Tugas 3 aditya dian nugraha - 17.1003.222.01.0666 - kelas b
1. NAMA : ADITYA DIAN NUGRAHA
NIM : 17.1003.222.01.0666
KELAS : T. SIPIL – B
DOSEN : IR. AGUS B SISWANTO, MT
BEBAN GEMPA PADA
JEMBATAN
BAB
VII
2. PENDAHULUAN.
Struktur jembatan harus memenuhi dua tingkat kriteria kinerja di
dalam memikul beban gempa. Tingkat kinerja yang pertama,
adalah yang berhubungan dengan Gempa Rencana, yang mungkin
terjadi berulang-ulang selama umur rencana dari jembatan
tersebut. Sedangkan tingkat kinerja yang kedua adalah
berhubungan dengan Gempa Kuat, yang jarang terjadi atau
mungkin terjadi sekali selama umur rencana dari jembatan.
Pada tingkat kinerja yang kedua, akibat terjadinya Gempa Kuat,
tingkat kerusakan yang terjadi pada struktur jembatan dapat sangat
parah, akan tetapi struktur jembatan tidak diperbolehkan untuk
mengalami runtuh. Jembatan harus dapat digunakan untuk lalu
lintas darurat segera setelah diadakan perbaikan sementara.
Setelah diperbaiki secara permanen, jembatan harus dapat
digunakan lagi untuk dilewati oleh beban lalu lintas dengan beban
yang lebih rendah dari beban semula yang diijinkan.
BEBAN GEMPA PADA
JEMBATAN
BAB
VII
3. RESPON ELASTIS
Jika struktur direncanakan tetap bersifat
elastis pada saat terjadi gempa rencana
dan gempa kuat, maka struktur akan
bergoyang dengan simpangan horisontal
dari titik o ke titik d, sedangkan beban
gempa yang bekerja pada struktur
sebesar V. Respon struktur akan
mengikuti garis o-b. Setelah mencapai titik
b, respon struktur akan kembali ke titik o, b
dan kemudian ke titik a, untuk kemudian
kembali lagi ke titik o. Luas daerah obd
yang diarsir merupakan ukuran dari
besarnya energi potensial yang terjadi di
dalam struktur. Karena struktur bergetar
dari titik o ke titik d, dan kemudian kembali
ke titik c, maka energi potensial yang ada
akan berubah menjadi energi kinetik.
BEBAN GEMPA PADA
JEMBATAN
BAB
VII
4. RESPON INELASTIS
Jika struktur jembatan direncanakan bersifat
daktail, maka pada saat terjadi Gempa
Rencana, struktur akan berespon secara
elastis. Pada saat terjadi Gempa Kuat, pada
struktur jembatan diijinkan terbentuk sendi-
sendi plastis. Setelah terbentuk sendi plastis
maka struktur akan berespons secara inelastis.
Setelah beban gempa mencapai V, respon
struktur akan mengikuti garis o-e-f dan berhenti
pada titik f, kemudian akan kembali ke titik h.
Luas daerah oefg merupakan ukuran dari
besarnya energi potensial yang terjadi di dalam
struktur. Karena pada respon inelastis struktur
tidak dapat kembali lagi pada kedudukannya
yang semula yaitu titik o, maka hanya bagian
hfg dari energi potensial yang akan berubah
menjadi energi kinetik. Dengan demikian pada
respon inelastis terjadi lendutan horisontal yang
bersifat permanen sebesar oh.
BEBAN GEMPA PADA
JEMBATAN
BAB
VII
5. TIPE JEMBATAN
Berdasarkan konsep daktilitas di atas, struktur
jembatan (tidak termasuk abutment) dapat
dikelompokkan untuk tujuan perencanaan pendetailan
ke dalam tiga jenis struktur menurut perilaku
daktilitasnya pada saat terjadi gempa, yaitu :
1) Jembatan Tipe A
2) Jembatan Tipe B
3) Jembatan Tipe C
BEBAN GEMPA PADA
JEMBATAN
BAB
VII
6. JEMBATAN TIPE A
Jembatan Tipe A (Gambar 7-4) adalah
jembatan dengan tingkat daktilitas penuh
dan
monolit, serta mempunyai karakterisitik
berikut :
Pilar-pilar dari jembatan bersifat daktail
Bangunan atas jembatan (balok dan pelat),
merupakan sistem struktur yang menerus
(monolit)
Semua pilar jembatan menyatu secara
monolit dengan bangunan atas dan
pondasi
Semua gaya lateral termasuk beban
gempa horisontal, sepenuhnya ditahan
oleh pilar jembatan.
Bangunan atas jembatan dapat tergelincir
pada pangkal jembatan (abutment), tetapi
harus dicegah agar tidak jatuh kebawah.
Struktur jembatan ini sesuai digunakan
pada daerah kegempaan kuat yaitu
Wilayah Gempa 5 dan Wilayah Gempa 6.
BEBAN GEMPA PADA
JEMBATAN
BAB
VII
7. JEMBATAN TIPE B
Jembatan Tipe B (Gambar 7-5), adalah jembatan
dengan tingkat daktilitas penuh tetapi antara
bangunan atas dan bawah tidak monolit, serta
mempunyai karakterisitik berikut :
Pilar-pilar dari jembatan bersifat daktail
Bangunan atas jembatan (balok dan pelat),
merupakan sitem struktur yang tidak menerus
dan tidak menyatu secara monolit dengan pilar-
pilar jembatan.
