MYSUMMARY: ANALISIS STRUKTUR JEMBATAN BETON PORTAL LENGKUNG (SAP2000)

Repost:http://noerilham01.blogspot.com

Analisis struktur jembatan rangka beton portal lengkung dilakukan dengan software SAP2000 yang berbasis elemen hingga (finite element) untuk berbagai kombinasi pembebanan yg meliputi berat sendiri (MS), beban mati tambahan (MA), beban lalu-lintas kendaraan yg berupa beban lajur “D” (TD), gaya rem (TB), beban pedestrian (TP), dan beban pengaruh lingkungan yang meliputi pengaruh temperature (ET), beban angin (EW), beban gempa (EQ) dengan pemodelan struktur 3-D (space-frame). Metode analisis yang digunakan adalah analisis linier metode matriks kekakuan langsung (direct stiffness matriks) dengan deformasi struktur kecil dan material isotropic. Analisis struktur terhadap beban gempa selain digunakan cara statik ekivalen juga dilakukan analisis dinamik Response Spectrum Analysis dan Time History Analysis. Struktur jembatan dirancang mampu menahan gempa rencana sesuai peraturan yang berlaku yaitu Peraturan Perencanaan Teknis Jembatan, 1992 (BMS-1992). Dalam peraturan ini gempa rencana ditetapkan mempunyai periode ulang 500 tahun, sehingga probabilitas terjadinya terbatas pada 10 % selama umur gedung 50 tahun. Berdasarkan pembagian Wilayah Gempa, lokasi jembatan di Yogyakarta, termasuk wilayah gempa 3 dengan percepatan puncak batuan dasar 0,15.g (g = percepatan grafitasi = 9,81 m/det²). Konsep perancangan konstruksi didasarkan pada analisis kekuatan batas (ultimate-strength) yang mempunyai daktilitas cukup untuk menyerap energi gempa sesuai dengan peraturan yang berlaku.

DATA JEMBATAN

Klasifikasi Jembatan : Klas I Bina Marga

Tipe Jembatan : Rangka beton portal lengkung

Jumlah bentang : 3 bentang

Panjang bentang tengah : 75 m

Panjang bentang tepi : 35 m

Panjang total jembatan : 145 m

1. Struktur Atas (Upper Structure)

Terdiri atas : Slab lantai kendaraan, yang menjadi kesatuan monolit dengan balok dan kolom yang membentuk rangka beton portal lengkung.

2. Struktur bawah (Sub Structure)

Terdiri atas Abutment dengan Fondasi Footplat dan Pier dengan sistem fondasi Borpile.

3. Dimensi Jembatan

Tebal slab lantai jembatan h = 0.25 m

Tebal lapisan aspal + over-lay t_a = 0.10 m

Tebal genangan air hujan t_h = 0.05 m

Jarak antara kolom penyangga L_x = 5.00 m

Jarak antara balok lantai s = 1.70 m

Lebar jalur lalu-lintas b₁ = 6.00 m

Lebar trotoar b₂ = 1.50 m

Lebar median b₃ = 0.50 m

Bentang jembatan tengah L₁ = 75.00 m

Bentang jembatan tepi L₂ = 35.00 m

BAHAN STRUKTUR

Mutu beton : K - 350

Kuat tekan beton f_c' = 0.83 * K / 9.81 = 29.61 MPa

Modulus elastik E_c = 4700 * √ f_c' = 25576 MPa

Angka poisson u = 0.2

Modulus geser G = E_c / [2*(1 + u)] = 10657 MPa

Koefisien muai beton, e = 1.0E-05 / ºC

Mutu baja :

Untuk baja tulangan dengan Ø > 12 mm : U - 39

Tegangan leleh baja, f_y = 390 MPa

Untuk baja tulangan dengan Ø ≤ 12 mm : U - 24

Tegangan leleh baja, f_y = 240 MPa

A. ANALISIS BEBAN JEMBATAN

1. BERAT SENDIRI ( MS )

Faktor beban ultimit : K_MS = 1.3

Berat sendiri ( self weight ) adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan elemen non-struktural yang dipikulnya dan bersifat tetap. Berat sendiri elemen struktural seperti kolom, balok, plat, dan dinding, dihitung secara otomatis oleh Program SAP2000. Elemen struktural terdiri dari balok lengkung, kolom, plat dinding, balok lantai, dan plat lantai jembatan. Berat sendiri yang tidak termasuk elemen struktur adalah trotoar dan pemisah jalur (median).

