i
Pendahuluan
Modul ini dikembangkan dalam rangka pengembangan Modul Hybrid
Learning PPG untuk digunakan sebagai perangkat pembelajaran dalam jaringan
pada Program Keahlian Teknologi Konstruksi dan Properti. Secara khusus, modul
ini berisi tentang materi perencanaan jembatan, desain model jembatan, dan
perancangan jembatan. Modul ini juga dilengkapi dengan tes formatif yang
lengkap dengan kunci jawaban, serta tes sumatif sebagai tes terhadap keseluruhan
materi yang dilengkapi dengan kunci jawaban. Sebagai bagain dari perangkat
pembelajaran, untuk mengoperasionalkan materi dalam modul ini dikembangkan
media pembelajaran salah satu adalah media presentasi.
Capaian Pembelajaran
Mampu menguasai dan menerapkan konsep materi Konstruksi Jalan & Jembatan
meliputi perkerasan jalan lentur, perkerasan jalan kaku, Klasifikasi jalan,
Alinegement jalan, dan Konstruksi Jembatan berbasis ICT.
Sub Capaian Pembelajaran
1. Memahami konsep perencanaan jembatan.
2. Memahami dan mendesain model jembatan
3. Memahami dan merancang jembatan balok T
4. Memahami dan merancang jembatan rangka
IV-1
Uraian Materi
Kegiatan Belajar 4: Perancangan Jembatan
4.1 Tahapan Perencanaan Jembatan
4.1.1 Tahap Perencanaan Awal
Tahap perencanaan awal merupakan tahap desain jembatan yang salah satunya
meliptui perencanaan jalan. Perencanaan jalan dapat didefinisikan sebagai
kegiatan untuk menghasilkan suatu desain jalan yang sesuai dengan kaidah dan
standar jalan sesuai dengan peruntukannya serta harus memenuhi unsur-unsur
terkait kelayakan, kenyamanan, dan keamanan bagi pengguna jalan tersebut. Hal
utama dalam perencanaan jalan adalah perencanaan geometrik jalan yang
merupakan elemen perencanaan utama. Perencanaan geometrik jalan sendiri
merupakan rancangan rute dari suatu ruas jalan yang dilengkapi dengan elemen-
elemen jalan berdasarkan data yang diperoleh dari hasil survey lapangan. Dasar
perencanaan geometrik jalan sendiri diantaranya adalah gerakan dan ukuran
kendaraan, sifat pengemudi dalam mengendalikan gerak kendaraan, dan
karakteristik lalu lintas sebagai dasar pertimbangan dalam perencanaan geometrik
jalan. Dalam pelaksanaan perencanaan geometrik terdapat beberapa kriteria yang
harus dipenuhi, kriteria tersebut antara lain:
a. Kendaraan Rencana
Kendaraan rencana (design vehicle), adalah kendaran dengan berat, dimensi dan
karakteristik operasi tertentu yang digunakan untuk perencanaan jalan, agar dapat
menampung kendaraan dari titik yang direncanakan. (Ir. Hamirhan Saodang
MSCE, 2004).
Kendaraan rencana dikelompokkan dalam 3 kategori :
1) Kendaraan kecil, diwakili oleh mobil penumpang.
2) Kendaraan sedang, diwakili oleh truk 3 as tandem atau bus besar
3) Kendaraan besar, diwakili oleh truk semi trailer
IV-2
Tabel 1. Kendaraan Rencana
Kategori
Kendaraan
Rencana
Dimensi
Kedaraan
Tonjolan
Kendaraan
Radius
Putar
Radius
Tonjolan
(cm)
T L P D B Min Max
Kendaraan
Kecil
130 210 580 90 150 420 730 780
Kendaraan
Sedang
410 260 1210 210 240 740 1280 1410
Kendaraan
Besar
410 260 2100 120 90 290 1400 1370
b. Satuan Mobil Penumpang
Satuan mobil penumpang (SMP) adalah jumlah mobil penumpang, yang
digantikan tempatnya oleh kendaraan jenis lain, dalam kondisi jalan, lalulintas dan
pengawasan yang berlaku. (Ir. Hamirhan Saodang MSCE, 2004).
