Proposal KJI Jembatan Baja 2015

Jembatan Rangka Baja Jalan Raya

KJI XI 2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada kehadirat Allah SWT yang Maha memberkati atas segala yang telah diberikan- Nya, sehingga proposal dengan tema “Jembatan Kokoh, Ringan dan Ramah Lingkungan” Lingkungan” dapat diselisaikan. Proposal ini ditujukan untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk mengikuti lomba Kontes Jembatan Indonesia (K.J.I) ke11 yang di selenggarakan oleh Direktorat penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat – DITLITABMAS DIKTI KEMDIKNAS RI yang bekerjasama denga Universitas Kristen Maranatha. Dalam menyelesaikan proposal ini, tim penyusun menyadari bahwa tanpa bimbingan, doa, bantuan serta dukungan moril maupun materil, proposal ini tidak dapat diselesaikan sebagaimana mestinya. Oleh karena itu, tim penyusun tidak lupa menyampaikan ucapan terimakasih kepada semua pihak yang telah mendukung proses pengerjaan proposal ini. Tim menyadari bahwa dalam penulisan ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, tim penyusun menerima kritik dan saran dari pembaca yang bermanfaat. Semoga dengan adanya proposal ini dapat memberikan semangat kepada tim penyusun atau pembaca baik dalam mengikuti Kontes Jembatan Indonesia ataupun dalam mengembangkan teknologi yang baik pada keilmuan kontruksi jembatan yang kokoh, ringan dan ramah lingkunganyang dapat bermanfaat bagi lingkungan dan kelangsungan hidup manusia. manusia.

Agustus 2015

Sewagati Jayasri team

Sewagati Jayasri Team – Nalendra Bridge

i


KJI XI 2015

DAFTAR ISI

........................................................................................................... i KATA PENGANTAR ........................................................................................................... ......................................................................................................................... ii DAFTAR ISI .......................................................................................................................... ............................................................................................................vi .............................................vi DAFTAR GAMBAR ............................................................... .................................................................................................................vi ........................................................vi DAFTAR TABEL .........................................................

RINGKASAN EKSEKUTIF ............................................................................................... 1 BAB I ................................................................................................................ 2 PENDAHULUAN .................................................................................................................

1.1

Latar Belakang ............................................................................................................. 2

1.2

.................................................................................................... 3 Maksud dan Tujuan .....................................................................................................

1.3

........................................................................................................ ............................................. 4 Rumusan Masalah...........................................................

1.4

............................................................................................................ 4 Ruang Lingkup .............................................................................................................

1.5

Sistematika Penulisan Proposal ................................................................................. 4

BAB II DESAIN JEMBATAN SEBENARNYA ........................................................................... 6 2.1

........................................................................................... 6 Dasar Teori Perancangan ............................................................................................

2.1.1

.............................................................................................................. 6 Umum ...............................................................................................................

2.1.2

...................................... 8 Pengertian Jembatan Tipe Rangka (Truss Bridge) ......................................

2.1.3

.................................................................................. 10 Idealisasi dan Asumsi ...................................................................................

2.1.4

..................................................................... 12 Dasar Pembebanan Jembatan ......................................................................

2.1.5

......................................................................................... ............................... 19 Kombinasi Beban ..........................................................

2.1.6

Pengecekan Pemenuhan Syarat Pradesain ................................................ 20

2.1.7

........................................................................... 22 Kekuatan Nominal Tekan ............................................................................

2.1.8

............................................................................. 24 Kekuatan Nominal Tarik .............................................................................

2.1.9

........................................................................... 24 Kekuatan Nominal Lentur ...........................................................................

2.1.10 Kekuatan Nominal Geser ............................................................................. ............................................................................ 28 2.1.11 Pelat Lantai .................................................................................................... ................................................................................................... 29 2.1.12 Penghubung Lantai Balok dan Lantai Kendaraan .................................... 30 2.2

Kriteria Perancangan ................................................................................................. ................................................................................................ 31


ii


KJI XI 2015

DAFTAR ISI

........................................................................................................... i KATA PENGANTAR ........................................................................................................... ......................................................................................................................... ii DAFTAR ISI .......................................................................................................................... ............................................................................................................vi .............................................vi DAFTAR GAMBAR ............................................................... .................................................................................................................vi ........................................................vi DAFTAR TABEL .........................................................

RINGKASAN EKSEKUTIF ............................................................................................... 1 BAB I ................................................................................................................ 2 PENDAHULUAN .................................................................................................................

1.1

Latar Belakang ............................................................................................................. 2

1.2

.................................................................................................... 3 Maksud dan Tujuan .....................................................................................................

1.3

........................................................................................................ ............................................. 4 Rumusan Masalah...........................................................

1.4

............................................................................................................ 4 Ruang Lingkup .............................................................................................................

1.5

Sistematika Penulisan Proposal ................................................................................. 4

BAB II DESAIN JEMBATAN SEBENARNYA ........................................................................... 6 2.1

........................................................................................... 6 Dasar Teori Perancangan ............................................................................................

2.1.1

.............................................................................................................. 6 Umum ...............................................................................................................

2.1.2

...................................... 8 Pengertian Jembatan Tipe Rangka (Truss Bridge) ......................................

2.1.3

.................................................................................. 10 Idealisasi dan Asumsi ...................................................................................

2.1.4

..................................................................... 12 Dasar Pembebanan Jembatan ......................................................................

2.1.5

......................................................................................... ............................... 19 Kombinasi Beban ..........................................................

2.1.6

Pengecekan Pemenuhan Syarat Pradesain ................................................ 20

2.1.7

........................................................................... 22 Kekuatan Nominal Tekan ............................................................................

2.1.8

............................................................................. 24 Kekuatan Nominal Tarik .............................................................................

2.1.9

........................................................................... 24 Kekuatan Nominal Lentur ...........................................................................

2.1.10 Kekuatan Nominal Geser ............................................................................. ............................................................................ 28 2.1.11 Pelat Lantai .................................................................................................... ................................................................................................... 29 2.1.12 Penghubung Lantai Balok dan Lantai Kendaraan .................................... 30 2.2

Kriteria Perancangan ................................................................................................. ................................................................................................ 31


ii


2.2.1

..................................................................................... 31 Spesifikasi Material ......................................................................................

2.2.2

............................................................................................... 39 Alat Sambung ................................................................................................

2.2.3

Kriteria Beban ............................................................................................... 42

2.2.4

Standar Desain Perencanaan ....................................................................... 48

2.2.5

Metodologi Perancangan ............................................................................. 49

2.3

Sistem Struktur ........................................................................................................... .......................................................................................................... 52

2.4

................................................................................................... ........................................... 53 Modelisasi Struktur ........................................................

2.5

Analisa struktur .......................................................................................................... ......................................................................................................... 58

2.6

2.5.1

Gambar Rangka Jembatan ........................................................................... .......................................................................... 59

2.5.2

Data Pembebanan ......................................................................................... 60

2.5.3

..................................................................................... .................... 63 Analisa Gaya Dalam.................................................................

KJI XI 2015

..................................................................................................... ........................................... 64 Desain Komponen ..........................................................

2.6.1

Analisis Batang WF 498.472.45.90 (Rangka Utama) ............................. 64

2.6.2

Analisis Balok WF 500.200.10.13 (Gelagar Memanjang) ...................... 68

2.6.3

........................ 73 Analisis Balok WF 900.500.16.38 (Gelagar Melintang) .........................

2.6.4

Analisis Batang L130.130.15 (Ikatan Angin) Angin) .......................................... 78

BAB III ...................................................................................... 84 DESAIN JEMBATAN MODEL .......................................................................................

3.1

3.2

.................................................................................................... 80 Dasar Teori Model .....................................................................................................

3.1.1

................................................................................................... ........................................... 80 Pembebanan........................................................

3.1.2

.................................................................................... 80 Pengecekan Struktur .....................................................................................

3.1.3

Sambungan .................................................................................................... 83

................................................................................................ 86 Kriteria Perancangan .................................................................................................

3.2.1

..................................................................................... 86 Spesifikasi Material ......................................................................................

3.2.2

............................................................................................... 86 Alat Sambung ................................................................................................

3.2.3

...................................................................................................... 86 Beban Uji .......................................................................................................

3.2.4

Metodologi Perancangan Jembatan Model ............................................... 87

3.3

.......................................................................................................... 88 Sistem Struktur ...........................................................................................................

3.4

................................................................................................... ........................................... 89 Modelisasi Struktur ........................................................

3.4.1

Spesifikasi Jembatan .................................................................................... 89

3.4.2

.......................................................................... 90 Gambar Rangka Jembatan ...........................................................................


iii


3.5

......................................................................................................... 90 Analisa Struktur .........................................................................................................

3.6

Desain Komponen dan Sambungan ........................................................................ 93

3.7

3.6.1

........................................................................................... ............................... 94 Spsifikasi Bahan ............................................................

3.6.2

.......................................................................... .......................................... 95 Pengecekan Batang Tekan .................................

3.6.3

Pengecekan Batang Tarik ............................................................................ ............................................................................ 99

3.6.4

Desain Baut ........................................................ ................................................................................................... ........................................... 99

3.6.5

......................................................................... ...... 99 Pengecekan Kekuatan Baut ...................................................................

3.6.6

Pengecekan Kekuatan Pelat Kopel ........................................................... .......................................................... 100

KJI XI 2015

Kesesuaian Perancangan Jembatan ....................................................................... 101

BAB IV METODE PELAKSANAAN MODEL JEMBATAN ................................................. 103 4.1

PersiapanKostruksi Model Jembatan .................................................................... 103

4.2

PeralatandanPerlengkapan yang Digunakan ........................................................ 104

4.3

MetodePelaksanaan ................................................................................................. ................................................................................................ 105

BAB V METODE PERAWATAN DAN PERBAIKAN JEMBATAN SE BENARNYA .... 114 5.1

....................................................................................................................... 114 Umum ........................................................................................................................

5.1.1

Pendahuluan ................................................................................................ 114

5.2

....................................................................................................................... ................................................... 115 Tujuan ....................................................................

5.3

Sistem Manajemen Informasi Komputer (IBMS) ............................................... 115

5.4

Skrining dan Ranking Jembatan Secara Teknis ................................................... 116

5.5

................................................................................................... 116 Evaluasi Ekonomi ....................................................................................................

5.6

5.7

5.5.1

.......................................................................................................... 116 Umum ...........................................................................................................

5.5.2

Parameter Ekonomi .................................................................................... 117

Pemeriksaan Jembatan ............................................................................................ 118 5.6.1

.......................................................................................................... 118 Umum ...........................................................................................................

5.6.2

Pemeriksaan Inventarisasi ......................................................................... 119

5.6.3

.................................................................................... 120 Pemeriksaan Detail .....................................................................................

5.6.4

.................................................................................. .................. 122 Pemeriksaan Khusus ................................................................

Pemeliharaan ............................................................................................................ 122


iv


5.8

Perbaikan Darurat dan Penanganan Sementara ................................................... 123 5.8.1

5.9

KJI XI 2015

Jenis-jenis Penanganan .............................................................................. 124

Tata Cara Pemeliharaan dan Rehabilitasi Kerusakan yang Berhubungan dengan Bahan 124 5.9.1

Penurunan Mutu Lapisan Pelindung terhadap Karat ............................. 124

5.9.2

Karat Pada Elemen Baja ............................................................................ 126

5.9.3

Deformasi Pada Elemen Baja (Perubahan Bentuk) ............................... 127

5.9.4

........................................................................... 130 Retak Pada Elemen Baja ............................................................................

5.9.5

Rusak Atau Hilangnya Elemen Baja ........................................................ ....................................................... 131

5.9.6

Salah Penemapatan Komponen ......................................................... ................................................................ ....... 131

........... 132 5.10 Daerah Aliran Sungai, Pengamanan Scouring/ Gerusan Gerusan dan Timbunan ........... .......................................................................................................... 132 5.10.1 Umum ...........................................................................................................

5.10.2 Perbaikan Daerah Aliran Sungai, Bangunan Pengamanan Scouring , dan Daerah Timbunan ....................................................................................... 132

BAB VI RENCANA ANGGRAN BIAYA PEMBUATAN JEMBATAN .............................. 139

BAB VII ........................................................................................................................ ................................................... 141 PENUTUP ..................................................................... ....................................................................................................... .... 141 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................


v


KJI XI 2015

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Jenis-jenis jembatan rangka dan Lokasi Lantai Jembatan ....................... ....................... 9 Gambar 2.2 Tipikal Ukuran Jembatan Rangka Baja ................................................... ................................................... 9 Gambar 2.3 Komponen Jembatan Rangka Baja ............................................... ........................................................ ......... 10 Gambar 2.4 Sumbu Batang berkumpul disatu disa tu Titik ............................................. .................................................. ..... 10 Gambar 2.5 Beban dan Reaksi Perletakan Perl etakan yang Bekerja pada Joint J oint ......................... ......................... 11 Gambar 2.6Gaya Dalam yang Bekerja pada Batang Akibat Beban Luar yang Bekerja ............................................ ................................................................... ............................................. ............................................ ........................ 11 Gambar 2.7 Beban Lantai Kendaraan ......................................... ............................................................... ............................... ......... 13 Gambar 2.8 Beban lajur “D” yang bekerja pada jembatan jembatan ........................................ ....................................... 14 Gambar 2.9 Penyebaran Pembebanan Pada Ara Arah h Melintang .................................... .................................... 15 Gambar 2.10 Beban Akibat Tekanan Tanah .......................................... .............................................................. .................... 16 Gambar 2.11 Tipe-tipe Penghubung Geser ............................................ ................................................................ .................... 30 Gambar 2.12 Kurva Tegangan Te gangan dan Regangan ........................................... ........................................................... ................ 33 Gambar 2.13 Kurva Tegangan-Regangan dalam Daerah yang Lebih Rinci ............. 33 Gambar 2.14 Kurva Tegangan-Regangan Akibat Pengerjaan Dingin terhadap Baja 35 Gambar 2.15 Pengaruh Strain Aging akibat Peregangan Hingga mencapai Daerah Penguatan Regangan dan Beban Beban. ........................................... ................................................ ..... 35 Gambar 2.17 Ilustasi Profil yang menagalami Tekuk ............................................... ............................................... 38 Gambar 2.18 Sambungan Las ........................... .................................................. ............................................. .................................. ............ 40 Gambar 2.19 Sambungan Baut ............................................ .................................................................. ...................................... ................ 41 Gambar 2.20Sambungan Paku Keling ............................................ ................................................................... ........................... .... 42 Gambar 2.21 Beban Pelat Pela t Lantai Beton.......................................... ................................................................. ........................... .... 43 Gambar 2.22 Beban Aspal .................................... .......................................................... ............................................ ............................... ......... 43 Gambar 2.23 Beban Trotoar ............................................ .................................................................. .......................................... .................... 44 Gambar 2.24 Beban Overlay Overla y .............................................................. .................................................................................... ........................ 44 Gambar 2.26 Pejalan Kaki ................................. ....................................................... ............................................ .................................. ............ 45 Gambar 2.28 Beban Hidup ...................................................... ............................................................................ .................................. ............ 48 Gambar 2.29 Flowchart Metodologi Perancangan ........................................ .................................................... ............ 49 Gambar 2.30 Alternatif Model Jembatan ........................................... .................................................................. ....................... 55 Gambar 2.31 Gaya Aksial dan Deformasi Model A ......................................... .................................................. ......... 55


vi


KJI XI 2015

Gambar 2.32 Gaya Aksial dan Deformasi Model B .................................................. 56 Gambar 2.33 Gaya Aksial dan Deformasi Model C .................................................. 56 Gambar 2.34 Gaya Aksial dan Deformasi Model D .................................................. 57 Gambar 2.35 Tampak 3 Dimensi ............................................................................... 59 Gambar 2.36 Tampak Memanjang ............................................................................ 59 Gambar 2.37 Tampak Bawah .................................................................................... 59 Gambar 2.39 Gaya Aksial Pada Rangka Utama ........................................................ 64 Gambar 3.1 Jarak antar baut ...................................................................................... 85 Gambar 3.2 Diagram flowchart perencanaan jembatan model.................................. 88 Gambar 3.3 Tampak 3 dimensi .................................................................................. 90 Gambar 3.4 Tampak memanjang ............................................................................... 90 Gambar 3.5 Tampak bawah ....................................................................................... 90 Gambar 3.6 Penampang model jembatan .................................................................. 91 Gambar 3.7 Penampang ikatan angin dan batang melintang ..................................... 91 Gambar 3.8 Beban P di ½ L....................................................................................... 91 Gambar 3.9 Beban P di ¼ L....................................................................................... 91 Gambar 3.10 Gaya aksial beban P di ½ L ................................................................. 92 Gambar 3.11 Gaya aksial beban P di ¼ L ................................................................. 92 Gambar 3.12 Rasio kekuatan gaya aksial model jembatan ....................................... 93 Gambar 3.13 Profil Baja ............................................................................................ 95 Gambar 3.14 Profil Baja Gabungan........................................................................... 96 Gambar 3.15 Detail sambungan............................................................................... 100 Gambar 4.1 Pembagian Segmen Jembatan .............................................................. 103 Gambar 4.3 Abutment.............................................................................................. 104 Gambar 4.4 Tools Kit .............................................................................................. 104 Gambar 4.5 Beton Pemberat .................................................................................... 104 Gambar 4.6 Alat Bantu Konstruksi.......................................................................... 104 Gambar 4.7 Rangka Alat bantu 1............................................................................. 104 Gambar 4.8 Rangka Alat bantu 2............................................................................. 104 Gambar 4.9 Perlengkapan Safety............................................................................. 105 Gambar 4.10 Tahap 1 Metoda Pelaksanaan............................................................. 106 Gambar 4.11 Tahap 2 Metoda Pelaksanaan............................................................. 106


vii


KJI XI 2015

Gambar 4.12 Tahap 3 Metoda Pelaksanaan............................................................. 106 Gambar4.13 Tahap 4 Metoda Pelaksanaan.............................................................. 107 Gambar 4.14Tahap 5 Metoda Pelaksanaan.............................................................. 107 Gambar 4.15 Tahap 6 Metoda Pelaksanaan............................................................. 107 Gambar 4.16 Tahap 7 Metoda Pelaksanaan............................................................. 108 Gambar 4.17 Tahap 8 Metoda Pelaksanaan............................................................. 108 Gambar 4.18 Tahap 9 Metoda Pelaksanaan............................................................. 108 Gambar 4.19 Tahap 10 Metoda Pelaksanaan ........................................................... 109 Gambar 4.20 Tahap 11 Metoda Pelaksanaan........................................................... 109 Gambar 4.21 Tahap 12 Metoda Pelaksanaan ........................................................... 109 Gambar 4.22 Tahap 13 Metoda Pelaksanaan ........................................................... 109 Gambar 4.23 Tahap 14 Metoda Pelaksanaan ........................................................... 110 Gambar 4.24 Tahap 15 Metoda Pelaksanaan ........................................................... 110 Gambar 4.25 Tahap 16 Metoda Pelaksanaan ........................................................... 110 Gambar 4.26 Tahap 17 Metoda Pelaksanaan ........................................................... 111 Gambar 4.27 Tahap 18 Metoda Pelaksanaan ........................................................... 111 Gambar 4.28 Tahap 19 Metoda Pelaksanaan ........................................................... 111 Gambar 4.29 Tampak Samping ............................................................................... 112 Gambar 4.30 Tampak Atas ...................................................................................... 112 Gambar 4.31 Tampak Melintang ............................................................................. 112 Gambar 4.32 Tampak 3 Dimensi ............................................................................. 113 Gambar 5.1 Penanganan Deformasi pada Elemen Baja .......................................... 129


viii


KJI XI 2015

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Jumlah Jalur Lalu Lintas ................................................................................... 13 Tabel 2.2 Kecepatan Angin Rencana ................................................................................ 18 Tabel 2.3 Kombinasi Beban Keadaan Batas Ultimit dan Layan ................................... 20 Tabel 2.4 Nilai Properti Baja untuk Desain Jembatan Sebenarnya .............................. 39 Tabel 2.5 Nilai Properti Beton Bertulang untuk Desain Jembatan Sebenarnya .......... 39 Tabel 2.6Beban Angin Batas Ultimit dan Batas Layan tanpa Kendaraan ................... 46 Tabel 2.7 Beban Angin Batas Ultimit dan Batas Layan dengan Kendaraan ............... 47 Tabel 2.8 Beban Angin Total Batas Ultimit dan Batas Layan ...................................... 47 Tabel 2.9 Profil Penampang ............................................................................................... 54 Tabel 2.10Perbandingan Hasil Analisis Model J embatan Sebenarnya ........................ 57 Tabel 2.11Nilai Beban Terbagi Rata (UDL).................................................................... 62 Tabel 2.12Konfigurasi Penampang Awal Elemen Struktur Jembatan ......................... 63 Tabel 2.13Gaya Aksial Maksimum .................................................................................. 64 Tabel 2.14Resume Lendutan Jembatan ............................................................................ 64 Tabel 2.15 Spesifikasi Material Rangka Utama .............................................................. 65 Tabel 2.16 Profil Batang Wf 498.472.45.90 .................................................................... 65 Tabel 2.17 Kapasitas Tekuk Lokal .................................................................................... 66 Tabel 2.18 Kapasitas Beban Aksial .................................................................................. 67 Tabel 2.19 Spesifikasi Material Rangka Utama .............................................................. 68 Tabel 2.20 Profil Batang WF 500.200.10.13 ................................................................... 69 Tabel 2.21 Kapasitas Tekuk Lokal .................................................................................... 69 Tabel 2.22 Kapasitas Beban Aksial .................................................................................. 71 Tabel 2.23 Balok Kombinasi dan Beban Aksial ............................................................. 72 Tabel 2.24Kapasitas Balok Geser ..................................................................................... 72 Tabel 2.25 Spesifikasi Material Rangka Utama .............................................................. 73 Tabel 2.26 Profil Batang WF 500.200.10.13 ................................................................... 74 Tabel 2.27 Kapasitas Tekuk Lokal .................................................................................... 74 Tabel 2.28 Kapasitas Beban Aksial .................................................................................. 76 Tabel 2.29 Balok Kombinasi dan Beban Aksial ............................................................. 77


ix


KJI XI 2015

Tabel 2.30 Kapasitas Balok Geser .................................................................................... 77 Tabel 2.31 Spesifikasi Material L 130.130.15 ................................................................. 78 Tabel 2.32Profil Batang L 130.130.15 ............................................................................. 78 Tabel 2.33 Kapasitas Beban Aksial .................................................................................. 79 Tabel 3.1 Hasil analisis model jembatan .......................................................................... 92 Tabel 3.2 Lendutan rencana ............................................................................................... 93 Tabel 3.3 Berat struktur ...................................................................................................... 94 Tabel 3.4 Profil Baja siku L 25.25.3 ................................................................................. 95 Tabel 5.2 Nilai Kondisi Kerusakan dan Penanganan ................................................... 125 Tabel 5.3 Nilai Kondisi dan Penanganan Struktur ........................................................ 127 Tabel 5.4Cara penanganan pengamanan scouring ........................................................ 134 Table 5.5 Garis besar teknik pengamanan tebing ......................................................... 136 Tabel 6.1 Rincian Biaya Pembuatan Jembatan ............................................................. 139


x


KJI XI 2015

RINGKASAN EKSEKUTIF

Model jembatan yang dirancang mengacu pada kriteria kekuatan, kekakuan, kefektifan pemakaian bahan, praktis dan ramah lingkungan. Bentuk struktur yang dirancang merupakan hasil modifikasi K-Trussdengan tumpuan sederhana dengan bentuk trapesium yang diharapkan dapat efesien terhadap bahan tanpa mengurangi kekakuan yang signifikan sehingga jembatan tetap kokoh meskipun memakai profil penampang yang kecil. Model elemen rangka jembatan menggunakan profil baja 2L 25.25.3, pada rangka utama L 25.25.3 pada batang vertikal dan diagonal, H40.20.2 digunakan pada batang gelagar dam L 23.23.2 pada ikatan angin diagonal bawah. Sambunga menggunakan pelat buhul setebal 3 mm sambung yang dipakai menggunakan baut 6mm. Jembatan yang dirancang memiliki berat 139,7 kg dengan rincian berat struktur 121 kg, berat sambungan 8 kg berat lantai kendaraan 5,7 kg, aksesoris 5 kg, sehingga berat model jembatan lebih kecil dari 210 kg. Dari segi kekuatan jembatan model masing-masing memenuhi persyaratan, dimana lendutan maksimum yang terjadi di ¼ Ladalah -1,945 mm danbesarnya lendutan

maksimum yang terjadi di½ L adalah -2,817 mm, lendutan tersebut lebih kecil dari persyaratan lendutan maksimum yaitu 7,5 mm. Kontruksi model jembatan dilaksankan dengan metode kantilever, dengan alat bantu yang di desain khusus. Dari tahapan rencana metode pelaksanaan yang telah disusun, maka estimasi waktu rencana yang di butuhkan untuk perakitan dengan menggunakan alat bantu adalah 76 menit.


1


KJI XI 2015

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Indonesia secara geografis terletak pada pertemuan empat lempeng, yaitu lempeng Benua Asia, Benua Australia, lempeng Samudra Hindia dan Samudera Pasifik. Dengan kondisi geografis seperti ini menyebabkan Indonesia memiliki berbagai macam bentuk muka bumi. Bentuk muka bumi yang terdapat di Indonesia dapat dibedakan menjadi dataran rendah, dataran tinggi, bukit, gunung dan pegunungan.