1.1. Berat sendiri trotoar

No Lebar Tinggi Shape w Berat

(m) (m) (kN/m³) (kN/m)

1 0.85 0.25 1 25.00 5.313

2 0.25 0.55 1 25.00 3.438

3 0.85 0.20 0.5 25.00 2.125

4 0.60 0.20 1 25.00 3.000

5 0.30 0.20 1 24.00 1.440

6 Railing pipa galvanis Æ 2.5" 1.250

Berat sendiri trotoar, Q_MS = 16.565 kN/m

1.2. Berat sendiri pemisah jalur (median)

No Lebar Tinggi Shape w Berat

(m) (m) (kN/m³) (kN/m)

1 0.50 0.40 1 24.00 4.800

Berat sendiri median (pemisah jalur), Q_MS = 4.800 kN/m

2. BEBAN MATI TAMBAHAN ( MA )

Faktor beban ultimit : K_MA = 2.0

Beban mati tambahan ( superimposed dead load ), adalah berat seluruh bahan yang menimbulkan suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen non-struktural, dan mungkin besarnya berubah selama umur jembatan. Jembatan direncanakan mampu memikul beban tambahan sebagai berikut.

2.1. Beban mati tambahan pada lantai jembatan

No Jenis beban mati tambahan Tebal w Berat

(m) (kN/m³) (kN/m²)

1 Lapisan aspal + overlay 0.10 22.00 2.200

2 Genangan air hujan 0.05 9.80 0.490

q_MA = 2.690 kN/m²

2.2. Beban mati tambahan pada trotoar

Berat tiang listrik (lights) untuk penerangan merupakan beban terpusat pada bagian tepi jembatan (trotoar) yang dipasang pada setiap jarak 25 m. P_MA = 5.00 kN

3. BEBAN LAJUR "D" ( TD )

Faktor beban ultimit : K_TD = 1.8

Beban lajur "D" terdiri dari beban terbagi merata (Uniformly Distributed Load), UDL dan beban garis (Knife Edge Load), KEL seperti terlihat pada gambar.

UDL mempunyai intensitas q (kPa) yang besarnya tergantung pada panjang total L yang dibebani dan dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

q = 9.0 kPa untuk L ≤ 30 m

q = 9.0 *( 0.5 + 15 / L ) kPa untuk L > 30 m

KEL mempunyai intensitas, p = 49.0 kN/m

Faktor beban dinamis (Dinamic Load Allowance) untuk KEL diambil sebagai berikut :

DLA = 0.4 untuk L ≤ 50 m

DLA = 0.4 - 0.0025*(L - 50) untuk 50 < L < 90 m

DLA = 0.3 untuk L ≥ 90 m

Lebar jalur lalu-lintas, b₁ = 6.00 m

Panjang bentang jembatan bagian tengah, L₁ = 75.00 m

Panjang bentang jembatan bagian tepi, L₂ = 35.00 m

Panjang bentang rata-rata, L_av = 55.00 m

Panjang bentang maksimum, L_max = 75.00 m

Panjang bentang ekivalen, L_E = Ö ( L_av * L_max ) = 64.226 m

Untuk LE > 30 m : q = 9.0 *( 0.5 + 15 / LE ) = 6.602 kPa

Beban merata (UDL) pada lantai jembatan :

q_TD = [ 5.5 * q * 100% + ( b1 - 5.5 ) * q * 50% ] / b₁ = 6.327 kN/m²

Beban garis (KEL) pada lantai jembatan : p = 49.00 kN/m

p = [ 5.5 * p * 100% + ( b₁ - 5.5 ) * p * 50% ] / b₁ = 46.96 kN/m

Faktor beban dinamis untuk 50 < L_E < 90 m,

DLA = 0.4 - 0.0025*(L_E - 50) = 0.364

P_TD = ( 1 + DLA ) * p = 64.072 kN/m

4. GAYA REM ( TB )

Faktor beban ultimit : K_TB = 2.0

Pengaruh pengereman dari lalu-lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang, dan dianggap bekerja pada permukaan lantai jembatan. Besarnya gaya rem arah memanjang jembatan tergantung panjang total jembatan (Lt) sebagai berikut :

Gaya rem, T_TB = 250 kN untuk L_t ≤ 80 m

Gaya rem, T_TB = 250 + 2.5*(L_t - 80) kN untuk 80 < L_t < 180 m

Gaya rem, T_TB = 500 kN untuk L_t ≥ 180 m

Panjang total jembatan, L_t = L₁ + 2 * L₂ = 145 m

Untuk 80 m < L_t < 180 m maka :

