S struktur-jembatan - Document Transcript 1. SEJARAH JEMBAT JEMBATAN 1.1 Pendahuluan Jembatan merupakan suatu sistem transportasi untuk 3 hal, yaitu : 1. Merupakan Merupak an pengontrol kapasitas dari sistem Dalam hal ini jembatan akan menjadi pengontrol volume dan berat lalu lintas yang dapat dilayani oleh sistem transportasi . 2. Mempunyai biaya tertinggi per mil dari system 3. Jika jembatan runtuh , sistem akan lumpuh Jembatan mempunyai fungsi keseimbangan dari system transportasi. 1.2 Perkembangan Tipe Jembatan Beberapa abad yang lampau sebelum manusia mengkategorikan 5 tipe jembatan : 1 . Balok (beam ) 2 . Kantilever (cantilever) 3. Pelengkung (arch) 4. Kabel g antung (suspension) 5. Rangka (truss) Empat tipe jembatan diilhami dari kehidupan sebelum Masehi. Contoh : simple beam bridge adalah pohon yang tumbang melintas di atas sungai. Yang Yang telah dicapai pada masa itu adalah pemakain prinsip-prinsip kantilever pada kedua pangkal jembatan . 1 2. Jembatan Jembatan gantung diilhami diilhami dari akar-akar akar-akar pohon yang bergantunga bergantungan n dan digunakan digunakan oleh hewan dan manusia untuk melewati satu pohon ke pohon lainnya. Pada jembatan-jembatan zaman kuno, jalan sering diletakan pada bagian atas kabel. Akan tetapi posisi tersebut tidak tepat, dan para ahli pembuat jembatan akhirnya menemukan suatu bahan dari rantai besi untuk menggantungkan jalan tersebut. 1.2.1 Periode zaman purba Tipe jembatan yang telah digunakan adalah jembatan balok sederhana untuk bentang pendek, jembatan gantung, jembatan kantilever. Tipe jembatan terbaru pada periode ini adalah jembatan tipe pelengkung (arch bridge) 1.2.2 Periode Romawi kuno Beberapa dari jembatan-jembatan terbesar dai bangsa Romawi merupakan aquaduct, yang dibangun bukan untuk lalu lintas manusia tetapi untuk saluran air. Tipe jembatan aquaduct ini adalah jembatan pelengkung (arch bridge). 1.2.3 Zaman Pertengahan Bentuk-bentuk arch bridge masih sering digunakan seperti pada jembatan Old London yang dibangun pada abad ke-12. Pada abad ke-12 di Perancis dibangun Jembatan Avignon dengan menggunakan prinsip streamlining yakni bentuk yang digunakan adalah lengkung kurva ellips dengan bagian puncaknya dibuat lebih tipis. 2 3. 1.2.4 Zaman Zaman Jembatan Besi dan dan Baja Jembatan Jembatan besi yang pertama kali kali dibangun adalah adalah jembatan Coalbrookdale yang melintasi Sungai Severn ,Inggris pada tahun 1776. Untuk Jembatan jalan rel , beberapa ahli pada saat itu menggunakam jembatan tubular (tubular bridge). Contohnya: Jembatan Britania yang melintasi slat Menai,Inggris dan Jembatan Victoria yang melintasi Sungai St.Lawrence di Montreal Kanada. 1.3 Era Jembatan Gantung Jembatan Gantung tertua dan terbesar pada abad a bad ke-18 adalah Jembatan Menai Straits di Inggris yang dibangun pada tahun 1825. Jembatan ini masih menggunaka menara batu dan kabel dari rantai besi untuk menggantung jalan raya. Penggunaan kabel baja (wire steel) menggantikan kabel besi pertama kali digunakan di dunia pada Jembatan Gantung Brooklyn, New York York (1867). Dengan berkembangnya gelagar box ( box girder) , penggunaan stiffening truss sebagai dek mulai berkurang seperti yang digunakan pada jembatan Humber dan Verrazano-Narrows. Verrazano-Narrows. 1.4 Era Jembatan Cable-Stayed Suatu penelitian antara jembatan gantung dan jembatan cablestayed menunjukkan bahwa jembatan cable stayed lebih menguntungkan dibandingkan dengan jembatan gantung . Kelebihan jembatan cable stayed rasio panjang bentang utama dari pylon lebih murah . Defleksi akibat pembebanan simetris dan asimetris 3 4. pada lebih dari separuh separuh bentang jembatan jembatan gantung mempunyai mempunyai defleksi defleksi yang lebih besar dari pada cable-stayed. Keuntungan yang menonjol dari jembatan cable-stayed yakni tidak diperlukannya pengangkeran kabel yang berat seperti jembatan gantung. Gaya-gaya angker pada ujung kabel biasanya diesimbangkan dengan berat dari pilar dan pondasi tanpa menambah biaya konstruksi lagi. Jembatan Cable-stayed Saint Nazaire yang melintas di atas Sungai Loire, Perancis adalah salah satu Jembatan Cable-stayed terpanjang di dunia. 1.5 Era Jembatan Beton
