atau jika strand dalam kondisi
rusak. Beton bermutu rendah atau belum cukup umur juga dapat hancur pada
tahapan ini.
c) Pada
Saat Peralihan Gaya Prategang
Untuk komponen struktur post-tension
peralihan beban berlangsung secara bertahap, gaya prategang pada tendon
dialihkan ke beton satu-per satu tendon. Pada keadaan ini gaya eksternal belum
berkerja kecuali berat sendirinya. Gaya prategang awal setelah terjadi
kehilangan juga ikut menentukan desain girder.
Girder dengan panjang bentang tersebut
diatas yang terletak diatas dua tumpuan, akibat berat sendirinya akan
menimbulkan momen positif ditengah bentang. Oleh karena itu maka gaya yang diberikan
pada girder harus dapat mengimbangi kondisi seperti ini.
2) Tahap
Antara
Pembebanan tahap ini ada khususnya untuk
beton precast yang mengalami proses perpindahan dari pabrik ke lokasi
terakhirnya. Tahapan antara merupakan tahapan pembebanan selama girder dalam
masa pengangkutan dan pengangkatan, termasuk masa saat girder dalam proses
erection.
Cara pengangkatan dan pengangkutan balok
girder harus diperhitungkan dengan baik. Pengangkatan dengan cara yang salah
dapat mengakibatkan balok girder retak atau bahkan mungkin patah.
3) Tahap
Akhir
Pembebanan tahap akhir merupakan tahapan
dimana beban rencana telah berkerja pada struktur. Pada beton prategang, ada
tiga jenis beban kerja yang dialami:
a) Beban
Kerja Tetap
Lendutan ke atas atau kebawah girder
akibat beban kerja tetap konstruksi tersebut merupakan salah satu factor
penentu dalam desain, karena pengaruh dari rangkaian akibat lentur akan
memperbesar nilainya. Sehingga diberikan batasan tertentu besarnya lendutan
akibat beban tetap.
b) Beban
Kerja
Girder juga didesain berdasarkan beban
kerja yang akan dideritanya. Beban kerja yang berlebihan harus ikut
dipertimbangkan.
c) Beban
Retak
Retak pada komponen beton prategang
berarti perubahan mendadak pada tegangan rekat dan geser yang sering menjadi
parameter bagi kekuatan lelah.
d) Beban
Batas
Beban batas struktur merupakan beban
maksimum yang dapat dipikul struktur tersebut sebelum hancur, atau disebut juga
ultimate strength. Beban batas diperhitungkan melalui factor beban yang
dikalikan pada beban kerja.
Beban
Tetap
Beban tetap merupakan beban yang bekerja
sepanjang waktu dan bersumber pada bahan jembatan, cara jembatan dibangun dan
juga bangunan lain yang mungkin menempel pada jembatan.
Berat sendiri dari bagian bangunan adalah
berat dari bagian tersebut dan elemen-elemen struktur lainnya yang dipikul.
Termasuk dalam hal ini adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan
elemen struktural, ditambah dengan elemen non struktural yang dianggap tetap.
Faktor berat sendiri diatur pada RSNI T-02-2005 5.2.
Tabel Faktor beban berat sendiri Sumber: RSNI
T-02-2005 5.2.
2) Beban
Mati Tambahan/Utilitas
Beban mati tambahan merupakan berat
seluruh bahan yang membentuk suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen
non struktural, dan mungkin besarnya berubah selama umur jembatan. Dalam hal
tertentu harga KMA yang telah berkurang boleh digunakan dengan persetujuan
instansi yang berwenang. Hal ini bisa dilakukan apabila instansi tersebut
mengawasi beban mati tambahan sehingga tidak dilampaui selama umur jembatan.
Faktor beban mati tambahan diatur pada RSNI T-02-2005 5.3.