c. Volume lalu lintas
Sebagai pengukur jumlah dari arus lalu lintas digunakan volume, volume
lalu lintas menunjukan jumlah kendaraan yang melintasi satu titik pengamatan
dalam satu satuan waktu (hari, jam, menit). Volume lalu lintas yang tinggi
membutuhkan lebar perkerasan jalan yang lebih besar, sehingga tercipta
kenyamanan dan keamanan, namun apabila jalan terlalu lebar untuk volume lalu
lintas rendah cenderung membahayakan, karena pengemudi cenderung
mengemudikan kendaraannya pada kecepatan yang lebih tinggi sedangkan kondisi
jalan belum tentu memungkinkan. Dan disamping itu mengakibatkan peningkatan
biaya pembangunan jalan yang jelas tidak pada tempatnya. Satuan volume lalu
lintas yang umum dipergunakan sehubungan dengan penentuan jumlah dan lebar
lajur adalah:
1) Lalu lintas Harian Rata-rata (LHR)
2) Vokume Jam Perencanaan
3) Kapasitas
d. Kecepatan rencana
IV-3
Kecepatan rencana (VR), pada suatu ruas jalan adalah kecepatan yang dipilih
sebagai dasar perencanaan geometrik jalan yang memungkinkan kendaraan –
kendaraan bergerak dengan aman dan nyaman dalam kondisi cuaca yang cerah,
lalu lintas yang lengang, dan pengaruh samping jalan yang tidak berarti
(Sukirman, 1994). Untuk kondisi medan medan yang sulit, kecepatan rencana
(Vr) suatu segmen jalan dapat diturunkan dengan syarat bahwa penurunan
tersebut tidak lebih dari 20km/jam. Faktor yang mempengaruhi besarnya
kecepatan rencana antara lain:
 Kondisi pengemudi dan kendaraan yang bersangkutan
 Sifat fisik jalan dan keadaan medan sekitarnya
 Sifat dan tingkat penggunaan daerah
 Cuaca
 Adanya gangguan dari kendaraan lain
 Batasan kecepaatan yang diizinkan.
Tabel 2. Kecepatan rencana berdasarkan klasifikasi fungsi dan medan jalan
Fungsi Kecepatan Rencana (VR)
Datar Bukit Pegunungan
Arteri 70-120 60-80 40-70
Kolektor 60-90 50-60 30-50
Lokal 40-70 30-50 20-30
e. Penentuan Trase Jalan
Proses perencanaan jalan tidak lepas pula dari penentuan dan desain trase jalan.
Desain trase jalan harus diaplikasikan pada konstruksi jalan agar dapat
memberikan pelayanan dan kenyamanan bagi pemakainya. Hasil desain trase
jalan dapat dilakukan dengan maksimal sesuai dengan syarat-syarat yang
dipersyaratkan. Adapun syarat-syarat yang perlu dipertimbangkan dalam desain
trase jalan adalah:
1) Syarat Ekonomis
IV-4
- Penentuan trase jalan yang tidak terlalu banyak memotong kontur,
sehingga dapat menghemat biaya dalam pelaksanaan pekerjaan
galian dan timbunan nantinya
- Penyediaan material dan tenaga kerja yang tidak terlalu jauh dari
lokasi proyek sehingga dapat menekan biaya pemindahan material
tersebut.
2) Syarat Teknis
Tujuan syarat teknis adalah untuk mendapatkan jalan yang memberikan rasa
keamanan (keselamatan) dan kenyamanan bagi pemakai jalan tersebut. Selain itu
untuk mendapatkan hasil perencanaan yang baik maka survey-survey yang telah
dilakukan, sehingga hasil perencanaan yang diperoleh menghasilkan laporan yang
baik sesuai dengan situasi daerah tersebut.
1.2.Tahap Perencanaan Desain Jembatan
Perencanaan jembatan merupakan suatu kegiatan dengan tujuan untuk
mendapatkan suatu bentuk atau model jembatan yang memenuhi fungsi struktur,
bentuk yang sesuai, efisien dan memiliki fungsi estetika sesuai dengan standar
spesifikasi jembatan. Perencanaan jembatan sendiri dilakukan melalui beberapa
tahapan yang saling berkorelasi satu dengan yang lain dimulai dari survei lokasi,
pengumpulan data, pembuatan model rencana, perhitungan struktur, dan
perhitungan rencana anggaran biaya. Menurut Nugroho (2016) maksud dari
perencanaan jembatan antara lain:
a. Memenuhi kekuatan struktur dan stabilitas
Struktur jembatan harus mempunyai kekuatan yang memadai untuk menahan
beban pada kondisi ultimate dan struktur sebagai satu kesatuan yang harus stabil
pada jembatan tersebut.