Bervariasinya

bentuk

muka

bumi

ini

menyebabkan

sulitnya

membangun akses transportasi, dibutuhkan suatu solusi untuk dapat terciptanya akses transportasi yang aman, nyaman serta efisien. Salah solusistrategis yang perlu dilakukan adalah membangun prasarana jembatan. Jembatan sangat dibutuhkan untuk dapat menghubungkan lalu lintas yang terpisahkan oleh rintangan-rintangan seperti lembah, sungai, saluran irigasi atau untuk melintasi daerah pemukiman dalam bentuk jembatan layang. Desain konstruksijembatan bervariasi tergantung pada fungsi dari jembatan atau kondisi bentuk permukaan bumi dimana jembatan itu dibangun. Konstruksi jembatanmenurut strukturnya dapat diklasifikasikan kedalam beberapa jenis, diantaranya jembatan dengan tumpuan sederhana (simply supported bridge), jembatan

menerus

(continuous

bridge),

jembatan

kantilever (cantilever

bridge), jembatan integral (integral bridge), jembatan semi integral (semi integral bridge), jembatan pelengkung tiga sendi (arches bridge), jembatan rangka(trusses bridge), jembatan gantung (suspensiaon bridge), jembatan kabel (cable-stayed bridge), dan jembatan urung-urung (culverts bridge).

Jembatan rangka merupakan salah satu bentuk struktur jembatan yang paling umum digunakan. Beratnya yang relatif ringan merupakan keuntungan dalam pembangunannya, dimana jembatan bisa dirakit bagian demi bagian. Jembatan ini terdiri dari dua rangka bidang utama yang diikat bersama dengan balok-balok melintang dan pengaku lateral. Rangka batang pada umumnya dipakai sebagai


2


struktur

pengaku

untuk

jembatan

gantung

konvensional,

karena

KJI XI 2015

memiliki

kemampuan untuk dilalui angin (aerodinamis) yang baik. Konstruksi jembatan rangka dapat dilakukan dengan menggunakan material baja dan kayu. Untuk dapat menciptakan konstruksi ramah lingkungan, penggunaan material baja adalah yang direkomendasikan, karena tidak menggunakan material yang berasal dari tumbuhan. Secara umum, jembatan rangka baja dinilai lebih menguntungkan apabila dibandingkan dengan jembatan jenis lainnya. Hal ini dikarenakan baja mempunyai kuat tarik yang tinggi sehingga dengan material yang sedikit bisa memenuhi kebutuhan struktur. Konfigurasi jembatan rangka telah banyak dikembangkan dalam rangka mendapatkan konfigurasi yang efisien dari segi penggunaan material dan memiliki kekuatan yang optimal, serta baik dari segi estetika. Berdasarkan pemikiran tersebut, maka pada Kompetisi Jembatan Indonesia Ke-XI 2015 ini, kami akan mencoba merancang model jembatan rangka baja dengan tema “Jembatan Kokoh, Ringan dan Ramah Lingkungan”. 1.2

Maksud dan Tujuan

Maksud penyusunan proposal ini adalah untukmengikuti Kompetisi Jembatan Indonesia (KJI) XI tahun 2015 yang diselengggarakan oleh Dikrektorat Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat – DITLITABMAS DIKTI KEMENDIKNAS RI. Adapun tujuan penyusunan proposal ini diantaranya: a. Meningkatkan kemampuan mahasiswa dalam analisis perancangan dan

pelaksanaan jembatan,sebagai bentuk aplikasi ilmu dasar dan tekonologi jembatan b. Merancang dan membandingkan model jembatan rangka baja yang kokoh

menurut analisis perhitungan software SAP-2000 c. Merancang model jembatan rangka yang ringan dan efektif dalam pemakaian

bahan dengan konfigurasi batang yang tepat tanpa mengurangi kekuatan jembatan


3


KJI XI 2015

d. Menciptakan konsep jembatan rangka baja yang ramah lingkungan.

1.3

Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang diajukan,yaitu : a. Menentukan profil baja dengan dimensiyang efisien dan mudah dalam pelaksanaannya b. Membandingkan dan menentukan konfigurasi jembatan yang tepat sehingga menghasilkan kekuatan besar dengan lendutan yang relatif kecil c. Menentukan metode pemasangan jembatan yang realistis dengan jembatan sebenarnya dan cepat dalam perakitan d. Menentukan metode perawatan dan perbaikan jembatan yang tepat 1.4

Ruang Lingkup

Untuk menghindari penyimpangan dari rumusan masalah yang telah diuraikan, maka adapun ruang lingkup yang akan dibahas terbatas pada perancangan model jembatan yang sesuai dengan kriteria dan ketentuan yang berlaku dalam kompetisi. 1.5

Sistematika Penulisan Proposal

Penyusunan proposal ini terdiri dari 7 bab, dengan perincian masing-masing bab sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN

Berisi Latar Belakang, Maksud dan Tujuan Penelitian, Rumusan Masalah, Ruang Lingkup Penelitian dan Sistematika Penulisan. BAB II DESAIN JEMBATAN UKURAN SEBENARNYA

Berisi desain jembatan ukuran sebenarnya dengan jembatan rangka baja Jalan Raya bentang 60m yang terdiri dari beberapa sub bab, yaitu : Dasar Teori Perancangan, Kriteria Perancangan, Sistem Struktur, Modelisasi Struktur, Analisa Struktur, Desain Komponen dan Sambungan. BAB III DESAIN MODEL JEMBATAN

Berisi desain jembatan model yang di refresentasi dari jembatan yang sebenarnya dengan jembatan rangka baja bentang 6m. Terdiri dari bebebrapa sub bab, yaitu :


4


KJI XI 2015

Dasar Teori Perancangan, Kriteria Perancangan, Sistem Struktur, Modelisasi Struktur, Analisa Struktur, Desain Komponen dan Sambungan kesesuaian jembatan perancangan dengan tema “ Jembatan Kokoh, Ringan dan Ramah Lingkungan ” BAB IV METODE PERAKITAN MODEL JEMBATAN

Berisi

metode perakitan yang relative cepat dengan dibantu alat bantu dan

penempatan pelaksanaan yang terbagi sesuai dengan tempat posisinya. BAB

V

METODE

PERAWATAN

DAN

PERBAIKAN

JEMBATAN

SEBENARNYA

Berisi perencanaan umur jembatan sesuai dengan umur rencana yang berlaku BAB

VI

RENCANA

ANGGARAN

BIAYA

PEMBUATAN

MODEL

JEMBATAN

Rincian anggaran biaya pada jembatan model BAB VII PENUTUP

Kesimpulan yang didapat dari hasil analisa perhitungan, dan menjawab maksud dan tujuan.


5


KJI XI 2015

BAB II DESAIN JEMBATAN SEBENARNYA

2.1

Dasar Teori Perancangan

2.1.1

Umum

Maju-mundurnya suatunegara, terutama dalam bidang ekonomi sangat tergantung pada baik dan tidaknya sistem transportasi yang ada. Peranan jembatan sangat penting dalam menopang sistem transportasi darat, maka jembatan harus dibuat cukup kuat dantidak mudah rusak.Kerusakan pada jembatan dapat menimbulkan gangguan terhadap kelancaran lalulintas jalan, terlebih di jalan yang lalu lintasnya padat seperti di jalanutama, di kota, dan di daerah ramai lainnya. Kemacetan lalu lintas dalam kota bisaterjadi karena adanya suatu perbaikan jembatan. Jembatan merupakan struktur penghubung dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintangan-rintangan seperti sungai, danau, kali, jalan raya, jalan kereta api, lembah dan lain-lain. Jembatan sangat menentukan pula kelancaran transportasi. Jembatan merupakan bagian dari infrastruktur transportasi darat yang sangat vital dalam aliran perjalanan (traffic flow)yang sengaja dibuat agar pengendara atau pejalan kaki dapat melintasinya. Pada awalnya jembatan dibuat dari titian kayu, dua utas tali atau rotan yang diikat pada bebatuan sungai ditepi sungai. Namun seiring dengan terjadinya hubungan komunikasi/transportasi antara sesama manusia dan diantara manusia dengan lingkunganya. Maka mulai abad ke-18 mulai banyak perbaruan dalam pembuatan jembatan dari kayu. hingga kedatangan revolusi industri pada abad ke-19 mulai muncul jembatan dengan sistem rangka ( truss system). Dan terus mengalami perubahan sesuai dengan kemajuan zaman dan teknologi. Mulai dari yang sederhana sekali, sampai dengan yang mutakhir. Adapun fungsi jembatan antara lain: a. Berdasarkan fungsinya, jembatan dapat dibedakan sebagai berikut: 1) Jembatan jalan raya (highway bridge) 2) Jembatan jalan kereta api (railway tipe)


6


KJI XI 2015

3) Jembatan pejalan kaki atau penyebrangan ( pedestrian bridge) 4) Jembatan jalan Air 5) Jembatan Militer 6) Jembatan jalan pipa b. Berdasarkan lokasinya, jembatan dapat dibedakan sebagai berikut. 1) Jembatan di atas sungai atau danau 2) Jembatana di atas lembah 3) Jembatan di atas jalan raya ( fly over ) 4) Jembatan di atas saluran irigasi/drainase (culvert ) 5) Jembatan di dermaga ( jetty) c. Berdasarkan konstruksinya, jembatan dapat dibedakan menjadi beberapa macam, antara lain : 1) Jembatan kayu ( loog bridge) 2) Jembatan beton (concrete bridge) 3) Jembatan beton prategang ( prestressed concrete bridge ) 4) Jembatan baja (steel bridge) 5) Jembatan Komposit (Commpossite bridge) d. 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 (grider 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) e. Klasifikasi jembatan berdasarkan letak lantai: 1) Jembatan lantai kendaraan di bawah ( thourgh deck bridge ) 2) Jembatan lantai kendaraan di atas 3) Jembatan lantai kendaraan di tengah


7


KJI XI 2015

4) Jembatan lantai kendaraan di atas dan di bawah ( double deck bridge ) 2.1.2

Pengertian Jembatan Tipe Rangka(Truss Bridge)

Jembatan rangka adalah jenis jembatan yang konstruksinya berupa bentuk rangka yang tersusun atas rangka batang atas dan bawah yang dihubungkan menjadi berbentuk segitiga dan dilengkapi dengan batang diagonal dan/atau vertikal pada web sehingga setiap batang hanya memikul beban aksial murni. Batang-batang horisontal berfungsi untuk memikul momen; batang-batang diagonal untuk menahan geser; batang-batang vertikal untuk menahan gaya-gaya vertikal langsung. Pengaruh lain akan muncul tetapi dengan perancangan yang baik hal tersebut merupakan efek sekunder dan dapat diabaikan. Pemilihan jenis jembatan rangka yang akan dibangun, panjang bentang harus sesuai dengan kondisi lokasi dan perlu mempertimbangkan faktor ekonomis yang menguntungkan. Apabila kondisi lokasi baik diusahakan agar jembatan hanya mempunyai satu bentang dengan perletakan diatas dua tumpuan sederhana yaitu diletakan diatas abutmen kanan dan kiri sehingga menghasilkan rancangan yang ekonomis. Jenis-jenis jembatan rangka yang lazim dibangun adalah seperti pada Gambar 2.1 berikut :


8


KJI XI 2015

Gambar 2.1 Jenis-jenis jembatan rangka dan Lokasi Lantai Jembatan

Gambar 2.2 Tipikal Ukuran Jembatan Rangka Baja

Pada jembatan rangka baja, komponen yang lazim digunakanpada umumnya terdiri dari: pengikat rangka atas ( Top chord ), pengikat rangka bawah ( Bottom chord ), batang-batang diagonal, gelagar melintang ( Girder ), gelagar memanjang


9


KJI XI 2015

(Stringer ), ikatan angin atas ( Top chord bracing ) dan ikatan angin bawah ( Bottom chord bracing). Komponen-komponen tersebut dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 2.3 Komponen Jembatan Rangka Baja

2.1.3

Idealisasi dan Asumsi

Didalam menganalisis struktur dari rangka batang dapat digunakan asumsiasumsi sebagai berikut: 1. Batang-batang (members) saling terhubung pada satu titik buhul (joint) dengan hubungan sendi (pin jointed). 2. Sumbu-sumbu dari batang bertemu disatu titik dalam joint tersebut. 3. Beban-beban yang bekerja dan reaksi-reaksi tumpuan berupa gaya-gaya terpusat yang bekerja pada titik-titik buhul (joint). Asumsi-asumsi yang dipaparkan diatas dapat dilihat pada beberapa gambar dibawah ini:

Gambar 2.4 Sumbu Batang berkumpul disatu Titik


10


KJI XI 2015

Gambar 2.5 Beban dan Reaksi Perletakan yang Bekerja pada Joint

Asumsi-asumsi yang digunakan didalam melakukan perhitungan pada rangka batang

(Truss)

menjadikan

struktur

ini

sesederhana

mungkin

sehingga

memungkinkan suatu analisis dan penyelesaian secara manual. Berikut ini adalah gambar dari gaya-gaya aksial yang bekerja pada batang, dimana gaya yang bekerja pada rangka batang hayalah gaya tarik dan tekan saja (aksial sentries), tidak terdapat haya geser dan momen.

Gambar 2.6 Gaya Dalam yang Bekerja pada Batang Akibat Beban Luar yang Bekerja


11


2.1.4

KJI XI 2015

Dasar Pembebanan Jembatan

Pada saat proses desain jembatan sebenarnya, perlu diperhatikan segala macam beban yang mungkin terjadi dan/atau terdapat dalam masa layannya (kemampuan service nya). Acuan dasar pembebananjembatanyang digunakan yaitu mengacu pada Pembebanan untuk Jembatan (RSNI T-02-2005). Dalam pembebanan untuk jembatan (RSNI T-02-2005), beban-beban yang harus diperhitungkan meliputi : A. Beban Primer Beban Primer merupakan beban utama yang digunakan dalam perhitungan tegangan pada setiap perencanaan jembatan, Beban primer dibagi menjadi 3 yaitu : 1) Beban Mati/Tetap Adalah semua beban tetap yang berasal dari berat sendiri jembatan atau bagian jembatan yang ditinjau, termasuk segala unsur tambahan yang dianggap merupakan satu kesatuan dengannya. Untuk nilai berat isi baja tuang yaitu 7850 kg/m 3. 2) Beban Hidup Adalah semua beban yang berasal dari berat kendaraan bergerak/lalu lintas dan atau pejalan kaki yang dianggap bekerja pada struktur (jembatan). Jalur lalu lintas mempunyai lebar minimum 2,75 meter dan lebar maksimum 3,75 meter. Lebar jalur minimum ini harus digunakan untuk menentukan beban “D” per jalur. Jumlah lalu lintas untuk lantai kendaraan dengan lebar 5,50 meter atau lebih ditentukan menurut Tabel 2.1 berikut:


12


KJI XI 2015

Tabel 2.1 Jumlah Jalur Lalu Lintas

Lebar Lantai Kendaraan

Jumlah Jalur Lalu Lintas

5,50 m sampai dengan 8,25 m

2

Lebih dari 8,25 m sampai dengan 11,25 m

3


4


5


6

Catatan ; Daftar tersebut di atas hanya digunakan dalam menentukan jumlah jalur pada jembatan.

Beban hidup pada jembatan yang harus ditinjau dinyatakan dalam dua macam, yaitu “T” yang merupakan beban terpusat untuk lantai kendaraan dan beban “D” yang merupakan beban jalur untuk gelagar. a) Beban “ T “ Beban yang digunakan untuk menghitung unutk menghitung kekuatan lantai jembatan atau system lantai jembatan. Beban ini disebabkan oleh beban kendaraan truk dengan tekanan gandar 20 ton

Gambar 2.7 Beban Lantai Kendaraan

dimana : a1 = a2 = 30 cm b1 = 12,50 cm b2 = 50,00 cm Ms = Muatan rencana sumbu = 20 ton.


13


KJI XI 2015

b) Beban “D” Beban yang digunakan untuk perhitungan kekuatan gelagar-gelagar harus digunakan beban “D“. Beban “D“ atau beban jalan adalah susunan pada setiap jalur lalu lintas yang terdiri dari beban terbagi rata sebesar “q“ ton per meter panjang perjalur, dan lebar garis “P“ ton perjalur lalu lintas tersebut. Besarnya “q“ adalah : q = 2,2 t/m

 Untuk

L < 30 m

q = 2,2 t/m – 1,1 /60 ( 1 – 30 ) t/m

 Untuk

30 < L < 60 m

q = 1,1( 1 + 30/l ) t/m

 Untuk

L > 60 m

dimana :

L

= panjang dalam meter.

t/m

=ton per meter panjang, perjalur.

Ketentuan penggunaan beban “D“ dalam arah melintang jembatan adalah sebagai berikut: 

Untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraaan sama atau lebih kecil dari 5,50 meter, beban “D“ sepenuhnya (100 %) harus dibebankan pada seluruh lebar jembatan.



Untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan lebih besar dari 5,50 meter sedang lebar selebihnya dibebani hanya separuh beban “D” (50%), seperti ditunjukkan pada gambar dibawah.

Gambar 2. 8 Beban lajur “D” yang bekerja pada jembatan


14


KJI XI 2015

Gambar 2.9 Penyebaran Pembebanan Pada Arah Melintang

Dalam menentukan beban hidup (beban terbagi rata dan beban garis) perlu diperhatikan ketentuan bahwa: 

Panjang bentang (L) untuk muatan terbagi rata (pada sub bab 2.1.4 poin b) adalah sesuai ketentuan dalam perumusan koefesien kejut.



Beban hidup per meter lebar jembatan menjadi sebagai berikut:

 / 2,75  2,7 5

Beban “D”tersebut harus ditempatkan sedemikian rupa sehingga menghasilkan pengaruh terbesar dengan pedoman sebagai berikut: a. Dalam menghitung momen-momen maksimum akibat beban hidup (beban terbagi rata dan beban garis) pada gelagar menerus di atas beberapa perletakan digunakan ketentuan-ketentuan sebagai berikut: 

Satu beban garis untuk momen positif yang menghasilkan pengaruh maksimum.



Dua beban garis untuk momen negatif yang menghasilkan pengaruh maksimum.


15




KJI XI 2015

Beban terbagi rata ditempatkan pada beberapa bentang/bagian bentang yang menghasilkan momen maksimum.

b. Dalam menghitung momen maksimum positif akibat beban hidup (beban terbagi rata dan beban garis) pada gelagar dua perletakan digunakan beban terbagi rata sepanjang gelagar dan satu beban garis. c. Beban Hidup untuk trotoir, kerb dan sandaran adalah 500kg/m 2 pengaruh beban trotoir pada gelagar diperhitungkan 60%beban hidup trotoir tersebut (PPJJR, 1987). 3) Gaya Akibat Tekanan Tanah Gaya akibat tekanan tanah, bagian bangunan jembatan yang menahan tanah harus direncanakan dapat menahan tekanan tanah sesuai rumusrumus yang ada.

Gambar 2.10 Beban Akibat Tekanan Tanah

B. Beban Sekunder Beban sekunder merupakan Beban yang bekerja sementara pada jembatan yang selalu diperhitungkan dalam perhitungan tegangan pada setiap perencanaan jembatan (PPJJR, 1987). Beban sekunder meliputi : 1) Beban Angin Beban yang disebabkan oleh tekanan angin pada sisi jembatan yang langsung berhadapan dengan datangnya angin. Beban angin berpengaruh


16


KJI XI 2015

sebesar 150 kg/m2 pada jembatan ditinjau dari besarnya beban angin horisontal terbagi rata yang bekerja pada bidang vertikal jembatan dalam arah tegak lurus sumbu memanjang jembatan. Jumlah luas bidang vertical bangunan atas jembatan yang dianggap terkena oleh angin ditetapkan sebesar satu prosentase tertentu terhadap luas bagian-bagian sisi jembatan dan luas bidang vertical beban hidup. Luas bagian-bagian sisi jembatan yang terkena angin dapat digunakan ketentuan menurut PPJJR 1987 sebagai berikut : a) Keadaan tanpa beban hidup 

Untuk jembatan gelagar penuh diambil sebesar 100% luas bidang sisi jembatan yang langsung terkena angin ditambah 50 % luas bidang sisi lainnya.



Untuk jembatan rangka diambil sebesar 30% luas bagian sisi jembatan yang langsung terkena angin , ditambah 15% luas bidang sisi-sisi lainya.

b) Keadaan dengan beban hidup 

Untuk jembatan diambil sebesar 50% terhadap luas bidang.



Untuk beban hidup diambil sebesar 100% luas bidang sisi yang langsung terkena angin.

c) Tekanan angin pada jembatan dihitung dengan persamaan berikut :

TW 0,0006 CW VWA

Apabila suatu kendaraan sedang diatas jembatan, maka persamaan diatas menjadi :

TW 0,0012 CW VA dengan:

Vw = kecepatan angin rencana (m/s), sesuai table 2.1. Cw = koefisien seret untuk jembatan atas rangka diambil 1,2. A b = luas equivalen bagian samping jembatan (m2)


17


KJI XI 2015

Tabel 2.2 Kecepatan Angin Rencana

Keadaan Batas

Lokasi Sampai 5 km dari pantai

>5 km dari pantai

Daya Layan

30 m/s

25 m/s

Ultimit

35 m/s

30 m/s

2) Gaya Akibat Rangkak dan Susut Pengaruh gaya rangkak dan susut bahan beton terhadap konstruksi, harus ditinjau. Besarnya pengaruh tersebut apabila tidak ada konstruksi lain, dapat dianggap senilai dengan gaya yang timbul turunnya suhu sebesar

℃

15 . 3) Gaya Rem dan Traksi Beban yang disebabkan karena beban yang diakibatkan dari pengereman kendaraan. Pengganti ini diperhitungkan senilai dengan pengaruh gaya rem 5% dari beban “D” tanpa koefisien kejut yang memenuhi semua jalur lalu lintas yang ada. Gaya rem tersebut dianggap bekerja dalam arah sumbu jembatan dengan titik tangkap setinggi 1,80 meter diatas permukaan lantai kendaraan. 4) Gaya-gaya Akibat Gempa Bumi Jembatan-jembatan yang akan dbangun pada daerah-daerah dimana diperkirakan terjadi pengaruh gempa bumi, direncanakan dengan menghitung pengaruh-pengaruh gempa bumi tersebut sesuai dengan “Buku Desain Struktur Rangka Beton Bertulang di daerah rawan gempa berdasarkan SKSM T-15-1991-03”. 5) Gaya Gesekan pada Tumpuan-tumpuan bergerak Gaya akibat gesekan pada tumpuan bergerak terjadi dikarenakan adanya pemuaian dan penyusutan pada tumpuan yang bergerak. Gaya gesek yang timbul hanya ditinjau dari beban mati saja, sedang besarnya koefisien gesek yang terjadi pada tumpuan tersebut adalah sebagai berikut :


18


KJI XI 2015

a) Tumpuan rol baja 

Dengan satu atau dua rol (0,01)



Dengan tiga atau lebih rol (0,05).

b) Tumpuan Gesek 

Antara baja dengan campuran tembaga keras dan baja (0,15)



Antara baja dengan baja atau besi tuang (0,25)



Antara karet dengan baja/beton (0,15-0,18)

C. Beban Khusus Beban yang khusus untuk menghitung tegangan pada perencanaan jembatan, meliputi : 1) Gaya Sentrifugal Konstruksi jembatan yang ada pada tikungan harus diperhitungkan terhadap suatu gaya horizontal radial yang dianggap bekerja pada tinggi 1,80 meter diatas lantai kendaraan. Gaya horizontal tersebut dinyatakan dalam proses terhadap beban “D” yang dianggap ada pada semua jalur lalu lintas tanpa dikalikan koefesien kejut. Besarnya prosentase tersebut dapat ditentukan dengan persamaan:

dimana :

   0,79 

Ks = Koefesien Gaya Sentrifugal (Prosen), V

= Kecepatan Rencana (km/jam),

R

= Jari-jari Tikungan (meter).

2) Gaya dan Beban Selama Pelaksanaan Gaya-gaya yang mungkin timbul dalam pelaksanaan jembatan harus pada ditinjau yang besarnya dapat diperhitungkan sesuai dengan cara-cara pelaksanaan pekerjaan yang dipergunakan. 2.1.5

Kombinasi Beban

Kombinasi pembebanan berguna untuk mengetahui kombinasi mana untuk keadaan batas layan dan ultimit. Dari kedua kombinasi diambil nilai pada keadaan


19


KJI XI 2015

paling berbahaya yang menentukan dalam perencanaan. Kombinasi keadaan batas ultimit dan keadaan batas layan dapat dilihat pada Tabel XX. Tabel 2.3 Kombinasi Beban Keadaan Batas Ultimit dan Layan Ultimit (KBU) Aksi Aksi Permanen :

Layan (KBL)

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

o

o

o

o

x

o

o

o

o

x

o

o

o

x

o

o

o

o

Beban Sendiri Beban Mati Tambahan Aksi Translen :

Beban lajur “D” atau beban Truk “T” Gaya rem atau gaya sentrifugal Beban pejalan kaki

x

x

Gesekan perletakan

o

o

o

o

o

o

o

x

o

o

Pengatur suhu

o

o

o

o

o

o

o

x

o

o

o

Pengatur aliran

o

x

o

o

o

o

x

o

o

Beban angin

o

x

x

o

o

x

o

Aksi Khusus :

o

x

x

Beban gempa Pengaruh getaran Beban pelaksanaan Catatan :

x

x

x

x

“x” berarti beban yang selalu aktif “o” berarti beban yang boleh dikombinasikan dengan beban aktif

Kekuatan struktur baja direncanakan berdasarkan peraturan baja SNI-031729-2015 yang mengacu pada AISC LRFD 2010 ( Load and Resistance Factor Design). 2.1.6

Pengecekan Pemenuhan Syarat Pradesain

Pengecekan pemenuhan syarat pradesain (Desain Awal), terdiri dari : a. Gelagar Memanjang Gelagar memanjang merupakan gelagar yang berada dibawah lantai kendaraan searah dengan sumbu jalan untuk menahan beban diatasnya yang merupakan beban dari lantai kendaraan dan Beban hidup (beban lalu lintas) yang berada diatasnya.


