ELEMEN-ELEMEN JEMBATAN AINARO RAMLIN LUIS SORO BAB I. Pengertian 1. Pendahuluan 1.1. Latar belakang
Jembatan sebagai komponen dari jalan raya yang memiliki arti penting dan merupakan konstruksi yang dibuat untuk menghubungkan jalan yang terputus akibat keadaan alam. Salah satu syarat perencanaan jembatan adalah mempunyai kekuatan minimal sama kuatnya dengan konstruksi itu sendiri, juga memenuhi sifat teknis : kuat, aman, tahan lama serta tidak terlepas dari segi fungsi, konstruksi, estetika dan kelayakannya. Pemilihan jembatan menggunakan rangka batang (baja) karena bentang lebih dari 30 m, dari segi kekuatan lebih aman serta memiliki unsur estetika / seni. Untuk bangunan atas pada konstruksi jembatan rangka ini digunakan type Austria yang pembahasannya meliputi : perhitungan plat lantai kendaraan, perhitungan gelagar memanjang dan gelagar melintang, perhitungan gelagar induk, perhitungan ikatan angin, perhitungan titik simpul serta perhitungan konstruksi perletakan. Metode analisa dalam perhitungan plat lantai kendaraan beton bertulang menggunakan cara SK SNI T-15-1991-03. Untuk analisa beban berdasarkan pada BRIDGE MANAGEMENT SYSTEM (BMS), Departemen Pekerjaan Umum. Pada perencanaan struktur atas hasil perhitungan, gelagar memanjang menggunakan profil WF (300 x 200 x 8 x 12) mm, gelagar melintang menggunakan profil WF ( 400 x 400 x 20 x 35 ) mm, gelagar induk menggunakan profil WF (400 x 400 x 16 x 24) mm. Ikatan angin atas menggunakan profil siku ganda 80.80.8 mm. Untuk portal ujung menggunakan profil WF (400 x 400 x 18 x 28) mm, WF (250 x 125 x 6 x 9) mm. Untuk batang diagonal pada ikatan angin bawah menggunakan profil siku ganda 80.80.8 mm. Pada perencanaan struktur bawah (abutment dan pilar) direncanakan dengan mutu 30 Mpa, dimensi abutment direncanakan dengan lebar 4,5m panjang 10m, tinggi 6,5m. Sedangkan pier mempunyai dimensi lebar 8m, panjang 11m, tinggi 13,3m. Untuk faktor keamanan antara abutment dan pier diambil sama dengan 1,5. Untuk abutment didapat keamanan terhadap guling sebesar 1,61, geser sebesar 1,83, sedangkan untuk pier didapat keamanan terhadap guling sebesar 1,54, geser sebesar 3,47. Pondasi untuk abutment menggunakan diameter 45 cm didapat tulangan 8 dan12.
1.2.Batasan masalah Dengan adanya keterbatasan baja di Timor Leste ,maka kami penulis tidak membahas masalah lain, selain dari beberapa bagian-bagian baja untuk jembatan diantaranya : a. Gelagar memanjang dan melintang b. Abutment c. Plat lantai kendaraan d. Kejut e. Rangka
f. Perletakan sendi,roll dan jepit g. Ikatan angin
1.3. Tujuan penulisan
Memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk mendalami materi,khususnya dalam pembahasan mengenai bentuk baja untuk jembatan, dan dapat memahami bagian-bagian baja pada jembatan secara umum dalam arti yang lebih luas.
1.4.Ruang ligkup penulisan
Pada dasarnya pembuatan jembatan di Timor Leste sangat kuranglah sehingga sangat sulit bagi kita untuk menggenal berbagai bagian-bagian jembatan secara mendetail dan fungsinya masing-masing.
BAB II TINJAUN PUSTAKA 1.5. Mutu baja jembatan rangka
Baja pada jembatan rangka dapat dibedakan menjadi dua yaitu plat baja yang difabrikasi menjadi profil-profil dan baut sebagai penyambung.
1.5.1. Kriteria Baut Jembatan rangka
Untuk menyambungkan konstruksi dilapangan dengan baut-baut tegangan tinggi (High Tension Bolt / HTB) berdiameter 12 mm,16 mm,20 mm dan 24 mm sesuai dengan standar DIN 6914 kelas 8.8 setara dengan ASTM A325. Kelas A490( lihat gambar 5.1.) berarti baut tersebut memiliki tegangan putus 8000 kg/cm2. Baut yang berdiameter 12 mm digunakan pada pemasangan sandaran jembatan sedangkan diameter lainnya digunakan pada komponen struktur utama.