1.5.1 Jembatan Beton bertulang dan Prategang Pada dasarnya dari jembatan beton bertulang dan beton prategang dapat berupa : Penggunaan Jenis 1. Jembatan Slab Beton Bertulang Beton Prategang 2. J.Gelagar Dek B. Bertulang balok T B. Prategang stringer 3. J.Box Girder Beton Bertulang Beton Prategang 4. J.Bentang Menerus 5. J.Lengkung Open Spandrel Filled Spandrel 6. J. Rigid Flame 7. J. Cable-stayed 4 5. Definisi-definisi Jembatan : adalah suatu struktur yang menginginkan route transportasi melintasi sungai, danau kali, jalan raya, jalan kereta api, dan lain-lain. Route transportasi berupa jalan kereta api, jalan trem, pejalan kaki, rentetan kendaraan, dan lain-lain. Bangunan atas : berada pada bagian atas suatu jembatan, brfungsi menampung beban-beban yang ditimbulkan oleh lalu lintas orang, kendaraan dll kemudian menyalurkannya kepada bangunan bawah. Landasan : bagian ujung bawah dari suatu bangunan atas yang berfungsi menyalurkan gayagaya reaksi dari bangunan atas kepada bangunan bawah. Menurut fungsinya dibedakan landasan-sendi dan landasan gerak. Bangunan bawah : bangunan-bangunan yang umumnya terletak disebelah bawah bangunan atas. Fungsinya menerima/memikul beban-beban yang diberikan bangunan atas dan kemudian menyalurkan ke pondasi, yang selanjutnya disalurkan ke tanah. Oprit jembatan : oprit berupa timbunan tanah dibelakang abutment timbunan tanah ini harus dibuat sepadat mungkin, untuk menghindari terjadinya penurunan (settlement) hal ini tidak mengenakkan bagi pengendara. Apabila ada penurunan, terjadi kerusakan pada expansion joint yaitu bidang pertemuan antara bangunan atas dengan abutment. Untuk menghindar ini, pemadatan harus semaksimum mungkin dan diatasnya dipasang plat injak dibelakang abutment. 5 6. Bangunan pengaman jembatan : berfungsi sebagai pengamanan terhadap pengaruh sungai yang bersangkutan baik secara langsung maupun tak langsung. Kadang- kadang disamping jembatannya harus diamankan, sungainyapun harus diamankan, dimana biaya pengamanan sungai lebih mahal dari pengamanan jembatan. Abutment : abutment atau kepala jembatan adalah bagian bangunan pada ujung-ujung jembatan, selain sebagai pendukung bagi bangunan atas juga berfungsi sebagai pebahan tanah. Pilar jembatan : Pilar atau pier berfungsi sebagai pendukung bangunan atas. Bila pilar ada pada suatu bangunan jembatan letaknya diantara kedua abutment dan jumlahnya tergantung keprluan, seringkali pilar tidak diperlukan. Pondasi : berfungsi menerima beban-beban dari bangunan bawah dan menyalurkannya ke tanah . Secara umum pondasi dapat dibedakan sbb: 1. Pondasi langsung : digunakan bila lapisan tanah pondasi yang telah diperhitungkan mampu memikul beban-beban diatasnya, terletak pada lokasi yang dangkal dari tanah setempat. 2. Pondasi Dalam : digunakan apabila lapisan tanah keras yang mampu memikul beban letaknya cukup dalam. Sehingga beban-beban haris disalurkan melalui suatu konsruksi penerus yang juga disebut tiang pancang dan pondasi sumuran. ● Bagian bagian Jembatan Jembatan dapat dibagi atas 2 bangunan utama : 1. Bangunan atas 2. Bangunan bawah 6 7. Pada umumnya suatu bangunan jembatan terdiri dari enam bagian pokok sebagai berikut : 1. Bangunan atas 2. landasan 3. Bangunan bawah 4. Pondasi 5. Oprit 6. Bangunan pengaman jembatan Dari keenam bagian pokok jembatan,empat diantaranya selalu ada pada pada suatu jembatan,yaitu bangunan atas,bangunan bawah dan oprit. ● Klasifikasi jembatan : 1. Klasifikasi menurut kegunaannya : - Jembatan Jalan Raya - Jembatan Kereta api - Jembatan jalan Air Jembatan Jalan Pipa - Jembatan Militer - Jembatan Penyeberang an - Dll 2. Klasifikasi menurut jenis material : - Jembatan Kayu - Jembatan Baja - Jembatan Beton ( Beton bertulang dan beton pratekan ) 7 8. 3. Klasifikasi menurut letak lantai jembatan : - Jembatan lantai kendaraan di bawah - Jembatan lantai kendaraan di atas - Jembatan lantai kendaraan di tengah - Jembatan lantai kendaraan di atas dan di bawah ( double deck bridge ) 4. Klasifikasi menurut bentuk struktur secara umum : Jembatan gelagar - Jembatan Pelengkung - Jembatan Rangka (truss bridge ) - Jembatan Portal
