konstruksi baja

KK REKAYASA STRUKTURJURUSAN TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK-UNIVERSITAS ANDALASKONSTRUKSI BAJA II

BAB I

Pengenalan Jembatan

1.1 Jembatan

1.1.1 Pengertian Jembatan

Gambar 1.1 Contoh Jembatan

Jembatan adalah suatu struktur kontruksi yang memungkinkan rute

transportasi melalui sungai, danau, kali, jalan raya, jalan kereta api dan lain-

lain. Jembatan adalah suatu struktur konstruksi yang berfungsi untuk

menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya

rintanganrintangan seperti lembah yang dalam, alur sungai saluran irigasi dan

pembuang . Jalan ini yang melintang yang tidak sebidang dan lain-lain.

Jembatan adalah suatu konstruksi yang gunanya meneruskan jalan

melalui suatu rintangan yang berada lebih rendah. Rintangan ini biasanya

jalan lain berupa jalan air atau lalu lintas biasa. Jembatan yang berada diatas

jalan lalu lintas biasanya disebut viaduct. Jembatan dapat digolongkan

sebagai berikut :

1. Jembatan – jembatan tetap.

2. Jembatan – jembatan dapat digerakkan.

Kedua golongan jembatan tersebut dipergunakan untuk lalu lintas kereta api

dan lalu lintas biasa ( Struyk dan Veen, 1984).

Jembatan adalah suatu bangunan yang memungkinkan suatu jalan

menyilang sungai/saluran air, lembah atau menyilang jalan lain yang tidak

DIEKA MEDILLA ANANZA 1210922053


sama tinggi permukaannya. Dalam perencanaan dan perancangan jembatan

sebaiknya mempertimbangkan fungsi kebutuhan transportasi, persyaratan

teknis dan estetika-arsitektural yang meliputi : Aspek lalu lintas, Aspek

teknis, Aspek estetika (Supriyadi dan Muntohar, 2007).

Menurut (Asiyanto 2008) jembatan rangka baja adalah struktur

jembatan yang terdiri dari rangkaian batang – batang baja yang dihubungkan

satu dengan yang lain. Beban atau muatan yang dipikul oleh struktur ini akan

diuraikan dan disalurkan kepada batang – batang baja struktur tersebut,

sebagai gaya – gaya tekan dan tarik, melalui titik – titik pertemuan batang

(titik buhul). Garis netral tiap – tiap batang yang bertemu pada titik buhul

harus saling berpotongan pada satu titik saja, untuk menghindari timbulnya

momen sekunder.

1.1.2 Jenis-Jenis Jembatan

Jenis jembatan berdasarkan fungsi, lokasi, bahan konstruksi dan tipe

struktur sekarang ini telah mengalami perkembangan pesat sesuai dengan

kemajuan jaman dan teknologi, mulai dari yang sederhana sampai pada

konstruksi yang mutakhir.

1. Menurut Kegunaanya

Jembatan jalan raya (highway brigde)

Jembatan ini merupakan jembatan yang paling umum dikenal dan

paling banyak dijumpai, berfungsi bagi lalu lintas kendaraan secara

umum.

Gambar 1.2 Contoh Jembatan Jalan Raya



Jembatan kereta api (railway brigde)

Jembatan ini digunakan khusus untuk rel kreta api

Gambar 1.3 Contoh Jembatan Kereta Api

Jembatan pejalan kaki atau penyeberangan (pedestrian bridge).Merupakan jalan yang khusus direruntukkan untuk pejalan kaki dan

kendaraan roda 2. Konstruksinya dapat berupa jembatan beton, gelagar baja

maupun jembatan gantung.

Gambar 1.4 Contoh Jembatan Pejalan Kaki

Jembatan jalan pipa

Jembatan penyebrangan

2. Menurut Jenis Materialnya

Jembatan kayu

Merupakan jembatan sederhana yang sepenuhnya dibuat dari kayu.

Perlu diperhatikan kayu yang digunakan haruslah dari jenis kayu yang

kuat, awet dan tahan terhadap air.



Gambar 1.5 Contoh Jembatan Kayu

Jembatan baja

Merupakan jembatan yang dibuat rangka baja atau gelagar baja.

Gambar 1.6 Contoh Jembatan Baja

Jembatan beton prategang

Jembatan beton yang dibuat dengan perkuatan kabel yang diberi tegangan.

