Perencanaan Konstruksi Jembatan

Jembatan merupakan struktur yang dibuat untuk menyeberangi jurang atau rintangan seperti sungai, rel kereta api atau jalan raya, sehingga lalu lintas tidak terputus. 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 menjadi penentu beban maksimum kendaraan yang melewati ruas jalan tersebut, sehingga jembatan tidak jarang menjadi komponen kritis dari suatu ruas jalan.

Jembatan merupakan struktur yang perlu direncanakan dengan baik agar dapat berfungsi dengan optimal. Oleh sebab itu, dalam perencanaannya wajib memiliki ciri-ciri yang sesuai berdasarkan: syarat-syarat perencanaan jembatan yang layak; peraturan-peraturan legal dalam perencanaan jembatan; bagian-bagian dari konstruksi jembatan; bentuk-bentuk jembatan; serta beban-beban yang bekerja dalam perencanaan struktur jembatan.

Berdasarkan:

1.        Syarat-syarat perencanaan jembatan yang layak:

Saat hendak merencanakan jembatan, perencana wajib merencanakan jembatan yang sesuai dengan syarat-syarat perencanaan jembatan yang layak:

a.    Kekuatan dan stabilitas struktur (structural safety);

b.    Keawetan dan kelayakan jangka panjang (durability);

c.    Kemudahan pemeriksaan (inspectability);

d.   Kemudahan pemeliharaan (maintainability);

e.    Kenyamanan bagi pengguna jembatan (rideability);

f.     Ekonomis;

g.    Kemudahan pelaksanaan;

h.    Estetika;

i.      Dampak lingkungan pada tingkat yang wajar dan cenderung minimal

2.        Peraturan-peraturan legal dalam perencanaan jembatan:

Ø SNI 6747-2002 Tata cara perencanaan teknis pondasi tiang untuk jembatan

Ø RSNI T 12-2004 Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan 

Ø RSNI T-02-2005 Standar pembebanan untuk jembatan 

Ø RSNI T-03-2005 perencanaan struktur baja untuk jembatan

Ø SNI 2833-2008 Standar perencanaan tahan gempa untuk jembatan

Ø SNI 2451-2008 Spesifikasi pilar dan kepala jembatan sederhana bentang 5 m sampai dengan 25 m dengan pondasi tiang pancang

Ø Surat Edaran Mentri PU 07SEM2015 Pedoman Persyaratan Umum Perencanaan jembatan 

Ø SNI 1725-2016 Pembebanan Jembatan

Ø Surat Edaran Direktorat Jenderal Bina Marga tentang Tata Cara Pengecatan Elemen Jembatan

Ø Surat Edaran Dirjen Binamarga tentang Penyampaian Ketentuan Desain dan Revisi Jalan dan Jembatan

Ø Perencanaan dan pelaksanaan konstruksi jembatan gantung untuk pejalan kaki 

Ø Rancangan 3 Penyambungan Tiang Pancang Beton Pracetak Untuk Fondasi Jembatan

3.        Bagian-bagian dari konstruksi jembatan:

Menurut Departement Pekerjaan Umum (Pengantar Dan Prinsip-Prinsip Perencanaan Bangunan Bawah/Pondasi Jembatan, 1988) suatu bangunan jembatan pada umumnya terdiri dari 6 bagian pokok, yaitu:

Gambar 1 – Bagian Konstruksi Jembatan

Keterangan:

1.    Bangunan atas

2.    Landasan (biasanya terletak pada pilar/abdument)

3.    Bangunan bawas (memikul beban)

4.    Pondasi

5.    Optrit, (terletak di belakang abdument)

6.    Bangunan pengaman

Bentuk dan bagian jembatan dapat dibagi dalam 4 bagian utama, yaitu (Siswanto,1993):

1).  Struktur Atas (Superstructures)

Struktur atas jembatan adalah bagian dari struktur jembatan yang secara langsung menahan beban lalu lintas untuk selanjutnya disalurkan ke bangunan bawah jembatan; bagian-bagian pada struktur bangunan atas jembatan terdiri atas struktur utama, sistem lantai, sistem perletakan, sambungan siar muai dan perlengkapan lainnya; struktur utama bangunan atas jembatan dapat berbentuk pelat, gelagar, sistem rangka, gantung, jembatan kabel (cable stayed) atau pelengkung (Pranowo dkk, 2007).