(rigid frame bridge) - Jembatan Gantung (suspension bridge) - Jembatan Kabel (cable stayed bridge) ● Perlunya jembatan dibangun Adapun beberapa pertimbangan-pertimbangan yang menentukan diperlukannya menbangun jembatan antaranya sebagai berikut : 1 Umum jembatan yang lama yang telah terlalu tua sehingga dirasakan perlu diganti dengan jembatan yang baru. 2 Diperlukan jembatan yang sama sekali baru, sebab alat penyeberangan/perlintasan yang ada (misalnya : ponton) tidak dapat memenuhi kebutuhan yang ada. 3 Pada jalan-jalan yang sama sekali baru, diperlukan membangun jembatan yang baru. 8 9. 1.6. Lebar Jembatan : Sesuai dengan Peraturan Muatan Bina Marga No. 12/1970 (Bina Marga Loading Spec.) lebar jembatan ditentukan sebagai berikut: 1. Untuk 1 jalur lebar jembatan minimum : 2.75 m. maksimum : 3.75 m. Untuk 2 jalur lebar jembatan minimum : 5.50 m. maksimum : 7.50 m. 2. Lebar trotoir umumnya berkisar antara 1.00 m -:- 1.50 m 3. Lebar kerb : ± 0.50 m. 4. Lebar jalan untuk slow traffic : ± 2.50 m. 1.7 Kelas Jembatan : Jembatan yang di design dengan menggunakan Loading Bina Marga : sebesar 100% Kelas standard sebesar 70% Kelas sub standard sebesar 50% Kelas low standard Pembagian kelas jembatan sementara waktu ini ditetapkan sebagai berikut : Kelas Leb ar (m) % Loading A 1.00 + 7.00 + 1.00 100% Loading BM B 0.50 + 6.00 + 0.50 70% Loading BM C 0.50 + 3.50 + 0.50 70% Loading BM 9 10.Pelaksanaan dan Pemeliharaan Jembatan : I Pelaksanaan Jembatan : Perbedaan type jembatan, mengakibatkan berbedanya cara pelaksaan jembatan yang bersangkutan . Berikut ini diberikan pertimbangan-pertimbangan yang diambil, dalam memutusan penggunaan cara pelaksanaan yang dipilih. Pertimbangan tersebut diantaranya : - Periode pelaksanaan - Peralatan yang tersedia - Material yang tersedia - Tenaga kerja yang tersedia - Kondisi lapangan - Rangkaian (urutan) pelaksanaan Kecenderungan masa kini pada pelaksanaan jembatan-jembatan umumnya, digunakan type Pre-cast dengan menggunakan alat-alat besar seperti cranes, launching girder, dll. Prosedur penjadwalan seperti CPM (Critical Path Method) dan PERT (Project Evaluation and Review Technique) digunakan untuk mendapatkan jadwal yang benar pada pelaksanaan jembatan. Penggunaan PERT dan CPM dimaksud untuk menentukan aktivitas kritis dimana dapat ditunjukan total waktu pelaksanaan dan pengaturannya sedemikian sehingga diperoleh nilai minimum bagi waktu pelaksanaan dan juga pembiayaan. 10 11.Berikut ini akan disinggung mengenai cara pelaksanaan untuk 4 (empat) type jembatan sbb : 1. Jembatan Beton dan Beton Pratekan 2. Jembatan Gelagar Baja 3. Jembatan Rangka 4. Jembatan Gantung 1. Pembangunan Beton dan Beton Pratekan Didalam pelaksanaan jembatan beton, pembuatan acuan, pengecoran dan curring (proses pembuatan beton cepat keras, misal dengan uap steam curing) adalah jenis pekerjaan yang biasa dilakukan pada pekerjaan dengan cara ’’cast in situ“ (pengecoran ditempat) dan pada pengerjaan balok-balok precast. Pada umumnya pekerjaan jembatan Pratekan dilakukan dengan sistem ’’post tensioning“ (tendon diberi tegangan setelah beton mengeras), sedangkan sistem Pre- tensioning (dimana kabel baja ditarik sebelum beton dicorkan) biasanya digunakan di pabrik-pabrik komponen jembatan. Pada sistem Post tensioning, sebelum beton dituangkan dalam acuan, selongsong (pembungkus tendon) telah