Besarnya gaya rem yang bekerja (untuk 2 jalur lalu-lintas),

T_TB = [ 250 + 2.5 * (L_t - 80) ] * 2 = 825 kN

Beban lajur "D" tanpa reduksi akibat panjang bentang (penuh) :

q = 9.0 kPa p = 49.0 kN

5% x Beban lajur "D" penuh tanpa faktor beban dinamis :

5% * TD = [ 0.05 * (q * b₁ * L_t + 3 * p * b₁) ] * 2 = 871.2 kN

Karena, T_TB< 5%*TD maka diambil gaya rem, T_TB = 871.2 kN

Gaya rem tsb. didistribusikan ke setiap joint pertemuan balok lantai jembatan dengan jumlah joint, n = 270 maka gaya rem pada setiap joint, T_TB = 3.23 kN

5. PEMBEBANAN UNTUK PEJALAN KAKI ( TP )

Faktor beban ultimit : K_TP = 2.0

Trotoar pada jembatan jalan raya harus direncanakan mampu memikul beban pejalan kaki sebagai berikut :

A = luas bidang trotoar yang dibebani pejalan kaki (m²)

Beban hidup merata pada trotoar :

Untuk A ≤ 10 m² : q = 5 kPa

Untuk 10 m2 < A ≤ 100 m² : q = 5 - 0.033 * ( A - 10 ) kPa

Untuk A > 100 m² : q = 2 kPa

Panjang bentang total, L_t = 145.000 m

Lebar satu trotoar, b₂ = 1.50 m

Luas bidang trotoar, A = 2 * ( b₂ * L_t ) = 435 m²

Intensitas beban pada trotoar, q = 2 kPa

Pembebanan jembatan untuk trotoar, Q_TP = q * b₂ = 3.00 kN/m

6. BEBAN ANGIN ( EW )

Faktor beban ultimit : K_EW = 1.2

Gaya akibat angin dihitung dengan rumus sebagai berikut :

T_EW = 0.0006*C_w*(V_w)²*Ab kN

C_w = koefisien seret = 1.25

V_w = Kecepatan angin rencana = 35 m/det

A_b = luas bidang samping jembatan (m²)

Gaya angin didistribusikan merata pada bidang samping setiap elemen struktur yang membentuk portal lengkung pada arah melintang jembatan. Lebar bidang kontak vertikal untuk setiap elemen rangka samping struktur jembatan diambil lebar elemen yang terbesar. Beban angin pada rangka jembatan lengkung untuk, b =1.75 m : T_EW = 0.0006*C_w*(V_w)² * b = 1.608 kN/m

Beban garis merata tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibat angin yang meniup kendaraan di atas jembatan dihitung dengan rumus :

T_EW = 0.0012*C_w*(V_w)² kN/m dengan C_w = 1.2

T_EW = 0.0012*C_w*(V_w)² = 1.764 kN/m

Bidang vertikal yang ditiup angin merupakan bidang samping kendaraan dengan tinggi 2.00 m di atas lantai jembatan. h = 2.00 m

Jarak antara roda kendaraan x = 1.75 m

Transfer beban angin ke lantai jembatan, T'_EW = [ 1/2*h / x * TEW ] T'_EW = 1.008 kN/m

7. PENGARUH TEMPERATUR (ET)

Faktor beban ultimit : K_ET = 1.2

Untuk memperhitungkan tegangan maupun deformasi struktur yang timbul akibat pengaruh temperatur, diambil perbedaan temperatur yang besarnya sama dengan selisih antara temperatur maksimum dan temperatur minimum rata-rata pada lantai jembatan.

Koefisien muai panjang untuk beton, a = 1.0E-05 /ºC

Temperatur maksimum rata-rata T_max = 40 °C

Temperatur minimum rata-rata T_min = 25 °C

Perbedaan temperatur pada lantai jembatan, ∆T = T_max - T_min ∆T = 15 ºC

8. PENGARUH SUSUT DAN RANGKAK (SR)

Faktor Beban Ultimit : K_SR = 1.0

8.1. Pengaruh rangkak (Creep)

Regangan akibat creep, e_cr = ( f_c/ E_c) * k_b * k_c * k_d * k_e * k_tn

k_b = koefisien yang tergantung pada pemakaian air semen (water cement ratio).

Untuk beton normal dengan faktor air semen, w = 0.45 dan cement content = 3.5 kN/m³, maka nilai : k_b = 0.75

k_c = koefisien yang tergantung pada kelembaban udara,

Untuk perhitungan diambil kondisi kering dengan kelembaban udara < 50 %, maka nilai : k_c = 3

k_d = koefisien yang tergantung pada derajat pengerasan beton saat dibebani dan pada suhu rata-rata di sekelilingnya selama pengerasan beton.