b. Memenuhi kelayakan struktur
Struktur tidak boleh mengalami retakan, lendutan atau getaran sedemikian
sehingga masyarakat menjadi tidak khawatir atau jemabtan menjadi tidak layak
untuk digunakan.
c. Keawetan
IV-5
Bahan yang dipilih harus sesuai dengan lingkungan sekitar. Misal jembatan yang
berada dekat dengan pantai harus menggunakan material yang mampu menahan
korosi
d. Kemudahan konstruksi
Pemilihan rencana harus mudah dilaksanakan, rencana yang sulit akan
menyebabkan waktu pengerjaan menjadi lama dan kemungkinan pembengkakakn
biaya akan terjadi. Sehingga hal tersebut harus dihindari sebisa mungkin.
e. Ekonomis
Rencana termurah yang sesuai dengan pendaaan dan pokok-pokok rencana
lainnya harus menjadi pertimbangan.
f. Estetika
Struktur jembatan harus dapat memenuhi unsur keindahan yang dapat terlihat
adanya keterpaduan dengan pemandangan alam sekitar dan menyenangkan untuk
dilihat.
Adapun proses perencanaan jembatan pada tahap perencaan desain jembatan ini
antara lain:
1. Tahap Survey dan Pengumpulan Data
Agar maksud dari suatu perencanaan jembatan tersebut dapat terpenuhi maka
perlu dilakukan beberapa langkah dalam tahap awal yaitu dengan melakukan
pengambilan data lapangan atau survey data. Adapun pengumpulan data atau
survey data yang dapat dilaksanakan antara lain:
a) Survey Data Umum/ Survey Pendahuluan untuk mendapatkan data
1) Nama sungai, jalan dan lokasi jembatan
2) Titik triangulasi terdekat dan elevasinya
3) Volume dan sifat lalu lintas pada saat dimana akan dibangun jembatan
4) Elevasi banjir tertinggi, banjir biasa, muka iar terendah untuk
mengetahui clerence jembatan dan tinggi jembatan
5) Lokasi, bentuk, kemiringan dan keadaan tanah, intensitas dan
frekuensi hujan dari catchment area dll.
6) Persyaratan lalu lintas sungai
7) Informasi lokasi material terdekat dengan lokasi rencana jembatan
IV-6
8) Data harga satuan upah dan material diwilayah setempat
9) Keadaan tanah secara visual dan profil bor pada kemungkinan lokasi
jembatan untuk menentukan tipe pondasi
10) Penyelidikan batuan diadakanjika pemeriksaan tanah memberi hasil
yang meragukan misalnya ada gejala patahan, daerah bergerak, retak-
retak batuan.
b) Data Teknis Peracangan jembatan/ Survey Detail
Survey detail ini dilakukan untuk mendapatkan data utama yang digunakan untuk
penentuan model, perhitungan struktur dan sebagainya. Survei ini meliputi survey
topografi, survey hidrologi dan survey penyelidikan tanah. Survey topografi
diantaranya dilakukan untuk mendapatkan data:
1) Pengukuran poligon
2) Pengukuran situasi jembatan
3) Rencana as jembatan
4) Titik pemasangan patok ukur dan titik tetap utama/BM (Bench
Mark).
5) Ukuran vertikal dan horizontal situasi terhadap rencana jembatan.
Selain survey topografi, survey hidrologi perlu dilakukan untuk memperoleh data
karakteristik sungai (jika jembatan dibangun diatas sungai) dan cuaca/iklim yang
meliputi:
 Data muka air banjir yang pernah terjadi, muka air normal, dan
kecepatan air
 Sifat aliran dan benda hanyut yang terbawa air
 Kondisi lereng dan stabilitas termasuk vegetasi yang ada pada lereng.
Data survey hidrologi tersebut untuk digunakan sebagai bahan analisa hidrologi
yang bertujuan untuk:
 Menghitung debit banjir selama periode 50 tahun
 Menghitung tinggi mukai dan dibandingkan dengan data banjir
lapangan
 Menghitung scouring.penggerusan akibat kecepatan air
 Menentukan elevasi perletakan jemabtan dan rencana bentang.
