TUGAS I

UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH

Struktur Jembatan

yang dibina oleh Bapak Adjib

oleh

Dhya Ayu Larasati

130522506280

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL

SEPTEMBER 2014

STRUKTUR JEMBATAN

Menurut wikipedia, jembatan adalah sebuah struktur yang sengaja dibangun

untuk menyeberangi jurang atau rintangan seperti air sungai, lembah, rel kereta api

maupun jalan raya. Jembatan dibangun agar para pejalan kaki, pengemudi kendaraan

atau kereta api dapat melintasi halangan-halangan tersebut. Namun ternyata ada

banyak jenis jembatan yang tentunya berbeda-beda baik dari segi struktur maupun

kekuatan sampai biaya pembangunannya.

Berdasarkan material yang digunakan untuk konstruksi, jembatan terdiri atas

jembatan yang terbuat dari beton, baja, dan kayu, sedangkan berdasarkan fungsinya,

jembatan terdiri atas jembatan untuk distribusi pipa gas/air, pejalan kaki, kendaraan

bermotor, dan kereta api. Dalam perencanaan struktur, jembatan dibagi kedalam dua

sistem struktur, yaitu sistem struktur atas (superstructure) dan sistem struktur bawah

(substructure). Sistem struktur atas terdiri dari sistem pelat-girder jembatan dan joint

yang menghubungkan antar pelat-girder tersebut, sedangkan sistem struktur bawah

terdiri dari pier, bearing, abutment, dan pondasi.

Gambar 1. Gabungan kedua sistem struktur atas dan bawah

A. Klasifikasi Jembatan

Klasifikasi jembatan dibagi menjadi 3, yaitu :

1. Menurut Kegunaanya 

a. Jembatan jalan raya (highway brigde)

b. Jembatan pejalan kaki (foot path) 

c. Jembatan kereta api (railway brigde) 

d. Jembatan jalan air 

e. Jembatan jalan pipa 

f. Jembatan penyebrangan

2. Menurut Jenis Materialnya

a. Jembatan jalan raya (highway brigde) 

b. Jembatan kayu 

c. Jembatan baja 

d. Jembatan beton bertulang dan pratekan 

e. Jembatan komposit 

3. Menurut Jenis Structural 

a. Jembatan dengan tumpuan sederhana (simply supported bridge)

b. Jembatan menerus (continuous bridge)

c. Jembatan kantilever (cantilever bridge)

Berbeda dengan jembatan alang,

struktur jembatan penyangga berupa

balok horizontal yang disangga oleh

tiang penopang hanya pada salah satu

pangkalnya.

Pembangunan jembatan penyangga membutuhkan lebih banyak bahan dibanding

jembatan alang. Jembatan penyangga biasanya digunakan untuk mengatasi masalah

pembuatan jembatan apabila keadaan tidak memungkinkan untuk menahan beban

jembatan dari bawah sewaktu proses pembuatan. Jembatan jenis ini agak keras dan

tidak mudah bergoyang, oleh karena itu struktur jembatan penyangga biasanya

digunakan untuk memuat jembatan rel kereta api. Jembatan penyangga terbesar di

dunia saat ini adalah jembatan penyangga Quebec Bridge di Quebec, Kanada.

Jembatan ini memiliki panjang 549 meter (1.801 kaki).

d. Jembatan integral (integral bridge)

e. Jembatan semi integral (semi integral bridge)

f. Jembatan rangka (trusses bridge)

Jembatan kerangka

adalah salah satu jenis tertua dari

struktur jembatan modern.

Jembatan kerangka dibuat

dengan menyusun tiang-tiang

jembatan membentuk kisi-kisi

agar setiap tiang hanya

menampung sebagian berat struktur jembatan tersebut. Kelebihan sebuah jembatan

kerangka dibandingkan dengan jenis jembatan lainnya adalah biaya pembuatannya

yang lebih ekonomis karena penggunaan bahan yang lebih efisien. Selain itu,

jembatan kerangka dapat menahan beban yang lebih berat untuk jarak yang lebih jauh

dengan menggunakan elemen yang lebih pendek daripada jambatan alang.

g. Jembatan gantung (suspension bridge)

Dahulu, jembatan

gantung yang paling awal

digantungkan dengan

menggunakan tali atau dengan

potongan bambu. Jembatan

gantung modern digantungkan

dengan menggunakan kabel baja.