Gambar 2.1. Baut kelas A490
1.5.2. Kriteria palat baja jembatan rangka
Komponen – komponen komponen baj konstruksiuntuk jembatan rangkadifabrikasi dari baja yang memenuhi standar JIS G 3106 SM 490 YB.pada umumnya profilbaja dapat diperoleh dari proses cetak panas atau di fabrikasi dipabrik dari plat baja mentah ( Raw Material) berukuran 6096 x 1829 mm2 (20 x 6 ft2) atau 6100 x 1525 mm2 ( 20 x ft2) yang dipotong sesuai spesifikasi dan kemudian disambung/ dibentuk dengan proses pengelasan. Mutu baja yang seharusnya untuk jembatan rangka mampunyai yield stress 408 N/mm2 dan Tensile stress sebesar 517 ( N/mm2). Untuk profil baja yang diperoleh dari proses fabrikasi terutama pada pelat baja mentah yang di datangkan pada umumnya memiliki ketebalan yang bervariasi yaitu 10 mm,12 mm, 20 mm, 24 mm, sampai 30 mm.perbedaan ketebalan pelat dapat terjadi karena karena ketebalan pelat badan dan sayap berbeda begitu pula pelat buhul dan ketebalan pelat portal ujung adalah tidak sama.
1.6.Profil Baja jembatan rangka
Secara fisik jembatan rangka terlihat tersusun atas bermacam-macam profil yang dihubungkan menjadi satu kesatuan oleh pelat buhul dengan baut sebagai alat koneksinya. Berikut beberap jenis profil yang akan digunakan pada konstruksi jembatan rangka diantaranya :
Profil H. Profil jenis ini dipakai pada komponen rangka utama yaitu pada
gelagar bawah ( bottom chord ),dan batang diagonal ( diagonal chord ). Pada umumnya dimensi profil H pada bagian portal ujung jembatan lebih besar dibandingkan pada bagian tangah, hal ini di karenakan batang diagonal pada portal ujung mengalami gaya tekan terbesar dibandingkan batang lainnya dan juga memikul gaya angin.pada umumnya profil H dibuat dipabrik fabrikasi dengan cara menyambungkan pelat-pelat baja memakai pengelasan. Profil H terkadang juga digunakan sebagai ikatan angin.
Profil I. profil jenis ini dipakai pada gelagar melintang dan gelagar
memanjang. Penggunaan profil ini pada bagian tersebut disebabkan oleh momen yang dapat terjadi pada komponen tersebut akibat beban lantai
kendaraan beserta beban hidup yang lewat di atasnya. Profil I juga difabrikasi.
Profil siku. Profil siku dipakai pada bagian ikatan angin, baik dibawah
maupun di atas. Profil siku pada jembatan rangka merupakan profil siku hasil cetak buka merupakan pelat yang dilas. Profil siku yang digunakan juga merupakan profil siku yang simetris.
Pipa Baja. Pipa baja merupakan profil yang digunakan sebagai sandaran
pada jembatan rangka. Pipa ini merupakan pipa yang terbuat dari baja berdiameter 2 inchi ysng telah galvanis dan disambungkan pada batang diagonal ( diagonal chord ).
1.7. Komponen Jembatan Rangka Baja
Sama halnya dengan jembatan lainnya pada umumnya komponen jembatan rangka dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu struktur bawah dan struktur atas. 1.7.1. Struktur Bawah
Struktur bawah jembatan merupakan struktur yang dibangun untuk mentransfer gaya pada struktur atas ( jembatan rangka dan beban hidup ) langsung ke tanah. Pada umumnya struktur bawah dapat berubah kepala jembatan ( abutment ) dan pilar ( piers ).
1.7.2. Kepala Jembatan ( Abutment)
Kepala jembatan /Abutment adalah struktur bawah jembatan yang berada di kedua ujung jembatan yang berfungsi untuk menerima beban langsung dari struktur atas ( jembatan rangka beserta beban hidup) kemudian mentransferbeban tersebut langsung kedalam tanah yang berada di bagian optrit. Pada bagian kepala jembatan terdapat juga landasan atau bearing yang menghubungkan antara rangka jembatan dengan abutment. Pada umumnya landasan yang sering di pakai berupa landasan dari karet ( elastomeric bearing)bentuk abutment bisa dilihat pada gambar 2.2. berikut ini.