Tabel Faktor beban untuk beban mati tambahan
Sumber: RSNI T-02-2005
3) Beban
Lalu Lintas
Beban lalu lintas untuk perencanaan
jembatan terdiri dari beban lajur “D” dan beban truk “T”. Beban lajur “D”
bekerja pada seluruh lebar jalur kendaraan dan menimbulkan pengaruh pada
jembatan yang ekivalen dengan suatu iring-iringan kendaraan yang sebenarnya.
Jumlah total beban lajur “D” yang bekerja tergantung pada lebar jalur kendaraan
itu sendiri.
Beban truk “T” adalah satu kendaraan
berat dengan 3 as yang ditempatkan pada beberapa posisi dalam lajur lalu lintas
rencana. Tiap as terdiri dari dua bidang kontak pembebanan yang dimaksud
sebagai simulasi pengaruh roda kendaraan berat. Hanya satu truk “T” diterapkan
perlajur lalu lintas rencana.
Secara umum beban “D” akan menentukan
dalam perhitungan yang mempunyai bentang mulai sedang sampai panjang, sedangkan
beban “T” digunakan untuk bentang pendek dan lantai kendaraan.
4) Beban
lajur “D”
Beban lajur “D” terdiri dari beban
tersebar merata (BTR) yang digabung dengan beban garis (BGT). Menurut RSNI
T-02-2005, beban terbagi rata (BTR) mempunyai intensitas q kPa, dimana besarnya
q tergantung pada panjang total yang dibebani L seperti persamaan berikut ini:
L
≤ 30 m: q = 9,0 kPa
L
≥ 30 m: q = 9,0 (0,5 + 15/L) kPa
Beban garis: Satu BGT dengan intensitas
p kN/m harus ditempatkan tegak lurus dari arah lalu lintas pada jembatan.
Besarnya intensitas p adalah 49.0 kN/m. Secara umum beban “D” akan menentukan
dalam perhitungan yang mempunyai bentang mulai dari sedang sampai panjang.
Tabel Faktor beban akibat beban lajur “D”
Sumber: RSNI T-02-2005 6.3.
5) Gaya
Rem
Efek rem dan percepatan pada lalu lintas
ditetapkan sebagai gaya yang bekerja arah memanjang yang bekerja di permukaan
jalan. Bekerjanya gaya-gaya arah memanjang jembatan, akibat gaya rem dan
traksi, harus ditinjau untuk kedua jurusan lalu lintas.
Pengaruh ini di diperhitungkan senilai
dengan gaya rem sebesar 5% dari beban lajur “D” yang dianggap ada pada semua
jalur lalu lintas tanpa dikalikan faktor beban dinamis. Gaya rem tersebut
dianggap bekerja horisontal dalam arah sumbu jembatan dengan titik tangkap
setinggi 1,8 m diatas permukaan lantai jembatan.
Tabel Faktor beban akibat gaya rem Sumber: RSNI
T-02-2005 6.9.
6) Pembebanan
Pejalan Kaki
Sesuai dengan peraturan RSNI T-02-2005
6.7 semua elemen dari trotoar atau jembatan penyeberangan yang langsung memikul
pejalan kaki harus direncanakan untuk beban nominal 5 kPa. Unsur jalan yang
menerima beban pejalan kaki dinyatakan dalam satuan luas.
Tabel Faktor beban untuk pejalan kaki Sumber:
RSNI T-02-2005 5.3.
7) Beban
Truk “T”
Berdasarkan RSNI T-2-2005 6.4.1
pembebanan truk terdiri dari kendaraan truk semi-trailer yang memiliki susunan
dan berat as. Berat dari masing-masing as disebarkan menjadi dua beban merata
sama besar yang merupakan bidang kontak antara roda dengan permukaan lantai.
Jarak antara dua as tersebut bisa
diubah-ubah antara 4,0 m sampai 9,0 m untuk mendapatkan pengaruh terbesar pada
arah memanjang jembatan. Terlepas dari panjang jembatan atau susunan bentang,
hanya ada satu kendaraan truk “T” yang bisa ditempatkan pada satu lajur lalu
lintas rencana.
