4 II. TINJAUAN PUSTAKA II.1. Definisi Jembatan Jembatan ...

184 downloads 171 Views 117KB Size Report
Definisi Jembatan. Jembatan merupakan suatu bangunan yang dibuat untuk melintasi rintangan baik yang terjadi di alam maupun buatan manusia. Jembatan  ...
II.

II.1.

TINJAUAN PUSTAKA

Definisi Jembatan

Jembatan merupakan suatu bangunan yang dibuat untuk melintasi rintangan baik yang terjadi di alam maupun buatan manusia. Jembatan dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis, yaitu: a. Menurut penggunaan, yaitu: jembatan jalan raya, jembatan kereta api, jembatan pipa, jembatan air, jembatan kanal dan jembatan militer. b. Menurut bahan jembatan, yaitu: jembatan kayu, jembatan batu, jembatan beton, dan jembatan baja. c. Menurut posisi jalan, yaitu: jembatan lantai, jembatan dua lantai, jembatan langsung, jembatan setengah langsung rangka kaku, jembatan gantung, dan jembatan tahanan kabel. d. Menurut bentuk dan ciri–cirinya, yaitu: jembatan balok, jembatan rangka dan jembatan lengkung. e. Menurut kedudukan bidang datar, yaitu: jembatan miring, jembatan lurus, dan jembatan lengkung. f. Menurut lokasi jembatan, yaitu: jembatan yang melintasi sungai, jembatan yang melintasi viaduk, jembatan yang melintasi jalan raya, dan jembatan yang melintasi jalan kereta api. g. Menurut sistem strukturnya, yaitu: jembatan sistem sederhana dan jembatan sistem menerus. h. Menurut kelas jembatan, kelas jembatan jalan raya dibagi menjadi dua kelas, yaitu: kelas A dan kelas B

II.2.

Jembatan Gelagar Beton Bertulang

Jembatan gelagar beton bertulang adalah suatu bangunan buatan manusia dimana bangunan atas terbuat dari beton bertulang yang berfungsi untuk menghubungkan jalur transportasi yang dilalui oleh beban lalu lintas.

4

Jembatan gelagar beton bertulang standar adalah jembatan yang dapat menerima beban Bina Marga 100%. Adapun spesifikasi jembatan gelagar beton bertulang standar, yaitu: ƒ

Bentang jembatan

: 5 m sampai dengan 25 m

ƒ

Lebar lantai kendaraan

: 7m

ƒ

Mutu beton

: K-250

ƒ

Poisson’s ratio

: 0,2

II.2.1. Komponen Jembatan Gelagar Beton Bertulang Secara umum, komponen jembatan dibagi menjadi dua komponen utama, yaitu bangunan atas dan bangunan bawah. Tiap-tiap komponen utama disusun oleh beberapa komponen yang terintegrasi menjadi suatu kesatuan sistem. Tiap-tiap komponen memiliki fungsi yang spesifik dalam mendukung fungsi jembatan secara keseluruhan.

II.2.1.1.

Bangunan Atas

Bangunan atas merupakan komponen utama yang menerima langsung beban lalu lintas. Bangunan atas terdiri dari semua komponen suatu jembatan yang terletak di atas dukungan abutmen dan pilar. Komponen-komponen bangunan atas, yaitu:

a) Plat Lantai Plat lantai merupakan komponen jembatan yang memiliki fungsi utama untuk mendistribusikan beban sepanjang potongan melintang jembatan. Plat lantai merupakan bagian yang menyatu dengan sistem struktur yang lain, yang didesain untuk mendistribusikan beban-beban sepanjang bentang jembatan.

b) Gelagar Induk Gelagar induk merupakan komponen utama yang berfungsi untuk mendistribusikan beban-beban secara longitudinal dan biasanya didesain

5

untuk menahan lendutan. Gelagar induk identik dengan penamaan dari tipe bangunan atas jembatan, misal gelagar tipe balok disebut dengan istilah girder, gelagar tipe rangka disebut dengan istilah truss, dan sebagainya.

