14

Rekayasa Jembatan

BAB IPENDAHULUAN

1. 1Data Perencanaan

Jarak titik buhul ()= 7,5m Panjang bentang (L)= 90 m Sudut vak werk ()= 50 o Tinggi jembatan (H)= 9 m Lebar jembatan (B)= 8m Lebar trotoar = 2 x 1 m Bahan rangka jembatan= baja Bj 52 LetakLantaiKendaraan= di bawah Bahan lantai kendaraan= beton bertulang Alat sambung= baut

1.2StandarAcuanDalam perencanaan jembatan jalan raya digunakan Pedoman dan peraturan pembebanan serta syarat teknis lainnya untuk mencapai perencanaan yang ekonomis.Peraturan yang digunakan dalam perencanaan jembatan jalan raya adalah:1. Perencanaan Struktur Baja untuk Jembatan (RSNI-T-03-2005); 2. Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan (RSNI-T-12-2004); 3. Perencanaan Pembebanan Jembatan (RSNI T-02-2005);4. Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI 1983);5. Daftar Profil Baja.Peninjauan pembebanan didasarkan pada RSNI T-02-2005 yang dibagi kepada dua keadaan rencana yaitu batas daya layan dan batas daya ultimit. Aksi rencana digolongkan kedalam aksi tetap dan transien, seperti terlihat pada Tabel 1.1. Kombinasi beban umunya didasarkan pada beberapa kemungkinan tipe yang berbeda dari aksi yang bekerja secara bersamaan. Aksi rencana ditentukan dari aksi nominal yaitu mengalikan aksi nominal dengan faktor beban yang memadai. Kombinasi beban yang lazim dapat dilihat pada Tabel 1.1.Tabel 1.1 Tipe Aksi Rencana

1.3 Aksi Tetap

1.3.1 Berat sendiriBerat sendiri dari bagian bangunan adalah berat dari bagian tersebut dan elemen struktural lain yang dipikulnya. Dalam hal ini adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan elemen non struktural yang dianggap tetap.

Tabel 1.2 Berat Isi dan BahanBahanSpesifikasi Berat Isi

Berat / Satuan IsiKerapatanMasa

(kN/m3)(kg/m3)

Campuran aluminium26,72.720

Lapisan permukaan beraspal22,02.240

Besituang71,07.200

Timbunan tanah dipadatkan17,21.760

Kerikil dipadatkan18,8 22,71.920 2.320

Aspal beton22,02.240

Beton ringan12,25 19,60

Beton22,0 25,02.240 2.560

Beton bertulang23,5 25,52.400 2.600

Beton prategang25,0 26,02.560 2.640

Batu pasangan23,52.400

Timbal111,0111.400

Lempung lepas12,51.280

Neoprin11,31.150

Pasir kering15,7 17,21.600 1.760

Pasir basah18,0 18,81.840 1.920

Lumpur lunak17,21.760

Baja77,07.850

Kayu (ringan)7,8800

Kayu (keras)11,01.120

Air murni9,81.000

Air garam10,01.025

Besi tempa73,57.680

1.3.2Beban mati tambahanBeban mati tambahan adalah berat seluruh bahan yang membentuk suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen non struktural.Kecuali ditentukan lain oleh instansi yang berwenang, semua jembatan harus direncanakan untuk bisa memikul beban tambahan yang berupa aspal beton setebal 50 mm untuk pelapisan kembali dikemudian hari. Pengaruh dari alat pelengkap seperti pipa untuk saluran air bersih, saluran air kotor dan lain-lain harus ditinjau.

1.4 Aksi Transien1.4.1 Beban lalulintas Terdiri atas beban lajur D dan beban truk T Beban lajur D bekerja pada seluruh lebar jalur kendaraan dan menimbulkan pengaruh pada jembatan yang equivalen dengan suatu iring-iringan kendaraan yang sebenarnya. Jumlah total beban lajur D yang bekerja tergantung pada lebar jalur kendaraan itu sendiri. Beban truk T adalah satu kendaraan berat dengan 3 as yang ditempatkan pada beberapa posisi dalam lajur lalu-lintas rencana. Hanya 1 truk T diterapkan per lajur lalu-lintas rencana. Beban D akan menjadi penentu dalam perhitungan jembatan bentang sedang sampai panjang, sedangkan beban T digunakan untuk bentang pendek dan lantai kendaraan.

a)Beban lajur D Intensitas dari beban DBeban lajur D terdiri dari beban tersebar merata (BTR) yang digabung dengan beban garis (BGT) seperti pada Gambar 1.1.