Jumlah hari dimana pengerasan terjadi pada suhu rata-rata T, t = 28 hari

Temperatur udara rata-rata, T = 27.5 °C

Umur pengerasan beton terkoreksi saat dibebani :

t' = t * (T + 10) / 30 = 35 hari, untuk semen normal tipe I maka nilai : k_d = 0.938

k_e = koefisien yang tergantung pada tebal teoritis (e_m)

Luas penampang balok 800/1750, A = 1.40 m²

Keliling penampang balok yang berhubungan dengan udara luar, K = 5.100 m dan em = 2 * A / K = 0.549 m, maka nilai : k_e =0.734

ktn = koefisien yang tergantung pada waktu (t) dimana pengerasan terjadi dan tebal teoritis (e_m).

Untuk, t = 28 hari dan e_m = 0.549 m, maka nilai : k_tn = 0.2

Kuat tekan beton, f_c' = 29.61MPa

Modulus elastik beton, E_c = 25576.22 MPa

Regangan akibat creep, e_cr = ( f_c' / E_c ) * k_b * k_c * k_d * k_e * k_tn = 0.00036

8.2. Pengaruh susut (shrinkage)

Regangan akibat susut, e_su = e_b * k_b * k_e * k_p

e_b = regangan dasar susut (basic shrinkage strain).

Untuk kondisi kering udara dengan kelembaban <50 %, maka e_b = 0.00038

k_b = koefisien yang tergantung pada pemakaian air semen (water cement ratio) Untuk beton dengan faktor air semen, w = 0.45 dan cement content = 3.5 kN/m³

maka nilai : k_b = 0.75

k_e = koefisien yang tergantung pada tebal teoritis (em), ke = 0.734

k_p = koefisien yang tergantung pada luas tulangan baja memanjang non prategang. Presentase luas tulangan memanjang terhadap luas tampang balok rata-rata :

p = 2.50% maka : k_p = 100 / (100 + 20 * p) = 0.995

Regangan akibat susut, e_su = e_b * k_b * k_e * k_p = 0.00021

8.3. Pengaruh susut dan rangkak (SR)

Regangan akibat susut dan rangkak, e_sr = e_sh + e_cr = 0.00057

9. BEBAN GEMPA ( EQ )

Faktor beban ultimit : K_EQ = 1.0

9.1. Metode Statik Ekivalen

Beban gempa rencana dihitung dengan rumus : T_EQ = K_h * I * W_t

dengan, K_h = C * S

T_EQ = gaya geser dasar total pada arah yang ditinjau (kN).

K_h = koefisien beban gempa horisontal .

I = faktor kepentingan.

W_t = berat total jembatan yang berupa berat sendiri dan beban mati tambahan.

= P_MS + P_MA kN

C = koefisien geser dasar untuk wilayah gempa, waktu getar, dan kondisi tanah.

S = faktor tipe struktur yang berhubungan dengan kapasitas penyerapan energi

gempa (daktilitas) dari struktur jembatan.

Waktu getar struktur dihitung dengan rumus : T = 2 * p * Ö [ W_TP / ( g * K_P ) ]

W_TP = berat sendiri struktur dan beban mati tambahan (kN)

g = percepatan grafitasi (= 9.81 m/det²)

K_P = kekakuan struktur yang merupakan gaya horisontal yang diperlukan untuk menimbulkan satu satuan lendutan (kN/m).

Waktu getar alami / foundamental struktur jembatan dihitung dengan software SAP2000 untuk pemodelan struktur 3-D (space frame) yang memberikan respons berbagai ragam (mode) getaran yang menunjukkan perilaku dan fleksibilitas sistem struktur. Hasil analisis menunjukkan bahwa struktur jembatan mempunyai waktu getar struktur yang berbeda pada arah memanjang dan melintang, sehingga beban gempa rencana statik ekivalen yang berbeda harus dihitung untuk masing-masing arah.

Dalam analisis struktur terhadap beban gempa, massa bangunan sangat menentukan besarnya gaya inersia akibat gempa. Dalam analisis modal (modal analysis) untuk penentuan waktu getar alami / fundamental struktur, mode shape dan analisis dinamik dengan Spectrum Respons maupun Time History, maka massa tambahan yang di-input pada SAP2000 meliputi massa akibat beban mati yang bukan merupakan elemen struktur (MS) dan beban mati tambahan (MA). Dalam hal ini massa akibat berat sendiri elemen struktur (kolom, balok, dan plat) sudah dihitung secara otomatis karena factor pengali berat sendiri (self weight multiplier) pada Static Load Case untuk berat sendiri (DEAD) adalah = 1. Dari hasil analisis dinamik (modal analysis) diperoleh waktu getar struktur sbb :

Arah melintang jembatan, T = 1.86105 detik (mode-1)

Arah memanjang jembatan, T = 0.35316 detik (mode-8)

9.1.1. Koefisien gempa statik arah Y (melintang jembatan)

Waktu getar alami, T = 1.86105 detik

Kondisi tanah dasar sedang (medium).