Pada jembatan gantung modern, kabel menggantung dari menara jembatan kemudian

melekat pada caisson (alat berbentuk peti terbalik yang digunakan untuk

menambatkan kabel di dalam air) atau cofferdam (ruangan di air yang dikeringkan

untuk pembangunan dasar jembatan). Caisson atau cofferdam akan ditanamkan jauh

ke dalam lantai danau atau sungai. Jembatan gantung terpanjang di dunia saat ini

adalah Jembatan Akashi Kaikyo di Jepang. Jembatan ini memiliki panjang 12.826

kaki (3.909 m).

h. Jembatan kable (cabled-stayed bridge)

Seperti jembatan

gantung, jembatan kabel-

penahan ditahan dengan

menggunakan kabel. Namun,

yang membedakan jembatan

kabel-penahan dengan jembatan

gantung adalah bahwa pada

sebuah jembatan kabel-penahan

jumlah kabel yang dibutuhkan

lebih sedikit dan menara

jembatan menahan kabel yang

lebih pendek.

Jembatan kabel-penahan yang pertama dirancang pada tahun 1784 oleh CT Loescher.

Jembatan kabel-penahan terpanjang di dunia saat ini adalah Jembatan Sutong yang

melintas di atas Sungai Yangtze di China.

i. Jembatan urung-urung (culverts bridge)

j. Jembatan alang (beam bridge)

Jembatan alang adalah struktur jembatan

yang sangat sederhana dimana jembatan

hanya berupa balok horizontal yang

disangga oleh tiang penopang pada

kedua pangkalnya. Asal usul struktur

jembatan alang berawal dari jembatan

balok kayu sederhana yang di pakai

untuk menyeberangi sungai.

Di zaman modern, jembatan alang terbuat dari balok baja yang lebih kokoh. Panjang

sebuah balok pada jembatan alang biasanya tidak melebihi 250 kaki (76 m). Karena,

semakin panjang balok jembatan, maka akan semakin lemah kekuatan dari jembatan

ini. Oleh karena itu, struktur jembatan ini sudah jarang digunakan sekarang kecuali

untuk jarak yang dekat saja. Jembatan alang terpanjang di dunia saat ini adalah

jembatan alang yang terletak di Danau Pontchartrain Causeway di selatan Louisiana,

Amerika Serikat. Jembatan ini memiliki panjang 23,83 mil (38,35 km), dan lebar 56

kaki (17 m).

k. Jembatan lengkung (arch bridge)

Jembatan lengkung

memiliki dinding tumpuan pada

setiap ujungnya. Jembatan

lengkung yang paling awal

diketahui dibangun oleh

masyarakat Yunani, contohnya

adalah Jembatan Arkadiko.

Beban dari jembatan akan mendorong dinding tumpuan pada kedua sisinya. Dubai,

Uni Emirat Arab saat ini sedang membangun Sheikh Rashid bin Saeed Crossing.

Jembatan ini dijadwalkan akan selesai pada tahun 2012. Jika proses pembangunan

telah selesai, jembatan ini akan menjadi jembatan lengkung terpanjang di dunia.

B. Struktur Jembatan

Secara umum struktur jembatan dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu struktur

atas dan struktur bawah.

1) Struktur Atas (Superstructures)

Struktur atas jembatan merupakan bagian yang menerima beban langsung yang

meliputi berat sendiri, beban mati, beban mati tambahan, beban lalu-lintas kendaraan,

gaya rem, beban pejalan kaki, dll.

Struktur atas jembatan umumnya meliputi :

a) Trotoar :

o Sandaran dan tiang sandaran,

o Peninggian trotoar (Kerb),

o Slab lantai trotoar.

b) Slab lantai kendaraan,

c) Gelagar (Girder),

d) Balok diafragma,

e) Ikatan pengaku (ikatan angin, ikatan melintang),

f) Tumpuan (Bearing).