Gambar 2.2. Abutment Jembatan Rangka
1.7.3.
Pilar / Piers 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 type warren maksimum 60 m ( A60),sehigga apabila bentang sungai melebihi panjang maksimum jembatan tersebut maka dibutuhkan pilar.
Sama halnya dengan abutmen pada pilar jembatan rangka juga terdapat komponen-komponen seperti lateral stop block dan bearing pad. Tetapi yang berbeda adalah pilar terdapat seismic buffer blok. Walaupun demikian fungsinya sama jasa seperti yang seimic buffer pad pada abutmen. 1.7.4. 1. Struktur atas
Struktur atas terdiri dari beberapa komponen yang lebih banyak dibandingkan dengan komponen struktur bawah jembatan.Komponen tersebut secara umum berupa rangka utama, portal ujung, gelagar melintang, gelagar memanjang, ikatan angin / lateral bracing, pelat buhul, dan lantai kendaraan. 2.Rangka utama Rangka utama jembatan rangka dapat dibentuk dengan berbagai variasi.Rangka utama merupakan pemikul utama keseluruhan beban jembatan yaitu beban mati dan beban bergerak. Secara umum rangka utama terdiri dari gelagar atas (top chords), gelagar bawah ( bottom chords) dan batang diagonal, dan batang diagonal ( diagonal chords) lihat pada gambar .
Gambar. Rangka utama
Pada umumnya setiap bentang untuk gelagar bawah disebut trave. 1 trave mengartikan jarak antara gelagar melintang sebesar 5 m. misalkan untuk jembatan rangka type A60 berarti memiliki treve sebanyak 60 m dibagi 5 m yaitu 12 buah trave.
1.7.5. Gelagar Jembatan
Pada jembatan rangka baja umumnya dipasang gelagar yang berada dibawah lantai jembatan.Gelagar ini berfungsi untuk membagi beban dan membagi bentang lantai jembatan sehingga dapat dihasilkan profil lantai jembatan yang minimum dan mengurangi pengaruh lendutan pada lantai jembatan.Terdapat dua buah gelagar yang saling tegak lurus yaitu gelagar memanjang (searah bentang jembatan) dan Gelagar melintang (tegak lurus arah bentang jembatan). 1.7.5.1. Gelagar melintang ( cross girder/cross beam) bea m)
Gelagar melintang bawah ( cross girder) memiliki beban-beban kendaraan dan beban hidup lainya mealalui gelagar melintang manyalurkan kepada rangka utama. Sedangkan gelagar melintang atas ( cross beam) berfungsi sebagai penyalur gaya angin dan memperkaku struktur jembatan. Gelagar melintang juga merupakan tempat untuk ikatan angin.
1.7.5.2.Gelagar memanjang ( stringer)
Gelagar memanjang manyalurkan beban-beban lantai kendaraan ( beban mati dan beban bergerak ) kepada gelagar melintang, hal ini dikarenakan gelagar memanjang manumpu pada gelagar melintang ( end plate connection). Berbeda dengan gelagar melintang, gelagar memanjang hanya ada di posisi bawah jembatan rangka dan tidak terdapat di bagian atas jembatan.
1.7.6. Ikatan angin ( lateral bracing)
Ikatan angin merupakan rankaian profil baja yang berfungsi untuk menahan beban lateral akibat beban angin pada jembatan. Ikatan angin pada jembatan terletak di bagian atas dan bawah dari jembatan tersebut. Ikatan angin bias berupa profil siku ataupun profil H. untuk jembatan dengan ikatan angin atas berbentuk silang terkadang tidak memakai
gelagar melintang atas sehingga dipakai profil H yang lebih kuat dari profil siku. Hal ini di sebabkan ikatan angin silang dengan profil H tersebut sudah cukup kuat untuk menahan gaya angin yang terjadi.
