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 m

Diameter pilar : 1,5 m

Tinggi kepala pilar : 2 m

Lebar kepala pilar : 1,5 m

Tinggi 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.

69

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 tambahan

Beban 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 4.2

Beban ini terdiri dari :

Beban akibat genangan air

70

Beban akibat tebal perkerasaan

2. Beban akibat aksi lalu lintas

Beban akibat aksi lalu lintas meliputi :

a. Beban lajur

Beban 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 Rem

Bekerjanya 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.

71

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

3. Beban akibat aksi lingkungan

Beban akibat aksi lingkungan meliputi :

a. Beban akibat angin

Beban 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 gempa

Gaya 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

72

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

B. Pengumpulan Data

Data 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 Hasil

Analisis 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 Penelitian

Alur kerja dalam penelitian ini meliputi :

73

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 jembatan

Model 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 struktur

a. Data Struktur Atas

Struktur 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 Pilar

74

Dalam 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 Material

Untuk 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 kuat

4. Merancang dimensi sementara pada struktur gelagar induk, kepala pilar dan pilar

jembatan.

5. Menentukan beban yang bekerja pada jembatan

6. Menentukan kombinasi pembebanan

7. 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.

75

10. Menyimpulkan dimensi struktur gelagar induk, kepala pilar dan pilar jembatan yang telah

dirancang sehingga mampu menerima beban-beban yang terjadi.