2) Struktur Bawah (Substructures)

Struktur bawah jembatan berfungsi memikul seluruh beban struktur atas dan beban

lain yang ditumbulkan oleh tekanan tanah, aliran air dan hanyutan, tumbukan,

gesekan pada tumpuan dsb. untuk kemudian disalurkan ke fondasi. Selanjutnya

beban-beban tersebut disalurkan oleh fondasi ke tanah dasar.

Struktur bawah jembatan umumnya meliuputi :

a) Pangkal jembatan (Abutment),

o Dinding belakang (Back wall),

o Dinding penahan (Breast wall),

o Dinding sayap (Wing wall),

o Oprit, plat injak (Approach slab)

o Konsol pendek untuk jacking (Corbel),

o Tumpuan (Bearing).

b) Pilar jembatan (Pier),

o Kepala pilar (Pier Head),

o Pilar (Pier), yg berupa dinding, kolom, atau portal,

o Konsol pendek untuk jacking (Corbel),

o Tumpuan (Bearing).

3) Fondasi

Fondasi jembatan berfungsi meneruskan seluruh beban jembatan ke tanah dasar.

Berdasarkan sistimnya, fondasi abutment atau pier jembatan dapat dibedakan menjadi

beberapa macam jenis, antara lain :

a) Fondasi telapak (spread footing)

b) Fondasi sumuran (caisson)

c) Fondasi tiang (pile foundation)

o Tiang pancang kayu (Log Pile),

o Tiang pancang baja (Steel Pile),

o Tiang pancang beton (Reinforced Concrete Pile),

o Tiang pancang beton prategang pracetak (Precast Prestressed Concrete

Pile), spun pile,

o Tiang beton cetak di tempat (Concrete Cast in Place), borepile, franky pile,

o Tiang pancang komposit (Compossite Pile).

C. Kriteria Perencanaan Jembatan

1.Survei dan Investigasi

Dalam perencanaan teknis jembatan perlu dilakukan survei dan investigasi yang

meliputi :

1) Survei tata guna lahan,

2) Survei lalu-lintas,

3) Survei topografi,

4) Survei hidrologi,

5) Penyelidikan tanah,

6) Penyelidikan geologi,

7) Survei bahan dan tenaga kerja setempat.

Hasil survei dan investigasi digunakan sebagai dasar untuk membuat rancangan

teknis yang menyangkut beberapa hal antara lain :

1) Kondisi tata guna lahan, baik yang ada pada jalan pendukung maupun lokasi

jembatan berkaitan dengan ketersediaan lahan yang ada.

2) Ketersediaan material, anggaran dan sumberdaya manusia.

3) Kelas jembatan yang disesuaikan dengan kelas jalan dan volume lalu lintas.

4) Pemilihan jenis konstruksi jembatan yang sesuai dengan kondisi topografi,

struktur tanah, geologi, hidrologi serta kondisi sungai dan perilakunya.

2.Analisis Data

Sebelum membuat rancangan teknis jembatan perlu dilakukan analisis data hasil

survei dan investigasi yang meliputi, antara lain :

1) Analisis data lalu-lintas.

Analisis data lalu-lintas digunakan untuk menentukan klas jembatan yang erat

hubungannya dengan penentuan lebar jembatan dan beban lalu-lintas yang

direncanakan.

2) Analisis data hidrologi.

Analisis ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya debit banjir rancangan,

kecepatan aliran, dan gerusan (scouring) pada sungai dimana jembatan akan

dibangun.

3) Analisis data tanah.

Data hasil pengujian tanah di laboratorium maupun di lapangan yang berupa

pengujian sondir, SPT, boring, dsb. digunakan untuk mengetahui parameter tanah

dasar hubungannya dengan pemilihan jenis konstruksi fondasi jembatan.

4) Analisis geometri.

Analisis ini dimaksudkan untuk menentukan elevasi jembatan yang erat

hubungannya dengan alinemen vertikal dan panjang jalan pendekat (oprit).

3.Pemilihan Lokasi Jembatan

Dasar utama penempatan jembatan sedapat mungkin tegak lurus terhadap sumbu

rintangan yang dilalui, sependek, sepraktis dan sebaik mungkin untuk dibangun di

atas jalur rintangan.

Beberapa ketentuan dalam pemilihan lokasi jembatan dengan memperhatikan kondisi

setempat dan ketersediaan lahan adalah sebagai berikut :

1) Lokasi jembatan harus direncanakan sedemikian rupa sehingga tidak

menghasilkan kebutuhan lahan yang besar sekali.