c) Gelagar Sekunder Gelagar sekunder terdiri dari gelagar melintang dan memanjang. Gelagar melintang merupakan pengikat antar gelagar induk yang didesain untuk menahan deformasi melintang dari rangka struktur atas dan membantu pendistribusian bagian dari beban vertikal antara gelagar induk. Gelagar memanjang pada jembatan merupakan pengikat antara gelagar melintang dan bantalan.

d) Perletakan Perletakan merupakan komponen jembatan yang berfungsi untuk mendistribusikan beban bangunan atas ke bangunan bawah. Perletakan jembatan dibedakan atas perletakan tetap dan perletakan gerak. Perletakan gerak berfungsi memfasilitasi gerakan rotasi dan translasi longitudinal. Perletakan tetap berfungsi hanya memfasilitasi gerakan rotasi.

e) Sambungan Siar Muai Sambungan siar muai merupakan komponen jembatan yang berfungsi untuk menyambungkan bangunan atas dengan bagian ujung atas abutmen atau pilar. Selain itu, berfungsi untuk menahan pergerakan horizontal atau rotasi yang ditimbulkan oleh bangunan atas.

II.2.1.2.

Bangunan Bawah

Bangunan bawah merupakan bagian struktur jembatan yang langsung berdiri di atas tanah dan menyangga bangunan atas jembatan. Bangunan bawah berfungsi untuk mendistribusikan beban dari atas ke pondasi. Bangunan bawah terletak di antara dua kepala jembatan yang disebut pilar. Pilar digunakan jika bentang jembatan terlalu panjang atau bentang lebih dari satu, yang berfungsi untuk

6

mendistribusikan beban bangunan atas. Bangunan bawah meliputi komponenkomponen yang mendukung bangunan atas. Komponen-komponen bangunan bawah, yaitu:

a) Abutmen Abutmen merupakan struktur penahan tanah yang mendukung bangunan atas pada bagian ujung-ujung suatu jembatan. Abutmen berfungsi untuk menahan gaya longitudinal dari tanah di bagian bawah ruas jalan yang melintas. Abutmen dapat didesain dalam berbagai ukuran dan bentuk.

b) Pilar Pilar merupakan struktur yang mendukung bangunan atas pada pertengahan antara dua abutmen. Pilar digunakan jika bentang jembatan terlalu panjang atau bentang lebih dari satu. Seperti halnya abutmen, pilar juga dapat didesain dalam berbagai ukuran dan bentuk. Desain pilar perlu memperhatikan aspek estetika karena sangat mempengaruhi keindahan tampak jembatan.

c) Pedestals Pedestals merupakan kolom pendek yang berada di atas abutmen atau pilar yang secara langsung menopang gelagar utama struktur atas.

d) Backwall Backwall merupakan komponen utama dari suatu abutmen yang berfungsi sebagai struktur penahan (tanah) pada tiap-tiap jalan pendekat.

e) Wingwall Wingwall merupakan suatu dinding samping pada dinding belakang abutmen atau stem yang didesain untuk membantu atau menahan keutuhan atau stabilitas tanah di belakang abutmen. Pada beberapa struktur, wingwall didesain cenderung secara konservatif, yang mengakibatkan dinding lebih besar pada beberapa jembatan.

7

f) Piles Jika lapisan tanah yang berada di bawah footing tak dapat memberikan dukungan yang cukup terhadap bangunan bawah (dalam hal bearings capacity, stabilitas keseluruhan, atau penurunan). Maka perlunya penggunaan piles footing, yang merupakan penambahan kedalaman dari footing hingga kedalaman yang memadai. Piles memiliki banyak variasi bentuk dan ukuran. Selain bangunan atas dan bangunan bawah, jembatan juga memiliki bangunan pelengkap, seperti:

a) Lapisan permukaan/ perkerasan Lapisan permukaan/ perkerasan memiliki fungsi untuk menahan kontak terhadap kendaraan yang melintasi jembatan. Lapisan permukaan/ perkerasan adalah lapisan yang terpisah dengan struktur jembatan dimana terbuat dari material aspal dengan ketebalan 51-102 mm.

b) Perlengkapan Perlengkapan adalah suatu bagian dari jembatan yang bukan komponen yang penting tetapi melayani beberapa kepentingan terhadap fungsi struktur secara menyeluruh. Adapun perlengkapan jembatan yang berpengaruh terhadap fungsi jembatan, antara lain: ƒ

Perlindungan lereng dan timbunan Merupakan lereng yang meruncing mulai dari abutmen sampai timbunan yang dibungkus dengan material baik batuan kering maupun blok perkerasan. Perlindungan lereng dan timbunan memiliki estetika yang indah dan memiliki pengendalian erosi yang memadai.