Semua pilar jembatan harus menyatu secara
monolit dengan pondasi
Semua gaya lateral termasuk beban gempa
horisontal, sepenuhnya ditahan oleh pilar
jembatan.
Bangunan atas jembatan dapat tergelincir pada
pangkal jembatan (abutment), tetapi harus
dicegah agar tidak jatuh ke bawah.
Struktur jembatan ini sesuai digunakan pada
daerah kegempaan sedang yaitu Wilayah Gempa
3 dan Wilayah Gempa 4.
BEBAN GEMPA PADA
JEMBATAN
BAB
VII
8. JEMBATAN TIPE C
Jembatan Tipe C (Gambar 9-6), adalah jembatan
yang bersifat elastis (tidak daktail) serta
mempunyai karakteristik berikut :
Pilar-pilar dari jembatan bersifat elastis (tidak
daktail)
Bangunan atas jembatan (balok dan pelat),
merupakan sitem struktur yang tidak menerus
dan tidak menyatu secara monolit dengan pilar-
pilar jembatan.
Semua gaya lateral termasuk beban gempa
horisontal, sepenuhnya ditahan oleh pilar
jembatan.
Bangunan atas jembatan dapat tergelincir pada
pangkal jembatan (abutment), tetapi harus
dicegah agar tidak jatuh ke bawah.
Umumnya digunakan pada jembatan-jembatan
kecil dengan satu atau dua bentang.
BEBAN GEMPA PADA
JEMBATAN
BAB
VII
9. PEMILIHAN JENIS JEMBATAN YANG
SESUAI
Struktur jembatan Tipe A mempunyai perilaku seismik yang paling baik
dibandingkan Tipe B dan Tipe C, sehingga harus dipilih untuk jembatan
yang terletak di zona kegempaan berat yaitu Wilayah Gempa 6 atau 5.
Struktur jembatan Tipe B sesuai digunakan untuk jembatan-jembatan
di zona kegempaan sedang, yaitu Wilayah Gempa 4 atau 3. Jembatan
Tipe B akan mengalami deformasi permanen yang berlebihan jika
digunakan di zona kegempaan kuat. Untuk jembatan-jembatan kecil
yang tidak begitu penting atau untuk jembatan-jembatan sementara,
dapat digunakan Jembatan Tipe C.
Meskipun mengalami kerusakan, Jembatan Tipe A dan Tipe B pada
umumnya mampu menahan goncangan tanah akibat Gempa Kuat,
karena kedua type jembatan ini direncanakan bersifat daktail.
Jembatan Tipe C akan mengalami keruntuhan pada saat terjadi
Gempa Kuat, karena struktur jembatan ini tidak dirancang berperilaku
daktail.
BEBAN GEMPA PADA
JEMBATAN
BAB
VII
10. WAKTU GETAR JEMBATAN
Bila type jembatan telah dipilih dan denah jembatan telah dibuat, maka waktu
getar jembatan (T) dapat dihitung. Untuk struktur jembatan yang dapat
dimodelkan sebagai sistem dengan satu derajat kebebasan, waktu getar
dihitung dengan rumus :
BEBAN GEMPA PADA
JEMBATAN
BAB
VII
11. CONTOH PERHITUNGAN KEKAKUAN PILAR JEMBATAN
Contoh 1, suatu jembatan dengan 3 buah pilar beton berukuran 50/50 cm
(Gambar 9-9), terjepit monolit pada balok dan pondasi, dengan tinggi pilar
L=8m.. Modulus elastisitas bahan beton : E = 200000 kg/cm² = 2000000000
kg/m²
BEBAN GEMPA PADA
JEMBATAN
BAB
VII
13. PEMBATASAN SIMPANGAN AKIBAT GEMPA
Integritas dari suatu sistem struktur jembatan hanya dapat dipelihara jika
simpangan maksimum yang terjadi antara pilar dan balok-balok jembatan
dibatasi untuk mencegah terjatuhnya balok-balok dari perletakannya. Dengan
demikian perlu diadakan pemeriksaan untuk untuk menjamin bahwa
simpangan yang terjadi akibat gempa tidak melampaui jarak lebih minimum
yang disayaratkan. Jika sistem struktur jembatan yang dapat dimodelkan
sebagai sistem dengan satu derajat kebebasan, simpangan maksimum dari
pusat massa ∆h,dapat diperkirakan dengan rumus :
BEBAN GEMPA PADA
JEMBATAN
BAB
VII
Untuk bentang jembatan di atas 200 m, kemungkinan simpangan relatif yang
terjadi pada pilar akibat gerakan tanah diluar ragam getar yang ada harus
dipertimbangkan. Perlu dipertimbangkan juga untuk memperhitungkan
pengaruh amplifikasi pada pondasi yang berada di atas lapisan tanah lunak.
14. BEBAN GEMPA PADA JEMBATAN
Beban gempa yang bekerja pada struktur jembatan dapat berasal dari gaya
inersia akibat goncangan tanah, atau dari beban gempa tambahan akibat
tanah dan air. Beban gempa horisontal (V) pada jembatan dapat ditentukan
dari rumus :
BEBAN GEMPA PADA
JEMBATAN
BAB
VII