Struktur atas jembatan adalah bagian-bagian jembatan yang memindahkan beban-beban lantai jembatan ke arah perletakan. Struktur atas terdiri dari: gelagar-gelagar induk, struktur tumpuan atau perletakan, struktur lantai jembatan/kendaraan, pertambahan arah melintang dan memanjang (Siswanto, 1993).Struktur atas jembatan merupakan bagian yang menerima beban langsung yangmeliputi berat sendiri, beban mati, beban mati tambahan, beban lalu-lintas kendaraan, gaya rem, beban pejalan kaki, dll. Struktur atas jembatan umumnya meliputi:umumnya meliputi:

a.         Trotoar, berfungsi sebagai tempat berjalan bagi para pejalan kaki yang melewati jembatan agar tidak terganggu lalu lintas kendaraan. Konstruksi trotoar direncanakan sebagai pelat beton yang diletakkan pada lantai jembatan bagian samping yang diasumsikan sebagai pelat yang tertumpu sederhana pada pelat jalan. Trotoar terbagi atas:

·         Sandaran (Hand Raill), biasanya dari pipa besi, kayu dan beton bertulang. Beban yang bekerja pada sandaran adalah beban sebesar 100 kg yang bekerja dalam arah horisontal setinggi 0,9 meter.

·         Tiang sandaran (Raill Post), biasanya dibuat dari beton bertulang untuk jembatan girder beton, sedangkan untuk jembatan rangka tiang sandaran menyatu dengan struktur rangka tersebut.

o   Peninggian trotoar (Kerb),

o   Slab lantai trotoar.

Gambar 2 – Trotoar

a.         Slab lantai kendaraan, berfungsi sebagai penahan lapisan perkerasan yangmenahan beban langsung lalu lintas yang melewati jembatan itu.

b.        Gelagar (Girder), terdiri atas gelagar induk/memanjang dan gelagar melintang. Gelagar induk atau memanjang merupakan komponen jembatan yang letaknya melintang arah jembatan atau tegak lurus arah aliran sungai. Sedangkan, gelagar melintang merupakan komponen jembatan yang letaknya melintang arah jembatan.

Gambar 3 – Gelagar Baja

a.         Balok diafragma, berfungsi mengakukan PCI girder dari pengaruh gaya melintang.

b.        Ikatan pengaku (ikatan angin, ikatan melintang).

c.           Andas/perletakan, merupakan perletakan dari jembatan yang berfungsi untuk menahan beban berat baik yang vertikal maupun horisontal. Disamping itu juga untuk meredam getaran sehingga abutment tidak mengalami kerusakan.

d.        Tumpuan (Bearing), karet jembatan yang merupakan salah satu komponen utamadalam pembuatan jembatan, yang berfungsi sebagai alat peredam benturan antarajembatan dengan pondasi utama.

2). Struktur Bawah (Substructures)

    Menurut Departemen Pekerjaan Umum (Pengantar dan Prinsip-Prinsip Perencanaan 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, tumbukan, gesekan pada tumpuan dan sebagainya untuk kemudian disalurkan ke fondasi. Selanjutnya beban-beban tersebut disalurkan oleh fondasi ke tanah dasar. Struktur bawah jembatan umumnya meliputi:

a.    Pangkal jembatan (Abutment), merupakan bangunan yang berfungsi untuk mendukung bangunan atas dan juga sebagai dinding penahan tanah. Bentuk abutment dapat berupa abutment tipe T terbalik yang dibuat dari beton bertulang.

o      Dinding belakang (Back wall),

o      Dinding penahan (Breast wall),

o  Dinding sayap (Wing wall), berfungsi untuk menahan tanah dalam arah tegaklurus as jembatan ( penahan tanah ke samping ).

o   Oprit, plat injak (Approach slab), merupakan jalan pelengkap untuk masuk kejembatan dengan kondisi disesuaikan agar mampu memberikan keamanan saatperalihan dari ruas jalan menuju jembatan.

o      Konsol pendek untuk jacking (Corbel),

o      Tumpuan (Bearing)

Gambar 4 – Pangkal Jembatan (Abutment)

b.     Pilar jembatan (Pier), terletak di tengah jembatan (di tengah sungai) 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:

o   Kepala pilar (pierhead)

o   Kolom pilar

o   Pilecap

Gambar 5 – Pilar Jembatan (Pier)

c.       Drainase, fungsi drainase 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 struktur dari jembatan itu sendiri. Saluran drainase ditempatkan pada tepi kanan kiri dari badan jembatan (saluran samping), dan gorong-gorong.

Gambar 6 – Drainase

3).    Pondasi

Macam-macam pondasi secara umum dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 7 – Macam-macam pondasi secara umum

Pondasi berfungsi untuk meneruskan beban-beban diatasnya ke tanah dasar. Pada perencanaan pondasi harus terlebih dahulu melihat kondisi tanahnya. Dari kondisi tanah ini dapat ditentukan jenis pondasi yang akan dipakai. Pembebanan pada pondasi terdiri atas pembebanan vertikal 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 banguan jembatan yang akan direncanakan. Alternatif tipe ondasi yang dapat digunakan untuk perencanaan jembatan antara lain: Pondasi Telapak (Spread Footing); Pondasi Sumuran (Caisson); Pondasi Tiang (Pile Foundation).