Gambar 1.7 Contoh Jembatan Prategang

Jembatan komposit

Merupakan jembatan kombinasi antara gelagar besi dengan plat beton



Gambar 1.8 Contoh Jembatan Komposit

3. Menurut Jenis Structural

Jembatan dengan tumpuan sederhana (simply supported bridge)

Gelagar utama atau rangka batang ditopang oleh roll di satu sisi

dan sendi di sisi yang lainnya.

Jembatan menerus (continuous bridge)

Gelagar atau rangka batang didukung menerus oleh lebih dari tiga

sendi sehingga menjadi sistem struktur yang tidak tetap. Kecenderungan

itu lebih ekonomis karena jumlah sambungan sedikit serta tidak

memerlukan perawatan. Penurunan pada pendukung sebaiknya dihindari

Jembatan kantilever (cantilever bridge)

Jembatan menerus yang dibuat dengan penempatan sendi di antara

pendukung.

Jembatan integral (integral bridge)

Jembatan semi integral (semi integral bridge)

Jembatan pelengkung tiga sendi (arches bridge)

Jembatan rangka (trusses bridge)

– terdiri dari gelagar utama dan rangka induk

– panjang bentang jembatan L ≤ 100,0 m

Jembatan gantung (suspension bridge)

Suspension Bridge

– pemikul utama beban adalah kabel-kabel yang terbuat dari baja

mutu tinggi (high strength steel).

– panjang bentang jembatan L ≤ 1500,0 m



Gambar 1.10 Contoh Jembatan Gantung

Jembatan kable (cabled-stayed bridge)

Cable Stayed Bridge

– termasuk jembatan panjang, dimana panjang bentang jembatan bisa

mencapai beberapa ratus meter (L ≤ 500,0 m).

Gambar 1.11 Contoh Jembatan KabelMenurut Lay-out Gelagar Utama :

1. Simple Span Bridge gelagar utama edirencanakan sebagai balok

di atas dua perletakan sederhana

2. Continous Bridge gelagar utama direncanakan sebagai balok

menerus di atas banyak perletakan

3. Cantilever Bridge gelagar utama direncanakan sebagai balok

menerus di atas banyak perletakan

Simple Span Bridge Continous Bridge

Gambar 1.12 Cantilever Bridge


L L L L

L L L L

L

Kabel Baja

L

Kabel Baja


Catatan :

Continous bridge dapat direncanakan sebagai simple span bridge, dimana masing-

masing bentangnya dihitung secara terpisah. Tujuannya adalah apabila terjadi

penurunan pada satu bentang, tidak mempengaruhi jembatan secara keseluruhan,

sehingga lalu lintas kendaraan yang melewati jembatan tersebut tidak terganggu.

Gambar 1.131.1.3 Bagian-Bagian Jembatan

Struktur jembatan dapat dikelompokkan atas :

– Struktur Atas (superstructure)

– Struktur Bawah (substructure)

– Pondasi (foundation)

Struktur Atas (superstructure), terdiri dari :

Lantai Jembatan (bridge deck)

lantai jembatan merupakan pelat lantai yang terbuat dari beton bertulang,

baja atau kayu yang berfungsi sebagai tempat lewatnya kendaran.

pelat lantai kendaraan (slab) direncanakan sedemikian rupa, agar dapat

memikul beban kendaraan secara langsung.

bentuk-bentuk pelat lantai jembatan dapat berupa :

– solid slab

– voided slab

– coffered slab

Solid Slab Voided Slab Coffered Slab

Gambar 1.15 Bentuk – Bentuk Lantai Jembatan


L L


Struktur Utama

Struktur utama jembatan dapat terbuat dari beton bertulang (reinforced

concrete), beton prategang (prestress concrete), baja atau kayu yang

berfungsi untuk memikul beban jembatan (struktur atas).

bentuk-bentuk struktur utama jembatan dapat berupa :

– balok (gelagar) atau girder

– rangka batang (truss)

– busur (arch)

– cable-suspended structure (suspension bridge dan cable stayed

bridge)

Balok (Gelagar)

Box Girder

Tied Arch

Busur (Arch)


Diafragma

pelat lantaipelat lantai

pelat lantaipelat lantai pelat lantai

Rangka Induk

Gelagar Melintang

Open Spandrel Arch

Gelagar Memanjang

Ikatan Angin


Rangka Batang (Truss)

Gambar 1.16 Bentuk – Bentuk Struktur Utama Jembatan

Ikatan Angin

hanya terdapat pada jembatan rangka baja, yang berfungsi untuk menahan

beban angin horizontal.