Lokasi di wilayah gempa : Zone-3 maka dari kurva spectrum diperoleh, C = 0.10

Untuk struktur jembatan dengan daerah sendi plastis berupa beton bertulang dan bangunan atas bersatu dengan bangunan bawah) tetapi struktur hanya dapat berperilaku daktail terbatas (semi daktail), maka diambil faktor tipe bangunan, S = 2

Koefisien beban gempa horisontal, K_h = C * S = 0.20

Untuk jembatan yang memuat > 2000 kendaraan / hari, jembatan pada jalan raya utama atau arteri, tetapi terdapat route alternatif, maka diambil faktor kepentingan,

I = 1.0 sehingga, T_EQ = K_h * I * W_t T_EQy = 0.20 * W_t

9.1.2. Koefisien gempa static arah X (memanjang jembatan)

Waktu getar alami, T = 0.35316 detik

Kondisi tanah dasar sedang (medium).

Lokasi di wilayah gempa : Zone-3 maka dari kurva spectrum diperoleh, C = 0.18

Koefisien beban gempa horisontal, K_h = C * S = 0.36

Untuk jembatan yang memuat > 2000 kendaraan / hari, jembatan pada jalan raya utama atau arteri, tetapi terdapat route alternatif, maka diambil faktor kepentingan,

I = 1.0 sehingga, T_EQ = K_h * I * W_t T_EQx = 0.36 * W_t

Gaya gempa arah memanjang maupun arah melintang jembatan. Input data koefisen geser dasar gempa static kedalam SAP2000 seperti gambar 20 dan 21 didistribusikan secara otomatis ke setiap joint oleh Program SAP2000.

9.2. Metode Analisis Response Spectrum

Besar beban gempa ditentukan oleh percepatan gempa rencana dan massa total struktur. Massa total struktur terdiri dari berat sendiri elemen struktur (DEAD), berat sendiri elemen non-struktur (MS) dan beban mati tambahan (MA). Percepatan gempa diambil dari data zone 3 Peta Wilayah Gempa Indonesia menurut Peraturan Perencanaan Teknis Jembatan, 1992 (BMS-1992). Input data kurva spectrum gempa rencana ke dalam SAP2000 seperti Gambar 22.

Nilai spectrum respons tersebut harus dikalikan dengan suatu factor skala (scale factor) yang besarnya = g = percepatan grafitasi (g = 981 cm/det²).

Scale factor = 9,81 seperti Gambar 23 dan 24.

Analisis dinamik dilakukan dengan metode superposisi spectrum response dengan mengambil response maksimum dari arah gempa melintang jembatan (arah Y) maupun arah memanjang jembatan (arah X). Nilai redaman untuk struktur beton diambil, Damping = 0,05. Digunakan number eigen NE = 12 dengan mass partisipation factor ³ 90 % dengan kombinasi dinamis (modal combination) CQC dan directional combination SRSS.

9.2. Metode Analisis Dinamik Time History

Analisis dinamik linier riwayat waktu (time history) sangat cocok digunakan untuk analisis struktur yang tidak beraturan terhadap pengaruh gempa rencana. Mengingat gerakan tanah akibat gempa di suatu lokasi sulit diperkirakan dengan tepat, maka sebagai input gempa dapat didekati dengan gerakan tanah yang disimulasikan. Dalam analisis ini digunakan hasil rekaman akselerogram gempa sebagai input data percepatan gerakan tanah akibat gempa. Rekaman gerakan tanah akibat gempa diambil dari akselerogram gempa El-Centro N-S yang direkam pada tanggal 15 Mei 1940. Input data akselerogram gempa El-Centro ke dalam SAP2000 dilakukan seperti pada Gambar 25.

Dalam analisis ini redaman struktur yang harus diperhitungkan dapat dianggap 5% dari redaman kritisnya. Faktor skala yang digunakan = g x I/S dengan g = percepatan grafitasi (g = 981 cm/det²). Scale factor = 9,81 x 1 / 2 = 4,905

Mengingat akselerogram tersebut terjadi selama 10 detik, maka dengan interval waktu 0,1 detik, jumlah output step-nya menjadi = 10/0,1 = 100. Data-data tersebut diinputkan ke dalam SAP2000 untuk gempa Time History seperti Gambar 25.