20


KJI XI 2015

b. Gelagar Melintang Gelagar melintang merupakan gelagar yang berada di bawah lantai kendaraan melintang dengan sumbu jalan untuk menahan beban diatasnya yang merupakan beban dari lantai kendaraan, beban gelagar memanjang dan Beban hidup (beban lalu lintas) yang berada diatasnya. c. Ikatan Angin Berfungsi untuk mengkakukan kontruksi, mengarungi getaran dan menjaga agar terus tegak, mencegah runtuhnya jembatan, misalnya akibat adanya gaya lateral yang ditimbulkan angin tepi. d. Rangka Jembatan Rangka jembatan merupakan rangka utama dimana untuk menahan beban beban yang terjadi. Rangka jembatan tersebut menahan beban-beban yang terjadi diatasnya dan termasuk dari berat sendiri rangka jembatan tersebut. Menyalurkan segala beban kepala jembatan atau pilar-pilar. e. Penulangan pelat lantai kendaraan Pelat lantai kendaraan merupakan suatu pelat dimana untuk menahan beban lalu lintas yang berjalan diatasnya dan diperhitungkan penulangan pelat lantai kendaraan tersebut mengacu pada dasar-dasar perencanaan beton bertulang SKSNI T 15-1991 dan peraturan beton bertulang Indonesia (PBBI) 1971. f. Perencanaan abutmen dan perletakan Abutmen merupakan kontruksi struktur bawah yang berfungsi sebagai penompang dari konstruksi struktur atas (rangka jembatan) dengan menyalurkan gaya-gaya dari konstruksi diatasnya kedalam tanah yang mendukung melalui pondasi-pondasi. Perletakan adalah bagian dari bangunan atas yang terletak pada ujung-ujung gelagar utama yang berfungsi melimpahkan beban-beban dari bangunan atas ke bangunan bawah jembatan (dewan Standarisasi Nasional 1992). g. Perencanaan Oprit Jembatan Oprit jembatan merupakan bangunan pendukung yang berisikan tanah urugan dimana berfungsi untuk kenyamanan kendaraan pada saat memasuki


21


KJI XI 2015

jembatan sihingga jalan menuju jembatan dapat memiliki kelandaian yang baik sehingga kendaraan dapat terasa aman dan nyaman. h. Gambar desain jembatan Gambar desain jembatan merupakan gambar-gambar hasil perhitungan dimana sebagai acuan dan pedoman untuk masuk ketahapan konstruksi agar didapatkan suatu bangunan fisik yang sesuai dengan perencanaan. 2.1.7

Kekuatan Nominal Tekan

Nilai kekuatan tekan nominal adalah nilai minimum (terkecil) yang didapat dari: a. Flexural buckling b. Flexural-torsional buckling c. Torsional dan Flexural-torsional buckling Dari point – point di atas dapat dirincikan dalam perhitungannya yaitu a. Tekuk Lentur (Flexural Buckling) Tekan Nominal (Pn) ditentukan berdasarkan keadaan batas dari tekuk lentur, dengan perhitungan mengacu pada SNI 2015 Pasal E3. Kuat tekan aksial nominal, (Pn) dihitung sebagai berikut :

dengan : (a) Bila (b) Bila

  ∙  ≤4,71   0,658 ∙  >4,71   0,877   , maka , maka

dimana

b. Tekuk Lentur-Puntir Perhitungan kuat tekan aksial nominal, Pn, untuk tekuk puntir-lentur adalah sebagai berikut :


22


KJI XI 2015

P Afc  fc   ∙+ 1  ∙  ∙ ∙ ∙ fc z  + r   X  Y  H 1X rY   dengan: r o

= jari-jari polar girasi disekitar pusat geser

Xo,Yo = koordinat pusata geser terhadaptitik berat f cr c.

= ditentukan berdasarkan persamaan untuk tekuk lentur

Tekuk Torsi dan Torsi-Lentur Kuat tekan batang ( Pn) ditentukan oleh keadaan batas dari torsional dan flexural torsional buckling sebagai berikut :

  ×

Fcr ditentukan berdasarkan :

 21  1  4∙(∙)∙  dimana :

 ∙ dari persamaan  atau    ∙̅ ̅        konstanta torsi, mm 2∑ 13 ∙    2  0 ,karena titik berat arah x simetris Sewagati Jayasri Team – Nalendra Bridge

23


2.1.8

KJI XI 2015

       1 ̅  modulus elastis geser baja 77200  Kekuatan Nominal Tarik

Nilai kuat tarik aksial nominal (Pn) didasarkan pada luas potongan penampang dan tegangan leleh. 1. Batas Leleh

  ×

dimana : Ag

= luas penampang bruto (mm2)

Fy

= tegangan leleh minimum yang disyaratkan (MPa)

2. Batas Keruntuhan

dimana :

2.1.9

  ×

Ae

= luas penampang netto effective, mm2 = An . U

An

= luas penampang netto

U

= 0,6 (faktor shear lag)

Fu

= tegangan tarik minimum yang disyaratkan (MPa)

Kekuatan Nominal Lentur

Kekuatan nominal lentur adalah nilai minimum yang diperoleh berdasarkan keadaan batas dari : a. Leleh b. Lateral-torsional buckling c. Flange local buckling d. Web local buckling Dari point-point di atas dapat dirincikan dalam perhitungannya yaitu: 1) Leleh Kekuatan lentur rencana balok ditentukan oleh keadaan batas leleh sebagai berikut.


24


KJI XI 2015

 ∙ ≤1, 5 ∙×

2) Lateral Torsional Buckling

Untuk bentuk batang I, Chanel, Box dan Segiempat lentur sekitar sumbu utama (major) kapasitas momen diberikan mengikuti persamaan ( LRFD F1)

 ≤     ( –) ≤  < ≤ {  ≤ ≤ MM Z   ∙F ≤1, 5 ∙ S ∙F M F F∙S  Mc   E ∙I ∙G∙J. ∙I ∙CW dengan:

= Kuat lentur major nominal = Momen plastis major,

= Momen buckling batas major, = Momen kritis elast

π

untuk bentuk I

π

ic

L b

= Panjang arah lateral tanpa sokongan, I22

L p

= Panjang batas arah lateral tanpa sokongan untuk kapasitas

L L X X C

Plastis Penuh

1, 7 6∙ r ∙   r F F∙X 11X ∙(F F)/}/ S  E ∙G∙J∙A 2 4∙ CIW G∙JS  12,5 ∙M4∙M  3∙M 2,5∙M 3∙M  c π

M max, M A, M B, dan M C adalah nilai momen major maksimum di ½ , ½ dan ¾

bentang. Untuk bentuk batang I, Chanel, Box dan Segiempat lentur terhadap sumbu minor, kapasitas momen diberikan mengikuti persamaan berikut

M M Z∙F ≤1,5S ∙F


25


KJI XI 2015

3) Flange local buckling Kekuatan lentur desain, M n, dari balok Noncompact dan Slender untuk keadaan batas Flange Buckling dihitung sebagai berikut : Untuk lentur arah major, (Sb. kuat X-X) :

    ( )     {  ≤     ( )   ≤

Untuk lentur arah minor,(Sb. kuat Y-Y) :

dengan: Mn33 = Kuat lentur nominal major Mn22 = Kuat lentur nominal minor MP33 = Momen plastis major, Z33Fy≤1,5 S33Fy MP22 = Momen plastis minor, Z22Fy≤1,5 S22Fy MR33 = Momen buckling batas major MR33 = Momen buckling batas minor λ

= Parameter kontrol kelangsingan

λ p

= Nilai terbesar dari l yang mana Mn= M p

λ r

= Nilai terbesar dari l yang mana buckling adalah inelastic

2∙tb   0. 3 8∙    0, 9 5∙  (−)/ MM (F  F)∙S  F ∙S MMc F Fc ∙S∙S c c  λ λ

untuk compact ,

λ

untuk bentuk yang di las


26


F 115 kN/mm

KJI XI 2015

untuk yang dilas.

4) Web local buckling

Kekuatan desain lentur didasarkan hanya pada lentur terhadap sumbu utama. Untuk bentuk bentangan I (Sb. Kuat X-X) :

dengan :

M   M M (M M)    { S, R, Rc,Fc λ

λ

λ

λ

Mn33

= Kuat lentur nominal major

Mn22

= Kuat lentur nominal minor

MP33

= Momen plastis major, Z33Fy≤1,5 S33Fy

MP22

= Momen plastis minor, Z22Fy≤1,5 S22Fy

MR33

= Momen buckling batas major

MR33

= Momen buckling batas minor

λ

= Parameter kontrol kelangsingan

λ p

= Nilai terbesar dari l yang mana Mn= M p

λ r

= Nilai terbesar dari l yang mana buckling adalah inelastic

R PG

= Faktor reduksi kuat lentur pelat girder

R e

= Faktor girder hybrid

Fcr

= Tegangan tekan kritis flange

λ

 , E 12, 7 5 P  P ≤0,125 f ∙P ∙P     , E 2,23 P ≥ , E P ≥0,125 { f  ∙P f  ∙P φ

λ

φ

φ

φ

Parameter R pg, R e, dan Fcr untuk penampang web slender dihitung sebagai berikut :


27


KJI XI 2015

a  ∙thwc 5,70∙  fE  R 1 1200300a Rc ++∙∙(− ) ≤1,0 Rc 1,0

untukpenampang hybrid untukpenampang bukan hybrid

a

= rasio luas web dengan luas flange tertekan

m

= rasio tegangan leleh web dengan tegangan leleh flange terkecil antara Fcr atau Fy

F1  bila ≤  Fc C ∙F ∙1 2C  ≤f  bila  <≤   bila n>n n n Lr n 1,76∙  FE n 4,44 FE CC 1, 180690∙ K c  0 η

η

η

η

η

η

η

2.1.10 Kekuatan Nominal Geser 

Lentur sumbu major Kuat geser nominal (V n2) geser arah sumbu major untuk bentuk I, dievaluasi sebagai berikut :

V 0, 6 ∙ F ∙Aw  ,  ∙   V 0, 6 ∙ F ∙Aw ∙  

untuk


untuk

 ≤2, 4 5∙   2,45∙   <  ≤3,07∙   28


V Aw ,∙



untuk

KJI XI 2015

3,07  <  ≤260

Lentur sumbu minor Kuat geser nominal (V n3) geser arah sumbu minor, diasumsikan sebagai berikut:

V 0, 6 ∙ F y∙ Av

2.1.11 Pelat Lantai

Beton yang diberi baja tulangan dengan luas dan jumlah yang tidak kurang dari nilai minimum yang disyaratkan, dan direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua tersebut material bekerja sama dalam menahan gaya yang bekerja. Pelat lantai yang berfungsi sebagai lantai kendaraan pada jembatan harus memenuhi ketentuan berikut: t s≥ 200mm t s≥ (100 + 40 ℓ)mm

dengan: ℓ = bentang pelat diukur dari pusat kepusat tumpuan (m) Cara menghitung tulangan baja pelat lantai satu arah-bawah adalah dengan sebagai berikut :

ρ β 0,8f5∙ fc ∙ (0,00,03∙003∙EEf  ) ρ 0,,7 5∙ ρ ρ  1.7∙M  ρ ffc  ′ 0.85 0.85  fc ′∙∅∙b∙d A ρ∙b∙d dengan:

Mu = Momen ultimit akibat beban mati dan beban hidup (Nmm) f

= Faktor reduksi = 0,90

b

= lebar pelat (mm)


29


d

KJI XI 2015

= tebal pelat (mm)

2.1.12 Penghubung Lantai Balok dan Lantai Kendaraan

Penghubung geser pada baja-beton berfungsi untuk memikul gaya geser memanjang antara baja dan pelat beton. Prinsip yang paling utama dalam perancangan penghubung geser adalah penghubung geser harus tahan terhadap tegangan geser horizontal antara pelat beton dan balok baja. Tipe shear connector yang akan direncanakan adalah seperti pada Gambar 2.8. berikut :

Gambar 2.11 Tipe-tipe Penghubung Geser

Spesifikasi penghubung geser tipe stud adalah sebagai berikut: a. Tinggi minimum penghubung geser dalam tiap arah 75 mm b. Jarak bebas antara ujung sayap gelagar dan ujung penghubung geser tidak boleh kurang dari 25 mm c. Tebal beton diatas kepala penghubung geser minimum 50 mm d. Diameter tidak boleh melebihi : 1,5 tebal pelat sayap dan 2 tebal pelat sayap e. Jarak memanjang tidak boleh lebih besar dari: 600 mm, dua kali tebal pelat atau empat kali tinggi penghubung Pemasangan shear connector lebih banyak dilapangan meskipun lebih mahal, karena : a. mencegah kerusakan dalam pengangkutan balok b. sebagai alat bantu pekerja untuk berjalan di atas Gaya geser yang dipikul oleh shear connector , Vh diberikan dibawah ini. Nilai ini dibagi 2 untuk memperhitungkan kondisi beban kerja. Menurut AISC 2010V h dihitung dari 2 rumus dan diambil nilai terkecil


30


KJI XI 2015

 0, 8 5   2   2

Untuk balok dengan tumpuan sederhana, V h adalah gaya geser total yang harus dipikul antara titik momen positif maksimum dan ujung balok. a. Untuk balok menerus, V h adalah gaya geser total yang harus dipikul antara titik momen positif maksimum dengan titik balik. b. Jumlah shear connector yang diperlukan pada setiap sisi dari titik maksimum ditentukan dengan membagi V h dengan q yaitu kekuatan satu shear connector yang tergantung pada ukuran dan tipe yang digunakan. Jumlah shear connector = Vh/q

Diperbolehkan untuk menggunakan jarak shear connector yang sama besar. 2.2

Kriteria Perancangan

Syarat-syarat kekuatan, kekauan dan stabilitas dari suatu struktur harus dipenuhi dalam perencanaan struktur. Namun syarat-syarat lain seperti estetika, arsitektur dan keekonomisan terkadang juga menjadi pertimbangan penting. Syarat kekuatan, kekauan dan stabilitas bisa diperoleh dari perhitungan konvensional, sementara syarat estetika, arsitektur dan keekonomisan suatu struktur bisa ditinjau dari berbagai aspek. Dalam hal syarat keekonomisan, untuk struktur baja dapat diidentikkan dengan volume minimum struktur. Untuk itu, perlu dilakukan optimasi pada struktur agar diperoleh struktur dengan volume minimum dapat dicapai dengan meminimumkan batang tarik atau batang tekan pada struktur rangka, yang diaplikasikan dalam analisa ini, dimana volume minimum diperoleh dengan cara mendiferensialkan volume total terhadap tinggi jembatan tersebut. 2.2.1

Spesifikasi Material

Jenis-jenis material baja yang biasa digunakan untuk keperluan struktur antara lain: 

Baja Karbon


31


KJI XI 2015

Baja karbon memiliki titik peralihan leleh yang tegas, peningkatan kadar karbon akan meningkatkan kuat leleh akan tetapi mengurangi daktalitas dan menyulitkan proses pengelasan. Sebutan baja karbon berlaku untuk baja yang mengandung unsur bukan besi dengan persentase maksimum sebagai berikut: a) Karbon 1,70% b) Mangan 1,65% c) Silicon 0,60 % d) Tembaga 0,60% 

Baja Mutu Tinggi (fy = 275 < 480 Mpa) Menunjukkan titik peralihan leleh yang tegas. Didapat dengan menambahkan unsur aloi(chromium, nikel, vanadium, dll) kedalam baja karbon utuk mendapatkan bentuk mikrostruktur yang lebih halus.



Baja Aloi (fy = 550 < 760 MPa) Tidak menunjukkan titik peralihan leleh yang tegas. Titik peralihan leleh dapat ditentukan menggunakan metode tangens 2% atau metode regangan 5%.

Gambar kurva tegangan-regangan dari macam-macam baja sebagai berikut:


32


KJI XI 2015

Gambar 2.12 Kurva Tegangan dan Regangan

Kurva tegangan-regangan yang umum akibat tarikan dalam daerah yang lebih rinci diperlihatkan pada gambar dibawah ini.

Gambar 2.13 Kurva Tegangan-Regangan dalam Daerah yang Lebih Rinci

Kurva tegangan-regangan menunjukkan bahwa hubungan garis lurus berakhir dititik yang disebut batas proporsional. Titikini umumnya berimpit dengan titik leleh baja struktural yang titik lelehnya mencapai 450 MPa. Untuk baja aloi penyimpangan garis lurus terjadi perlahan-lahan seperti pada gambar kurva diatas.


33


KJI XI 2015

Tegangan leleh, yaitu tegangan dititik leleh jika ada atau tegangan yang selaras dengan regangan tertentu untuk bahan dengan kelakuan tegangan-regangan yang tidak linear secara bertahap. Rasio tegangan dan regangan pada daerah garis lurus awal, disebut modulus elastisitas atau yang kita kenal sebagi modulus Young, E. Besarnya E secara pendekatan diambil nilai 200.000 MPa untuk baja struktural. Pada daerah garis lurus ini, pembebanan dan penghilangan beban tidak menimbulkan deformasi, daerah ini disebut daerah elastis. Untuk baja yang memiliki titik leleh seperti kurva diatas, pada Gambar 2.13 keadaan regangan membesar namun tegangannya disebut daerah

plastis. Kurva tegangan-regangan juga menunjukkan daktalitas. Daktalitas antara lain adalah besarnya regangan permanen yaitu regangan yang melampaui batas proporsional sampai titik gagal. Besarnya daktalitas diperoleh dari uji tarik dengan menetukan presentase perpanjangan (dengan membandingkan luas penampang lintang akhir dan semula). Daktalitas sangat penting, karena memungkinkan terjadinya kelelahan setempat akibat tegangan yang besar, sehingga distribusi tegangan berubah. Sangat penting mengetahui perilaku baja terhadap hal-hal yang dapat merubah perilaku semula baja. Penjelasan perilaku baja antara lain sebagai berikut: a) Perilaku Baja pada Suhu Tinggi Bila suhu mencapai 90

℃

, hubungan tegangan-regangan baja menjadi tidak

lagi proporsional dan peralihan kuat leleh menjadi tidak tegas. Modulus elastisitas, E, kuat leleh, fy, dan kuat tarik, fu, tereduksi dengan sangat nyata. Reduksi tersebut sangat besar pada rentang suhu 430

℃ ℃

℃ ℃ <540

. Pada suhu

sekitar 260 <320 , baja memperlihatkan sifat rangkak. Rangkak yaitu perubahan regangan akibat tegangan. b) Pengerjaan Dingin terhadap Baja Terjadi regangan-tegangan permanen akan mengurangi daktalitas baja. Daktalitas baja, μ, didefinisikan sebagai perbandingan antara regangan fraktur,



, terhadap regangan leleh,




atau daktalitas

 

34


KJI XI 2015

Gambar 2.14 Kurva Tegangan-Regangan Akibat Pengerjaan Dingin terhadap Baja

c) Strain Aging Perilaku baja terhadap peregangan yang mencapai kondisi strain hardening atau penguatan regangan akan menunjukkan perilaku yang berbeda, tegangan leleh akan meningkat. Peregangan itu biasanya diakibatkan pembebanan hingga mencapai penguatan regangan, kemundian dibebas bebankan dalam jangka waktu yang panjang, maka kurva tegangan-regangan dapat dilihat seperti dibawah ini.

Gambar 2.15 Pengaruh Strain Aging akibat Peregangan Hingga mencapai Daerah Penguatan

Regangan dan Beban Beban.

d) Keruntuhan Getas Pada umumnya keruntuhan baja bersifat daktail, namun ada beberapa kondisi yang sangat berbahaya, yang menyebabkan keruntuhan baja berubah dari


35


KJI XI 2015

keruntuhan daktail menjadi keruntuhan getas. Keruntuhan gets adalah jenis keruntuhan yang terjadi tanpa didahului oleh deformasi plastis dan terjadi dalam waktu yang sangat singkat. Dalam duniakonstruksi, kondisi seperti itu sangat tidak diijinkan, tidak dapat ditolerir sama sekali. Keruntuhan getas dipengaruhi oleh suhu, kecepatan pembebanan, tingkat tegangan, tebal pelat dan geometri detailing. Pada suhu normal. Keruntuhan getas berpotensi untuk terjadi bila keadaan tegangan cenderung bersifat multiaksial. Karena perubahan geometri yang tiba-tiba sering menimbulkan keadaan tegangan multiaksial. Konfigurasi dan perubahan penampang harus dibuat sehalus mungkin untuk menghindari terjadinya keruntuhan getas. Berikut ini merupakan hal-hal yang perlu diperhatikan dalam mengantisipasi keruntuhan getas : 1) Temperature rendah menigkatkan risiko keruntuhan getas. 2) Keruntuhan gets terjadi karena tegangan tarik. 3) Pelat baja tebal meningkatkan risiko. 4) Geometri tiga dimensi meningkatkan risiko. 5) Adanya cacat baja meningkatkan risiko. 6) Kecepatan pembebanan yang tinggi meningkatkan risiko. 7) Sambungan las menimbulkan risiko. e) Keruntuhan Lelah ( fatigue) Tegangan tarik yang bersifat siklis dapat menyebabkan keruntuhan meskipun kuat leleh baja tidak pernah tercapai. Gejala tersebut dinamakan keruntuhan lelah dan terjadi akibat tegangan tarik yang bersifat siklis. Keruntuhan atau keretakan yang terjadi bersifat progresif hingga mencapai keadaan instabilitas. Keruntuhan lelah dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya: 

Jumlah siklus pembebanan.



Taraf tegangan tarik yang terjadi (dibandingkan dengan kuat leleh).



Ukuran cacat-cacat dalm material baja.


36


KJI XI 2015

Dalam hal keruntuhan lelah, tegangan yang terjadi pada saat l ayan merupakan pertimbangan utama, sedangkan mutu baja tidak memegang peranan penting. Pengaruh beban mati juga tidak cukup sensitive. Namun, geometri penampang dan kehalusan penyelesaian detailing memberikan pengaruh yang dominan. Baja merupakan material yang sangat populer di dunia konstruksi. Material baja merupakan material kedua yang paling banyak digunakana di Indonesia. Di Negara-negara maju, baja sudah banyak mendominasi pembangunan konstruksi dibandingkan beton. Material baja memiliki beberapa kelebihan, antara lain: 1. Kekuatan tarik baja sangat tinggi, sama dengan kekuatan tekannya. 2. Baja lenig ringan dari beton, untuk mencapai kekuatan yang sama. 3. Elemen baja dapat dibongkar pasang dengan mudah. Selain mudah, pembongkaran ulang elemen baja tidak merusak elemen itu sendiri. Karena itu, elemen baja dapat digunakan berulang-ulang. 4. Mutu baja relative sama, karena profil baja dibuat melalui proses fabrikasi. Selain kelebihan-kelebihan diatas, adapula kekuranga-kekurangan material baja yang perlu diperhatikan, anatra lain: 1. Secara teoritis kekuatan tekan baja sampai pada kondisi lelehya sama dengan kekuatan tariknya. Namun kekhawatiran timbul pada saat material baja ini dalam kondisi tekan. Apabila baja tesebut mengalami tekan, maka ada hal yang perlu diperhatikan yaitu tekuk. Kondisi tekuk ini, mengimplikasikan baja tidak bisa mencapai kekuatan lelehnya. Sehingga kekuatan tekan baja, akan lebih kecil dari kuat lelehnya. Tekuk dapat terjadi tergantung dari bahan dan geometri. Tekuk dapat diartikan sebagai batas antara defleksi stabil dan tak stabil suatu batang tekan. Kuat tekan komponen struktur yang memikul gaya tekan ditentukan: a. Bahan

: Tegangan leleh, tegangan sisa dan modulus elastisitas.

b. Geometri : Penampang, panjang elemen, dan kondisi ujung dan penopang. Tekuk terjadi bisa diakibatkan beban tekan, lentur, geser maupun torsi. Tekuk terjadi apabila batang yang dipakai langsing. Besarnya nilai kelangsingan


37


KJI XI 2015

suatu profil baja, yaitu perbandingan antara panjang terkekang secara lateral dengan jari-jari girasi dari profil tersebut. Salah satu cara menjadikan profil tersebut tidak langsing, maka dipasang stiffner yang berfungsi untuk mengekang secara lateral. Sehingga panjang terkekangnya menjadi lebih kecil, mengimplikasikan kelangsingannya menjadi lebih kecil juga. Berikut contoh gambaran profil baja IWF yang mengalami tekuk akibat macammacam beban yang bekerja.

Gambar 2.17 Ilustasi Profil yang menagalami Tekuk

2. Masalah yangpaling umum pada material baja yaitu korosi. Korosi lebih dikenal oleh masyarakat awam dengan kata karat. Baja akan berkarat apabila terkena air. Berkaratnya baja menyebabkan berkurangnya luasan baja, sehingga kapasitas baja tersebut akan berkurang. Pelapisan baja dengan pelindung korosi dapat dilakukan untuk menghindari korosi padabaja. Namun pelapisan tersebut tidak membuat korosi pada baja tidak akan terjadi, namun hanya memberikan waktu lebih lama sampai baj itu sendiri yang mengalami korosi.

Material yang digunakan untuk rangka adalah Baja Karbon A36, dengan sifat-sifat mekanis seperti pada tabel dibawah ini.