Diafragma/bracing

diafragma/bracing berfungsi untuk memperkuat sistem penahan, yaitu untuk

menahan beban horizontal dan juga untuk menghindari terjadinya tekuk

lateral pada gelagar memanjang.

Perletakan

merupakan tumpuan gelagar, yang berfungsi untuk menyalurkan beban dari

gelagar utama ke abutment atau pilar.

ada dua macam perletakan/ tumpuan yang sering digunakan pada jembatan,

yaitu :

– perletakan atau tumpuan bergerak (rol)

– perletakan atau tumpuan tetap (sendi)

Pada struktur atas, terdapat struktur pelengkap yang terdiri dari :

Trotoar

Tiang Sandaran (post/guard fence)

Pipa/Balok Sandaran (railing)

Kerb

Lapisan Permukaan (wearing surface)

Perlengkapan Drainase (drainage equipment)

berfungsi untuk megalirkan air hujan yang terdapat pada lantai kendaraan.

Karena jika tidak dialirkan, lantai jembatan akan tertutup air dan kendaraan

yang melewatinya bisa tergelincir/slip.

supaya air hujan pada lantai kendaraan bisa mengalir, maka kemiringan

lapisan aspal (lapisan permukaan) 0 %, dengan alternatif :



kemiringan memanjang 2 %, atau

kemiringan melintang 2 %

air hujan pada lantai jembatan dibuang ke saluran air hujan yang dibuat

pada arah memanjang jembatan, pada kedua sisinya.

Sambungan Muai (expansion joint).

karena lantai dan gelagar yang digunakan pada jembatan dapat memuai

(baik dari beton maupun dari baja), maka sambungan gelagar di tumpuan

harus diberi celah atau pelat menerus diputus dan diberi karet.

Pipa dan Tiang Sandaran Kerb

Sambungan MuaiGambar 1.17 Struktur Pelengkap pada Jembatan

Struktur Bawah (Sub Structure), terdiri dari :

Kepala Jembatan (abutment)

merupakan tempat menumpunya struktur utama jembatan.

berfungsi untuk memikul beban-beban vertikal dari struktur utama jembatan

melalui tumpuan/perletakan.

abutment juga dapat berfungsi sebagai dinding penahan tanah, yaitu untuk

menahan tekanan lateral tanah.

Pilar (pier)

merupakan tempat tumpuan dari struktur utama jembatan.


Lantai Beton

Gelagar Baja

Pipa Sandaran

tiang sandaran

kerb

pelat lantai beton

saluran pembuangan

Tiang Sandaran

karet baja

trotoar

Saluran airKemiringan Jalan ±2%


dipasang jika jembatan mempunyai bentang yang sangat panjang (jarak

antara abutment sangat besar).

berfungsi untuk membagi bentang jembatan sehingga bentang jembatan

tidak terlalu besar (memperkecil panjang bentang jembatan)

Pondasi (foundation)

berfungsi untuk memikul seluruh beban jembatan yang disalurkan melalui

abutment atau pilar.

pemilihan pondasi tergantung pada jenis tanah yang berada di bawah abutment

atau pilar, dimana jika kondisi tanahnya cukup kuat dapat digunakan pondasi

langsung seperti pondasi telapak, pondasi rakit. Sedangkan jika kondisi

tanahnya jelek, perlu diberi pondasi tiang pancang atau caisson.

Gambar 1.18 Pondasi dan Struktur Bawah Jembatan

Gambar 1.19 Bagian-Bagian Jembatan 1


pondasi

pilar (pier)

abutment

tekanan

pondasi langsung

lantai kendaraan


Gambar 1.20 Bagian-bagian Jembatan 2

Keterangan :

1. Bangunan atas

2. Bangunan bawah (abutment)

3. Pondasi

4. Andas/tumpuan

5. Oprit

6. Railling / sandaran

1.2 Peraturan Standar yang Digunakan

Peraturan standar yang digunakan dalam pengerjaan Tugas Besar Konstruksi

Baja II mengenai jembatan ini adalah :