4).    Bangunan Pengaman/Pelengkap

Bangunan pelengkap pada jembatan adalah bangunan yang merupakan pelengkap dari konstruksi jembatan yang fungsinya untuk pengamanan terhadap struktur jembatan secara keseluruhan dan keamanan terhadap pemakai jalan. Macam-macam bangunan pelengkap:

o   Saluran drainase

o   Jalan pendekat (Optrit)

o   Talut

o   Patok penutun (Guide Post)

o   Lampu penerangan

o   Trotoar

4.        Bentuk-bentuk jembatan:

a.    Jembatan Rangka (Truss Bridge)

b.    Jembatan Kabel (Cable Stayed Bridge)

c.    Jembatan Terapung (Floating Bridge)

d.    Jembatan Kantilever (Cantilever Bridge)

e.    Jembatan Lengkung (Arch Bridge)

f.    Jembatan Balok (Beam Bridge)

g.    Jembatan Bergerak (Moveable Bridge)

h.    Jembatan Gantung (Suspension Bridge)

5.        Beban-beban yang bekerja dalam Perencanaan struktur jembatan:

a.       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.

o   Beban Mati(Dead Load)
    Beban mati adalah beban yang berasal dari berat jembatan itu sendiri yang ditinjau dan termasuk segala unsur tambahan tetap yang merupakan satu kesatuan dengan jembatan. Untuk menemukan besar seluruhnya ditentukan berdasarkan berat volume beban. Contoh beban mati pada jembatan: Berat beton; Berat aspal; Berat baja; Berat pasangan bata; Berat plesteran; dll.

o   Beban Hidup (Live Load)
    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.

o   Beban Kejut
  Beban kejut merupakan faktor untuk memperhitungkan pengaruh-pengaruh getaran dan pengaruh dinamis lainnya.

b.      Beban Sekunder

Beban sekunder adalah beban pada jembatan-jembatan yang merupakan beban atau muatan sementara, yang selalu bekerja pada perhitungan tegangan pada setiap perencanaan jembatan. Pada umumnya beban ini mengakibatkan tegangan-tegangan yang relative lebih kecil dari pada tegangan-tegangan akibat beban primer, dan biasanya tergantung dari bentang, system jembatan, dan keadaan setempat.

Sedangkan Beban Sekunder terdiri dari beban angin, gaya rem, dan gaya akibat perbedaan suhu.

o   Beban Angin ( EW )

Pengaruh tekanan angin bekerja dalam arah horizontal sebesar 100 kg/cm². Dalam memperhitungkan jumlah luas bagian jembatan pada setiap sisi digunakan jumlah luas bagian jembatan pada setiap sisi digunakan ketentuan sebagai berikut:

Ø  Untuk jembatan berdinding penuh diambil sebesar 100% terhadap luas sisi jembatan.

Ø  Untuk jembatan rangka diambil sebesar 30% terhadap luas sisi jembatan.

o   Beban Gaya Rem (TB)

Gaya ini bekerja dalam arah memanjang jembatan, akibat gaya rem dan traksi ditinjau untuk kedua jurusan lalu lintas. pengaruh ini diperhitungkan senilai dengan pengaruh gaya rem sebesar 5% dari muatan D tanpa koefisien kejut yang memenuhi semua jalur lalu lintas yang ada dalam satu jurusan.

o   Gaya Akibat Perbedaan Suhu

Perbedaan suhu harus ditetapkan sesuai dengan keadaan setempat. Diasumsikan untuk baja sebesar C dan beton 10. Peninjauan khusus terhadap timbulnya tegangan-tegangan akibat perbedaan suhu yang ada antara bagian-bagian jembatan dengan bahan yang berbeda.

o   Beban Gempa (EQ)

Untuk pembangunan jembatan pada daerah yang dipengaruhi oleh gempa, maka beban gempa juga diperhitungkan dalam perencanaan struktur jembatan.

c.       Beban Khusus

Beban khusus adalah beban atau muatan yang merupakan pemuatan khusus untuk perhitungan tegangan pada perencanaan jembatan. Muatan ini bersifat tidak terlalu bekerja pada jembatan, hanya berpengaruh pada sebagian konstruksi, tergantung pada keadaan setempat.

Yang termaksud beban khusus adalah:

o   Gaya akibat gempa bumi,

o   Gaya akibat aliran air,

o   Gaya akibat tekanan tanah, dan lain-lain.

Geovannisy Jireh_12316999_3TA04

Dosen = I Kadek Bagus Widana Putra

 https://ftsp.gunadarma.ac.id/sipil/

 https://www.gunadarma.ac.id/

x