38


KJI XI 2015

Tabel 2.4 Nilai Properti Baja untuk Desain Jembatan Sebenarnya

Jenis Properti

Berat per Unit Volume, Modulus Elastisitas, E



Nilai Properti

7850 kg/m 3 200000 MPa

Modulus Geser, G

76903 MPa

Poisson Ratio,

0.3



Tegangan Leleh, fy

250 MPa

Tegangan Ultimit, fu

475 MPa

Sedangkan material yang digunakan untuk pelat lantai kendaraan adalah beton bertulang dengan spesifikasi material seperti pada tabel dibawah ini: Tabel 2.5 Nilai Properti Beton Bertulang untuk Desain Jembatan Sebenarnya

Jenis Properti

Kuat Tekan Beton, f’c Modulus Elastisitas, E Tegangan Leleh Baja Tulangan, fy

2.2.2

Nilai Properti

25 Mpa

4700√ fc ′

Mpa

400 MPa

Alat Sambung

Suatu konstruksi baja adalah susunan atau gabungan dari beberapa batang baja yang digabung membentuk satu kesatuan konstruksi. Tujuan dari adanya alat sambung, antara lain: 1. Untuk menggabungkan beberapa batang baja membentuk kesatuan konstruksi sesuain kebutuhan. 2. Untuk mendapatkan ukuran baja sesuai kebutuhan (panjang, lebar, tebal dan sebagainya). 3. Untuk memudahkan penggantian bila ada suatu bagian dalam konstruksi yang rusak. 4. Untuk memberikan ijin batang konstruksi yang diijinkan untuk bergerak, misalnya muai-susut baja akibat perubahan suhu. 5. Untuk memudahkan dalam penyetelan konstruksi baja di lapangan.


39


KJI XI 2015

Macam-macam alat sambung konstruksi baja antara lain adalah las, baut dan paku keling. Namun pada konstruksi jaman sekarang, paku keling sudah jarang digunakan, dapat dikatakan hampir tidak pernah. Alat sambung yang populer untuk konstruksi baja adalah dengan las dan baut. Masing-masing alat sambungan memiliki karakteristik yang berbeda, ada kelebihan dan kekurangannya. Kelebihan dan kekurangan dari masing-masing alat sambung antara lain sebagai berikut: 1. Sambungan Las Menyambung baja dengan las adalah menyambung dengan cara memanaskan baja hingga mencapai suhu lumer (meleleh) dengan ataupun tanpa bahan pengisi, yang kemudian setelah dingin akan menyatu dengan baik.

Gambar2.18Sambungan Las 

Kelebihan Las : a) Pertemuan baja pada sambungan dapat melumer bersama elektrode las dan menyatu dengan lebih kokoh (lebih sempurna). b) Konstruksi sambungan memiliki bentuk lebih rapih. c) Konstruksi baja dengan sambungan las memiliki berat lebih ringan. Dengan las berat sambungan hanya berkisar 1-1,5 % dari berat konstruksi, sedangkan dengan paku keling/baut berkisar 2,54% dari berat konstruksi. d) Pengertian konstruksi relatif lebih cepat artinya tidak perlu membuat lubang-lubang untuk baut, tak perlu memasang potongan baja siku/pelat penyambung dan sebagainya.


40


KJI XI 2015

e) Luas penampang batang baja tetap utuh karena tidak dilubangi, sehingga kekuatannya utuh. 

Kekuranan Las : a) Kekuatan sambungan las sangat dipengaruhi oleh kualitas pengelasan. Jika pengelasannya baik maka kekuatan sambungan akan baik, tetapi jika pengelasannya jelek/tidak sempurna maka kekuatan konstruksi juga tidak baik bahkan membahayakan dan dapat berakibat fatal. Salah satu sambungan las cacat lambat laun akan merembet rusaknya sambungan yang lain dan akhirnya bangunan dapat runtuh yang menyebabkan kekurangan materi yang sedikit bahkan juga korban jiwa. Oleh karena itu untuk konstruksi bangunan berat seperti jembatan jalan raya/ kereta api di Indonesia tidak diijinkan menggunakan sambungan las. b) Konstuksi sambungan tidak dapat dibongkar-pasang.

2. Sambungan Baut Baut adalah alat sambung dengan bulat dan berulir, salah satu ujungnya dibentuk kepala baut (umumnya bentuk kepala segi enam) dan ujung lainnya dipasang mur/pengunci. Dalam pemakaian dilapangan, baut dapat digunakan untuk membuat konstruksi tetap, sambungan bergerak, maupun sambungan sementara yang dapat dibongkar/dilepas kembali.

Gambar 2.19 Sambungan Baut 

Kelebihan Baut :

a) Lebih mudah dalam pemasangan/penyetelan konstruksi di lapangan. b) Konstruksi sambungan dapat dibongkar-pasang.


41


KJI XI 2015

c) Dapat dipakai untuk menyambung dengan jumlah tebal baja >4d ( tidak seperti paku keling dibatasi maksimum 4d). d) Dengan menggunakan jenis Baut Pass maka dapat digunakan untuk konstruksi berat/jembatan. 3. Sambungan Paku Keling Paku keling adalah suatu alat sambung konstruksi baja yang terbuat dari batang baja berpenampang bulat.

Gambar 2.20 Sambungan Paku Keling 

Kelebihan Paku Keling : 1) Tidak ada perubahan struktur dari logam disambung. Oleh karena itu banyak dipakai pada pembebanan-pembebanan dinamis.



Kekurangan Paku Keling : 1) Ada pekerjaan mula berupa pengeboran lubang paku kelingnya dan kemungkinan terjadi karat disekeliling lubang tadi selama paku keling dipasang. 2) Tebal baja yang disambung terbatas, maksimum 4d saja.

Berdasarkan uraian di atas, alat sambung yang cocok digunakan pada jembatan adalah sambungan baut, hal ini dikarenakan sambungan baut memiliki kelebihan yakni mudah dalam pengerjaan, dapat dibongkar pasang dan dapat digunakan jika tebal pelat baja >4d. 2.2.3

Kriteria Beban

A. Beban Mati 1) Berat Sendiri untuk Struktur Jembatan dari Baja


42


KJI XI 2015

Yaitu Beban berasal dari berat sendiri jembatan atau bagian jembatan yang ditinjau 2) Beban Pelat Lantai Beton Beban Pelat lantai beton diasumsikan langsung dipikul oleh Gelagar Memanjang dan berupa beban merata per meter panjang.

Gambar 2.21 Beban Pelat Lantai Beton

3) Beban Aspal Beban aspal diasumsikan langsung dipikul oleh Gelagar Memanjang dan berupa beban merata per meter panjang.

Gambar 2.22 Beban Aspal

4) Beban Trotoar Beban trotoar diasumsikan langsung dipikul oleh Cross Girder dan berupa beban merata per meter panjang selebar trotoar.


43


KJI XI 2015

Gambar 2.23 Beban Trotoar

B. Beban Mati Tambahan 1) Beban Pengaspalan Kembali (Overlay) Diperhitungkan juga tebal overlay aspal setebal 5 cm untuk kemudian hari sebagai beban mati tambahan.

Gambar 2.24 Beban Overlay

2) Beban Air Hujan Genangan air hujan setinggi 2 cm diperhitungkan sebagai beban mati tambahan umum.

Gambar 2.25 Beban Air Hujan


44


KJI XI 2015

C. Beban Hidup 1) Beban Lajur “D” Beban “D” atau beban jalur adalah susunan beban pada setiap jalur lalu lintas yang terdiri dari beban terbagi rata sebesar “ q “ ton permeter panjang per jalur, dan beban garis “ p “ ton per jalur lalu lintas tersebut terdiri dari beban tersebar merata (UDL) yang digabung dengan beban garis (KEL). 2) Beban Truk “T” Beban “T” adalah beban untuk perhitungan lantai kendaraan, beban dari masing-masing roda, dengan ukuran serta kedudukan pada ketentuan pembebanan. 3) Faktor Beban Dinamis Faktor beban dinamis (DLA) merupakan interaksi antara kendaraan yang bergerak dengan jembatan.Besarnya DLA tergantung kepada frekuensi dasar dan suspense kendaraan.Untuk jembatan dengan bentangan lebih kecil dari 80 meter faktor beban dinamis diambil 30%. 4) Gaya Rem Pengaruh gaya rem diperhitungkan sebesar 250 kN/m pada jembatan bentangan lebih kecil dari 80 m. 5) Beban Pejalan Kaki Semua elemen dari trotoar yang langsung memikul pejalan kaki harus direncanakan untuk beban nominal 5 kN/m 2.

Gambar 2.26 Pejalan Kaki


45


KJI XI 2015

6) Gesekan Pada Perletakan Gesekan pada perletakan diperhitungkan dengan menjumlahkan beban mati dikalikan dengan koefisien dari perletakan jembatan yang menggunakan bahan karet elastomer diambil 15% dari beban mati struktur atas. D. Beban Angin Gaya Nominal ultimate dan daya layan jembatan akibat angin tergantung kecepatan angin rencana seperti berikut :

 0,0006∙ ∙ ∙

dengan :

CVw w VAw 

=koefisien seret = kecepatan angin rencana ultimit (m/s) = kecepatan angin rencana daya layan (m/s) = luas ekivalen bagian samping jembatan (m2)

TEW diberlakukan pada permukaan atas dan bawah jembatan yang ditransfer sebagai beban pada titik-titik buhulnya sebesar angka yang tertera pada tabel dibawah ini. Tabel 2.6Beban Angin Batas Ultimit dan Batas Layan tanpa Kendaraan

Tipe JembatanB60

Ab (m2)

Jumlah Titik Buhul Atas

Jumlah Titik Buhul Bawah

TEW Ultimit (kN)

TEW Ultimit t.b.Atas (kN)

TEW Ultimit t.b.Bawah (kN)

Batas Ultimtit

270

13

13

238,14

18,319

18,319

Batas Layan

270

13

13

174,96

13,459

13,459

Catatan : untuk masing-masing titik buhul ujung menerima gaya setengahnya

Nilai faktor beban untuk keadaan batas layan

K SEW = 1,00

Nilai faktor beban untuk keadaan batas ultimit

K UEW = 1,20


46


KJI XI 2015

Tabel 2.7 Beban Angin Batas Ultimit dan Batas Layan dengan Kendaraan

Ab (m2)

Jumlah Titik Buhul Atas

Jumlah Titik Buhul Bawah

TEW Ultimit (kN)

TEW Ultimit t.b.Atas (kN)

TEW Ultimit t.b.Bawah (kN)

Batas Ultimtit

270

13

13

476,28

36,637

36,637

Batas Layan

270

13

13

349,

26,917

26,917

Tipe Jembatan B60

Catatan : untuk masing-masing titik buhul ujung menerima gaya setengahnya

Beban angin total untuk masing-masing titik buhul ditunjukkan pada Tabel 2.8 berikut : Tabel 2.8 Beban Angin Total Batas Ultimit dan Batas Layan

TEW TEW Ultimit Ultimit t.b.Bawah t.b.Bawah (kN) (kN)

Tipe Jembatan B60

Ultimit t.b.Atas (kN)

Ultimit t.b.Atas (kN)

Batas Ultimtit

54,955

27,478

54,955

27,478

Batas Layan

40,375

20,188

40,375

20,188

Catatan : tabel di atas hasil penjumlahan Tabel 2.6 dan Tabel 2.7.

Dari hasil kombinasi beban angindi atas, diperoleh keadaan batas ultimit terfaktor yang menentukan untuk perencanaan struktur. Beban-beban tersebut selanjutnya dibuat konfigurasi pembebanan pada program analisis struktur, seperti diperlihatkan pada Gambar 2.15dan Gambar 2.16 berikut ini :

Gambar 2.27 Beban Mati


47


KJI XI 2015

Gambar 2.28 Beban Hidup

2.2.4

Standar Desain Perencanaan

Perancangan jembatan ini didasarkan pada beberapa peraturan, diantaranya: RSNI T-02-2005

: Pembebanan Untuk Jembatan

RSNI T-03-2005

: Perencanaan Struktur Baja Untuk Jembatan

RSNI T-12-2005

: Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan

Specification for Structural Steel Buildings ANSI/AISC 360-10.

Tata Cara Perhitungan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung SNI 03-17292015.


48


2.2.5

KJI XI 2015

Metodologi Perancangan

Gambar 2.29 Flowchart Metodologi Perancangan

A. Persiapan Tahap

persiapan

merupakan

rangkaian

kegiatan

sebelum

memulai

pengumpulan dan pengolahan data. Dalam tahap awal ini disusun hal-hal yang penting yang harus segera dilakukan dengan tujuan untuk mengefektifkan waktu dan pekerjaan. Tahap persiapan ini meliputi kegiatan-kegiatan sebagai berikut : 1) Studi pustaka terhadap materi desain untuk menentukan garis besarnya. 2) Menentukan kebutuhan data. 3) Survei pada instansi-instansi yang dapat dijadikan narasumber data. 4) Pengadaan persyaratan administrasi untuk perencanaan data. 5) Pembuatan proposal 6) Perencanaan jadwal pembuatan desain.


49


KJI XI 2015

B. Pengumpulan data Pengumpulan data merupakan sarana pokok untuk menemukan penyelesaian suatu masalah secara ilmiah. Dalam pengumpulan data, peranan instansi yang terkait sangat diperlukan sebagai pendukung dalam memperoleh data-data yang diperlukan. Adapun hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengumpulan data adalah : 1) Jenis data dan tempat diperolehnya data. 2) Jumlah data yang harus dikumpulkan agar diperoleh data yang memadai (cukup, seimbang dan tepat/akurat) Metode pengumpulan data yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1) Metode Literatur. Yaitu mengumpulkan, mengidentifikasikan dan mengolah data tertulis dan metode kerja yang digunakan. 2) Metode Observasi Dengan survei langsung ke lapangan, agar dapat diketahui kondisi riil di lapangan sehingga dapat diperoleh gambaran sebagai pertimbangan dalam perencanaan desain struktur. C. Data Sekunder Data sekunder adalah data yang diperoleh dari instansi terkait, meliputi : 1) Data Lalu Lintas Harian Rata-Rata a) mengetahui angka pertumbuhan lalu lintas b) mengetahui lalu lintas harian rata-rata dan komposisi lalu lintas dan menentukan lebar jembatan 2) Data Tanah. a) mengetahui Daya Dukung Tanah (CBR dan DDT) serta parameter tanah b) menentukan kedalaman pondasi jembatan c) menentukan jenis struktur jembatan yang digunakan 3) Data Pendukung a) Data Topografi, untuk memperoleh peta topografi.


50


KJI XI 2015

b) Data Hidrologi, untuk mengetahui karakteristik aliran sungai dan tinggi air banjir sehingga dapat ditentukan tinggi jembatan D. Analisa Pengolahan Data Analisa dan pengolahan data dilakukan berdasarkan data-dat a yang dibutuhkan. Selanjutnya dikelompokkan sesuai identifikasi tujuan permasalahan, sehingga diperoleh penganalisaan pemecahan yang efektif dan terarah. Adapunanalisa data yang dilakukan adalah : 1) Analisa data topografi 2) Analisa data lalu lintas 3) Analisa geometrik 4) Analisa data hidrologi 5) Analisa data tanah E. Tahap Perencanaan Setelah

dilakukan

pemilihan

alternative

dilanjutkan

dengan

tahapan

perencanaan,meliputi : 1) Bangunan Utama, yang meliputi : a) Bangunan atas (rangka baja, gelagar memanjang, gelagarmelintang, ikatan angin, lantai kendaraan, trotoar dan sandaran) b) Bangunan bawah (abutment dan pondasi) c) Struktur oprit (Pelat injak, dinding sayap, dinding penahan tanah dan perkerasan) 2) Gambar Jembatan Untuk mempermudah pelaksanaan diperlukannya gambar dengan bagian detailnya 3) Penyusunan RKS dan format gambar RKS merupakan dokumen yang berisi sekumpulan persyaratan baik persyaratan administratif maupun persyaratan teknis yang diberlakukan pada perencanaan bangunan tertentu. RKS terdiri atas RKS Administrasi dan RKS Teknis. RKS Administrasi terdiri dari persyaratan administrasi dan umum. Sedangkan RKS Teknis terdiri dari RKS Arsitektural, RKS Struktural, dan RKS Mekanikal


51


KJI XI 2015

Elektrikal (ME). Susunan daftar isi dalam sebuah dokumen RKS terdiri atas pasal-pasal. Setiap pasal menjelaskan tentang definisi maupun kriteria tertentu. Pada setiap pasal dalam RKS Teknis, berisi tentang : a) Lingkup Pekerjaan, b) Persyaratan Bahan, c) Pedoman Pelaksanaan, d) Syarat-syarat Pelaksanaan, e) Standar yang Dipakai, f) Pengujian 4) Perhitungan rincian volume pekerjaan (RVP) serta perhitungan RAB. Perhitungan biaya berdasarkan gambar dan spesifikasi pekerjaan dari awal mendisain sampai finishing 5) Kurva S Sebuah jadwal rencana dalam pelaksanaan harus dimiliki untuk kendali waktu pelaksanaan. 2.3

Sistem Struktur

Jembatan rangka baja merupakan sistem struktur yang khas dimana sistem struktur ini dianggap hanya terjadi gaya aksial ( gaya tekan atau tarik pada batangnya) anggapan ini memberikan asumsi dititik simpul yang merupakan titik tangkap beban tidak terjadi gaya momen, gaya geser ataupun torsi. Pada kenyataannya struktur rangka yang ada pada sambungannya menyerupai struktur kaku yang bisa dianggap sebagai jepit, sehingga bisa menimbulkan momen.Pada struktur jembatan ini, bentuk rangka utama yakni persegi dimana batang atas dan batang bawah sejajar dan rangka dalam mengambil dari sistem K-Truss. Pada rangka batang dengan batang tepi sejajar, momen eksternal ditahan terutama oleh batang diagonal karena batang-batang tepi berarah horisontal dan tidak mempunyai kontribusi dalam menahan gaya arah vertikal. Gaya-gaya pada diagonal umumnya mengikuti variasi gaya geser dan pada akhirnya menentukan desain batang.


52


KJI XI 2015

Desain K-Truss merupakan varian dari desain Truss Parker yang mana jembatan ini pengembangan dari sistem Truss Pratt. Ide dari K-Truss adalah untuk memecah bagian batang vertikal menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Hal ini karena pada bagian batang vertikal dikompresi. Sehingga pada batang vertikal memungkinkan untuk mengalami gaya tarik dan tekan. Semakin pendek batang vertikal, semakin besar dapat menahan tekuk dari kompresi. 2.4

Modelisasi Struktur

Spesifikasi Jembatan : -

Jenis Jembatan

: Rangka Baja

-

Fungsi Jembatan

: Jalan Raya

-

Tipe Lantai kendaraan

: Through Type Truss

-

Panjang Bentang

: 60,00 meter

-

Jarak Titik Buhul

: 5,00 meter

-

Lebar Jembatan

: 9,00 meter

-

Lebar Perkerasan

: 8,00 meter

-

Lebar Trotoar

: 0,5 meter

-

Tinggi Jembatan

: 6,00 meter

-

Jumlah Segmen

: 6 (enam)

-

Tipe Sambungan

: Baut

Pemodelan pada jembatan sebenarnya dilakukan dengan menggunakan SAP 2000 mengasumsikan 2 dimensi beban yang seharusnya diterima oleh gelagar dimasukan ke joint rangka batang sedangkan tumpuan jembatan rangka baja berada pada abutmen, kondisi tumpuan dianggap sendi-rol dengan alasan disisi yang satu pergerakan horisontal akan diteruskan oleh rol sehingga dapat bergerak bebas. Profil yang kami asumsikan untuk jembatan sebenarnya adalah :


53


KJI XI 2015

Tabel 2.9 Profil Penampang

Elemen Struktur

Profil Penampang

Rangka Utama

IWF 498.472.45.90

Batang Vertikal & Diagonal

IWF 428.407.20.35

Gelagar Memanjang

IWF 500.200.10.16

Gelagar Melintang

IWF 800.300.14.26

Ikatan Angin Bawah

L 250.250.35

Ikatan Angin Atas

L 200.200.15

Batang Melintang Atas

IWF 200.200.8.12

Pembebanan berupa beban terpusat di tengah bentang (1/2 L) dan seperempat bentang (1/4 L) jembatan yaitu masing-masing sebesar 8500 kg (hasil dari asumsi perhitungan beban yang sebenarnya) besar beban ini memang kurang realistis namun hanya untuk pencarian model jembatan sebenarnya kami mengasumsikan sebesar 8500 kg. Beban tersebut diaplikasikan sama untuk semua model jembatan. Pada SAP 2000 secara default batang adalah jenis frame yang mempunyai kekakuan lentur menahan momen, untuk kesesuaian ini dapat dilakukan dengan mengeset member end release pada M33 (major) pada kedua ujung member atau dengan cara lain merubah nilai Inersia Penampang Ix dan Iy menjadi nol (0). Sebenarnya kondisi ini juga kurang realistis karena pada kenyataannya tergantung dari jenis sambungan yang digunakan pengaruh kekakuannya menahan lentur, apalagi jika digunakan sambungan las maka akan cenderung moment resisting frames. Kondisi sambungan sesungguhnya berada diantara kedua keadaan tersebut.

Hasil keluaran diagram gaya aksial dan deformasi struktur ditampilkan sebagai berikut :


54


KJI XI 2015

Gambar 2.30 Alternatif Model Jembatan

Warna Merah

= Tekan/Negatif (Compression)

Warna Kuning

= Tarik/Positif (Tension)

Gambar 2.31 Gaya Aksial dan Deformasi Model A


55


KJI XI 2015

Gambar 2.32 Gaya Aksial dan Deformasi Model B

Gambar 2.33 Gaya Aksial dan Deformasi Model C


56


KJI XI 2015

Gambar 2.34 Gaya Aksial dan Deformasi Model D

Perbandingan hasil analisa SAP 2000 dari berbagi model ditabelkan sebagai berikut: Tabel 2.10 Perbandingan Hasil Analisis Model Je mbatan Sebenarnya Gaya Aksial Batang (N) Nama Model

Atas

Bawah

Diagonal

(a)

(b)

A

-5787735,04

B

Defleksi (mm) P di

P di

Berat Struktur (kgf)

(d)

Vertikal (v)

½ L

7797488,13

-2597439,1

327147,24

-73,049

-56,025

365849.54

-5794889,60

7804216,21

-2573823,18

327152,39

-73,411

-56,127

369806,77

C

-5794878,05

7783726,02

-2575205,1

327243,52

-76,376

58,993

369164,60

D

-5868146,73

8075349,71

-2597439,1

688778,28

-78,209

-56,319

365849.54

¼ L

Berdasarkan peninjauan beberapa model dari rangka jembatan baja diatas, didapatkan gaya aksial, defleksi arah z dan berat struktur pada bagian-bagian jembatan

menunjukkan bahwa untuk kriteria kekakuan maka konfigurasi batang

diagonal pada Model A yang menunjukkan prediksi defleksi vertikal arah z yang terkecil dibandingkan dengan Model yang lainnya. Untuk kriteria efisiensi batang, ditinjau dari berat struktur, dari berbagai model dipilih yang terkecil. Berdasarkan tinjauan beberapa model tersebut, dapat dipahami bahwa konfigurasi batang yang bertemu pada tumpuan jointdirestraint, apabila semakin banyak batang yang bertemu, maka struktur rangka akan semakin kaku.


57


KJI XI 2015

Berdasarkan perbandingan hasil analisis terhadap rangka jembatan dengan variasi modifikasi batang diagonal, maka model jembatan yang akan digunakan selanjutnya adalah Model A. Pemilihan model tersebut diharapkan dapat memberikan profil penampang yang lebih efisien sehingga model jembatan menjadi lebih ringan. Peninjauan mengenai kestabilan dan ketidak tentuan statis dari struktur rangka baja diambil dari determination of the statical determinacy of trusses oleh O. Mohr (1874), dapat ditentukan dengan rumus pendekatan berikut:

  < 2j2   > 2

, statis tertentu, stabilitas terpenuhi. , tidak stabil , statis tak tentu, stabilitas terpenuhi.

dimana :

m = jumlah batang r

= banyaknya reaksi perletakan (untuk tumpuan sederhana, r = 3)

j

= jumlah titik buhul ( joint )

a. Batang Diagonal (d),

nd

= 22 batang

b. Batang Atas (a),

na

= 10 batang

c. Batang Bawah (b)

nb

= 12 batang

d. Batang Vertikal (v),

nv

= 21batang

m

= 65 batang

Maka jumlah seluruh batang Cek stabilitas struktur :

  2j653 68 2∙ 2∙34 68

sehingga 2.5

struktur statis tertentu, stabilitas terpenuhi.

Analisa struktur

Dalam analisis struktur dilakukan analisis apakah gaya dalam yang timbul akibat beban-beban yang bekerja pada suatu sturktur mampu ditahan oleh kekuatan nominal material struktur, selain itu juga dilakukan analisis apakah defleksi yang terjadi pada suatu sturktur akibat beban-beban yang bekerja masih memenuhi persyaratan ijin di masa layan suatu stuktur (dalam kasusu defleksi, defleksi suatu sturktur dipengaruhi oleh kekakuan suatu material struktur).


58


KJI XI 2015

Analisis struktur dilakukan dengan menggunakan bantuan software SAP 2000 dimana model struktur seperti yang ditunjukan pada gambar dan diberi beban sesuai dengan resume beban kerja lalu diberikan berbagai kombinasi pembebanan. 2.5.1

Gambar Rangka Jembatan

Gambar 2.35 Tampak 3 Dimensi

Gambar 2.36 Tampak Memanjang

Gambar 2.37 Tampak Bawah

Gambar 2.38 Tampak Atas


59


2.5.2

KJI XI 2015

Data Pembebanan

Dalam proses desain suatu jembatan, diperlukan analisis terhadap beban beban yang mungkin bekerja pada suatu jembatan agar mempresentasikan keadaan yang sebenarnya. Dalam kasus ini, pembebanan jembatan mengacu pada peraturan RSNI

T-02-2005

yang

mengatur

mengenai

pembebanan

untuk

jembatan.

Berdasarkan peraturan tersebut, beban-beban yang bekerja pada jembatan antara l ain: A. Beban Mati 1) Berat Sendiri untuk Struktur Jembatan dari Baja Berat sendiri rangka jembatan dihitung otomatis oleh software SAP2000 dengan memasukan variabel luas penampang dari masing-masing rangka batang dan berat jenis baja sebesa





7850 kg/m 3.

