69

IV. METODE PENELITIAN

A. Objek Penelitian

Objek penelitian pada tulisan ini adalah gelagar induk jembatan yang menggunkan beton prategang profil I, kepala pilar, dan pilar jembatan flyover. Panjang bentang jembatan adalah 40 m dengan lebar jembatan 18 meter dan tinggi bersih jembatan adalah 6 m. Adapun data awal pada ketiga objek penelitian tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.1.Tinggi pilar: 6 mDiameter pilar: 1,5 mTinggi kepala pilar: 2 mLebar kepala pilar: 1,5 mTinggi I girder: 2,1 m

Gambar 4.1 Struktur jembatan flyover

Perhitungan yang akan dilakukan adalah merancang gelagar induk dan pilar struktur jembatan flyover seperti pada Gambar 4.1.

Adapun beban-beban yang akan bekerja pada penelitian ini adalah sebagai berikut :1. Beban akibat aksi tetap

Beban akibat aksi tetap meliputi :a. Beban akibat berat sendiri Termasuk beban mati (DL) pada gelagar I girder adalah berat bahan dari bagian jembatan yang merupakan elemen structural (SNI T-02-2005). Beban mati yaitu berat sendiri akibat pelat lantai kendaraan, slab deck, dan balok prategang diasumsikan sebagai beban terbagi merata selebar bentang efektif pelat lantai, sedangkan beban akibat berat diafragma diasumsikan sebagai beban terpusat (P).

Gambar 4.2 Pembebanan pada I girder jembatan flyover akibat beban mati (DL dan SDL)

b. Beban mati tambahanBeban mati tambahan adalah berat seluruh bahan yang membentuk suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen bukan struktural, dan besarnya dapat berubah selama umur jembatan (SNI T-02-2005). Beban mati tambahan (SDL) ini merupakan beban terdistribusi merata seperti pada gambar 4.2Beban ini terdiri dari : Beban akibat genangan air Beban akibat tebal perkerasaan 2. Beban akibat aksi lalu lintasBeban akibat aksi lalu lintas meliputi :a. Beban lajurBeban lajur D terdiri dari beban tersebar merata (BTR) yang digabungkan dengan beban garis (BGT). Gelagar yang direncanakan pada struktur jembatan ini adalah gelagar tengah, karena gelagar ini masih menerima intensitas beban tersebar merata (BTR) dan beban garis (BGT) sebesar 100%.

Gambar 4.3 Pembebanan pada I girder jembatan flyover akibat beban lajur (D)

b. Beban RemBekerjanya gaya-gaya di arah memanjang jembatan, akibat gaya rem dan traksi, harus ditinjau untuk kedua jurusan lalu lintas. Pengaruh ini diperhitungkan senilai dengan gaya rem sebesar 5% dari beban lajur D yang dianggap ada pada semua jalur lalu lintas , tanpa dikalikan dengan faktor beban dinamis dan dalam satu jurusan. Gaya rem tersebut dianggap bekerja horisontal dalam arah sumbu jembatan dengan titik tangkap setinggi 1,8 m di atas permukaan lantai kendaraan. Beban lajur D disini jangan direduksi bila panjang bentang melebihi 30 m,digunakan rumus, q = 9 kPa.

Gambar 4.4 Pembebanan pada I girder jembatan flyover akibat beban rem (Ttb)

3. Beban akibat aksi lingkunganBeban akibat aksi lingkungan meliputi :a. Beban akibat anginBeban akibat angin merupakan beban garis merata tambahan arah horisontal pada permukaan lantai jembatan akibat angin yang meniup kendaraan di atas lantai jembatan.Perhitungan beban angin ini dapat dilihat pada bab II.D.3.1

Gambar 4.5 Pembebanan pada I girder jembatan flyover akibat beban angin (QEW)

b. Beban akibat gempaGaya gempa vertikal pada balok prategang dihitung dengan menggunakan percepatan vertikal ke bawah minimal sebesar 0.10*g ( g = percepatan gravitasi ) atau dapat diambil 50% koefisien gempa horisontal statik ekivalen. Koefisien beban gempa horisontal : Kh = C * S

Gambar 4.6 Pembebanan pada I girder jembatan flyover akibat beban gempa (QEQ)

B. Pengumpulan DataData yang dikumpulkan dalam penelitian ini diperoleh dari literatur-literatur yang berisi standar perencanaan yang diterbitkan oleh Ditjen Bina Marga, SNI, AASHTO, data properties (penampang) yang diterbitkan oleh perusahaan produsen beton, laporan-laporan dan tulisan-tulisan dari penelitian terdahulu, buku-buku serta website-website yang memuat standar perencanaan jembatan, data asumsi, serta literatur-literatur lain yang terkait dengan perencanaan jembatan.