RSNI T-03-2005 Perencanaan Struktur Baja untuk Jembatan

RSNI-T-02-2005 Standar Pembebanan untuk Jembatan

Badan Standarisasi Nasional (2005) mempunyai peraturan – peraturan

yang digunakan di Indonesia, untuk merancang struktur jembatan. Peraturan yang

digunakan Badan Standarisasi Nasional (2005) dalam perancangan jembatan

adalah sebagai berikut :

1. Pedoman Perencanaan Pembebanan Jembatan Jalan Raya (PPPJJR, 1987)

2. Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI)

3. Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan (Bridge Management System,

1992)



4. Revisi SNI 03-2833-1992, tentang Perencanaan Ketahanan Gempa untuk

Jembatan.

5. RSNI T-03-2005, tentang Perencanaan Struktur Baja untuk Jembatan.

1.3 Beban- Beban yang Diperhitungkan

1.3.1 Beban Mati

Yaitu merupakan beban yang berasal dari berat sendiri jembatan atau

bagian jembatan yang ditinjau, termasuk segala unsur tambahan yang

dianggap merupakan satu kesatuan tetap dengannya.

1.3.1.1 Beban Mati Primer

Beban mati yang digunakan dalam perhitungan kekuatan

gelagar-gelagar (baik gelagar tengah maupun gelagar pinggir) adalah

berat sendiri pelat dan sistem lainnya yang dipikul langsung oleh

masing-masing gelagar tersebut.

1.3.1.2 Beban Mati Sekunder

Beban mati sekunder yaitu kerb, trotoir, tiang sandaran dan lain-

lain, yang dipasang setelah pelat di cor, dan dapat dianggap terbagi rata

di semua gelagar.

1.3.2 Beban Hidup

Muatan hidup adalah semua muatan yang berasal dari berat

kendaraankendaraan bergerak/ lalu lintas dan atau berat pejalan kaki yang

dianggap bekerja pada jembatan. Muatan hidup pada jembatan yang harus

ditinjau dinyatakan dalam dua macam, yaitu muatan “T” yang merupakan

beban terpusat untuk lantai kendaraan dan muatan “D” yang merupakan

beban jalur untuk gelagar.

1.3.2.1 Beban T

Dalam menghitung kekuatan lantai akibat beban “T” dianggap

bahwa beban tersebut menyebar ke bawah dengan arah 45 derajat

sampai ktengah-tengah tebal lantai

Beban “T” merupakan beban kendaraan truk yang mempunyai

beban roda ganda (Dual Wheel Load) sebesar 10 ton, yang bekerja pada



seluruh lebar bagian jembatan yang dingunakan untuk lalu lintas

kendaraan.

Gambar 1.21 Ketentuan Beban T yang Terjadi pada Jembatan Jalan Raya

1.3.2.2 Beban D

Beban “D” adalah susunan beban pada setiap jalur lalu lintas

yang terdiri dari beban garis “P” ton per jalur lalu lintas (P = 12 ton)

dan beban terbagi rata “q” ton per meter panjang per jalur sebagai

berikut:

q = 2,2 t/m untuk L < 30 m.

q = 2,2 t/m – {(1,1/60) x (L – 30)} t/m untuk 30 m < L < 60 m.

q = 1,1{1 + (30/L)} untuk L > 60 m.

Gambar 1.22 Distribusi beban D yang Bekerja pada Jembatan Jalan Raya



Ketentuan penggunaan beban “D” dalam arah melintang jembatan

sebagai berikut:

§ Untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan < 5,50 m, beban “D”

sepenuhnya (100%) harus dibebankan pada seluruh jembatan.

§ Untuk jembatan dengan lebar lantai kendaraan > 5,50 m, beban “D”

sepenuhnya (100%) dibebankan pada lebar jalur 5,50 m sedangkan

lebar selebihnya dibebani hanya separuh beban “D” (50%).

Dalam menghitung momen dan gaya lintang dianggap bahwa

gelagar gelagar mempunyai jarak dan kekuatan yang sama atau hampir

sama sehingga penyebaran beban “D” melalui lantai kendaraan ke

gelagar gelagar harus dihitung dengan cara sebagai berikut :

Perhitungan momen dan perhitungan gaya lintang

a. Gelagar memanjang tengah

Beban hidup yang diterima oleh tiap gelagar memanjang tengah

adalah sebagai berikut :

Beban merata : q’ = q/2,75 x α x s

Beban garis : P’ = P/2,75 x α x s

Dimana :

s = jarak gelagar yang berdekatan (yang ditinjau) dalam meter,

diukur dari sumbu ke sumbu.