KOMBINASI PEMBEBANAN

Kombinasi beban dilakukan sesuai ketentuan Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan, 1992 seperti table berikut :

Aksi / Beban	Faktor		KOMBINASI
	Beban	1	2	3	4
A. Aksi Tetap
Berat sendiri	K_MS	1.30	1.30	1.30	1.30
Beban Mati Tambahan	K_MA	2.00	2.00	2.00	2.00
Susut dan rangkak	K_SR	1.00	1.00	1.00	1.00
B. Aksi Transien
Beban Lajur "D"	K_TD	1.80	1.00	1.00
Gaya Rem	K_TB	2.00	1.00	1.00
Beban Trotoar	K_TP		2.00
C. Aksi Lingkungan
Pengaruh Temperatur	K_ET	1.00	1.00	1.00
Beban Angin	K_EW	1.00		1.20
Beban Gempa	K_EQ				1.00

MANAJEMEN DAN STRATEGI PENCAPAIAN MUTU JEMBATAN

A. LATAR BELAKANG

Peningkatan sarana transportasi sangat diperlukan untuk menunjang pertumbuhan ekonomi dan menunjang pembangunan nasional di masa yang akan datang. Sesuai dengan perkembangan daerah yang bersangkutan, jembatan merupakan salah satu sarana prasarana transportasi yang sangat menentukan dalam upaya menunjang kelancaran lalu lintas dan meningkatkan aktifitas perekonomian di daerah yang mulai berkembang. Oleh sebab itu perencanaan, pembangunan dan rehablillasi serta fabrikasi konstruksi jembatan perlu diupayakan seefektif dan seefisien mungkin, sehingga pembangunan jembatan dapat mencapai sasaran mutu jembatan sesuai yang direncanakan. Manajemen dan strategi pencapaian mutu jembatan harus dilakukan untuk menghindari terjadinya rekonstruksi yang harus dilakukan apabila ada bagian yang tidak memenuhi standar mutu yang diharapkan.

B. MAKSUD DAN TUJUAN

Maksud kegiatan manajemen dan strategi pencapaian mutu jembatan adalah untuk dapat memberikan arahan dan pedoman terhadap pembangunan prasarana transportasi yang berupa jembatan yang memenuhi standar mutu dan berdaya guna sehingga dapat menunjang strategi Pembangunan Wilayah di Pemerintah Daerah Kabupaten maupun Propinsi.

Tujuan yang hendak dicapai adalah untuk mendapatkan cara penanganan yang efisien dan efektif dalam manajemen perencanaan dan pelaksanaan jembatan sehingga tercapai mutu jembatan yang memenuhi standar dan berdaya guna sesuai dengan tuntutan zaman dan perkembangan teknologi.

C. PENGERTIAN JEMBATAN

Pengertian jembatan secara umum adalah suatu konstruksi yang berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintangan-rintangan seperti lembah yang dalam, alur sungai, danau, saluran irigasi, kali, jalan kereta api, jalan raya yang melintang tidak sebidang dan lain-lain.

Jenis jembatan berdasarkan fungsi, lokasi, bahan konstruksi dan tipe struktur sekarang ini telah mengalami perkembangan pesat sesuai dengan kemajuan jaman dan teknologi, mulai dari yang sederhana sampai pada konstruksi yang mutakhir.

Berdasarkan fungsinya, jembatan dapat dibedakan sebagai berikut.

1) Jembatan jalan raya (highway bridge),

2) Jembatan jalan kereta api (railway bridge),

3) Jembatan pejalan kaki atau penyeberangan (pedestrian bridge).

Berdasarkan lokasinya, jembatan dapat dibedakan sebagai berikut.

1) Jembatan di atas sungai atau danau,

2) Jembatan di atas lembah,

3) Jembatan di atas jalan yang ada (fly over),

4) Jembatan di atas saluran irigasi/drainase (culvert),

5) Jembatan di dermaga (jetty).

Berdasarkan bahan konstruksinya, jembatan dapat dibedakan menjadi beberapa macam, antara lain :

1) Jembatan kayu (log bridge),

2) Jembatan beton (concrete bridge),

3) Jembatan beton prategang (prestressed concrete bridge),

4) Jembatan baja (steel bridge),

5) Jembatan komposit (compossite bridge).

Berdasarkan tipe strukturnya, jembatan dapat dibedakan menjadi beberapa macam, antara lain :

1) Jembatan plat (slab bridge),

2) Jembatan plat berongga (voided slab bridge),

3) Jembatan gelagar (girder bridge),

4) Jembatan rangka (truss bridge),

5) Jembatan pelengkung (arch bridge),

6) Jembatan gantung (suspension bridge),

7) Jembatan kabel (cable stayed bridge),

8) Jembatan cantilever (cantilever bridge).