C. Analisis Data dan HasilAnalisis dari data-data yang diperoleh akan dilakukan secara manual dan juga dengan bantuan program komputer yang mendukung, sesuai dengan kebutuhan berdasarkan standar perencanaan yang berlaku. Data awal akan dianalisis secara manual dan dengan bantuan software Microsoft Excel, sedangkan perhitungan gaya-gaya dalam seperti momen (moment), gaya geser (shear force), dan gaya normal (axial force) yang bekerja pada portal struktur akan dihitung secara manual atau dengan bantuan software SAP 2000 V.14.

D. Alur Kerja PenelitianAlur kerja dalam penelitian ini meliputi :1. Mengumpulkan data yang diperlukan pada perancangan jembatan flyover baik data geometri jalan, data aliyemnen, dan data-data perancangan lainnya yang berhubungan dengan perancangan jembatan flyover.2. Menentukan geometri model struktur jembatanModel struktur jembatan flyover yang akan digunakan pada penelitian ini adalah jembatan 3 bentang dengan panjang bentang 40 meter, yang ditumpu oleh kepala pilar dan 2 kolom lingkaran. Geometri stuktur kepala pilar dan pilar jembatan flyover ini berupa portal satu tingkat, dimana hubungan antara pilar dengan pondasi dianggap terjepit sempurna. 3. Mendefenisikan data struktura. Data Struktur AtasStruktur gelagar induk menggunakan beton prategang berpenampang I dimana data dan properti dari penampang diambil langsung dari spesifikasi produk yang telah diterbitkan oleh produsen beton prategang (PT. WIJAYA KARYA)Struktur diatas gelagar induk yakni pelat lantai kendaraan dan bagian pelengkap jalan lainnya ditentukan dengan menentukan langsung ukuran dan data penampang yang digunakan.Untuk struktur pier head (kepala pilar) direncanakan dengan menggunakan beton prategang parsial yang ditentukan melalui mekanisme pembebanan yang diterima kepala pilar.b. Data Penampang PilarDalam penelitian ini tipe pilar yang digunakan adalah tipe pilar majemuk, yakni sebanyak dua buah pilar (pilar ganda) berbentuk lingkaran (circle), dengan tinggi bersih antara lima meter sampai sepuluh meter.c. Data MaterialUntuk perencanaan struktur pilar dan kepala pilar pada jembatan ini akan digunakan beton dengan mutu K-400. Untuk struktur gelagar induk yang menggunakan beton prategang akan digunakan dengan mutu K-500. Pelat lantai kendaraan yang digunakan menggunakan beton dengan mutu K-300.Mutu tulangan baja dengan diameter lebih besar dari 10 mm adalah fy 400, dan untuk baja prategang digunakan dengan kuat4. Merancang dimensi sementara pada struktur gelagar induk, kepala pilar dan pilar jembatan.5. Menentukan beban yang bekerja pada jembatan6. Menentukan kombinasi pembebanan7. Menentukan gaya-gaya akibat beban yang diterima oleh lantai kendaraan, kemudian mendistribusikannya pada gelagar induk beton prategang.8. Menentukan gaya-gaya akibat beban yang bekerja pada portal struktur jembatan, baik pada kepala pilar maupun pilar jembatan.9. Melakukan analisis terhadap kekuatan penampang sementara yang telah dirancang sebelumnnya sehingga dapat diketahui apakah perancangan awal sudah memenuhi atau tidak. Apabila kekuatan penampang tidak mencukupi untuk merima beban-beban yang bekerja, maka perlu dilakukan perancangan ulang terhadap dimensi sementara sebelumnnya.10. Menyimpulkan dimensi struktur gelagar induk, kepala pilar dan pilar jembatan yang telah dirancang sehingga mampu menerima beban-beban yang terjadi.