2) Lahan yang dibutuhkan harus sesedikit mungkin mengenai rumah

penduduk sekitarnya, dan diusahakan mengikuti as jalan existing.

3) Pemilihan lokasi jembatan selain harus mempertimbangkan masalah teknis

yang menyangkut kondisi tanah dan karakter sungai yang bersangkutan, juga

harus mempertimbangkan masalah ekonomis serta keamanan bagi konstruksi

dan pemakai jalan.

4.Bahan Konstruksi Jembatan

Dalam memilih jenis bahan konstruksi jembatan secara keseluruhan harus

mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut :

1) Biaya konstruksi,

2) Biaya perawatan,

3) Ketersediaan material,

4) Flexibilitas (konstruksi dapat dikembangkan atau dilaksanakan secara bertahap),

5) Kemudahan pelaksanaan konstruksi,

6) Kemudahan mobilisasi peralatan.

Tabel 1. berikut menyajikan rangkuman jenis konstruksi, bahan konstruksi dan

bentang maksimum jembatan standar Bina Marga yang ekonomis dalam keadaan

normal yang sering digunakan.

Tabel 1. Bentang maksimum jembatan standar untuk berbagai jenis dan bahan

BAHAN JENIS BENTANG MAX.

(M)

Beton Culvert

Slab bridge

T-Girder, I-Girder

4.00 – 6.00

6.00 – 8.00

6.00 – 25.00

Beton

Prategang

PCI-Girder

Prestressed Box Girder

15.00-35.00

40.00 – 50.00

Baja Truss bridge 60.00 – 100.00

Komposit Compossite bridge 10.00 – 40.00

Contoh jembatan non-standar yang telah dibangun di Indonesia, dapat dilihat pada

Tabel 2.

Tabel 2. Contoh jembatan non-standar di Indonesia

NAMA

JEMBATAN

JENIS JEMBATAN BENTANG

(M)

Jembatan Serayu

Kesugihan, Jateng

Prestressed Concrete

Cantilever Box Girder

128.00

Jembatan Tonton,

Nipah

Batam

Balance Cantilever

Concrete Box Girder

160.00

Jembatan Kahayan

Kalteng

Steel Arch Bridge 150.00

Jembatan

Rempang,

Galang Batam

Concrete Arch Bridge 245.00

Jembatan

Mahakam 2

Suspension Bridge 270.00

Kaltim

Jembatan Batam,

Tonton

Batam

Cable Stayed Bridge 350.00

Untuk membandingkan kelebihan dan kekurangan masing-masing bahan dan jenis

konstruksi jembatan yang akan dibangun di suatu daerah, perlu dilakukan evaluasi

dengan memberi penilaian pada masing-masing bahan dan jenis konstruksi jembatan

tersebut seperti contoh yang disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Contoh perbandingan bahan dan jenis konstruksi jembatan

Perbandingan Beton Beton

prestress

Baja Komposit

Ketersediaan bhn 4 2 4 2

Fabrikasi 4 2 4 3

Waktu perakitan 4 3 1 2

Tenaga kerja 4 3 4 4

Ancaman korosi 4 3 1 2

Erection 1 2 4 3

Mobilisasi 1 2 4 3

Umur konstruksi 4 4 4 4

Expandable 4 3 1 2

Perawatan 4 3 1 1

Bentang tersedia 2 3 4 3

Perancah 4 3 1 2

Bekisting lantai 2 2 2 2

Kontrol elemen 4 4 2 2

Total nilai 46 39 37 35

Keterangan nilai :

4 = sangat menguntungkan,

3 = menguntungkan,

2 = cukup menguntungkan,

1 = kurang menguntungkan.

D. Perhitungan Struktur Jembatan

Perencanaan struktur jembatan yang ekonomis dan memenuhi syarat teknis ditinjau

dari segi keamanan serta rencana penggunaannya, merupakan suatu hal yang sangat

penting untuk diupayakan. Dalam perencanaan teknis jembatan perlu dilakukan

identifikasi yang menyangkut beberapa hal antara lain :

1) Kondisi tata guna lahan, baik yang ada pada jalan pendukung maupun lokasi

jembatan berkaitan dengan ketersediaan lahan yang ada.