Struktur Jembatan umumnya terdiri atas :

1) Struktur Atas (Superstructures)

Struktur atas jembatan merupakan bagian yang menerima beban langsung yang meliputi berat sendiri, beban mati, beban mati tambahan, beban lalu-lintas kendaraan, gaya rem, beban pejalan kaki, dll.

Struktur atas jembatan umumnya meliputi :

a) Trotoar :

o Sandaran dan tiang sandaran,

o Peninggian trotoar (Kerb),

o Slab lantai trotoar.

b) Slab lantai kendaraan,

c) Gelagar (Girder),

d) Balok diafragma,

e) Ikatan pengaku (ikatan angin, ikatan melintang),

f) Tumpuan (Bearing).

2) Struktur Bawah (Substructures)

Struktur bawah jembatan berfungsi memikul seluruh beban struktur atas dan beban lain yang ditumbulkan oleh tekanan tanah, aliran air dan hanyutan, tumbukan, gesekan pada tumpuan dsb. untuk kemudian disalurkan ke fondasi. Selanjutnya beban-beban tersebut disalurkan oleh fondasi ke tanah dasar.

Struktur bawah jembatan umumnya meliuputi :

a) Pangkal jembatan (Abutment),

o Dinding belakang (Back wall),

o Dinding penahan (Breast wall),

o Dinding sayap (Wing wall),

o Oprit, plat injak (Approach slab)

o Konsol pendek untuk jacking (Corbel),

o Tumpuan (Bearing).

b) Pilar jembatan (Pier),

o Kepala pilar (Pier Head),

o Pilar (Pier), yg berupa dinding, kolom, atau portal,

o Konsol pendek untuk jacking (Corbel),

o Tumpuan (Bearing).

3) Fondasi

Fondasi jembatan berfungsi meneruskan seluruh beban jembatan ke tanah dasar. Berdasarkan sistimnya, fondasi abutment atau pier jembatan dapat dibedakan menjadi beberapa macam jenis, antara lain :

a) Fondasi telapak (spread footing)

b) Fondasi sumuran (caisson)

c) Fondasi tiang (pile foundation)

o Tiang pancang kayu (Log Pile),

o Tiang pancang baja (Steel Pile),

o Tiang pancang beton (Reinforced Concrete Pile),

o Tiang pancang beton prategang pracetak (Precast Prestressed Concrete Pile),

o Tiang beton cetak di tempat (Concrete Cast in Place),

o Tiang pancang komposit (Compossite Pile),

D. KRITERIA PERENCANAAN JEMBATAN

1.Survei dan Investigasi

Dalam perencanaan teknis jembatan perlu dilakukan survei dan investigasi yang meliputi :

1) Survei tata guna lahan,

2) Survei lalu-lintas,

3) Survei topografi,

4) Survei hidrologi,

5) Penyelidikan tanah,

6) Penyelidikan geologi,

7) Survei bahan dan tenaga kerja setempat.

Hasil survei dan investigasi digunakan sebagai dasar untuk membuat rancangan teknis yang menyangkut beberapa hal antara lain :

1) Kondisi tata guna lahan, baik yang ada pada jalan pendukung maupun lokasi jembatan berkaitan dengan ketersediaan lahan yang ada.

2) Ketersediaan material, anggaran dan sumberdaya manusia.

3) Kelas jembatan yang disesuaikan dengan kelas jalan dan volume lalu lintas.

4) Pemilihan jenis konstruksi jembatan yang sesuai dengan kondisi topografi, struktur tanah, geologi, hidrologi serta kondisi sungai dan perilakunya.

2.Analisis Data

Sebelum membuat rancangan teknis jembatan perlu dilakukan analisis data hasil survei dan investigasi yang meliputi, antara lain :

1) Analisis data lalu-lintas.

Analisis data lalu-lintas digunakan untuk menentukan klas jembatan yang erat hubungannya dengan penentuan lebar jembatan dan beban lalu-lintas yang direncanakan.

2) Analisis data hidrologi.

Analisis ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya debit banjir rancangan, kecepatan aliran, dan gerusan (scouring) pada sungai dimana jembatan akan dibangun.

3) Analisis data tanah.

Data hasil pengujian tanah di laboratorium maupun di lapangan yang berupa pengujian sondir, SPT, boring, dsb. digunakan untuk mengetahui parameter tanah dasar hubungannya dengan pemilihan jenis konstruksi fondasi jembatan.