Nilai faktor beban untuk keadaan batas layan

K SMS= 1,00


K UMS= 1,10

2) Beban Pelat Lantai Beton Nilai faktor beban untuk keadaan batas layan

K SMS = 1,00


K UMS = 1,30



= 24 kN/m3



Berat Jenis Beton,



Tebal Beton Rata-rata, t beton = 0,25 m



Jarak Antar Gelagar

= 5,00 m



q beton

= 24 x 0,25 x 5 = 30 kN/m



q beton (pada cross girder tepi)

= 24 x 0,25 x = 15 kN/m

beton



3) Beban Aspal Nilai faktor beban untuk keadaan batas layan

K SMS= 1,00


K UMS= 1,40



= 22 kN/m3



Berat Jenis Beton,



Tebal Aspal Rata-rata, t aspal

= 0,05 m



Jarak Antar Gelagar

= 5,00 m



q aspal

= 22 x 0,05 x 5 = 5,5 kN/m



q aspal (pada cross girder tepi)

= 22 x 0,05 x = 2,75 kN/m

aspal




60


KJI XI 2015

4) Beban Trotoar Nilai faktor beban untuk keadaan batas layan

K SMS= 1,00


K UMS= 1,30



= 24 kN/m3



Berat Jenis Beton,



Tebal Trotoar, t trotoar

= 0,2 m



Jarak Antar Gelagar

= 5,00 m



q trotoar

= 24 x 0,2 x 5 = 24 kN/m



q trotoar (pada cross girder tepi)

= 24 x 0,2 x = 12 kN/m

beton



B. Beban Mati Tambahan 1) Beban Pengaspalan Kembali (Overlay) Nilai faktor beban untuk keadaan batas layan

K SMA= 1,00


K UMA= 1,40



= 22 kN/m3



Berat Jenis Aspal,



Tebal Aspal Rata-rata, t aspal

= 0,05 m



Jarak Antar Gelagar

= 5,00 m



q aspal

= 22 x 0,05 x 5 = 5,5 kN/m



q aspal (pada cross girder tepi)

= 22 x 0,05 x = 2,75 kN/m

aspal



2) Beban Air Hujan Nilai faktor beban untuk keadaan batas layan

K SMA= 1,00


K UMA= 2,00



= 10 kN/m3



Berat Jenis Aspal,



Tebal Aspal Rata-rata, t air

= 0,02 m



Jarak Antar Gelagar

= 5,00 m



q hujan

= 10 x 0,02 x 5 = 1 kN/m



q hujan (pada cross girder tepi)

= 10 x 0,02 x = 0,5 kN/m

air



C. Beban Hidup 1) Beban Lajur “D”

≥30 ∶ 9,0 0,50 15


61


KJI XI 2015

Tabel 2.11 Nilai Beban Terbagi Rata (UDL)

Tipe Jembatan

Bentang Jembatan (m)

UDL (kN/m2)

Beban Pada Girder (kN/m)

B60

60,00

6,75

10,13

Sedangkan besar beban garis KEL dengan intensitas P adalah 49 kN/m ditempatkan tegak lurus dari arah lalu-lintas pada jembatan. Nilai faktor beban untuk keadaan batas layan

K STD


K UTD = 2,34

= 1,00

2) Beban Truk “T” Beban “T” adalah beban untuk perhitungan lantai kendaraan, besar masing-masing roda sebesar 112,5 kN Nilai faktor beban untuk keadaan batas layan

K STT = 1,00


K UTT = 2,34 (termasuk

DLA) 3) Faktor Beban Dinamis Faktor beban dinamis (DLA) merupakan interaksi antara kendaraan yang bergerak dengan jembatan.Besarnya DLA tergantung kepada frekuensi dasar dan suspense kendaraan.Untuk jembatan dengan bentangan lebih kecil dari 80 meter faktor beban dinamis diambil 30%. 4) Gaya Rem Pengaruh gaya rem diperhitungkan sebesar 250 kN/m pada jembatan bentangan lebih kecil dari 80 m. Nilai faktor beban untuk keadaan batas layan

K STB

= 1,00


K UTB

= 1,80

5) Beban Pejalan Kaki Nilai faktor beban untuk keadaan batas layan

K STT= 1,00


K UTT= 1,80



Beban Pejalan Kaki



Jarak Antar Gelagar



q


 55 /  5×5 25 kN/m

62




KJI XI 2015

q 5×  12,5 kN/m q 15%×qD 25,00 kN TW 0,0006∙Cw ∙ Vw ∙A

6) Gesekan Pada Perletakan

D. Beban Angin

dengan :

CVw w VAw 

= Koefisien seret = 1,2

= Kecepatan angin rencana ultimit = 35 m/s = Kecepatan angin rencana daya layan = 30 m/s

2.5.3

= Luas ekivalen bagian samping jembatan (m2)

Analisa Gaya Dalam

Elemen struktur rangka baja yang diantaranya gelagar melintang atas, gelagar melintang bawah, gelagar memanjang, rangka utama jembatan, ikatan angin atas dan ikatan angin bawah, dianalisis dengan konfigurasi penampang awal hasil seperti yang ditunjukan pada Tabel 2.12 berikut: Tabel 2.12 Konfigurasi Penampang Awal Elemen Struktur Jembatan

Elemen Struktur

Profil Penampang

Rangka Utama

IWF 498.472.45.90

Batang Vertikal & Diagonal

IWF 428.407.20.35

Gelagar Memanjang

IWF 500.200.10.16

Gelagar Melintang

IWF 800.300.14.26

Ikatan Angin Bawah

L 250.250.35

Ikatan Angin Atas

L 200.200.15

Batang Melintang Atas

IWF 200.200.8.12

Pada tahap awal, analisis struktur dan desain dilakukan dengan SAP 2000 dimana model struktur 3D adalah seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.22. Penampang yang diberikan merupakan hasil desain dari SAP 2000 dengan menggunakan peraturan AISC 2010. Hasil keluaran diagram gaya aksial maksimum ditampilkan sebagai berikut :


63


KJI XI 2015

Gambar 2.39 Gaya Aksial Pada Rangka Utama

Maka didapat gaya aksial maksimum dari hasil analisis Sap 2000

Tabel 2.13Gaya Aksial Maksimum

Gaya Aksial Batang (KN) Rangka Utama

Gelagar melintang

Gelagar memanjang

Ikatan Angin

Tekan

-5787,74

-164,151

-

-123,835

Tarik

7797,49

-

782,203

-

Pembatasan lendutan yang terjadi pada jembatan akibat beban layan tidak melampaui lendutan maksimum yang diijinkan adalah 1/800 kali panjang bentang. Berikut ini adalah tabel resume lendutan hasil analisis: Tabel 2.14 Resume Lendutan Jembatan

Lendutan Aktual (mm)

Lendutan Izin (mm)

73,049

75

Berdasarkan hasil resume dari tabel diatas, maka lendutan aktual struktur lebih kecil dari lendutan maksimum yang diizinkan.

2.6

Desain Komponen

2.6.1

Analisis Batang WF 498.472.45.90 (Rangka Utama)

Panjang Batang Tekan

Lc = 5000 mm

Panjang Batang Tarik

Lt = 5000 mm


64


KJI XI 2015

Gaya Rencana ( dari analisis SAP 2000 ) Puc

= 5787,74 KN (tekan)

Put

= 7797,49 KN (tarik) Tabel 2.15 Spesifikasi Material Rangka Utama

Spesifikasi Material (Carbon Steel A36)

Nilai

Kuat tegangan Leleh, fy

250 MPa

Kuat Tegangan Tarik, fu

475 MPa

Modulus Elastisitas, E

200000 MPa

      2      2

Trial Section : WF 498.472.45.90

498 mm 472 mm 90 mm 45 mm 678 mm 408 mm 236 mm

Tabel 2.16 Profil Batang Wf 498.472.45.90

Section Properties

 2   ℎ  13 (2  ℎ)  121 ℎ  2121   ℎ     2   Sewagati Jayasri Team – Nalendra Bridge

Nilai

107370 mm 2 247252500 mm 4

7864098030 mm 4

65


 121 ℎ  2[121 ]      (). ( ) 14 (2)  12  14 (2)      

KJI XI 2015

1582459283 mm 4 23197929,29 mm 3

6705335,943 mm 3 27768285 mm 3

10277392,5 mm 3

270,634 mm

121,402 mm

Tabel 2.17 Kapasitas Tekuk Lokal

Klasifikasi Tekuk Lokal

  2  ℎ  170√   3,76 

Nilai

0.9 2,622 11,067 10,752

106,349

 < ^  <


(KOMPAK)

66


KJI XI 2015

Tabel 2.18 Kapasitas Beban Aksial

Axial Load Capacity Nominal Kuat Tekan

Nilai

 =   π F ..E

1

Fcr

228,481 MPa

0.9 5000 mm

K (Lihat AISC 306-10 Section C1 3a)

1162,516 MPa

 (0,658 )   < 4,71  0,877   > 4,71   .  10−       ≤1   − _1 .  10  0,85    _2 .  10−  min ,  _ ,  , _   ≤1 .

24531962 N 22078766 N 0,262 OKE

Nominal Kuat Tarik

Nilai

0,90 0,75

.

26842500 N 91264,5 mm 2 91264,5 mm 2

.

51000750 N

)

24158250 N 0,323 OKE


67


2.6.2

KJI XI 2015

Analisis Balok WF 500.200.10.13 (Gelagar Memanjang)

Beam Length

L = 5000 mm

Gaya Rencana (dari analisis SAP 2000) Vu = 33,353 kN Mu = 100,897 kNm Pu = 782,203 kN Tabel 2.19 Spesifikasi Material Rangka Utama


Nilai


250 MPa


475 MPa


200000 MPa

      2      2



500 mm 200 mm 13 mm 10 mm 526 mm 487 mm 100 mm

68


KJI XI 2015

Tabel 2.20 Profil Batang WF 500.200.10.13

Section Properties

 2   ℎ  13 (2  ℎ)  121 ℎ  2121   ℎ     2    121 ℎ  2[121 ]      (). ( ) 14 (2)  12  14 (2)      

Nilai

10200 mm2 463933,333 mm 4

455759900 mm 4

17377166,67 mm 4 1732927,376 mm 3

173771,667 mm 3

1958800 mm 3

272500 mm 3

211,382 mm

41,275 mm



  2  ℎ


Nilai

0.9 7,692 52,6

69


 170√   3,76 

10,752

106,349

 < ^  <

(KOMPAK)

Klasifikasi Panjang Balok Sokong

L bmax = 0,17 . r y .



L b =

KJI XI 2015



Nilai

5613,429 mm 2500 mm

Batas Panjang Lpdan Lr

L p = 1,76 . r y.

 

L ps = 0,086 . r y.

2054,693 mm



2839,735 mm

L p = min (L p , L ps)

2054,690 mm

r ts =

50,069

 ..

c (for a doubly symmetric I-shape)

  . c  , .   .  1 1 6,76 0,7 .   .  ..c Lr = 1,95 . r ts .

.

1

.

5877,077 mm

Yielding Mp

M p = Fy . Zx . 10-6 Catatan : Cek LTB

Nilai

489,7 kNm

Lateral Torsional Buckling (LTB)

Cb (Conservative for all cases)


Nilai

1

70


KJI XI 2015

Mn

LTB = Mp if Lb ≤ Lp

C b . [M p . 106 – (M p . 106 – 0,7 . F y . Sx) .

− −

(

)] . 106if L p< L b ≤ Lr 530,106 kNm

Lihat AISC 360-10 Penampang F2.2 sebaliknya Mn

LTB

Nominal Kuat Lentur Mn

Nilai

Mn = min(M p , MnLTB)

Mu  Mn MuMn <1 bMn

=

b .

489,7 kNm 440,73 kNm

Mn

0,229

OKE

Catatan = “ Lateral-Torsional Buckllng ( LTB ) tidak berlaku jika L b ≤ L p “Cek Lateral Torsional Buckling LTB” if L p< L b ≤ Lr ”See AISC 360-10 Section F2.2” Tabel 2.22 Kapasitas Beban Aksial

Kapasitas Beban Aksial Nominal Kuat Tekan

  π F ..E

Nilai

0.9


1 134,378 MPa

 (0,658 )   < 4,71  0,877   > 4,71 


71


Fcr

KJI XI 2015

114,753 MPa

 .  10− Pn   Pn PnPn <1 .

1170,478 kN 1053,43 kN 0,096

OKE

Tabel 2.23 Balok Kombinasi dan Beban Aksial

Balok Kombinasi dan Beban Aksial

Nilai

Pr = Pu kN

782.203 kN

Pc =

1053,43 kN



Pn kN

Mrx = Mu kNm

100.897 kNm

Mry = 0

0

Mcx =



kNm

Mcy = 0

Ratio = Ratio =

440,73 kNm

Mn kNm kNm

0

c   c  c  .c  c  c  .

(

)

c c

jika ≥ 0,2

jika < 0,2

Ratio ≤ 1,0 Ratio = 0,6

Tabel 2.24 Kapasitas Balok Geser



Kapasitas Balok Geser

Cv = 1,00

Nilai

0,9 Klasifikasi Penampang untuk Tekuk Lokal

if λ w < 2,24 .

 

“Lihat AISC 360-10 Penampang G2.1”

1

sebaliknya

Nominal Kuat Geser Vn

Aw = h . tw


5260 mm 2

72


V p = 0,6. Fy. Aw. Cv. 10-3

Vu  VnVu Vn <1 Vn =

2.6.3

v .

KJI XI 2015

789000 N 710,1 kN

V p

0,047 OKE

Analisis Balok WF 900.500.16.38 (Gelagar Melintang)

Beam Length

L = 9000 mm

Gaya Rencana (Dari analisis komputer) Vu = 182,677 kN Mu = 424,177 kNm Pu = 164,151 kN Tabel 2.25 Spesifikasi Material Rangka Utama


Nilai


250 MPa


475 MPa


200000 MPa

      2      2



900 mm 500 mm 38 mm 16 mm 976 mm 862 mm 250 mm

73


KJI XI 2015

Tabel 2.26 Profil Batang WF 500.200.10.13

Section Properties

 2   ℎ  13 (2  ℎ)  121 ℎ  2121   ℎ     2    121 ℎ  2[121 ]      (). ( ) 14 (2)  12  14 (2)      

Nilai

52400 mm 2 19571349,33 mm 4

9228500667 mm 4

791999808 mm 4 18910862,02 mm 3

3167999,232 mm 3

21062000 mm 3

4807600 mm 3

419,662 mm

122,941 mm



  2  ℎ


Nilai

0.9 6,579 61

74


 170√   3,76 

10,752

106,349

 < ^  <

(KOMPAK)

Klasifikasi Panjang Balok Sokong

L bmax = 0,17 . r y .



L b =

KJI XI 2015



Nilai

16719,982 mm 4500 mm Batas Panjang Lpdan Lr

L p = 1,76 . r y.

 

L ps = 0,086 . r y.

6120,044 mm



8458,344 mm

L p = min (L p , L ps)

6120,044 mm

r ts =

137,282

 ..

c (for a doubly symmetric I-shape)

  . c  , .   .  1 1 6,76 0,7 .   .  ..c Lr = 1,95 . r ts .

.

1

.

16679,921 mm

Yielding Mp

M p = Fy . Zx . 10-6 Catatan : Cek LTB

Nilai

5265,5 kNm

Lateral Torsional Buckling (LTB)

Cb (Conservative for all cases)


Nilai

1

75


Mn

KJI XI 2015

Mp if Lb ≤ Lp

LTB =

C b . [M p . 106 – (M p . 106 – 0,7 . F y . Sx) .

− −

(

)] . 106if L p< L b ≤ Lr 5265,5 kNm

Lihat AISC 360-10 Penampang F2.2 sebaliknya Mn

LTB

Nominal Kuat Lentur Mn

Nilai

Mn = min(M p , MnLTB)

Mu  Mn MuMn <1 bMn

=

b .

5265,5 kNm 4272,929 kNm

Mn

0,0099

OKE

Catatan = “ Lateral-Torsional Buckllng ( LTB ) tidak berlaku jika L b ≤ L p “Cek Lateral Torsional Buckling LTB” if L p< L b ≤ Lr ”See AISC 360-10 Section F2.2” Tabel 2.28 Kapasitas Beban Aksial

Kapasitas Beban Aksial Nominal Kuat Tekan

  π F ..E

Nilai

0.9


1 367,958 MPa

 (0,658 )   < 4,71  0,877   > 4,71 


76


Fcr

KJI XI 2015

188,121 MPa

 .  10− Pn   Pn PnPn <1 .

9857,557 kN 8871,801 kN 0,0478

OKE

Tabel 2.29 Balok Kombinasi dan Beban Aksial

Balok Kombinasi dan Beban Aksial

Nilai

Pr = Pu kN

164,151 kN

Pc =

8871,801 kN



Pn kN

Mrx = Mu kNm

424,177 kNm

Mry = 0

0

Mcx =



kNm

Mcy = 0

Ratio = Ratio =

4272,929 kNm

Mn kNm kNm

0

c   c  c  .c c  c  .

(

c c

) jika ≥ 0,2 jika < 0,2

Ratio ≤ 1,0 Ratio = 0,107

Tabel 2.30 Kapasitas Balok Geser



Kapasitas Balok Geser

Cv = 1,00

Nilai

0,9 Klasifikasi Penampang untuk Tekuk Lokal

if λ w < 2,24 .

 

“Lihat AISC 360-10 Penampang G2.1”

1

sebaliknya

Nominal Kuat Geser Vn

Aw = h . tw


15616 mm 2

77


V p = 0,6. Fy. Aw. Cv. 10-3

Vu  VnVu Vn <1 Vn =

2.6.4

v .

KJI XI 2015

2342,4 kN 2108,16 kN

V p

0,087 OKE

Analisis Batang L200.200.15 (Ikatan Angin)

Panjang Elemen

L = 6727 mm

Gaya Rencana (Dari Analisis Komputer) Pu = 123,835 kN Tabel 2.31 Spesifikasi Material L 130.130.15


Nilai


250 MPa


475 MPa


200000 MPa

,     ,    , 

Connection Configuration

14 mm 16 mm 10 mm

Tabel 2.32 Profil Batang L 130.130.15

Trial Section : L200.200.15

ℎ        t


Nilai

200 mm 200 mm 15 mm 618000 mm 2 617984 mm 2 23400000 mm 4 23400000 mm 4

78


KJI XI 2015

Tabel 2.33 Kapasitas Beban Aksial

Kapasitas Beban Aksial

  −  _1  .  10   − _2 mi .n  10 ,  ,      _  ,  _   ≤1

0,90 0,75

.

154500 kN 617984 mm 2

.


Nilai

293550 kN )

139050 kN 0,0011 OKE

79


KJI XI 2015

BAB III DESAIN JEMBATAN MODEL

3.1

Dasar Teori Model

3.1.1

Pembebanan

Diambil dari panduan KJI ke – XI Pasal 9 Materi dan Spesifikasi Teknis Model Jembatan Baja pada point (m) oengujian beban dilaksanakan dalam 2 tahap. Beban diaplikasikan pada rangka batang. Tahap 1, beban ditenmpatkan di ¼ bentang sedangkan tahap 2, beban ditempatkan di ½ bentang. Untuk masing-masing tahap, pembebanan dilakukan secara statik bertahap dengan beban uji maksimum sebesar 500 kg (= 10 x 50 kg). 3.1.2

Pengecekan Struktur

A. Pengecekan Batang Tekan 1. AISC LRFD 2010 Ø = 0,9 (LRFD) Cek bahaya tekuk lokal :

 ≤0,45×  

Tekuk batang gabungan double angle 2L 25.25.3

   ,     <4,71∙       ≥0,44  0,658 Maka :


80


KJI XI 2015

Jadi :

 0, 9∙∙  ∙    Rasio kuat tekan :

2. SNI 03-1729-2015 (Alternatif)

 <1

Kekuatan tekan nominal (P n) harus ditentukan berdsarkan keadaan batas dari tekuk lentur, dengan menggunakan ϕc = 0,90 (DFBK). Gunakan profil double angle2L 25.25.3 Cek kelangsingan :

 ≤ 200√  → 8,34<12,9

Penampang kompak! Struktur tanpa elemen langsing. Tekuk Lokal tidak menentukan. Tekuk Lentur

Tekan Nominal (Pn) ditentukan berdasarkan keadaan batas dari tekuk lentur, dengan perhitungan mengacu pada SNI 2015 Pasal E3.

  ∙  ≤4,71   0,658 ∙  >4,71   0,877  

Fcr ditentukan berdasarkan : (c) Bila (d) Bila

, maka , maka

dimana


81


KJI XI 2015

Tekuk Torsi dan Torsi-Lentur

Tekan Nominal (Pn) ditentukan berdasarkan keadaan batas dari tekuk torsi dan tekuk torsi-lentur, dengan perhitungan mengacu pada SNI

Pasal E4.

  ×

Fcr ditentukan berdasarkan :

 21  1  4∙(∙)∙  dimana :

 ∙ dari persamaan  atau    ∙̅ ̅        konstanta torsi, mm 2∑ 13 ∙    2  0 ,k arena t i t i k berat arah x si m et r i s        1 ̅  modulus elastis geser baja 77200 

Rasio kuat tekan menggunakan nilai P n terkecil dari perhitungan tekuk lentur atau tekuk torsi-lentur , dengan ketentuan :

B. Pengecekan Batang Tarik

 <1

SNI BAJA 03-1729-2015 Pasal D5 3. Batas Leleh


  × 82


KJI XI 2015

dimana : Ag = luas penampang bruto(mm2) Fy = tegangan leleh minimum yang disyaratkan (MPa) 4. Batas Keruntuhan

  ×

dimana :

Ae = luas penampang netto effective, mm2 = An . U An = luas penampang netto U = 0,6 (faktor shear lag) Fu = tegangan tarik minimum yang disyaratkan (MPa) Rasio kuat tarik dihitung berdasarkan nilai terendah dari batas leleh dan batas keruntuhan, dengan persamaan berikut :

∅ <1

dimana ϕ adalah faktor tahanan, yang besarnya adalah :

∅ 0, 9 0 ∅ 0,75 3.1.3

(DFBK) untuk kondisi leleh (DFBK) untuk kondisi keruntuhan

Sambungan

Sambungan sangat penting dalam memindahkan kekuatan antara komponenkomponen struktur dan untuk mempertahankan atau menjaga keseluruhan struktur di bawah beban-beban yang diberikan. Kekuatan suatu alat penyambung dapat didasarkan atas geser, tumpu, tarik atau kombinasi dari geser dan tarik. A. Pengecekan Kekuatan Baut 1. Kekuatan Tarik dan Geser Berdasarkan SNI 2015 Pasal J3.6

∅ ∅ ∙


83


KJI XI 2015

dimana : ϕ = 0,75 (DBFK) Ag = luas badan baut, mm 2 Fn = tegangan tarik nominal (F nt = 0,75 Fu), atau tegangan geser nominal (Fnv = 0,450 Fu), berdasarkan SNI 2015 tabel J3.2 2. Kekuatan Tumpu Berdasarkan SNI 2015 Pasal J3.10

dimana :

∅ ∅2, 4 ∙∙∙

ϕ= 0,75 (DBFK) d = diameter baut nominal, mm t = ketebalan dari material yang disambung, mm B. Perhitungan Jumlah Baut

Pu = gaya batang yang terjadi

 

Nst= diambil nilai terkecil dari ϕR n geser dan ϕR n tumpu C. Jarak Antar Baut Berdasarkan SNI 03-1729-2015 dijelaskan bahwa jarak antara pusat lubang baut tidak boleh kurang dari 2 2/3 kali diameter nominal baut (d b), dan jarak pusat lubang baut dengan tepi pelat tidak boleh kurang dari 1,25 d b. Dan jarak maksimum antara pusat lubang baut tidak boleh melebihi 15 kali ketebalan dari bagian yang disambung akibat perhitungan (t p) atau 200 mm, sedangkan jarak tepi maksimum harus tidak melebihi 12 t p, atau tidak boleh melebihi 150 mm.