8

ƒ

Underdrain Underdrain adalah suatu sistem drainase yang terbuat dari pipa yang diperporasi dimana mampu mengalihkan aliran air permukaan dari struktur ke saluran-saluran drainase yang tersedia. Underdrain memiliki fungsi untuk menyediakan drainase yang memadai bagi komponen-komponen bangunan bawah.

ƒ

Approach Merupakan bagian dari jalan yang mendekati dan menjauhi abutmen. Menurut AASHTO, approach adalah penggabungan lebar jalur jalan dengan bahu jalan. Ukuran approach sama dengan lebar jalur jalan pada jembatan atau penyempitan dari ruas jalan standar (disesuaikan dengan lebar jalur jalan pada jembatan).

ƒ

Traffic Barriers Traffic barriers berfungsi untuk mengurangi terjadinya kecelakaan ketika suatu kendaraan meninggalkan jalan. Traffic barriers terbuat dari beton bertulang berupa parapets ataupun terbuat dari baja berupa rel pengaman.

II.3 Tipe Jembatan Tipe jembatan berdasarkan Bridge Management System 1992 diidentifikasi menurut tipe bangunan atas, bahan dan asal bangunan atas. Secara lebih detail dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel II.1 Identifikasi Tipe Jembatan berdasarkan Bridge Managemant System 1992 TBA (Tipe Bangunan Atas)

ABA (Asal Bahan Bangunan)

Bahan

A

Gorong-gorong pelengkung

A

Aspal

A

Australia

B

Gorong-gorong persegi

B

Baja

B

Belanda (baru)

9

Tabel II.1 (lanjutan) Identifikasi Tipe Jembatan berdasarkan Bridge Managemant System 1992 TBA (Tipe Bangunan Atas)

ABA (Asal Bahan Bangunan)

Bahan

Y

Gorong-gorong pipa

U

Lantai baja gelombang

C

Karunia Berca Indonesia

C

Kabel

Y

Pipa baja diisi beton

D

Belanda (lama)

T

Gantung

D

Beton tak bertulang

E

Spanyol/ Wika

D

Flat slab

P

Beton prategang

G

Cigading

H

Pile slab

T

Beton bertulang

I

Indonesia

P

Pelat

E

Neoprene/ karet

K

Bukaka

V

Voided slab

F

Teflon

R

Austria

E

Pelengkung

G

Bronjong dan sejenisnya

T

Transbakrie

F

Ferry

J

Alumunium

U

United Kigdom (Calender Hamilton)

G

Gelagar

K

Kayu

W

Bailley/ Acrow

M

Gelagar komposit

M

Pasangan batu

H

Adhi Karya

O

Gelagar boks

S

Pasangan bata

J

Jepang

U

Gelagar tipe U

O

Tanah biasa/ lempung/ timbunan

P

PPI

L

Balok pelengkung

R

Kerikil/ pasir

Y

Wijaya Karya

N

Rangka semi permanen

X

Bahan asli

X

Tidak ada struktur

R

Rangka

V

PVC

M

Amarta Karya

S

Rangka sementara

N

Geotextile

L

Lain-lain

K

Lintasan kereta api

W

Macadam

W

Lintasan basah

H

Pasangan batu kosong

X

Lain-lain

L

Lain-lain

II.4.

Usia Jembatan

Pada jembatan, usia dibedakan menjadi dua macam yaitu usia fungsional dan usia struktural.