4) Analisis geometri.

Analisis ini dimaksudkan untuk menentukan elevasi jembatan yang erat hubungannya dengan alinemen vertikal dan panjang jalan pendekat (oprit).

3.Pemilihan Lokasi Jembatan

Dasar utama penempatan jembatan sedapat mungkin tegak lurus terhadap sumbu rintangan yang dilalui, sependek, sepraktis dan sebaik mungkin untuk dibangun di atas jalur rintangan.

Beberapa ketentuan dalam pemilihan lokasi jembatan dengan memperhatikan kondisi setempat dan ketersediaan lahan adalah sebagai berikut :

1) Lokasi jembatan harus direncanakan sedemikian rupa sehingga tidak menghasilkan kebutuhan lahan yang besar sekali.

2) Lahan yang dibutuhkan harus sesedikit mungkin mengenai rumah penduduk sekitarnya, dan diusahakan mengikuti as jalan existing.

3) Pemilihan lokasi jembatan selain harus mempertimbangkan masalah teknis yang menyangkut kondisi tanah dan karakter sungai yang bersangkutan, juga harus mempertimbangkan masalah ekonomis serta keamanan bagi konstruksi dan pemakai jalan.

4.Bahan Konstruksi Jembatan

Dalam memilih jenis bahan konstruksi jembatan secara keseluruhan harus mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut :

1) Biaya konstruksi,

2) Biaya perawatan,

3) Ketersediaan material,

4) Flexibilitas (konstruksi dapat dikembangkan atau dilaksanakan secara bertahap),

5) Kemudahan pelaksanaan konstruksi,

6) Kemudahan mobilisasi peralatan.

Tabel 1. berikut menyajikan rangkuman jenis konstruksi, bahan konstruksi dan bentang maksimum jembatan standar Bina Marga yang ekonomis dalam keadaan normal yang sering digunakan.

Tabel 1. Bentang maksimum jembatan standar untuk berbagai jenis dan bahan

BAHAN	JENIS	BENTANG MAX.(M)
Beton	Culvert Slab bridge T-Girder, I-Girder	4.00 – 6.00 6.00 – 8.00 6.00 – 25.00
Beton Prategang	PCI-Girder Prestressed Box Girder	15.00-35.00 40.00 – 50.00
Baja	Truss bridge	60.00 – 100.00
Komposit	Compossite bridge	10.00 – 40.00

Contoh jembatan non-standar yang telah dibangun di Indonesia, dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Contoh jembatan non-standar di Indonesia

NAMA JEMBATAN	JENIS JEMBATAN	BENTANG (M)
Jembatan Serayu Kesugihan, Jateng	Prestressed Concrete Cantilever Box Girder	128.00
Jembatan Tonton, Nipah Batam	Balance Cantilever Concrete Box Girder	160.00
Jembatan Kahayan Kalteng	Steel Arch Bridge	150.00
Jembatan Rempang, Galang Batam	Cocrete Arch Bridge	245.00
Jembatan Mahakam 2 Kaltim	Suspension Bridge	270.00
Jembatan Batam, Tonton Batam	Cable Stayed Bridge	350.00

Untuk membandingkan kelebihan dan kekurangan masing-masing bahan dan jenis konstruksi jembatan yang akan dibangun di suatu daerah, perlu dilakukan evaluasi dengan memberi penilaian pada masing-masing bahan dan jenis konstruksi jembatan tersebut seperti contoh yang disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Contoh perbandingan bahan dan jenis konstruksi jembatan

Perbandingan	Beton	Beton prestress	Baja	Komposit
Ketersediaan bhn	4	2	4	2
Fabrikasi	4	2	4	3
Waktu perakitan	4	3	1	2
Tenaga kerja	4	3	4	4
Ancaman korosi	4	3	1	2
Erection	1	2	4	3
Mobilisasi	1	2	4	3
Umur konstruksi	4	4	4	4
Expandable	4	3	1	2
Perawatan	4	3	1	1
Bentang tersedia	2	3	4	3
Perancah	4	3	1	2
Bekisting lantai	2	2	2	2
Kontrol elemen	4	4	2	2
Total nilai	46	39	37	35

Keterangan nilai :

4 = sangat menguntungkan,

3 = menguntungkan,

2 = cukup menguntungkan,

1 = kurang menguntungkan.

MYSUMMARY

Friday, June 8, 2012

ANALISIS STRUKTUR JEMBATAN BETON PORTAL LENGKUNG (SAP2000)

Daftar Link

Facebook dan Tweeter

No comments:

Post a Comment