84


KJI XI 2015

Gambar 3.1 Jarak antar baut

2,67 d b< S < 15 t p 1,25 d b< S1<12 t p D. Pengecekan Kekuatan Pelat Kopel Kekuatan tumpuan pada lubang baut, dengan deformasi di lubang baut pada beban layan bukan suatu perhitungan desain.

dimana :

∅ 1,5ℓ ≤∅2,4

ϕ = 0,75 (DBFK) d = diameter baut nominal, mm ℓc = jarak bersih antara tepi lubang dan tepi lubang yang berdekatan atau tepi pelat, mm t = ketebalan dari material yang disambung, mm (1) Tinjauan bagian pelat tengah ℓc = L jarak antar as baut – d (2) Tinjauan bagian pelat tepi ℓc = L jarak as baut ke tepi pelat – d/2 E. Kekuatan Izin Pelat Terhadap Bahaya Tumpu ϕ R n = nilai terkecil dari (1) dan (2)

∅ <1


85


3.2

Kriteria Perancangan

3.2.1

Spesifikasi Material

KJI XI 2015

a. Material yang digunakan adalah baja dengan mutu BJ 37, dengan sifatsifat mekanis sebagai berikut : 1. Berat per Unit Volume . Modulus Elastisitas 3. Modulus Geser . Poisson Ratio

γ = 7850 kg/m 3 E = 200000 MPa G = 76903 MPa υ = 0,3

5. Tegangan Leleh

f y = 240 MPa

6. Tegangan Ultimit

f u = 370 MPa

b. Sambungan Baut 1. Diameter baut . Diameter lubang

D b = 6 mm Dh = 8 mm

c. Pelat Buhul 1. Tebal pelat buhul 3.2.2

t p = 3 mm

Alat Sambung

Sambungan yang digunakan dalam Jembatan model ini menggunakan sambungan baut sesuai ketentuan yang sudah ditentukan oleh panitia. Adapun keuntungan dalam menggunakan sambungan baut antara lain : a. Lebih mudah dalam pemasangan/penyetelan konstruksi di la pangan b. Konstruksi sambungan dapat dibongkar-pasang c. Mudah didapat di pasaran, baut ukuran kecil 3.2.3

Beban Uji

Beban untuk desain model jembatan adalah beban yang digunakan untuk pengujian yaitu berupa beban statis yang diletakan di ¼ bentang dan ½ bentang masing-masing sebesar 500 kg. Sedangkan beban akibat berat sendiri struktur yang secara otomatis dihitung program SAP 2000 dikalikan faktor skala 1,2untuk


86


KJI XI 2015

memperhitungkan berat elemen struktur lain yang tidak masuk dalam analisis, diantaranya pelat buhul dan baut. 3.2.4

Metodologi Perancangan Jembatan Model

Langkah awal yang dilakukan saat perencanaan yaitu tahap desain. Pada tahap desain dimulai dengan pegumpulan data-data perencanaan seperti jenis baja, profil baja yang dipakai, kemudian mencari data baja tersebut, yaitu : a. Kelas kuat baja b. Modulus elastisitas c. Berat jenis Data-data tersebut diambil dari Standar Nasional Indonesia SNI 03-17292015. Setelah memperoleh data-data tersebut, langkah selanjutnya yang diambil yaitu

menentukan pembebanan yang terjadi pada struktur model bangunan tersebut, untuk pembebanan, diambil sebuah patokan beban yang telah direncanakan yang mempu ditahan oleh konstruksi jembatan ini. Tahap berikutnya merancang model struktur yang dikehendaki, beberapa pertimbangan saat mengambil model konstruksi yang dipakai yaitu desain yang memiliki gaya yang terjadi pada batang yang memiliki kemampuan paling rendah, selain itu memenuhi persyaratan saat uji kekuatan, kenyamanan serta sedikit unsur estetika. Bentuk kenyamanan yang harus dirasakan pada bangunan itu diwujudkan dalam bentuk deformasi yang masih berada dalam batas-batas yang ditetapkan dalam peraturan. Untuk

mengetahui

aman

atau

tidaknya

pada

saat

perencanaan

kamimenghitung gaya batang izin yang mampu dipikul oleh batang tersebut dengan menghitung rasio masing-masing batang.

 <1 rasio kuat tekan dan tarik

Kemudian struktur tadi dianalisa dan dicek strukturnya aman atau tidak. Jika tidak aman maka harus dilakukan desain ulang. Struktur baru selesai jika saat perhitungan strukturnya aman.


87


KJI XI 2015

Gambar 3.2 Diagram flowchart perencanaan jembatan model

3.3

Sistem Struktur

Jembatanrangkabajamerupakansistemstruktur

yang

khasdimanasistemstrukturinidianggaphanyaterjadigayaaksial padabatangnya)

anggapaninimemberikanasumsi

merupakantitiktangkapbebantidakterjadigayamomen,

di

tarik

titiksimpul

yang

gayageserataupun

torsi.

Padakenyataannyastrukturrangka adapadasambungannyamenyerupaistrukturkaku

(gayatekanatau

yang yang

bisadianggapsebagaijepit,

sehinggabisamenimbulkanmomen.Padastrukturjembatanini, bentukrangkautamayaknipersegidimanabatangatasdanbatangbawahsejajardanrangkad alammengambildarisistemK-Truss. Pada rangka batang dengan batang tepi sejajar, momen eksternal ditahan terutama oleh batang diagonal karena batang-batang tepi berarah horisontal dan tidak mempunyai kontribusi dalam menahan gaya arah vertikal. Gaya-gaya pada diagonal umumnya mengikuti variasi gaya geser dan pada akhirnya menentukan desain batang. Desain K-Truss merupakan varian dari desain Truss Parker yang mana jembatan ini pengembangan dari sistem Truss Pratt. Ide dari K-Truss adalah untuk


88


KJI XI 2015

memecah bagian batang vertikal menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Hal ini karena pada bagian batang vertikal dikompresi. Sehingga pada batang vertikal memungkinkan untuk mengalami gaya tarik dan tekan. Semakin pendek batang vertikal, semakin besar dapat menahan tekuk dari kompresi. 3.4

Modelisasi Struktur

3.4.1

Spesifikasi Jembatan

a. Tipe Jembatan

: Rangka Baja

b. Tipe Lantai Kendaraan

: Trough Type Truss

c. Panjang Bentang

: 6,00 meter

d. Lebar Jembatan

: 0,90 meter

e. Lebar Perkerasan

: 0,80 meter

f. Lebar Trotoar

: 0,05 meter

g. Tinggi Jembatan

: 0,50 meter

h. Jumlah Segmen

: 6 (enam)

i.

: Baut

Tipe Sambungan

Dalam modelisasi jembatan model mengacu terhadap jembatan sebenarnya, model jembatan yang ditunjukkan oleh Gambar 2.71 dampai Gambar 2.24 pada modelisasi jembatan sebenarnya merupakan model hasil estimasi, dimana analisis terhadap beberapa konfigurasi batang diagonal pada model rangka batang telah dilakukan. Tujuan estimasi terhadap konfigurasi rangka batang tersebut adalah untuk mendapatkan struktur yang optimal dan efisien. Pada batang tekan diberikan sokongan lateral dari batang diagonal sehingga panjang tekuk menjadi lebih pendek. Maka model yang digunakan untuk Jembatan Model adalah reperesentatif dari Jembatan sebenarnya dengan skala 1 : 10.


89


3.4.2

KJI XI 2015

Gambar Rangka Jembatan

Gambar 3.3 Tampak 3 dimensi

Gambar 3.4 Tampakmemanjang

Gambar 3.5 Tampakbawah

3.5

Analisa Struktur

Rangka batang ini dibagi dari bagian-bagian yaitu diantaranya batang atas, batang bawah, batang diagonal, batang vertikalsertabatangmelintang dan ikatan angin yang dianalisis. Memasukan konfigurasi penampang awal profil siku tunggal, siku ganda, dan hollow. Profil siku dan hollow yang digunakan adalah profil siku yang terdapat di pasaran yaitu single angle L 25.25.3 double angle 2L 25.25.3 dan hollow H40.20.3.


90


KJI XI 2015

Gambar 3.6 Penampang model jembatan

Gambar 3.7 Penampang ikatan angin dan batang melintang

Pada tahap awal, analisis struktur dandesain dengan menggunakan SAP 2000 dimana model struktur hasil dari modelisasi pada sub bab sebelumnya desain 2D dijadikan 3D adalah seperti yang ditunjukan pada Gambar 3.3. Penampang yang diberikan pada Gambar 3.6 dampai Gambar 3.7 merupakan hasil desain dari SAP 2000 dengan menggunakan peraturan AISC LRFD 1999. Analisis dilakukan pada struktur model jembatan terhadap beban luar yang bekerja, pada pengujian beban yang bekerja adalah 500 kg diberikan terhadap gelagar di ½ L dan ¼ L jembatan yang disebar dan disalurkan ke rangka batang, dengan demikian dalam menganalisa dengan menggunakan SAP 2000 beban dimasukan ke joint dengan membagi kiri kanan rangka yang diberikan beban 250 kg itu diinputkan di ½ L dan ¼ L.

Gambar 3.8 Beban P di ½ L

Gambar 3.9 Beban P di ¼ L

Maka didapatkan hasil analisa SAP 2000 berupa diagram gaya aksial model jembatan ditampilkan sebagai berikut :


91


KJI XI 2015

Gambar 3.10 Gaya aksial beban P di ½ L

Gambar 3.11 Gaya aksial beban P di ¼ L

Hasil analisis dengan SAP 2000 gaya aksial pada masing-masing bagian model jembatan dapat dilihat pada Tabel 3.1 berikut : Tabel 3.1 Hasil analisis model jembatan

Gaya Aksial Batang Terbesar (N)

Defleksi (mm)

Atas (a)

Bawah (b)

Diagonal (d)

Vertikal (v)

P di ½ L

P di ¼ L

-6128,71

6115,40

-1733,72

1271,17

-2,817

-1,945

Panjang Batang (mm)

500

500

707,1

500

Lendutan rencana untuk beban di ½ L dan ¼ L dari hasil analisa struktur yang dihasilkan oleh SAP 2000 dapat dilihat pada Tabel 3.2 berikut :


92


KJI XI 2015

Tabel 3.2 Lendutan rencana

Defleksi (mm)

Defleksi (mm)

½ L

¼L

50

-0,575

-0,422

100

-0,833

-0,601

150

-1,091

-0,779

200

-1,349

-0,958

250

-1,607

-1,137

300

-1,685

-1,316

350

-2,123

-1,495

400

-2,381

-1,674

450

-2,639

-1,852

500

-2,817

-1,945

Beban Uji (Kg)

3.6

Desain Komponen dan Sambungan

Pengecekan kekuatan batang yang dihasilkan oleh analisis SAP 2000 untuk penampang yang diinputkan dapat dilihat pada Gambar 3.12.

Gambar 3.12 Rasio kekuatan gaya aksial model jembatan

Hasil desain SAP 2000 untuk penampang awal yang terpasang, semua penampang memiliki rasio kekuatan kurang dari satu atau semua penampang telah memenuhi persyaratan kekuatan. Dari segi kekakuan jembatan model memenuhi persyaratan, dimana seperti yang dapat dilihat pada Tabel 3.2 besarnya lendutan lebih kecil dari persyaratan lendutan maksimum yaitu 7 mm. Pengecekan terhadap preliminary design yang dilakukan dengan SAP 2000 telah selesai, namun elemen

hasil preliminary desain ini harus dicek kembali secara manual agar lebih akurat. Berdasarkan elemen struktur hasil analisis dan desain dengan SAP 2000 pada model jembatan, maka didapat berat struktur seperti yang dapat dilihat pada Tabel 3.3.


93


KJI XI 2015

Tabel 3.3 Berat struktur

Uraian

Berat (kg)

Berat struktur tanpa sambungan dan baut

121

Berat sambungan

8

Berat lantai kendaraan

5,7

Aksesoris

5

Berat struktur + lantai + aksesoris + sambungan

139,7

Maka didapat hasil perberitungan berat total jembatan (berat struktur + lantai + aksesoris) adalah 139,7 kg. Berat total model jembatan masih lebih kecil dari berat yang dipersyaratkan yaitu 210 kg. Pengecekan terhadap preliminary design dengan SAP 2000 dilakukan dengan perhitungan manual berdasarkan peraturan yang digunakan. Berikut ini adalah proses perhitungan yang dilakukan : 3.6.1

Spsifikasi Bahan

Baja mutu 37 (BJ37) 

Tegangan leleh

Fy = 240 MPa



Tegangan ultimit

Fu = 370 MPa



Modulus elastisitas

E = 200000 MPa

Sambungan baut 

Diameter baut

d b = 6 mm



Diameter lubang

d h = 8 mm(standard)

Pelat buhul 

Tabel pelat buhul

t p = 3 mm

Profil batang sesuai dengan preliminary design, yaitu siku L 25.25.3 memiliki properis sebagai berikut :


94


KJI XI 2015

Tabel 3.4 Profil Baja siku L 25.25.3

Ukuran dimensi Mm t R r1 B

25 3.6.2

3

3,5

2

e mm

A mm2

q kg/m

Ix=Iy mm4

Zx=Zy mm3

rx=ry mm

7,3

142

1,12

7900

450

7,5

Pengecekan Batang Tekan A. AISC LRFD 2010

Ø = 0,9 (LRFD) Cek bahaya tekuk lokal :

Gambar 3.13 Profil Baja

 ≤0,45∙   253 ≤0,45∙  200000 240 8.34≤12,99 … OK!

Penampang kompak ! Struktur tanpa elemen langsing. Tekuk Lokal tidak menentukan. Tekuk batang gabungan double angle 25.25.3


95


KJI XI 2015

Gambar 3.14 Profil Baja Gabungan

 2∙142 284  2(  ∙)    2(7900 142∙ 0 ) 15800    15800 284 7,46   2(  ∙)   2(7900 142∙7,31,5) 37792,96    37792,28496 11,53  Jarak pelat atau celah profil gabungan = 3 mm

r gx
 <4,71 ∙   1∙7,54006 <4,71 ∙  200000 240 67,02<135,96 Maka :


96


KJI XI 2015

    ≥0,44    67,∙200000  ≥0,4 4∙ 2 40 0 2  439,46≥105, 6   0,658  0,658,∙240  190,96   0, 9×54232, × 190,33 48809, 96∙284 54232, 3 3  09 Jadi :



Rasio kuat tekan :

6128, 7 1 48809,09 <1→0, 1 25<1…!

B. SNI 03-1729-2015 (Alternatif)

ϕc = 0,90 (DFBK). Tekuk Lentur

   7,46   439,46  ≤4,71  → 67,02<135,96    0,658 ∙  ,  0,658 ∙240  190,96  Maka :




97


KJI XI 2015

  ∙ 190,96∙284 54232,33     2 7, 3  32 5,8   0 ,    ℎ   ̅       9 6 ̅ 05, 8  1580037792, 284 ̅ 222,35  2∑ 13 ∙  213 ∙25∙313 ∙ 253 ∙3  846  77200∙222,84635 1034,26   ∙∙̅ 284∙  190,96      8    1 ̅ 1 05, 222,35 0,974  21  1  4∙(∙)∙  2 6 4∙ 1 90, 9 6∙ 1 034, 2 6∙ 0 , 9 74  190,92∙61034, 1 1  190,961034,26  0,974  189,85    ∙ 189,85∙284 53917,46   0,9 ∙53917,46 48525,71  Tekuk Torsi dan Torsi-Lentur

G = modulus elastis geser baja = 77200 MPa



Gunakan tekuk lentur , maka :


98


KJI XI 2015

Rasio kuat tekan :

6128, 7 1 48525,71 <1 → 0,125<1…! 3.6.3

Pengecekan Batang Tarik

1. Batas Leleh

  ∙ 284∙240 68160     ∙ 260∙0,  ∙ 2848∙3 260  6 156      ∙ 156∙370 57720  ∅ 0,75∙57720 43290  6115, 4 0 43290 <1→0, 1 4<1…!  6114,12   6 8    3      ∙∙ 28,27 

2. Batas Keruntuhan

Gunakan nilai kuat tarik dari batas keruntuhan, maka :

Rasio kuat tarik :

3.6.4

Desain Baut

Gaya maksimum pada baut Diameter baut

Diameter lubang baut Tebal pelat buhul Luas baut 3.6.5

Pengecekan Kekuatan Baut

Banyaknya lubang baut, m = 4 a. Perhitungan Kuat Geser

∅ 0, ∙∅ 450∙∙ 0, 4∙0, 450∙3770 213, 7 5     5∙213,75∙28,27 14120,03 

b. Perhitungan Kuat Tumpu


99


KJI XI 2015

∅∅ ∅2, 4 ∙   ∙ ∙  0, 7 5∙ 2 , 4 ∙ 6 ∙ 3 ∙ 3 70 ∅ 11988 

c. Perhitungan Jumlah Baut

Nst nilai terkecil dari ϕRn geser dan ϕRn tumpu, N st = 11988 N

4 0   6115, 11988 0,51≈2 ℎ 2,2,6677∙6<<15∙3 16,  <<15 02 <<45 

d. Jarak antar baut

Ambil 18 mm

e. Jarak baut dengan ujung pelat

1,1,2255∙6<< <12   <12∙3 7,5 < <36  Ambil 9 mm

3.6.6

Pengecekan Kekuatan Pelat Kopel

Gambar 3.15 Detail sambungan

Kekuatan tumpu disekitar lubang baut. Deformasi yang timbul pada lubang baut bukan merupakan suatu perhitungan desain. a. Tinjau bagian pelat tepi


100


KJI XI 2015

ℓ 9 62 6  ∅ 1, 1,55ℓ∙6∙3∙370≤2,  ≤2,4 4 ∙6∙3∙370  ∅ 9990<15984 ∴∅ 0.75∙8325 7492,5  ℓ 186 12   1, 1,55∙12∙3∙370≤2, ℓ ≤2,4 4 ∙6∙3∙370   19980>15984 ∴∅ 0,75∙19980 14985 

b. Tinjau bagian pelat tengah

c. Kekuatan izin pelat terhadap bahaya tumpu ϕ R n nilai terkecil dari ϕ R n1 dan ϕ R n2, ϕ R n = 7492,5 N

6115, 4 0 7492,5 <1→0, 8 1<1…! 3.7

Kesesuaian Perancangan Jembatan

Dalam pelaksanaan konstruksi jembatan model perakitan dilakukan dengan menggunakan alat bantu yang didesain tanpa pera ncah (kantilever). Sistem alat bantu yang terbagi atas 2 bagian dimana titik temu kedua bagian berada di tengah-tengah sungai pelaksanaanya jembatan dirancang di suatu bagian sampai berada di atas abutmen. Kemudian digantung dengan tali sling lalu diturunkan tepat di abutmen jembatan dengan sistem pelaksanaan alat bantu tersebut, merupakan sistem yang praktis dalam perakitan pelaksanaan konstruksi jembatan model karena estimasi waktu adalah 76 menit. Pada setiap segmen jembatan, jumlah baut yang didesain hasil dari perhitungan dan disesuaikan dengan perakitan sehingga pada saat pelaksanaan perakitan mengambil waktu yang cepat sehingga menjadi praktis.


101


KJI XI 2015

Penggunaan bahan yang menggunakan dimensi yang kecil, ukuran baut yang kecil adalah salah satu rancangan jembatan yang ramah lingkungan, dalam segi ramah lingkungan jembatan ini terbagi menjadi 3 aspek, yaitu : a. Penerangan Struktur jembatan ini didesain dengan menggunakan penerangan tenaga surya (solar cell). Dengan sistem penerangan ini, diharapkan dapat menghemat penggunaan tenaga listrik. b. Penghijauan Dalam struktur jembatan ini terdapat penghijauan seperti tanamantanaman yang terletak di pot, dengan fungsi tanaman yang dapat menyerap udara kotor yang dikeluarkan kendaraan, contohnya tanaman “lidah mertua”. c. Drainase Sistem saluran air pembuangan ini didesain langsung mengalir ke sungai yang berada di bawahnya. Dengan sistem ini akan mengurangi penggunaan plumbing yang perawatannya teritung lebih susah.


102


KJI XI 2015

BAB IV METODE PELAKSANAAN MODEL JEMBATAN

4.1

PersiapanKostruksi Model Jembatan

Persiapankonstruksi

jembatan

dimulai

dari

merakit

model

jembatan

persegmen, dimana model jembatan ini dibagi menjadi enam segmen dengan panjang tiap segmen adalah 1 (satu) meter. Pembagian segmen model jembatan bisa dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 PembagianSegmenJembatan

Adapun model jembatan setelah di gabungkan tiap segmen dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Rangka Jembatan


103


4.2

KJI XI 2015

PeralatandanPerlengkapan yang Digunakan

Peralatan yang digunakan dalam pelaksanaan konstruksi model jembatan adalah sebagai berikut :

Gambar 4.3 Abutment

Gambar 4.4 Tools Kit

Gambar 4.5 Beton Pemberat

Gambar 4.6 Alat Bantu Konstruksi

Gambar 4.7 RangkaAlat bantu 1

Gambar 4.8 RangkaAlat bantu 2

Untuk memenuhi Standar Operasional Pelaksanaan (SOP) serta Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K-3), maka setiap personil menggunakan perlengkapan sebagai berikut :


104


KJI XI 2015

Gambar 4.9 Perlengkapan Safety

4.3

MetodePelaksanaan

Dalamperencanaanmetodekonstruksijembatanrangkabaja, terdapatbeberapajenismetode

yang

yaitupemasangandengancaraperancah,

dapatdigunakan,

pemasangandengansistemkantilever,

pemasangandengancarapeluncuran, ataukombinasinya. Terdapatbanyakaspek yang dapatmempengaruhipemilihanmetodekonstruksisuatujembatan, karakteristiksungai

yang

akandilewati,

antara

tersedianyaalat

lain bantu,

danbanyaknyajumlahpekerja. Konstruksi model jembatan yang dipilihdalampelaksanaanperakitan model jembataniniadalahdengansistemkantilever.

Perakitandilakukandarisatusisi,

sehinggasebagianbesarpersonilditempatkanpadabagiansisitersebutyaitusebanyak

3

orang untukmerakitsetiapsegmenjembatan. Sedangkan 1 personilberadapadasisi yang lainnyauntukmengecekketepatanpenempatanperletakanpadaabutmen di sisitersebut, sertamempersiapkanlantaikendaraandanasesoris yang akandipasang setelah model jembatanselesaidirangkai. Pemilihanmetodeinidipengaruhiataspertimbangandariefisiensiwaktu

yang

digunakanuntukmenyelesaikannya.


105


Tahapandarirencanametodepelaksanaankonstruksi

KJI XI 2015

model

jembatanbesertaestimasiwaktunyaadalahsebagaiberikut : 1) Pemasangan/setting

alat

bantu

untukkonstruksi

model

jembatandenganmenggabungkankeduareldengancaramendorongalat bantu darikeduasisi yang berlawanan(3 Menit).

Gambar 4.10 Tahap 1 Metoda Pelaksanaan

2) Menempatkan segmen-1 model jembatan pada meja bantu dan tumpuan di tempatkan di kereta-1. Personil yang berada di sisi lain mempersiapkan pelat lantai dan asesoris model jembatan (1 menit).


3) Menempatkan segmen-2 padamejabantudanmenggabungkannyadengan segmen-1 (7menit).



106


KJI XI 2015

4) Menempatkan segmen-3 padamejabantudanmenggabungkannyadengan segmen-2 (7menit).

Gambar4.13 Tahap 4 MetodaPelaksanaan

5) Menggesersegmen

yang

telahterangkaidanmempersiapkan

danmenyambungkandengansegmensebelumya

yang

telah

segmen-4 dipasang

(7menit).


6) Mempersiapkan segmen-5 danmenyambungkandengansegmensebelumya yang

telahdipasang,

kemudiansedikit

demi

sedikit

model

jembatandigeser(7menit).


7) Memindahkan segmen-6 kelantaikerja, tumpuan segmen-6 diletakan di kereta-2 danmenyambungkan segmen-6 dengansegmensebelumya yang telahdipasang, kemudiansedikit demi sedikit model jembatandigeser (7menit).


107


KJI XI 2015


8) Menggeser

model

jembatan

yang

telahselesaiterangkaidenganmendorongjembatansampaipadaposisisejajard enganabutmen,

danpersonil

bersiapdanmengarahkan

model

yang

berada

jembatan

di

agar

bagiansisi

lain

tepatposisinyapada

abutmen (1 menit).


9) Talikatroldikaitkankekeduaujungjembatandanputartuaskatroluntukmenga ngkatjembatan. (4menit)


10) Tarik keduarelsampaikeposisiawalkemudianlepaskanbatangmelintangdankabelk eduaujungpadarel (5 menit).


108


KJI XI 2015

Gambar 4.19 Tahap 10 MetodaPelaksanaan

11) Turunkan jembatan sampai menempel pada abutmen secara perlahan dan posisikan tumpuan jembatan sejajar dengan abutmen abutmen (3 menit).


12) Pasang pelat lantai kendaraan segmen-1 pada jembatan (2 menit).


13) Kemudiandilanjutkandenganmemasangpelatlantaikendaraan segmen-2 (2 menit).



109


KJI XI 2015

14) Kemudiandilanjutkandenganmemasangpelatlantaikendaraan segmen-3 (2 menit).


15) Pemasanganpelatlantaikendaraanpada mengarahkanpadapersonil

yang

segmen-4

danpersonil

sedangmemasangpelat

lain agar

pelatterpasangdenganbenar (2 menit).


16) Pemasangan pelat lantai kendaraan pada segmen-5 (2 menit).


17) Pemasanganpelatlantaikendaraanterakhirdanpersonil beradadisebelahkananmemindahkanalatbantujembatan

yang yang

telahselesaidigunakan (7 menit).


110


KJI XI 2015


18) Pemasanganaksesoris-aksesorisjembatan (5menit).


19) Pemasanganselesaidandilakukanpemeriksaanakhiruntukmemastikanbahw ajembatanberadapadaperletakandanberdiridengankokoh (2 menit).



111


KJI XI 2015

Gambar 4.29 Tampak Samping

Gambar 4.30 Tampak Atas

Gambar 4.31 Tampak Melintang


112


KJI XI 2015

Gambar 4.32 Tampak 3 Dimensi

Dari tahapan rencana metoda pelaksanaan yang telah dijelaskan di atas, maka total waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan perakitan model jembatan adalah 76 menit.