α = faktor distribusi.

α = 0,75 bila kekuatan gelagar melintang diperhitungkan.

α = 1,00 bila kekuatan gelagar melintang tidak diperhitungkan.

b. Gelagar memanjang pinggir

Beban hidup yang diterima oleh gelagar memanjang pinggir adalah

beban hidup tanpa memperhitungkan faktor distribusi (α = 1,00).

Bagaimana pun juga gelagar memanjang pinggir harus direncanakan

minimum sama kuat dengan gelagar memanjang tengah. Dengan

demikian beban hidup yang diterima oleh tiap gelagar memanjang

pinggir tersebut adalah sebagai berikut :

Beban merata : q’ = q/2,75 x s’

Beban garis : P’ = P/2,75 x s’



Dimana :

s’ = lebar pengaruh beban hidup pada gelagar memanjang pinggir.

c. Gelagar melintang tengah.

Beban hidup yang diterima oleh gelagar melintang tengah adalah

sebagai berikut :

Beban merata : q’ = q x s

Beban garis : P’ = P

Dimana :

s = lebar pengaruh beban hidup pada gelagar melintang tengah.

d. Gelagar melintang pinggir

Beban hidup yang diterima oleh gelagar melintang pinggir adalah

sebagai berikut :

Beban merata : q’ = q x s’

Beban garis : P’ = P

Dimana :

s’ = lebar pengaruh beban hidup pada gelagar melintang pinggir.

1.3.2.3 Beban pada Trotoar, Kerb, Sandaran

Konstruksi trotoir harus diperhitungkan terhadap beban

hidup sebesar 500 kg/m2. Dalam perhitungan kekuatan

gelagar karena pengaruh beban hidup pada trotoir,

diperhitungkan beban sebesar 60% beban hidup trotoir.

Kerb yang terdapat pada tepi-tepi lantai kendaraan harus

diperhitungkan untuk dapat menahan beban horisontal ke

arah melintang jembatan sebesar 500 kg/m yang bekerja

pada puncak kerb yang bersangkutan atau pada tinggi 25 cm

di atas permukaan lantai kendaraan apabila kerb yang

bersangkutan lebih tinggi dari 25 cm.

Tiang-tiang sandaran pada setiap tepi trotoir harus

diperhitungkan untuk dapat menahan beban horizontal

sebesar 100 kg/m, yang bekerja pada tinggi 90 cm di atas

lantai trotoir.



1.3.3 Beban Kejut

Untuk memperhitungkan pengaruh-pengaruh getaran-getaran dan

pengaruh-pengaruh dinamis lainnya, tegangan-tegangan akibat beban garis

“P” harus dikalikan dengan koefisien kejut yang akan memberikan hasil

maksimum, sedangkan beban merata “q” dan beban “T” tidak dikalikan

dengan koefisien kejut.

Koefisien kejut ditentukan dengan rumus :

Dimana : k = Koefisien kejut

L = Panjang bentang dalam meter, ditentukan oleh tipe konstruksi

jembatan (keadaan statis) dan kedudukan muatan garis “P”

Koefisien kejut tidak diperhitungkan terhadap bangunan bawah apabila

bangunan bawah dan bangunan atas tidak merupakan satu kesatuan. Bila

bangunan bawah dan bangunan atas merupakan satu kesatuan maka koefisien

kejut diperhitungkan terhadap bangunan bawah.



DAFTAR PUSTAKA

(http://www.ilmusipil.com/menghitung-beban-struktur-jembatan)

(2027_CHAPTER_II.pdf)

(e-journal.uajy.ac.id/1516/3/2TS12436.pdf)

(1857_CHAPTER_III.pdf)

(http://ilmu-teknik-sipil-indonesia.blogspot.com/2014/03/pengertian-dan-

jenis-struktur-jembatan.html)

(http://civildoqument.blogspot.com/2014/09/pengertian-jembatan.html)


http://www.ilmusipil.com/menghitung-beban-struktur-jembatan


BAB II

Gambar Denah Jembatan, Potongan Memanjang dan Melintang

a. Denah

b. Potongan Memanjang



c. Potongan Melintang


konstruksi baja

Documents