Tabel Faktor beban akibat pembebanan truk “T”
Sumber: RSNI T-02-2005 6.4.
8) Beban
Angin
Angin harus dianggap bekerja secara
merata pada seluruh bangunan atas. Beban angin statik yang bekerja pada dek
jembatan diperhitungkan sebesar luas ekivalen bagian samping jembatan. Beban
kerja dan terfaktor angin yang bekerja pada jembatan didapat dari persamaan:
TEW
= 0,0006 CW (VW)2 Ab [Kn]
Apabila suatu kendaraan sedang berada
diatas jembatan, beban garis merata tambahan arah horizontal harus diterapkan
pada permukaan lantai seperti diberikan dengan rumus:
TEW
= 0,0012 CW (VW)2 Ab [Kn]
Keterangan:
Cw
= koefisien seret
Vw
= kecepatan angin rencana (m/detik)
e
= ekivalen luas jembatan [m2]
Rew
= beban angin arah horizontal (KN/m)
H
= tinggi kendaraan (m)
Qew
= transfer beban angin ke lantai jembatan (KN/m)
Tabel Koefisien seret Cw Sumber: RSNI T-02-2005
7.6.
Tabel Kecepatan angin
rencana Vw Sumber: RSNI T-02-2005 7.6.
Tabel Faktor beban untuk beban angin Sumber:
RSNI T-02-2005 7.6.
9) Beban
Gempa
Dalam suatu perencanaan jembatan harus memperhitungkan
beban akibat pengaruh terjadinya gempa.
Celastis
= A . R . S ; Cplastis = A . R . S / Z
Keterangan
:
Celastis
= Koefisien geser dasar tanpa faktor daktilitas dan resiko (Z)
Cplastis
= Koefisien geser dasar termasuk faktor daktilitas dan resiko
A = Percepatan/ akselerasi
puncak (PGA) di batuan dasar
R
= Respon batuan dasar
Z
= Faktor reduksi sehubungan daktilitas dan resiko
Dalam suatu perencanaan jembatan, harus
memperhitungkan beban akibat pengaruh terjadinya gempa. Beban gempa hanya
diperhitungkan untuk kondisi batas ultimate. Beban gempa biasanya berakibat
langsung pada perencanaan pilar, kepala jembatan dan pondasi. Besarnya beban
gempa diperhitungkan sebagai berikut.
T’EQ
= KV . I . WT ; Kh = C . S
Dimana:
T’EQ
= Gaya geser dasar dalam arah yang ditinjau (kN)
Kh
= Koefisien beban gempa horizontal
Kv
= Koefisien beban gempa vertical
I
= Faktor kepentingan
C
= Koefisien geser dasar
S
= Faktor tipe bangunan
WT
= Berat total nominal bangunan termasuk beban mati tambahan.
Koefisien geser dasar (C) ditentukan
dengan menggunakan grafik hubungan waktu getar bangunan (T) dan (C) dapat
dihitung dengan rumus:
T
= 2 × 3,14 √WT / g . KP (detik)
Dengan
pengertian :
WT
= Berat total jembatan termasuk beban mati tambahan
g
= Percepatan gravitasi (m/det)
KP
= Kekakuan gabungan sebagai gaya horizontal yang diperlukan untuk menimbulkan
satu satuan lendutan pada bagian atas pilar (kN/m)
Tabel Faktor beban untuk beban gempa
Tabel Faktor kepentingan Sumber: RSNI T-02-2005
7.7.3.
Tabel Faktor tipe bangunan Sumber: RSNI
T-02-2005 7.7.3
Tekanan Tanah
Lateral/Dinamis Akibat Gempa
Gaya
gempa arah lateral akibat tekanan tanah (tekanan tanah dinamis) dihitung
denggan menggunakan faktor harga dari sifat bahan), koefesien geser dasar C,
faktor kepentingan I terdapat dalam tabel. Faktor tipe struktur untuk
kepentingan Kh harus diambil sama dengan 1,0. Pengaruh dari percepatan tanah
arah vertikal bisa diabaikan.