113


KJI XI 2015

BAB V METODE PERAWATAN DAN PERBAIKAN JEMBATAN SEBENARNYA

5.1 Umum 5.1.1

Pendahuluan

Sarana

perhubungan

lalulintas

angkutan

darat

sangat

penting

bagi

pembangunan nasional sebagai perwujudan nyata terhadap pelayanan jasa distribusi yang meliputi jasa angkutan dan jasa perdagangan yang tidak bisa dipisahkan satu sama lain, oleh karena itu peran jaringan jalan dan jembatan merupakan hal yang utama untuk dijaga kemampuan daya layannya. Jembatan sebagai bagian dari jalan sangat penting dalam sistem jaringan transportasi darat untuk menunjang pembangunan nasional dimasa yang akan datang. Perkembangan teknologi angkutan dan penambahan beban yang tidak terkendali serta kurangnya pemeliharaan menyebabkan banyak jembatan rangka baja yang rusak atau bahkan runtuh sehingga menyebabkan terganggunya sitem lalulintas dan terganggunya hubungan perekonomian. Oleh karena itu, perencanaan, pembangunan dan rehabilitasi perlu diperhatikan sehingga dapat mencapai sasaran umur jembatan yang direncanakan. Maka sangat penting bila pemeriksaan jembatan menjadi bagian dari sistem manajemen jalan. Pemeriksanaan jembatan ini dimaksudkan agar jembatan berada dalam keadaan aman terhadap pemakai jalan dan untuk mengamankan nilai investasi jembatan tersebut yang meliputi data fisik dan kondisi struktur jembatan. data tersebut digunakan untuk merencanakan suatu program strategi penanganan yang tepat (pemeliharaan, reahabilitasi, perkuatan dan pengggantian jembatan) yang dilaksanakan dibawah Sistem Manajemen Jembatan atau Bridge Management System (BMS). Sistem Manajemen Jembatan atau Bridge Management System (BMS) adalah managemen jembatan mulai dari pemeriksaan, perencanaan teknis, pelaksanaan dan pemeliharaan. dengan sistem ini, kegiatan-kegiatan tersebut dapat diatur secara


114


KJI XI 2015

sistematik dengan melakukan pemeriksaan kondisi jembatan , menganalisis data dengan bantuan komputer dalam sistem informasi manajemen jembatan sehingga jembatan dapat dipantau dan diberikan penanganan yang tepat untuk meyakinkan bahwa jembatan berada dalam keadaan aman dan nyaman. Sistem ini berisi database jembatan, antara lain : 1. Pemeriksaan Jembatan untuk mengambil data jembatan 2. Skrining teknis dan evaluasi ekonimis jembatan Kemudian data tersebut di analisis di komputer menggunakan komputer dalam Sistem Manajemen Informasi Komputer (BMS-MIS). 5.2

Tujuan

Tujuan dari pemeliharaan jembatan adalah untuk meningkatkan kondisi jembatan agar jembatan berada dalam keadaan aman terhadap pemakai jalan dan mengamankan nilai investasi jembatan tersebut. Membuat sistem manajemen sebagai pedoman pelaksanaan pemeliharaan dan rehabilitasi jembatan yang seragam dan memberikan keyakinan bahwa semua jembatan perlu dipelihara dan diperbaiki sesuai dengan kondisi dan kebutuhan secara efektif. 5.3

Sistem Manajemen Informasi Komputer (IBMS)

Dengan adanya BMS setiap kegiatan dalam pemeliharaan jembatan dapat diatur secara sistematik dengan dilakukannya pemeriksaan jembatan secara periodik. Setiap data yang diperoleh dianalisis menggunakan komputer dalam Sistem Manajemen Informasi Komputer (IBMS). Adapun langkah-langkahyang dilakukan antara lain: a. Mengambil dan memasukan data pemeriksaan jembatan b. Mempersiapkan standar laporan jembatan c. Skrining dan perangkingan jembatan d. Mempersiapakan jenis program penanganan e. Mempersiapakan program jembatan tahunan dan lima tahunan f.

Analisa strategi penanganan secara satu per satu dalam menentukan jenis penanganan jembatan yang optimum untuk setiap jembatan


115


5.4

KJI XI 2015

Skrining dan Ranking Jembatan Secara Teknis

Untuk mengidentifikasi penanganan jembatan dari data yang tersedia di dalam database maka dilakukan suatu skrining. Skrining teknis adalah penyaringan dari database terhadap jembatan-jembatan yang memerlukan suatu penanganan karena kurangnya kapasitas lalulintas dan kurang baiknya kondisi jembatan . Jenis penanganan yang direkomendasikan merupakan suatu usulan dan harus diperiksa kembali. Secara umum skrining teknis menggunakan kriteria-kriteria berikut : Tabel 5.1 Jenis penanganan berdasarkankriteria jembatan

Parameter

Kondisi

Nilai

0-2

Pemerliharaan rutin/berkala

Rusak Berat

Rehabilitasi

Kritis atau Runtuh

Penggantian

0

Cukup Lebar

Pemeliharaan Rutin

5

Terlalu Sempit

Duplikasi, Pelebaran

0

Cukup Kuat

Pemeliharaan Rutin

5

Tidak Memenuhi Standar

Perkuatan atau Penggantian

4-5

Beban

Penanganan Indikatif

Baik s/d Rusak Ringan

3 Lalulintas

Kategori

Penggantian,

Dalam proses penyaringan masing-masing jembatan diskrining kedalam salah satu kategori-kategori berikut: 1. Pemeliharaan rutin – termasuk perbaikan kecil 2. Rehabilitasi – termasuk perkuatan dan Pelebaran 3. Penggantian – termasuk penggandaan Setelah selesai dilakukan skrining, data selanjutnya diproses kembali untuk

membuat

rangking

secara

ekonomi

sesuai

dengan

jenis

penangannannya 5.5

Evaluasi Ekonomi

5.5.1

Umum

Evaluasi ekonomi menghitung : 1. Efektifitas biaya darai penanganan ynag disarankan dalam skrining teknis


116


KJI XI 2015

2. Membuat indeks rangking untuk setiap jembatan sehingga dapat diurutkan sesuai urutan prioritas Net Present Value (NPV) dan Internal Rate of Return (IRR) digunakan

sebagai prioritas penanganan jembatan menurut nilai ekonomisnya. Jembatan ang telah dievaluasi secara ekonimis, dengan otomatis diurut berdasarkan NPV masingmasing untuk program penggantian dan IRR untuk program rehabillitasi. Jembatan yang memiliki nilai keuntungan ekonomi yang tinggi mempunyai prioritas ynag leih tinggi darpada jembatan-jembatan dengan nilai keuntungan ekonomi rendah. Kriteria program yang dapat direkomendasikan adalah : NPV positip dan IRR ≥ 15% 5.5.2

(1)

Parameter Ekonomi

1. Present Value (PV) = nilai sekarang, adalah nilai saat ini untuk statu niali dimas yang akan datang berdasarkan statu tingkat potongan tertentu. (PV) = dengan :

 +

(2)

FV = Nilai pada tahun ke n n

= Jumlah tahun dihitung

r

= Tingkat potongan per tahun

2. Discount rate (DR) = tingkat potongan, adalah biaya peluang ekonomi dari suatu modal, yang tingkat pengembalian terbaik yanga dapat dihasilkan bila kita menggunakan dana dengan suatu cara / alternatif tertentu. Penggunaan alternatif ini merupakan suatu peluang yang hilang, karena dana untuk suatu jembatan yang dianalisa. Oleh karena itu, agar pekerjaan jembatan layak secara ekonomi, tingkat pengembalian yang dihasilkan tidak boleh lebih kecil dari tingkat pengembalian yang dihasilkan oleh alternatif tersebut. 3. Net Present Value (NPV), adalah Present Value atau keuntungan dikurangi Presnt value total biaya penanganan. NPV = PV (b) – PV (c) dengan :

(3)

PV (b) = Keuntungan niali sekarang


117


KJI XI 2015

PV (c) = Biaya nilai sekarang Apabila NPV positif, hal ini menunjukan bahwa keuntungan proyek lebih tinggi daripada biaya proyek dan proyek tersebut dapat direkomendasikan. 4. Internal rate of return (IRR), adalah tingkat potongan yang menghasilkan NPV sama dengan nol dalam suautu arus keluar masuk uang (cash flow). Hal ini berarti bahwa IRR merupakan suatu tingkat potongan dimana nilai sekarang penghematan biaya sama dengan nilai sekarang biaya penangannan. menurut BMS, suatu proyek disebut “Ekonomis” apabila IRR yang dihasilkan lebih besar atau sama dengan 15%. 5.6

Pemeriksaan Jembatan

5.6.1

Umum

Pemeriksaan

Jembatan

merupakan

salah

satu

bagian

dalam

sistem

manajemen pembangunan jembatan yang memiliki peran penting. Pemeriksaan ini merupakan hal pokok dalam hubungan antara keadaan jembatan yang ada dengan rencana pemeliharaan atau peningkatannya untuk masa mendatang. Tujuan pemeriksaan jembatan ini adalah untuk meyakinkan bahwa jembatan ini berfungsi sesuai perencanaannya dan perlunya suatu tindakan tertentu guna pemeliharaan dan perbaikan secara berkala. Jika diuraikan, pemeriksaan jembatan mempunyai beberapa tujuan yang spesifik yaitu : a. Memeriksa keamanan jembatan pada waktu jembatan masih berfungsi b. Mencegah terjadinya penutupan lalu lintas pada jembatan c. Mencatat kondisi jembatan pada saat tersebut d. Menyediakan data bagi personil perencanaan teknis, konstruksi dan pemeliharaan e. Memeriksa pengaruh dari beban kendaraan dan jumlah kendaraan f.

Memantau keadaan jembatan dalam jangka waktu yang lama

g. Menyediakan informasi mengenai dasar daripada pembebanan jembatan Pekerjaan pemeriksaan dilakukan dari sejak jembatan baru selesai dibangun sampai berkelanjutan selama rencana umur jembatan. Data yang dikumpulkan harus merupakan data yang akurat dan lengkap, artinya hasil yang diperoleh betul-betul


118


KJI XI 2015

dapat dipertanggungjawabkan. Pekerjaan pemeriksaan jembatan dilakukan dengan mengumpulkan data-data sebagai berikut : a. Detail secara administrasi seperti nama jembatan, nomor jembatan, dan tahun pembangunannya b. Dimensi jembatan seperti panjang total dan jumlah bentang c. Jenis konstruksi dan kondisi komponen-komponen utama setiap bentang jembatan dan elemen jembatan secara individual d. Data-data lainnya. Data dari hasil pemeriksaan jembatan digunakan untuk merencanakan pemeliharaan, rehabilitasi, perkuatan dan penggantian jembatan. Terdapat 3 (tiga) jenis pemeriksaan utama yang dilakukan dalam sistem manajemen jembatan, yaitu sebagai berikut : a. Pemeriksaan Inventarisasi b. Pemeriksaan Detail c. Pemeriksaan Khusus 5.6.2

Pemeriksaan Inventarisasi

Pemeriksaan inventarisasi adalah pengumpulan data dasar administrasi, geometri, material dan data-data tambahan lainnya pada setiap jembatan termasuk lokasi jembatan, panjang bentang dan jenis konstruksi untuk setiap bentang. Kondisi secara keseluruhan dikerjakan pada komponen-komponen utama bangunan atas dan bangunan bawah jembatan. Pemeriksaan inventarisasi dilakukan pada saat awal jembatan baru selesai dibangun untuk mendaftarkan setiap jembatan ke dalam database. Pemeriksaan inventarisasi juga dilakukan pada jembatan yang tertinggal pendataannya waktu database dibuat. Selanjutnya pada jembatan baru yang belum pernah dicatat harus

segera dilakukan pemeriksaan inventarisasi. Perlintasan Kereta Api, penyebrangan sungai, gorong-gorong dan lokasi dimana terdapat penyebrangan ferri juga diperiksa dan didata. Pemeriksaan inventarisasi dilakukan oleh pemeriksa dari instansi terkait yang sudah dilatih atau oleh seorang sarjana yang berpengalaman dalam bidang jembatan.


119


5.6.3

KJI XI 2015

Pemeriksaan Detail

Pemeriksaan detail dilakukan untuk mengetahui kondisi jembatan dan elemennya guna mempersiapkan strategi penanganan untuk setiap individual jembatan

dan

membuat

urutan

prioritas

jembatan

sesuai

dengan

jenis

penanganannya. Pemeriksaan detail dilakukan sedikitnya 5 (lima) tahun sekali atau dengan interval waktu yang lebih pendek tergantung pada kondisi jembatan. Pemeriksaan detail juga dilakukan setelah pelaksanaan pekerjaan rehabilitasi atau pekerjaan perbaikan besar jembatan, guna mencatat data yang baru dan setelah pelaksanaan konstruksi jembatan baru, untuk mendaftarkan ke dalam database dan mencatatnya dalam pemeriksaan detail. Pemeriksaan detail mendata semua kerusakan yang berarti pada elemen jembatan, dan ditandai dengan nilai kondisi untuk setiap elemen, kelompok elemen dan komponen utama jembatan. Nilai kondisi untuk jembatan secara keseluruhan didapat dari rata-rata nilai kondisi setiap elemen jembatan. Kerusakan yang harus didata untuk jembatan rangka baja yang akan sangat menentukan metode perkuatan, diantaranya adalah kerusakan pada : a. Beton -

Kerusakan pada beton termasuk plester yang terkelupas, berpori atau berongga menyerupai sarang lebah(honey comb).

-

Terdapat retak pada beton, jika arah retak diagonal maka hal tersebut menunjukkan adanya kegagalan akibat gaya geser. Jika vertikal, maka menunjukkan adanya momen yang berlebihan.

-

Korosi pada tulangan baja

-

Kotor, berlumut, pelapukan pada beton

-

Pecah atau hilangnya bahan

-

Lendutan

b. Baja -

Penurunan mutu cat atau galvanis

-

Karat atau korosi

-

Perubahan bentuk pada komponen


120


-

Retak

-

Pecah atau hilangnya bahan

-

Elemen yang tidak benar

-

Kabel jembatan yang aus

-

Sambungan yang longgar

KJI XI 2015

c. Perletakan -

Tidak cukupnya tempat untuk bergerak

-

Kedudukan perletakan yang tidak sempurna

-

Mortar dasar retak atau rontok

-

Perpindahan atau perubahan bentuk yang berlebihan

-

Landasan yang cacat (pecah sobek atau retak)

-

Bagian yang longgar

-

Kurangnya pelumasan pada sambungan logam

d. Pelat Lantai -

Pergerakan uang berlebihan pada sambungan lantai arah memanjang

-

Lendutan yang berlebihan

e. Sambungan

f.

-

Kerusakan sambungan lantai yang tidak sama tinggi

-

Kerusakan akibat terisinya sambungan

-

Bagian yang longgar

-

Bagian yang hilang

-

Retak pada aspal karena pergerakan pada sambungan

Drainase -

Pipa cucuran dan drainase lantai yang tersumbat

-

Elemen hilang atau tidak ada

g. Lapis Permukaan -

Permukaan yang licin

-

Permukaan yang kasar atau berlubang dan retak pada lapisan permukaan


121


-

Lapisan permukaan yang bergelombang

-

Lapisan permukaan yang berlebihan

KJI XI 2015

h. Trotoar

i.

-

Permukaan trotoar yang licin

-

Lubang atau retak atau kasar pada trotoar

-

Bagian yang hilang

Utilitas -

5.6.4

Tidak berfungsi

Pemeriksaan Khusus

Pemeriksaan khusus biasanya dilakukan pada waktu pemeriksaan detail, karena pemeriksa merasa kurangnya data, pengalaman atau keahlian untuk menentukan kondisi jembatan. Semua jenis pemeriksaan yang telah disebutkan sebelumnya dilakukan oleh seorang sarjana yang berpengalaman dalam bidang jembatan atau oleh staf teknik yang mempunyai keahlian dalam bidang jembatan. Kegiatan ini dilakukan untuk mendapatkan gambaran yang realistis mengenai kondisi struktur yang ada. 5.7

Pemeliharaan

Pemeliharaan jembatan tidak jauh berbeda dengan pemeliharaan jalan, perbedaan yang ada bahwa pada jembatan sering terjadi kerusakan-kerusakan di luar kemampuan masyarakat untuk memperbaikinya, hal tersebut dikarenakan : a. Banyaknya bagian jembatan yang harus memiliki daya tahan struktural (kekokohan dan keawetan) yang cukup tinggi, dan bagian ini tidak dapat diperbaiki dengan metode yang sederhana saja. b. Banyak bagian jembatan yang dibuat dari bahan yang tidak mudah perbaikannya, maka memerlukan suatu kemampuan khusus dan mungkin juga peralatan khusus. c. Perbaikan jembatan tidak cukup hanya penyumbangan tenaga kerja s aja, akan tetapi sering memerlukan pembelian bahan yang sulit terjangkau oleh kemampuan ekonomi masyarakat.


122


KJI XI 2015

Berdasarkan hal tersebut, pekerjaan pemeliharaan jembatan mencakup 3 jenis pekerjaan, yaitu pemeliharaan rutin, pemelihar aan berkala, rehabilitasi dan perbaikan besar. Pekerjaan pemeliharaan ini biasanya dilakukan agar jembatan tetap berfungsi sampai menunggu adanya dana untuk perbaikan. Tingkat pelayanan jembatan yang mendapat pemeliharaan biasanya lebih rendah daripada jembatan asalnya dan hal ini dilaksanakan untuk sementara waktu saja, tergantung dari pelaksanaan perbaikan besar atau perencanaan untuk pergantian jembatan baru. Kegiatan ini mencakup pekerjaan menunjang jembatan dengan pilar sementara atau jenis penunjang lainnya, pembatasan lebar, pembatasan muatan dan lain-lain. Dalam beberapa hal, pekerjaan penunjangan jembatan memerlukan penyelidikan dan perencanaan sebelum dilaksanakan. Perbaikan darurat kadangkadang memerlukan pembatasan kecepatan kendaraan agar jembatan tetap aman. Berikut penjelasan tentang jenis pekerjaan pemeliharaan jembatan. 5.8

Perbaikan Darurat dan Penanganan Sementara

Perbaikan darurat dilakukan ketika terjadi suatu hal yang tidak terduga sebagai tindakan cepat dan

tepat

terhadap kerusakan. Perbaikan darurat dapat

berupa perbaikan sandaran jembatan yang rusak atau pemasangan jembatan sementara diatas jembatan yang runtuh akibat banjir atau beban yang berlebihan. Tak dapat dihindari bahwa beberapa jembatan tidak akan berada tetap pada tingkat kemampuan yang direncanakan sehingga perlu dilakukan perbaikan sementara yang dibutuhkan untuk mempertahankan struktur agar tetap dapat dipakai walau kemampuannya telah menurun. Karena dana pemeliharaan jembatan seringkali terbatas jumlahnya sehingga biasanya diprioritaskan jembatan-jembatan untuk pemeliharaan

berkala,

rehabilitasi,

perbaikan

dan

penggantian. Penanganan

sementara tersebut dapat berupa pembuatan pengaku sementara balok, menopang balok pada saat pengerjaan struktur sementara, baik pada lokasi yang sama atau berdekatan dengan struktur yang sudah ada.


123


5.8.1

KJI XI 2015

Jenis-jenis Penanganan

Kerusakan jembatan yang di sebabkan oleh kecelakan memerlukan penanganan sementara untuk menjamin kekuatan struktur dan pemakai jalan. Penangganan darurat mencakup kegiatan-kegiatan antara lain : a. Perbaikan pada bagian awal guard rail ( pengaman ) b. Pembuatan bangunan penahan tanah untuk menahan timbunan c. Perbaikan bangunan pengamanan aliran sungai d. Pembuatan pembatasan sementara atau pengalihan lalu lintas ke jalan alternatif e. Pemasangan jembatan sementara f. Penggantian komponen Penanganan sementara mencakup kegiatan-kegiatan sebagai berikut : a. Membuat penyangga sementara dari bagian bawah gelagar b. Penambahan baut untuk memperkuat komponen c. Penambahan tiang pancang dari jumlah tiang pancang sebelumnya d. Memasang bangunan sementara diatas diatas bangunan yang sudah ada guna menyalurkan beban diatas bangunan 5.9

Tata Cara Pemeliharaan dan Rehabilitasi Kerusakan yang Berhubungan dengan Bahan

5.9.1

Penurunan Mutu Lapisan Pelindung terhadap Karat

Baja akan mudah berkarat apabila tidak dilindungi terhadap udara dan air, oleh sebab itu baja harus dilindungi terhadap karat dengan cara pengecetan atau galvanisasi. Lapisan pelindung atau galvanis ini

memiliki umur yang terbatas

tergantung beberapa faktor antara lain: a. Ketebalan cat atau galvanise b. Keberadaan baja terhadap udara laut atau bahan kimia lainnya c. Keberadaan baja terhadap air atau adanya uap air yang terjebak pada sambungan Daya tahan sistem lapisan pelindung atau galvanise pada baja anta ra lain :


124


KJI XI 2015

a. Permukaan yang dicat dengan cara hot-dipped dapat bertahan sekitar 15-20 tahun b. Permukaan yang dicat dipabrik dapat bertahan sekitar 10-15 tahun c. Permukaan yang dicat dilapangan dapat bertahan sekitar 10 tahun Pengecatan ulang untuk jembatan-jembatan rangka baja yang dipasang di Indonesia biasanya paling lama sekitar 7-10 tahun dan pengecatan yang paling antara 5-7 tahun. Siklus waktu tersebut mungkin harus di kurangi apabila jembatan berada pada daerah pantai. Bagian struktur baja yang sudah berkurang luas efektifnya, yang disebabkan adanya karat harus dipotong dan diganti dengan baja baru yang memiliki ukuran yang sama dan dilas serta diberi pengaku atau perkuatan dengan pemasangan plat sebagaimana diuraikan. Tabel 5.2 Nilai Kondisi Kerusakan dan Penanganan

Nilai Kondisi

Penanganan yang direkomendasikan

Kerusakan dengan nilai 1-2

Kerusakan yang ada terbatas dan tidak parah. Permukaan lapisan pelindung harus dibersihkan dan dilakukan pengecatan sebagai bagian dari pemeliharaan rutin. Pembersihan dapat dilakukan dengan cara mencuci dan hanya pada bagian yang berkarat saja dilakukan penyikatan dengan sikat kawat Pengecatan dapat dilakuk an dengan kuas. Cat yang dipakai merupakan suatu cat yang mempunyai dasar yang sederhana dancat akhir sebagai berikut : 

Cat dasar – Jenis Alkyd zinc chromate ketebalan 40 mikron (minimum)



Cat Akhir – Jenis Alkyd enamel ketebalan 50 mikron (minimum)

Dapat pula digunakan sistem cat yang lain untuk lingkungan yang tertentu pula. Kerusakan dengan nilai 3-4

Masalahnya bersifat umum dan karat yang terjadi sudah berpengaruh terhadap kekuatan baja. Pekerjaan tersebut kini bukan tanggung jawab pemeliharaan rutin jembatan lagi kecuali sandaran dan tiang sandarannya yang rusak. Sandaran yang rusak harus ditangai sebagaimana diuraikan pada pemeliharaan rutin


125


Kerusakan dengan nilai 4-5

A.

KJI XI 2015

Keadaan umu elemen-elemen harus diperiksa. Jika nilai kerusakan yag disebabkan oleh karat menjadi besar, maka seluruh bagian tersebut harus harus diganti daripada dipelihara. Jika nilai kerusakannya agak kurang maka bagian tersebut harus diperbaiki (jika diperlukan) dan penanganan lapisan pelindung permukaan seperti yang akan diuraikan

Metode Penyiapan Permukaan

Pertama-tama harus dilakukan pembersihan dengan cara mencuci dan menyikat dengan menggunakan salah satu dari yang diuraikan berikut ini : a. b. c. d. e.

Sikat kawat yang dapat berputar secara mekanis Alat penembak pneumatik runcing Pembersihan dengan teknik pemanasan api Pembersihan dengan sikat kombinasi dengan semprotan di lapangan Pembersihan dengan sikat kombinasi dengan semprotan di bengkel

Untuk semua cara pembersihan tersebut, harus diperhatikan kebutuhan nilai pembersihan dalam hal penyiapan permukaan dengan tidak menyebabkan kerusakan pada permukaan baja atau bagian lainnya. Dalam segala keadaan, harus dilakukan pengecatan dengan cat dasar segera setelah dilakukan persiapan permukaan dan pembersihan untuk mencegah terjadinya karat. Pengecatan permukaan harus dilakukan pada hari yang samadengan pekerjaan pembersihan permukaan. B.

Sistem Pengecatan

Ketebalan lapisan cat kering akhir minimum 150 mikron. Untuk lingkungan yang agresif, seperti pada lingkungan berair asin maka sistem pengecatan jenis lain yang harus dipakai. Disarankan agar lapisan dasar epoxy mempunyai ketebalan minimum 150 mikron pada permukaan baja yang sudah dibersihkan sebagaimana diuraikan diatas. Satu atau dua lapisan chlorinated rubber masing-masing dengan ketebalan minimum 100 mikron dan 125 mikron untuk pemakaian pada lingkungan berair asin. Sistem pengecatan harus sesuai dengan sistem pengecatan yang sudah ada. 5.9.2

Karat Pada Elemen Baja

Cara penanganannya adalah dengan bersihkan secara menyeluruh semua permukaan yang berkarat untuk menentukan luas penampang yang rusak/hilang dari komponen jembatan. Jika luas kerusakan kurang dari 15% maka bagian tersebut harus dibersihkan seluruhnya dan dicat. Jika luas kerusakan melebihi 15% maka


126


diperlukan pemeriksaan khusus pemeliharaan dengan cara :

untuk

menentukan

dengan

tepat

KJI XI 2015

strategi

a. Pembentukan Kembali Jika daerah cakupan kecil atau kurang dari 200 mm panjangnya, maka kerusakan dapat diperbaiki dengan mengembalikan baja pada bentuk semula dengan cara pengelasan dengan berpadanan dengan tipe baja aslinya. Semua bahan-bahan yang menderita kerusakan harus dibersihkan secara meneyeluruh sebelum dilakukan pengelasan. b. Perkuatan Bagian yang Lemah Perkuatan bagian yang lemah dapat dilaksanakan dengan menambah pelat baja atau menambah gelagar tambahan untuk dapat memikul beban. Adanya penambahan pelat atau gelagar harus pada tempat yang sesuai dan dapat memikul beban serta tidak melemahkan bagian yang aslinya, misalnya dengan membor lubang baut tambahan untuk sambungan. c. Penggantian Penggantian bagian yang rusak harus mengembalikan bagian tersebut pada kapasitas beban rencana semula. Perlu perencanaan khusus dan bahkan jembatan harus ditutup selama perbaikan untuk memastikan penunjang sementara benar-benar kuat untuk menahan jembatan pada saat bagian dipindahkan dan dipasang bagian yang baru. 5.9.3

Deformasi Pada Elemen Baja (Perubahan Bentuk) Perubahan bentuk atau deformasi ini menjadi sangat kritis masalahnya apabila elemen yang mengalami deformasi tersebut berada dalam kondisi tertekan atau mengalami momen. Deformasi yang terjadi disebabkan adanya gaya tarik tidak berbahaya.