Intensitas p kN/m90oArah lalu lintasBeban garisUDLBeban tersebar merataIntensitas q kPaUDL = Uniformly Distributed Load

Gambar 1.1 Beban Lajur D

Beban Terbagi Rata (BTR)q= 9,0 kPauntuk L 30 mq= 9,0 (0,5 + 15/L) kPa untuk L > 30 mdimana :q=Intensitas beban (kPa)L=Panjang total jembatan yang dibebani (m)1 kPa=0,1 ton/m2

Hubungan ini dapat dilihat pada Gambar 1.2

Gambar 1.2 Beban D, BTR vs panjang yang dibebaniBeban Terbagi Rata (BTR) mungkin harus dipecah menjadi panjang-panjang tertentu untuk mendapatkan pengaruh maksimum pada jembatan menerus atau bangunan khusus. Beban Garis (BGT)p = 49,0 kN/m Beban garis (BGT) harus ditempatkan tegak lurus terhadap arah lalu-lintas pada jembatan. Untuk mendapatkan momen lentur negatif maksimum pada jembatan menerus, BGT kedua yang identik harus ditempatkan pada posisi dalam arah melintang jembatan pada bentang lainnya. Penyebaran beban D pada arah melintang Beban D harus disusun pada arah melintang sedemikian rupa sehingga menimbulkan momen maksimum. Beban D 100 % harus ditempatkan pada lebar jalur jembatan 5,50 m atau kurang. Jika lebar jalur lebih besar 5,50 m, 100 % beban D harus ditempatkan pada lebar jalur lalu-lintas yang tergantung pada jumlah lajur dimana n1 x 2,75 m ( n1 = jumlah lajur ), dan 50 % beban D tambah harus ditempatkan pada seluruh lebar sisa dari jalur lalu-lintas. Susunan pembebanan tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.3

Gambar 1.3 Penyebaran pembebanan D arah melintang

b)Pembebanan truk T

5 m4 s/d 9 m0.50.52.75 m1.7550 kN225 kN225 kN112,5kN200 mm500 mm200 mm20 cm125 mm125 mm500 mm500 mm500 mm112,5kN200 mm200 mm20 cm112,5kN25 kN25 kN112,5kN2.75 mABB

Gambar 1.4 Pembebanan Truk T (500 kN)

Tabel 1.3 Beban rodaLebar (mm)Panjang (mm)Beban (kN)

Roda A12520025,0

Roda B500200112,5

Hanya ada satu kendaraan truk T yang bisa ditempatkan pada satu lajur lalu-lintas rencana.

c)Faktor beban dinamisUntuk BGT dari D beban:

Tetapi:0,3 i 0,4Dimana: i = Faktor beban dinamis LE =Panjang bentang (m)

Faktor Beban Dinamis (FBD) merupakan fungsi dari panjang bentang ekivalen seperti tercantum dalam Gambar 1.5

Gambar 1.5 Faktor beban dinamis untuk BGT untuk pembebanan lajur D

Untuk bentang menerus:

LE = Dimana :Lav = panjang bentang rata-rata dari kelompok bentang yang disambungkan secara menerus (m)Lmax = panjang bentang maksimum dalam kelompok bentang yang disambung secara menerus (m) Untuk pembebanan truk T, FBD diambil 30 %. Harga FBD yang dihitung digunakan pada seluruh bagian bangunan yang berada diatas permukaan tanah. Untuk bagian bangunan bawah dan pondasi yang berada dibawah garis permukaan, harga FBD harus diambil sebagai peralihan linier dari harga pada garis permukaan tanah sampai nol pada kedalaman 2 m. i = 0,3 0,15 x D Untuk bangunan yang terkubur, seperti halnya gorong-gorong dan struktur baja-tanah, harga FBD jangan diambil kurang dari 40 % untuk kedalaman nol dan jangan kurang dari 10 % untuk kedalaman 2 m.i = 0,4 0,15 x D

d)Gaya rem Gaya rem (kN) harus diperhitungkan senilai 5 % dari beban D untuk semua lajur lalu-lintas, tanpa dikalikan dengan faktor beban dinamis. Gaya rem tersebut dianggap bekerja horisontal dalam arah sumbu jembatan dengan titik tangkap 1,80 m diatas permukaan lantai kendaraan. Beban lajur D tidak direduksi bila panjang bentang melebihi 30 m, dan digunakan nilai dari : q = 9 kPa

Gambar 1.6 Gaya rem per lajur 2,75 m (KBU)

e)Pembebanan untuk pejalan kaki

Gambar 1.7 Pembebanan untuk pejalan kaki

Tabel 1.4 Pembebanan untuk pejalan kakiBebanpejalan kaki (kPa)

Semua elemen dari trotoar dan jembatan penyeberangan yang langsung memikul pejalan kakiW = 5

Jembatan pejalan kaki dan trotoar terpisah dengan bangunan atas jembatanW = 1/15 x (160 A)4 W 5

Untuk trotoar yang dipasang pada bangunan atas jembatanW = 1/30 x (160 A)2 W 5

Dimana : A = Luas dibebani (m2)Apabila trotoar memungkinkan digunakan untuk kendaraan ringan atau ternak, maka trotoar harus direncanakan untuk bisa memikul beban hidup terpusat 20 kN.