lebih dahulu disiapkan. Bila beton telah mengeras, kabel- kabel diberi tegangan dan bagian bagian ujungnya diakhiri dengan angker. Balok-balok diatas dapat di cor di tempat atau dipasang kemudian setelah diangkut dari tempat pengecorn disekitar lokasi proyek. Sebaiknya pada balok-balok yang di cor dipasang pada bentang yang be rsangkutan dan penegangan kabel dilakukan terhadap sejumlah kabel tertentu yang mampu memikul beban sendir balok tersebut dan setelah 11 12.dipasang pada posisi yang seharusnya serta lantai beton belum di cor, baru sisa kabel yang lainnya diberi tegangan kemudian. Urutan pelaksanaan bangunan atas (Super Structure) jembatan Pratekan adalah sebagai berikut : 1. Pengecoran balok-balok pada tempat pengecoran khusus. 2. Pengangkutan balok- balok menuju tempat pemasangan. 3. pemasangan balok pada posisi final. 4. Pengecoran lantai , dll. 2. Pembangunan Jembatan Gelagar Baja : 1. Asembling
gelagar pada dasar sungai, bila sungai dalam keadaan kering sepanjang tahun. 2. Pembangunan dengan cara gelagar diapungkan, bila sungai cukup dalam. 3. Pembangunan dengan cara diluncurkan. 3. Pembangunan Jembatan rangka : Jembatan ini dipasang menggunakan kereta derek dan penyangga palsu. Prosedur pemasangan dibagi atas bagan-bagan (stages) tertentu. 4. Pembangunan Jembatan Gantung : Pada umumnya urutan pelaksanaan adalah sbb : 1. Pembangunan menara (Tower) 12 13.2. Pembangunan Catwalk sebagai platform kerja untuk membantu pembangunan jembatan utama. 3. Pembangunan batang gantung. 4. Pembangunan gelagar pengaku. 5. Pembangunan lantai, dll. II. Pemeliharaan Jembatan. Secara normal, masa pelayanan normal suatu jembatan berkisar 70 tahun untuk super structure dan 100 tahun untuk sub structure. Jika cara pemeliharaan tidak baik, hal ini akan mengurangi jangka waktu pelayanan. Masalah pemeliharaan jembatan adalah personal serius bagi teknisi, dengan menjamin keselamatan jembatan serta mengawetkan investasi pada jembatan adalah penting untuk mengembangkan dan melengkapkan prosedur inspeksi dan evaluasi. Ada dua bentuk inspeksi utama : 1. Inspeksi rutin : Pengujian secara umum struktur jembatan untuk me meriksa kondisi fisik yang sekiranya memerlukan reparasi. Cara ini cukup bermanfaat untuk jembatan-jembatan jangka pendek. 2. Inspeksi khusus : Pengujian secara visuil detail dari komponen-komponen jembatan minimal dalam tiga atau lima tahun sekali. Cara inspeksi ini merupakan keharusan dalam khusus jembatan-jembatan tua dimana keruntuhan struktur dapat mengakibatkan resiko bencana. 13 14.Adapun type jembatan yang harus dihadapi, adalah suatu keharusan untuk memeriksa kerusakan berikut : 1. Retakan-retakan pada beton serta pekerjaan logam. 2. Penurunan dan pergeseran pondasi. 3. Expansion joint/pergeseran titik buhul sambungan. 4. Macetnya landasan rol. 5. Getaran yang cukup besar. 6. Longgarnya bagian sambungan. 7. Bagian-bagian yang hancur. 8. Bagian yang pernah direparasi pada masa lampau. Pemeliharaan Jembatan dalam keadaan-keadaan inspeksi rutin : - Operasi sistem drainase. - Kelancaran fungsi dari expansion joints dan landasan-landasannya. - Retakan dimana saja harus diobservasi secara teliti. Kelanjutan retakan harus diawasi dan dicari sebab-sebabnya sampai ketemu dan diperbaiki sampai tuntas. - Pemerikaan pilar dan abutment terhadap differential-settlement dan tanda-tanda penggerusan (scouring) - Membersihkan rintangan di sungai yang menimbulkan penggerusan. Pemeriksaan terhadap kemunduran kemampuan lantai kendaraan. 14 15.Hal-hal yang harus diperhatikan bila merencanakan Jembatan Baja : - Setiap bagian harus di cat dan mudah dibersihkan. - Harus ada ruang bebas yang cukup antara pekerjaan baja dan pekerjaan beton dan batu. - Bagian penyebab genangan air kotor atau air hujan harus dihindarkan atau jika tidak dapat dihindarkan diusahakan untuk dialirkan air tersebut dengan membuat lubang drainase. 15