Cara Penanganan : Tabel 5.3 Nilai Kondisi dan Penanganan Struktur

Nilai Kondisi Elemen Non struktural

Nilai kondisi > 2

Penanganan yang direkomendasikan

Perkuatan atau penggantian tergantung mana yang lebih ekonomis

Elemen Struktural

Nilai Kondisi 1

Dipantau saja

Nilai Kondisi 2 atau 3

Perbaikan, penunjangan, perkuatan, penggantian

Nilai kondisi 4 atau 5

Penggantian


127


KJI XI 2015

Bagian- bagian struktur baja yang rusak atau bengkok akibat adanya beban berlebihan harus diperbaiki dengan melakukan perkuatan sebagai berikut : a. Penambahan pelat pengaku dengan mengelas pada flens bagian bawah b. Mengganti bagian struktur baja tersebut dengan yang baru dengan kekuata yang lebih c. Menambah struktur baja lain d. Membuat perkuatan dengan kabel prategang pada bagian bawah jembatan Sebelum pekerjaan perbaikan dilakukan harus diadakan pemeriksaan khusus untuk menentukan jenis perkuatan yang akan dilaksanakan secara tepat atau diadakan suatu

sokongan sementara pada tempat yang tepat selama pekerjaan

perbaikan dilaksanakan. Baut dan paku keling yang berkarat atau pecah harus di ganti dengan baut yang baru dengan ukuran yang sama. Perkuatan ikatan dapat dilakukan dengan jalan mengadakan pengelasan pelat baja pada tempat yang tepat. Perkuatan pada pilar baja apat dilakukan dengan cara membuat pengaku melintang pilar. Jika turap baja berkarat maka harus dibersihkan dan dicat dengan sistem cat yang mengandung aspal. Apabila pilar baja rusak berat akibat karat pada permukaan air maka dapat diperbaiki dengan memasang sellimut beton bertulang. Selimut beton tersebut harus masuk kurang lebih 0,5 meter dibawah permukaan dasar sungai ampai kurang lebih 30 cm diatas muka air banjir terbesar. Perbaikan pada umumnya merupakan pekerjaan meluruskan komponen yang dapat dilakukan dengan menggunakan tekanan atau pemanasan dengan pemanas tertentu yang diijinkan atau kombinasi dari keduanya.

Apabila digunakan cara

penekanan harus di pastikan tidak terjadi kerusakan pada titik penekanan atau titik peralatan dimana diadakan proses penekanan. Apabila digunakan cara pemanasan maka harus diperiksa pengaruh pemanasan terhadap sifat-sifat baja tersebut.


128


KJI XI 2015

Gambar 5.1 Penanganan Deformasi pada Elemen Baja

Penunjang atau penopang akan mempengaruhi panjang bentang efektif dari elemen tersebut. Contoh penunjang antara lain : a. Menunjang gelagar yang melendut atau balok kepala melintang antara dua perletakan b. Menunjang ikatan angin ujung yang rusak pada rangka baja untuk menghentikan penurunan Perkuatan dilaksanakan untuk jenis pekerjaan perbaikan yang sementara maupun tetap apabila adanya suatu komponen yang mengalami lendutan. Jika lendutan yang terjadi pada komponen tersebut akibat adanya beban yang berlebihan, maka beban harus dihilangkan terlebih dahulu sebelum diadakan perkuatan. Apabila lendutan yang terjadi akibat rusaknya komponen karena tertabrak atau kecelakaan , maka sambungan harus sesuai dengan beban yang disalurkan melewati bagian yang rusak. Penggantian akan mengembalikan elemen tersebut pada kapasitas struktural semula. Bagi elemen-elemen yang kritis seperti gelagar atau komponen rangka baja yang utama maka aspek yang paling berbahaya adalah pada saat pemindahan komponen yang rusak dan pemasangan komponen yang baru. Tahap ini mungkin memerlukan suatu perencanaan khusus dan penutupan sebagian atau seluruh jembatan selama berlangsungnya pekerjaan. Jika keadaan mengharuskan jembatan terbuka untuk lalu lintas maka lebih baik untuk membuat perkuatan pada e lemen atau komponen yanga rusak misalnya dengan menempatkan gelagar baru disamping gelagar yang sudah ada dan membiarkan gelagar yang lama tetap pada tempatn ya.


129


5.9.4

KJI XI 2015

Retak Pada Elemen Baja

Beberapa cara penanganan terhadap baja yang retak antara lain : a. Menghilangkan gaya dengan membor suatu lubang pada bagian yang retak Metode ini hanya dipakai untuk keretakan yang kecil tetapi memerlukan pemantauan setelah dilakukan pengeboran (misalnya setiap enam bulan sekali). Setelah menemukan ujung yang retak maka setiap sisi bagian tersebut diperiksa untuk menemukan celah yang terpanjang. Lubangilah dengan tepat ujung yangretak, kemudian bor retakan dan ditutup dengan cat. Lubang bor disarankan berdiameter 20 mm. b. Memperbaiki dengan Cara Pengelasan Perbaikan jenis ini merupakan yang paling umum dilakukan pada keretakan baja. Keretakan tersebut dapat dibentuk dan ditangani sebagai las sambungan. Cara pengelasan dengan kawat las harussepadan dengan baja yanga ada. Ukuran dari las harus paling sedikit sama dengan bagian asli yang retak. c. Memperbaiki dengan Membuat Pelat Penutup Pelat penutup dibuat untuk memperkuat elemen yang rusak. Jika dilakukan pengelasan, maka pengelasan harus rata sehingga mudah dilakukan pengecatan dan pelat penutup dapat mentupi daerah yang bersangkutan. pelat pela t penutup biasnya dilekatkan dengan dengan cara pengelasan tau dengan baut. d. Memperkuat atau Mengganti Elemen baja yang tidak retak dapat diperbaiki dengan memperkecil beban yang dipikul. Hal ini dapat dilakukan dengan menaruh balok penunjang. Balok penunjang lain dapat diletakkan disaming elemen yang usak guna menampung semua atau sebagian beban yang ada. penggantian elemen yang rusak merupakan metode perbaikan yang paling tepat namun harus menghentikan lau lintas yang lewat di jembatan selama proses penggantian berlangsung.


130


5.9.5

KJI XI 2015

Rusak Atau Hilangnya Elemen Baja

Jika elemen baja pecah atau rusakmaka teknik perbaikan yang digunakan antara lain : a. Pengelasan, pemasangan baut atau paku keling pada bagian yang baru b. Perkusatan atau meringankan beban yang dipikul oleh bagian yang pecah atau rusak c. penggantian bagian yang rusak 5.9.6

Salah Penemapatan Komponen

Cara penanganan : Jika pemasagan elemen yang salah tersebut menimbulkan masalah maka batang harus diganti atau diperkuat. Hal ini sangat penting untuk jembatan rangka baja. Perlu suatu penyelidikan secara khusus untuk menetapkan seberapa luas perkuatan yang dimaksud. a. Perkuatan

Jika elemen baja yang slah diperkuat maka perlu diperhatikan denga baik teknik pengelasan, pemasangan baut dan paku keling. b. Pengelasan

Jika dipasang penambahan cover plat atau pengaku pada elemen maka permukaan yang akan disambung harus dibersihkan terlebih dahulu dan dicat. Pengelasan akan memberikan.Memberikan kekuatan dalam hal pemindahan gaya pada bagian tambahan. c. Pemasangan Baut atau Paku Keling

Lubang baut atau paku keling harus dibor sedemikian rupa dengan tepat dan baut harus pas dengan lubang tersebut sehingga tidak terjadi pergeseran sebelum bagian yang baru dapat memikul beban. Apabila dipakai baut, maka baut tersebutu harus merupakan baut dengan mutu tinggo dan harus dikencangkan dengan tepat.


131


KJI XI 2015

d. Penggantian

Pergantian pada elemen baja dibuat sesuai ketentuan/ batasan khusus untuk lalu lintas yang akan lewat di jembatan guna menunjang konstruksi yang ada. Selama bagian yang lama dilepas dan diganti dengan bagian yang baru. 5.10

Daerah Aliran Sungai, Pengamanan Scouring/ Gerusan dan Timbunan

5.10.1 Umum

Bagian ini menguraikan mengenai detail dari prosedur dan tata cara pemeliharaan rutin, pemeliharaan berkala dan rehabilitasi elemen. Sesuai dengan kerusakannya seperti diuraikan dalam Manual Pemeriksaan Jembatan. 5.10.2 Perbaikan Daerah Aliran Sungai, Bangunan Pengamanan Scouring, dan Daerah Timbunan A. Perbaikan dan Pengamanan Daerah Aliran Sungai Scouring/Pengikisan pada dasar dan tanggul/tebing sungai merupakan suatu

masalah yang serius karena dapat menyebabkan keruntuhan jembatan. Pengikisan/Scouring pada umumnya akan terjadi apabila kecepatan aliran sungai bertambah besar sehingga dapat mengakibatkan hanyutnya material yang berada pada dasar sungai. Scouring pada dasar sungai sering kali terjadi disekitar pilar atau kepala jembatan. Metoda pengamanan yang terbaik adalah memasang penahan yang sesuai.Penahan dapat terbuat dari batu yang besar, baja atau semacam pagar kayu (antara tiang-tiang kayu diisi batu) atau dengan membuat check dam ( botom controller ).

Material yang dipakai sebagai pengamanan dasar sungai harus merupakan material padat dan cukup berat sehingga tidak dapat bereser pada waktu banjir.Bangunan pengaman sungai dilaksanakan juga sebagai pengarah aliran sungai. Cara yang paling umum dilakukan untuk mengarahkan aliran sungai adalah : a. Bangunan pengaman (krib) yang melintang sungai untuk memperlambat atau membelokan arus aliran sungai. b. Bangunan pengaman (krib) memanjang.


132


KJI XI 2015

B. Pengendapan/Pendangkalan

Pengendapan atau pendangkalan sungai dapat mengakibatkan : 

Alur sungai menjadi sempit maka dapat mengakibatkan terjadinya afflux yang berlebihan



Arah aliran sungai dapat membahayakan tebing sungai, tanah timbunan atau struktur jembatan. Cara Penanganan :

-

Keruklah endapan yang terjadi guna mengembalikan sungai tersebut pada bentuk yang seharusnya.

-

Periksalah daerah terjadinya degradasi pada bagian hulu jembatan untuk menstabilkan. Hal ini memerlukan penyelidikan secara khusus dan mungkin melibatkan instansi lain.

-

Jika arah aliran sungai menyamping dalam timbunan, gunakan krib, bronjong, dinding penhan tanah, turap atau cara-cara pengamanan lainnya guna mengamankan daerah yang petanah timbunan atau pilar.

-

Buatlah pelantaian yang rendah pada dasar sungai yang berupa parit supaya sungai dapat menghilangkan endapan yang terjadi dengan arus aliran sungai yang ada. Hal ini dapat dipakai untuk sungai-sungai yang kecil.

C. Penumpukan Sampah dan Hambatan

Kerusakan ini mencakup masalah-masalah sebagai berikut : 

Penumpukan sampah yang terjadi akan menambah gaya horizontal pada struktur.



Penumpukan sampah pada alur sungai mengakibatkan terhalangnya arus aliran sungai.



Bagian-bagian bekas pembongkaran jembatan yang masih berada pada daerah alur sungai mengakibatkan terhalangnya dan tertahannya aliran sungai yang dapat menyebabkan terjadinya penggerusan pada daerah timbunan, tebing sungai atau pada pondasi jembatan. Cara Penanganan :

-

Semua sampah dan semua penghalang yang menyebabkan masalah harus dibuang dari daerah alur sungai.


133


-

KJI XI 2015

Pembersihan sampah, umumnya dilaksanakan oleh bagian pemeliharaan rutin. Harus diperhatikan bahwa tidak terjadi kerusakan akibat adanya batang

pohon yang besar pada jembatan. -

Dalam banyak hal pembersihan elemen bekas jembatan lama dicakup oleh pemeliharaan

rutin

dan

memerlukan

alat

besar

atau

crane

untuk

membersihkan elemen-elemen bekas jembatan. D. Scouring /Penggerusan Cara penanganan : Scouring dapat dikendalikan dengan menggunakan berbagai cara. Pemilihan

cara/metoda tertentu tergantung pada kondisi dan situasi yang ada. Beberapa cara penanggulangan diuraikan pada tabel berikut ini : Tabel 5.4 Cara penanganan pengamanan scouring

Tipe

Kondisi Penggunaan

Turap

Air sungai yang dalam dan/atau tanah lunak. Gunakan sebagai pengamanan pondasi bangunan bawah

Bronjong

Air sungai yang dangkal dan pondasi yang kuat

Dinding Beton

Air sungai yang dangkal dan pondasi yang kuat dimana aliran dapat dipindahkan selama pelaksanaan.

Krib

Dekat tebing untuk pengamanan tebing dan mengarahkan aliran sungai

Bottom Controller

Untuk terjadinya degradasi yang tidak terlalu dalam dan dibuat melintang penuh selebar sungai. Dapat dibuat dari beton, bronjong, pemagaran ganda dengan pengisian batu diantaranya, turap dan lain-lain

Pengamanan dasar sungai

Pembuatan perkerasan alur pembersih

Aliran sungai yang dangkal dimana aliran sungai dapat dipindahkan selama pelaksanaan. Biasaya hanya digunakan pada jembatan dengan bentang kecil.

Tetrahedrons

Jika terjadi lubang akibat scouring dan gunanya untuk erosi yang terjadi

Sumber : Dirjen Bina Marga


134


KJI XI 2015

E. Afflux yang Berlebihan

Masalah dapat berkembang apabila tidak cukupnya bukaan pada daerah alur sungai di jembatan (biasanya hal ini terjadi pada waktu diadakan penyelidikan dan perencanaan) atau adanya hambatan pada alur sungai tersebut. Perbedaan keinggian air d hulu dan di hilir sungai jembatan. Perbedaan ini disebut “afflux”. Apabila besarnya/tingginya afflux ini berlebihan, maka kecepatan aliran sungau dapat bertambah dan sering mengakibatkan scouring . Cara Penanganan :

Jika ketinggian afflux tersebut melebihi tinggi ruang bebas aliran sungai yang mengakibatkan timbulnya hambatan maka masalah ini harus ditangani sesuai dengan kerusakan “Penumpukan Sampah dan Hambatan”.Jika hambatan tersebut bukan disebabkan oleh adanya sampah yang menumpuk atau adanya afflux yang berlebihan, maka untuk mengatasi masalah tersebut harus diadakan penyelidikan secara khusus. Dengan tidak mengurangi adanya penyelidikan secara khusus, metoda yang cukup baik untuk menangani masalah afflux ini adalah menambahkan bentangan jembatan atau memperbaiki karakter aliran sungai dibawah jembatan. a. Sungai atau kanal dapat mengakibatkan kerusakan pada jembatan dalam berbagai bentuk. b. Dengan adanya pengkaratan pada baja dan/atau elemen beton yang berada didalam sungai. c. Benda-benda hanyuta dapat merusak atau menghancurkan pilar atau tiang pancang. d. Banjir mengakibatkan jembatan tidak dapat dilalui dan berbahaya

F. Timbunan dan Pondasi

Apabila pondasi mengalami kerusakan, cara perbaikan pada beton dapat digunakan. Apabila tanah timbunan memerlukan perbaikan maka harus dilakukan perbaikan timbunan dengan tanah pilihan, dipadatkan dengan vibrator roller yang sesuai kemudian bangunan pengaman dapat dibangun kembali. Beberapa metoda pengamanan yang dapat digunakan diantaranya : 

Pemasangan talud batu kosong



Pemasangan talud beton


135




Pemasangan dinding pada bronjong



Penanaman tanaman yang rapat pada lereng

KJI XI 2015

Bilamana dilakukan cara pengamanan permukaan maka perlu dibuat pengamanan dengan konstruksi yang lebih dalam daripada terjadinya scouring yang diharapkan. Pada umunya ujung talud selebar 800 mm dan paling sedikit digali 1 m yang kemudian diisi dengan batu.Agar tidak terjadi scouring kembali, maka dapat ditambahkan dengan lapisan geotextile yang dihamparkan dengan jarak tertentu.

Table 5.5 Garis besar teknik pengamanan tebing

Pengamanan tebing secara langsung

Strategi teknik

Contoh

Pengamanan fleksibel

Pengamanan kaku

-

Pasangan batu kosong

-

Tulang baja

-

Kawat anyaman

-

Tiang atau dinding

-

Bahan macam-macam

-

Penahan tanah beton

-

Bronjong

-

Bronjong yang diperkuat

-

Tanaman

Uraian

Material yang dipakai berguna sebagai pengaman tebing dan melindungi tebing serta mengamankan terhadap gerusan

Pengaman yang bersifat struktur sebagai pengamanan tebing longsornya tanah timbunan dan gerusan yang terjadi

Pengkajian sementara

-

Fleksibel berarti masih terjadi sedikit pergerakan dengan toleransi tidak terjadi longsoran

-

Talud bronjong beton merupakan pengamanan yang mahal. Biasanya hanya digunakan pada ruas yang pendek misalnya pada kepala jembatan.

-

Bronjong dapat dipakai untuk masalah pengikisan pada bagian atas tanah timbunan yang tidak dilindungi

-

Digunakan apabila terjadi penggerusan pada ujung struktur

-

Perlindungan yang fleksibel pada umunya merupakan suatu teknik yang mudah dilaksanakan dengan pembiayaan yang kecil serta bahan-bahannya mudah didapat

-

Setiap pergerakan mengarah pada suatu kegagalan, jadi harus direncanakan agar kuat menahan gaya dari segala arah


136


-

Penyebab kelongsoran

KJI XI 2015

Setiap bentuk pengamanan fleksibel harus didesain dengan hati-hati. Pengikisan pada bagian ujung atau bawah struktur merupakan hal yang umum 1) Pengikisan pada bagian ujung struktur 2) Tidak sesuainya ukuran pasangan batu kosong

Pengikisan/scouring pada bagian ujung/bawah struktur yang diikuti dengan kelongsoran struktur tersebut.

3) Tidak cukupnya drainase dinding 4) Pengikisan pada bronjong 5) Tidak seimbangnya aliran sungai Kesimpulan

Penggunaan yang luas apabila material tersedia

Cocok untuk pengamanan kepala jembatan. Penerapan yang terbatas apabila terletak jauh dari kepala jembatan. Biaya umumnya terbatas untuk tanah timbunan yang rendah.

Sumber : Dirjen Bina Marga

G. Material Bangunan Pengaman yang Hilang

Cara penanganan : a. Perbaiki setiap bagian yang rusak pada bangunan pengaman b. Periksa pada gerusan yang terjadi H. Tanah Timbunan yang Retak atau Menggembung

Kerusakan pada tanah timbunan mencakup tiga masalah utama yang pada dasarnya memerlukan penanganan yang sama, hal tersebut adalah : a. Keretakan ringan pada lapis permukaan Menutup keretakan mencegah terjadinya air biasanya menggunakan aspal b. Keretakan akibat konsolidasi Perbaikan dilaksanakan sebagaimana diuraikan pada penanganan keretakan. Jenis penanganan meliputi :


137


KJI XI 2015

1) Meratakan timbunan guna mengimbangi kelongsoran yang terjadi. 2) Menambahkan bentangan baru untuk menghindari kelongsoran. 3) Pemasangan tiang pancang atau cerucuk di sepanjang ujung daerah longsoran atau tanah lunak (dipancang sampai bawah batas bidang tergelincir). Jadi dengan operasi dan pemeliharaan diatas maka jembatan yang dibuat akan kuat dan bertahan lama (awet).


138


KJI XI 2015

BAB VI RENCANA ANGGRAN BIAYA PEMBUATAN JEMBATAN

Rencana anggaran biaya (rab) model jembatan yang diperhitungkan tebagi kedalam beberapa bagian antara lain yaitu bahan jembatan, aksesoris, alat bantu kontruksi, peralatan logistik dan biaya finishing. besaran biaya dan persentase terhadap biaya total dari jembatan dapat dilihat pada rincian berikut : Tabel 6.1 Rincian Biaya Pembuatan Jembatan No. I.

Uraian

Volume

Satuan

Harga Satuan (Rp)

Total Harga (Rp)

Bahan Jembatan

1.

Baja Profil Siku 25.25.3

13,00

btg

80.000,00

1.040.000,00

2.

Baja Profil Siku 23.23.2,3

3,00

btg

45.000,00

135.000,00

3.

Baja Profil Hollow 20.40.2

3,00

btg

115.000,00

345.000,00

4.

Pelat (t = 3mm)

1,50

m2

160.000,00

240.000,00

5.

Baud (6 mm)

780,00

bh

700,00

546.000,00

6.

Multiplek 12 mm (120 x 240)

3,00

lbr

190.000,00

570.000,00

35%

2.876.000,00

Sub Total II.

Aksesoris

1.

Lampu Jalan

12,00

bh

20.000,00

240.000,00

2.

Hiasan Bunga

6,00

bh

5.000,00

30.000,00

3.

Mobil, motor, sepeda, beca, orang berjalan

1,00

ls

500.000,00

500.000,00

4.

Spanduk UNJANI

2,00

bh

150.000,00

300.000,00

5.

Power Suplly untuk lampu jalan

1,00

bh

100.000,00

100.000,00

14%

1.170.000,00

Sub Total III.

Alat Bantu Konstruksi

1.

Baja Profil Hollow 60.20.1,2

4,00

btg

63.000,00

252.000,00

2.

Baja Profil Hollow 30.30.1,2

5,00

btg

47.000,00

235.000,00

3.

Baja Profil Hollow 20.20.1

9,00

btg

25.000,00

225.000,00

6.

Baja Profil Kanal 60.30.3

7,00

btg

78.000,00

546.000,00

7.

Tali

23,00

m2

5.000,00

115.000,00

8.

Beton Pemberat

1,00

ls

500.000,00

500.000,00

9.

Abutment Jembatan

2,00

bh

150.000,00

300.000,00


139


KJI XI 2015

10.

Katrol

8,00

bh

25.000,00

200.000,00

11.

Tuas

2,00

bh

125.000,00

250.000,00

12.

Roda

12,00

bh

15.000,00

180.000,00

34%

2.803.000,00

Sub Total IV.

Logistik

1.

Gergaji Besi

10,00

bh

22.500,00

225.000,00

2.

Gerinda

2,00

bh

30.000,00

60.000,00

3.

Ampelas

20,00

lbr

2.500,00

50.000,00

4.

kawat Las

2,00

dus

90.000,00

180.000,00

6.

Stang Gergaji

2,00

bh

11.000,00

22.000,00

7%

537.000,00

Sub Total V

Finishing

1.

Ampelas

30,00

lbr

6.000,00

180.000,00

2.

Tiner

7,00

ltr

28.000,00

196.000,00

3.

Cat Anti Karat (Warna biru, Kuning, Hitam, Putih)

4,00

Galon

95000,00

380.000,00

9%

756.000,00

Sub Total Jumlah


8.142.000,00

140


KJI XI 2015

BAB VII PENUTUP

Setelah dilakukan desain dan analisis terhadap jembatan sebenarnya dan jembatan model dengan menerapkan konsep-konsep dasar perencanaan jembatan yang mengacu kepada kriteria kekuatan, kekakuan dan stabilitas, serta kriteria yang berkaitan dengan estetika dan ramah lingkungan, maka hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa model jembatan yang direncanakan memungkinkan untuk diterapkan pada perencanaan sebenarnya. Untuk itu diharapkan dengan dibuatnya suatu model jembatan rangka baja yang kokoh, ringan dan ramah lingkungan yang akan dikompetisikan pada ajang KJI ke-XI ini dapat memberikan gambaran yang lebih jelas terhadap penerapan konsep desain serta dapat mempresentasikan perilaku jem batan yang sesungguhnya. Tidak hanya penerapan konsep desain yang mungkin digunakan, metode konstruksi merupakan salah satu faktor penting yang harus dipertimbangkan dalam perencanaan jembatan. Metode konstruksi yang dijelaskan pada BAB IV yang akan diterapkan

dalam

konstruksi

model

jembatan

direncanakan

dengan

mempertimbangkan kemungkinannya untuk dilakukan dalam konstruksi sebenarnya. Dengan demikian model jembatan serta metode konstruksi yang dirancang diharapkan dapat menjadialternatif perencanaan jembatan yang dapat dinilai relevan untuk dibangun di Indonesia.


141


KJI XI 2015

DAFTAR PUSTAKA

Direktorat Jenderal Bina Marga. 2015. SNI 03-1729-2015 Spesifikasi untuk gedung baja struktural.

American Institute of Steel Construction. 2010. ANSI/AISC 360-2010 Spesification for Structural Steel Buildings.

Direktorat Jenderal Bina Marga. 2005. RSNI T-02-2005 Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Jembatan.

Direktorat Jenderal Bina Marga. 1987. SKBI-1.3.28.1987 Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya.

Direktorat Jenderal Bina Marga. 2005. RSNI T-03-2005 Pedoman Perencanaan Struktur Baja Untuk Jembatan.

Direktorat Jenderal Bina Marga. 2009. No. 005/BM/2009 Pedoman Pemeriksaan Jembatan Rangka Baja.

Kementrian Pekerjaan Umum. 1993. Pedoman Pemeliharaan dan Rehabilitasi Jembatan.

Hariman, Ferry dkk. 2007. Evaluasi dan Program Pemeliharaan Jembatan dengan Metode BMS . Universitas Gajah Mada.

Dewobroto, Wiryanto. 2010. Ujian Akhir Semester. Universitas Pelita Harapan. Gunawan, Rudy. 1997. Tabel Profil Konstruksi Baja. Yogyakarta : Kanisius.


142

Proposal KJI Jembatan Baja 2015

Recommend Documents