Tabel Koefesien Geser Dasar (C) Sumber: RSNI
T-02-2005 7.7.3
Pengaruh Umur Rencana
Faktor beban untuk keadaan batas ultimit
didasarkan kepada umur rencana jembatan 50 tahun. Untuk jembatan dengan umur
rencana yang berbeda, faktor beban ultimit harus diubah dengan menggunakan faktor
pengali seperti yang diberikan pada tabel.
Tabel Pengaruh umur rencana pada faktor beban ultimit Sumber:
RSNI T-02-2005 9.2.
TEST FORMATIF
Petunjuk Mengerjakan
Soal
Bacalah setiap soal
dengan teliti dan cermat
Setiap Soal disedialan 5 (lima) alternatif jawaban
Berilah tanda silang x dengan menggunakan ballpoint warna hitam pada jawaban yang anda anggap paling benar
Selamat mengerjakan
1. Tumpuan yang seperti apa digunakan pada jembatan tipe lengkung?
a. Sendi dan Lengkung d. Roll dan Roll
b. Sendi dan Roll e. Roll dan Lengkung
c. Sendi dan Sendi
2. Setiap tipe tipe jembatan memiliki panjang efektif yang berbeda beda.Berapa panjang efektif jembatan tipe lengkung?
a. 5-40 m d. 100-300 m
b. 100-600 m e. 20-40 m
c. 300-1400 m
3. Apa yang menjadi ciri dari jembatan cable-stayed?
a.Gelagar beton yang panjang membentang
b.Lantai lalu lintas yang dipikul oleh kabel baja panjang dan kuat
c.Rangka rangka baja yang banyak
d.Bentuk sederhana dengan beton lengkung
e.Beban lalu lintas yang di bawahnya terdapat penyangga tunggal
4. Luas bentang untuk
jembatan yang dilewati kereta api memiliki fungsi tersendiri. Berapa meter luas
untuk jembatan rel kereta api?
a.Selebar kereta api + 1m untuk ruang
b.Selebr 1 jalur jalan raya
c.Selebar bahu jalan
d.Seluas 2 meter
e.Seluas rel kereta
5. Komponen yang pasti ada
pada jembatan,kecuali..
a. Trotoar
b. Plat lantai kendaraan
c. Grinder
d. Shooter
e. Tumpuan
6. Jenis pondasi apa yang dipakai
dalam kontruksi jembatan,kecuali?
a. Pondasi Sumuran d.
Pondasi Pile
b. Pondasi Tiang e.
Pondasi Cakar ayam
c. Pondasi Telapak
7. Pondasi
sumuran digunakan untuk kedalaman tanah keras antara..?
a. 2-5 m d.
5-6 m
b. 3-6 m e.
7-8 m
c. 1-2 m
8. Pada tahap apa beton prategang itu pada masa
masa yang mudah hancur karena susut apabila tidak diperhatikan dengan baik
perawatanya.?
a. Tahap awal d.
Tahap perawatan
b. Tahap akhir e.
Tahap pertengahan
c. Tahap perencanaan
9. Ikatan angin pada jembatan berfungsi untuk..?
a. Menerima beban
hembusan angin
b. Memberi kekakuan
tambahan pada jembatan
c. Menahan susutnya
jembatan
d. Memberikan komponen
tambahan
e. Menarik ujung kiri
dan kanan
10. Bagian apa yang menjadi perbedaan mendasar antara jembatan
penyeberangan dengan jembatan lalu lintas?
a. Plat lantai jembatan
b. Gelagar jembatan
c. Trotoar jembatan
d. Sendi Jembatan
e. Penyangga Jembatan
Subscribe to:
Comments (Atom)