1.4.2 Aksi lingkungana)Beban angin1. Beban angin pada bangunan atas jembatanGaya angin nominal daya layan dan ultmate jembatan akibat angin tergantung kecepatan angin rencana sebagai berikut:TEW = 0,0006Cw (Vw)2AbDimana:TEW= Gaya angin pada struktur jembatan (kN)Vw= Kecepatan angin rencana (m/det)Cw= Koefisien seretAb= Luas ekivalen bagian samping jembatan (m2)Kecepatan angin rencana harus sesuai dengan Tabel 1.5

Tabel 1.5 Kecepatan Angin RencanaVwKeadaan BatasJarak dari pantai

5 km> 5 km

Dayalayan30 m/d25 m/d

Ultimate35 m/d30 m/d

Koefisien seret (Cw) harus sesuai dengan Tabel 1.6Tabel 1.6 Koefisien Seret CwTipe JembatanCw

Bangunan Atas Masif(1).(2)

b/d = 1,02,10 (3)

b/d = 2,01,50 (3)

b/d = 6,01,25 (3)

Bangunan atas rangka1,20

Catatan :(a) b = lebar keseluruhan jembatan dihitung dari sisi luar sandaran.d = tinggi bangunan atas, termasuk tinggi bagian sandaran yang masif.(b) Untuk harga antara dari b/d bias diinterpolasi linier(c) Apabila bangunan atas mempunyai superelevasi, Cwharus dinaikkan sebesar 3 % untuk setiap derajat superelevasi, dengan kenaikan maksimum 25 %.

Luas ekivalen bagian samping jembatan (Ab) adalahluas total bagian yang masih dalam arah tegak lurus sumbu memanjang jembatan. Beban angin harus dianggap bekerja secara merata pada seluruh bangunan atas. Untuk jembatan rangka, luas equivalen dianggap 30 % dari luas yang dibatasi oleh batang-batang bagian terluar.

2. Beban angin pada permukaan lantai kendaraanTEW = 0,0012Cw (Vw)2AbDimana :TEW= Tambahan beban garis merata (kN) akibat angin pada jalur lalu-lintasjembatan, ditempatkan pada permukaan lantai jembatanVw= Kecepatan angin (m/det), sama dengan atasCw= Koefisien seret = 1,20Ab= Luas ekivalen bagian samping jembatan (m2)

b)Beban gempaAnalisa statisAnalisa statis, dari cara spectral moda tunggal leleh pada ekivalen koefisien geser dasar plastis Cplastic digunakan untuk mewakili mode utama dari getaran.

Minimum beban gempa rencana harus diperoleh dari rumus berikut:TEQ = Kh . I . WTDimana:Kh = Cplastic.STEQ =Gaya geser dasar total dalam arah yang ditinjau (kN)Kh =Koefisien beban gempa horisontalCplastic =Koefisien geser dasar plastis untuk zona yang sesuai, periode dan kondisi setempatI=Faktor kepentingan (Tabel 1.7)S=Faktor tipe struktur (Tabel 1.8)WT=Berat total nominal bangunan yang mempengaruhi percepatan gempa, diambil sebagai beban mati ditambah beban mati tambahan (kN)

Tabel 1.7 Faktor kepentingan 1KlasifikasiNilai minimum dari 1

1.Jembatan memuat lebih dari 2.000 kendaraan / hari, jembatan pada jalan raya utama atau arteri dan jembatan dimana tidak adarute alternative.1,2

2.Seluruh jembatan permanent lainnya dimana rute alternative tersedia, tidak termasuk jembatan yang direncanakan untuk pembebanan lalu-lintas yang dikurangi1,0

3.Jembatan sementara (missal : Bailey) danjembatan yang direncanakan untuk pembebanan lalu-lintas yang dikurangi0,8

Tabel 1.8 Faktor tipe bangunanTipe jembatan (1)Faktortipebangunan S

Jembatan dengan daerah sendi beton bertulang atau bajaJembatan dengan daerah sendi beton prategang

Prategang parsial (2)Prategang penuh (2)

Type A (3)1,0 F1,15 F1,3 F

Type B (3)1,0 F1,15 F1,3 F

Type C3,03,03,0

1.5.1 Kombinasi pembebanan dan gaya1.5.2 Kombinasi pada keadaan batas daya layan

Tabel 1.9 Kombinasi beban pada batas daya layanKombinasiBeban

PrimerAksi Tetap + satu aksi transien

SekunderPrimer + 0.7 (satu aksi transien lainnya)

TersierPrimer + 0.5 (duaataulebihaksitransien)

Gaya tegangan yang digunakan dapat dilihat pada PPPJJR-1987, pasal 5.

Cut Riska Irnanda (1004101010036)