Ikatan angin
Gelagar melintang
Gelagar memanjang
1.7.7. Pelat Buhul ( gusset plate)
Pelat buhul adalah salah satu komponen jembatan yang berfungsi untuk menghubungkan profil-profil baja pada rangka utama. Profil-profil baja yang terdapat pada rangka utama,dihubungkan ke pelat buhul dengan menggunakan sambungan serupa baut. Pelat buhul harus memiliki ketebalan yang lebih besar dibandingkan dengan profil tebal pelat pada profil baja. Hal ini dikarenakan semua gaya yang bekerja pada struktur rangka utama akan disalurkan ke pelat buhul tersebut. Dapat dilihat pada gambar 1.7.
Plat Buhul
Gambar 1.7. Pelat buhul ( gusset plate)
Lubang-lubang pada pelat buhul tersebut harus sangat akurat letak dan diameternya, karena hal ini sangat berperan penting dalam kelancaran pelaksanaan pemasangan jembatan rangka di lapangan.Pada umumnya diameter lubang pada pelat buhul dilebihkan sebesar 2 mm. Pelat buhul jembatan rangka baja terdiri dari pelat buhul dalam ( inner gusset plate) dan pelat buhul luar ( outer gusset plate). Selain itu pelat buhul untuk komponen ujung jembatang berbeda dengan komponen tengah bentang. Pelat buhul untuk komponen
tengah dapat dtukarkan ( interchangeable) untuk sesame pelat buhul tengah tetapi tidak dapat ditukarkan dengan pelat buhul ujung ( posisi letak dan bentuk sudah berbeda)
1.7.8.
Elastomeric Bearing Pads (Elastomer Jembatan,Rubber Pad,Bantalan Karet ,Anti Vibration Rubber Sheet) Elastomeric Bearing Pads (Bantalan Jembatan ) digunakan secara ekstensif dalam dalam industri industri konstruksi saat ini. ini. Elastomer Bearing Bearing Pad lebih banyak digunakan dalam pembangunan jembatan, jalan tol biasa disebut Bantalan Karet Jembatan atau Perletakan Elastomer Jembatan yang berfungsi sebagai penerus beban dari bangunan bagian atas jembatan ke bagian bawah bangunan jembatan. (seperti gambar dibawah ini ).
1.7.9. Plat baja bergelombang
Pelat baja bergelombang disyaratkan memiliki ketebalan minimum 1 mm dan telah tergalvanisasi. Syarat lainnya berrupa lebar dan panjang minimal 1000 mm, tinggi gelombang 30 mm dan jarak as antara gelombang maksimal 200 mm. Selain aspal dan beton bertulang, pada jembatan juga terdapat kerb yang berfungsi sebagai tempat pejalan kaki atau batas kendaraan. Kerb terbuat dari beton dan dicor bersama dengan lapisan perkerasan kaku ( boton bertulang).
1.7.10. Kejut
Kejut merupakan
Ke ut 1.7.11. Perletakan sendi dan roll
Sendi dan roll merupakan
Perletakan roll
1.7.12. Lantai kendaraan
Lantai kendaraan merupakan komponen utama jembatan yang berkontak langsung dari beban kendaraan pada jembatan jalan raya. Lantai kendaraan pada jembatan dibuat
menjadi dua lapis yaitu lapisan perkerasan kaku ( beton bertulang) minimum setebal 20 cm dan lapisan perkerasan lentur ( aspal beton) setebal 5 cm. sedangkan untuk formwork untuk pengecoran beton, dapatmenggunakan pelat baja bergelombang karena akan mempermudah pengerjaannya. Sedangkan plat gelombang akan dibuatkan ke stringer. Lihat gambar . p
Plat kendaraan
Plat kendaraan
Gambar pelat baja bergelombang pada stringer.
1.7.13. Sandaran
Sandaran pada jembatan rangka dibuat sederhana dari pipa baja yang tergalvanis. Pipa baja yang dipakai pada umumnya memiliki diameter 2 inchi. Sandaran pada
jembatan rangka diikatkan pada endplate yang disambung pda batang diagonal. Lihat pada gambar
Trotoar
Pagar atau sandaran
Gambar. Sandaran
Sandaran pada jembatan rangka terdapat dua buah yaitu sandaran atas dan sandaran bawah. Tinggi sandaran / railing sesuai standar dari Bina Marga yaitu 100 cm dari muka kerb untuk sandaran atas dan 40 cm dari muka kereb untuk sandaran bawah.
mai ita aprende kona ba bagian bagian hosi baja jembatan
Ainaro Ramlin Luis AINARO RAMLIN LUIS