II.4.1. Usia Fungsional Usia fungsional jembatan berhubungan dengan volume lalu lintas pada kecepatan rata-rata yang melalui jembatan. Hal ini berhubungan dengan jumlah lajur atau

10

lebar lantai jembatan. Jembatan sudah mendekati usia fungsionalnya jika volume lalu lintas yang melalui jembatan mulai dibatasi.

Jika besar volume lalu lintas yang melewati jembatan pada selang waktu yang sempit, maka kecepatan kendaraan akan berkurang, akhirnya akan mencapai titik jenuh (macet). Hal ini dapat mengakibatkan waktu tempuh dan biaya yang akan diperlukan untuk mencapai suatu tujuan dengan melewati jembatan menjadi lebih besar daripada melewati rute alternatif. Oleh karena itu, biaya operasional dan pemeliharaan jembatan lebih besar dari keuntungan ekonomis yang diperoleh. Maka jembatan telah mencapai kondisi habis usia fungsionalnya.

II.4.2. Usia Struktural Usia struktural jembatan berhubungan dengan kondisi keamanan dan pelayanan. Hal tersebut berhubungan juga dengan retak, deformasi dan sejenisnya. Kondisi ini bergantung terutama pada berbagai kegiatan dan bahan yang digunakan pada jembatan. Perubahan pada bahan pembentuk ada dua macam, yaitu yang berhubungan dengan kekuatan; yang berhubungan dengan dimensi dan geometri. Kejadian-kejadian yang dapat ditemui, antara lain: •

Pelapisan permukaan yang berulang yang dapat menambah beban mati



Meningkatnya beban gandar akibat berubahnya karakteristik kendaraan



Penurunan pondasi akibat perubahan pada kondisi geologis

II.5.

Pembebanan Jembatan

Pembebanan untuk jembatan sangat mempengaruhi kekuatan jembatan tersebut. Secara umum, pada jembatan terdapat tiga jenis beban ( soekirno, 2000), yaitu :

a) Beban Primer, yang terdiri dari : •

Beban mati (muatan tetap) Penentuan besarnya beban mati menggunakan nilai berat jenis untuk bahan jembatan, seperti beton, baja dan lain-lain.

11



Beban hidup (muatan gerak) Penentuan besarnya beban hidup harus meninjau dua macam beban, yaitu : o Beban ”T” yang merupakan beban terpusat untuk desain lantai kendaraan. Beban ”T” adalah beban yang berupa kendaraan truk yang mempunyai beban roda ganda sebesar 10 ton. o Beban ”D” yang merupakan beban jalur untuk gelagar. Beban ”D” digunakan untuk perhitungan gelagar-gelagar dimana terdiri dari beban garis ”P” dan beban terbagi rata ”q”. - Besarnya beban ”q” ditentukan sebagai berikut : q = 2,2 t/m, untuk panjang bentang < 30 m q = 2,2 – 1,1/ 60 x ( L – 30 ) t/m, untuk 30 m 50% elemen yang ditinjau mengalami kerusakan

=1

(sesuai kriteria dalam panduan pemeriksaan jembatan)

Nilai kerusakan dari 0 sampai dengan 3, dimana: 0

= tidak ada atau hanya sedikit sekali kerusakan

1

= hanya terdapat sedikit kerusakan

2

= mengalami kerusakan yang sudah meluas tetapi belum membahayakan

3

= secara umum sudah mengalami kerusakan dan fungsinya akan segera terganggu

26

II.10.2 Evaluasi Fungsi Elemen Penilaian terhadap elemen mengenai kemampuan elemen menjalankan fungsinya. Nilai fungsinya, yaitu: 0

= jika elemen masih berfungsi sesuai dengan persyaratan yang ada

1

= jika salah satu dari persyaratan mengenai fungsi elemen tidak dipenuhi

II.10.3 Evaluasi Pengaruh Kerusakan Elemen pada Elemen Lain atau Pengguna Jalan Penilaian dilakukan untuk mengetahui apakah kerusakan pada elemen harus dipertimbangkan atau sudah tidak berfungsi yang menyebabkan adanya pengaruh pada elemen lain atau pengguna jalan.

Nilai pengaruhnya, yaitu: 0

= tidak ada pengaruh pada elemen lain

1

= ada pengaruh pada elemen lain

27