2) Kelas jembatan yang disesuaikan dengan kelas jalan dan volume lalu lintas.

3) Struktur tanah, geologi dan topografi serta kondisi sungai dan perilakunya.

4)  Pemilihan jenis struktur dan bahan konstruksi jembatan yang sesuai dengan

kondisi medan, ketersediaan material dan sumber daya manusia yang ada.

5)  Penguasaan tentang teknologi perencanaan, metode pelaksanaan, peralatan,

material/ bahan mutlak dibutuhkan dalam perencanaanjembatan.

6) Analisis Struktur yang akurat dengan metode analisis yang tepat agar diperoleh

hasil perencanaan jembatan yang optimal.

Metode perencanaan struktur jembatan yang digunakan ada dua macam, yaitu Metode

perencanaan ultimit (Load Resistant Factor Design, LRFD) dan Metode perencanaan

tegangan ijin (Allowable Stress Design, ASD). Perhitungan struktur atas jembatan

umumnya dilakukan dengan metode ultimit dengan pemilihan faktor beban ultimit

sesuai peraturan yang berlaku. Metode perencanaan tegangan ijin dengan beban kerja

umumnya digunakan untuk perhitungan struktur bawah jembatan (fondasi). Untuk

tipe jembatan simple girder, perhitungan dapat dilakukan secara manual dengan

Excel. Untuk tipe jembatan yang berupa rangka, perhitungan struktur dilakukan

dengan komputer berbasis elemen hingga (finite element) untuk berbagai kombinasi

pembebanan yg meliputi berat sendiri, beban mati tambahan, beban lalu-lintas

kendaraan (beban lajur, rem, pedestrian), dan beban pengaruh lingkungan

(temperatur, angin, gempa) dengan pemodelan struktur 3-D (space-frame). Metode

analisis yang digunakan adalah analisis linier metode matriks kekakuan langsung

(direct stiffness matriks) dengan deformasi struktur kecil dan material isotropic.

Program komputer yang digunakan untuk analisis adalah SAP2000. Dalam program

tersebut berat sendiri struktur dan massa struktur dihitung secara otomatis.

Dalam perancangan struktur jembatan, proses perencanaan setiap elemen yang

terdapat pada sistem struktur jembatan harus berdasarkan peraturan standar nasional

yang berlaku di Indonesia yang disusun oleh Badan Standarisasi Nasional (BSN).

Seperti halnya pada struktur gedung, perencanaan struktur jembatan juga mengacu

kepada peraturan-peraturan yang berisi tentang pembebanan, desain struktur jembatan

dengan material beton, struktur jembatan dengan menggunakan baja, dan struktur

jembatan yang merupakan gabungan antara beton dan baja (composite). Peraturan

perencanaan jembatan yang terdapat pada Standar Nasional Indonesia (SNI) antara

lain:

SNI T-02-2005 Pembebanan Untuk Jembatan 

SNI 03-2833-2004 Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan

SNI T-03-2005 Perencanaan Struktur Baja untuk Jembatan 

SNI T-12-2004 Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan 

DAFTAR RUJUKAN

Sipil, Teknik. 2014. Pengertian dan Jenis struktur Jembatan. (Online), (http://ilmu-

teknik-sipil-indonesia.blogspot.com/2014/03/pengertian-dan-jenis-struktur-

jembatan.html ), diakses 20 September 2014.

Azwaruddin. 2008. Pengertian Jembatan. (Online),

(http://azwaruddin.blogspot.com/2008/02/pengertian-jembatan.html ), diakses 20

September 2014.

Wikipedia. 2014. Jembatan. (Online), (http://id.wikipedia.org/wiki/Jembatan ),

diakses 21 September 2014.

Setyawan, Herry. 2013. Jenis Jembatan. (Online),

(http://www.academia.edu/6332626/Jenis_-_jenis_Jembatan), diakses 21

September 2014.

Dwi, Aryo. 2011. Pengertian dan Macam Jembatan. (Online), (http://kampuzsipil.blogspot.com/2011/11/pengertian-dan-macam-jembatan.html), diakses 21 September 2014.