IV-7
Selain survey topografi dan hidrologi di atas, survey penyelidikan tanah perlu
dilakukan. Pelaksanaan penyelidikan tanah perlu dilakukan dengan tujuan untuk
mendapatkan suatu perkiraan terhadap kondisi fisik dan mekanik dari tanah pada
lokasi yang akan dibangun jembatan. Penyelidikan dini dapat dilakukan di
lapangan dan di laboratorium untuk mendapatkan data-data tanah yang diperlukan
dalam perencanaan pondasi. Penyelidikan tanah dapat dilakukan dengan berbagai
metode antara lain boring test, sondir, SPT, dan Geophisic. Hasil-hasil
penyelidikan tanah yang dilakukan dapat berupa:
1) Sifat tanah sampai pada kedalaman tertentu
2) Kedalaman, tebal komposisi dari tiap lapisan tanah tertentu
3) Lokasi muka tanah
4) Kedalaman dan komposisi tanah keras
5) Sifat teknik dari tanah.
c) Survey lalu lintas
Survey lalu lintas ini bertujuan untuk mendapatkan data mengenai jumlah satuan
motor penumpang (SMP) dari lalu lintas harian rata-rata (LHR) yang melintas
pada ruas jalan lokasi rencana jembatan yang akan dibangun.
2. Tahap Analisis Data (Evaluasi Data Lapangan)
Pada tahap ini dilakukan kompilasi dan analisis terhadap data lapangan yang
masuk. Data-data yang dimaksud dalam hal ini adalah beberapa data topografi,
data tanah, dan data lalu lintas sebagai sumber utama dalam desain jembatan. Data
tersebut dapat dijadikan sebagai bahan untuk merancang ajembatan dari sisi teknis
maupun non-teknis. Sehingga desain jembatan yang dibuat memenuhi persyaratan
yang berlaku.
3. Tahap Akhir (Pembuatan Detail Engineering Design)
Tahap terakhir dari perancangan jembatan adalah melakukan penyusunan draft
desain berdasarkan hasil dari proses evaluasi data. Menurut Nugroho (2016) Draft
Desain yang nantinya akan menjadi data perencanan /Detail Engineering Design
IV-8
(DED) dalam hal ini, penentuan jenis dan tipe jembatan, klas jembatan, panjang
bentang jembatan, lebar jembatan, penentuan dimensi abutment dan pilar
jembatan, jenis pondasi jembatan, dan perhitungan struktur jembatan berdasarkan
data-data lapangan yang ada. Proses berikutnya setelah hasil perhitungan
memenuhi persyaratan keamanan dan standar yang berlaku, dapat dilanjutkan
dengan proses menggambar detail struktur jembatan baik bangunan atas,
bangunan bawah, pondasi, dan bangunan pelengkap jembatan.
Proses terakhir setelah menggambar detail (gambar kerja) telah selesai, maka
dilanjutkan dengan proses perhitungan kuantitas atau volume pekerjaan yang
kemudian disusun menjadi dokuman rencana anggaran biaya (RAB) berdasarkan
standar analisa pekerjaan dan harga satuan berdasarkan Harga Satuan Pekerjaan
Konstruksi (HSP) di wilayah setempat yang sesuai dengan lokasi rencana
jembatan direncanakan. Menurut Nugroho (2016) pada proses desain akhir, untuk
pelaksanaan membutuhkan final data yang diambil dari desain awal, misalnya ;
pada desain awal direncanakan 2 pilar dan 2 abutment, maka penyelidikan tanah
(soil investigation) dilakukan pada tempat pilar dan abutment tersebut. Pada
umumnya final data terdiri dari hal-hal sebagai berikut:
 Pengukuran topografi, berupa situasi, penampang, garis ketinggian dan
lain-lain.
 Penyelidikan geoteknik, berupa sondir, boring dan uji laboratorium untuk
mengetahui parameter tanah.
 Penyelidikan air, berupa hidrologi, penggerusan (scouring), dll
 Penyelidikan batuan jika diperlukan untuk penentuan daerah stabil,
penentuan arah retakan dari batuan, kekerasan batuan dll.
 Foto udara, hanya diperlukan bila lokasi proyek cukup besar.
4.2 Desain Model Jembatan
4.2.1 Penentuan Route Jembatan/AS Jembatan
IV-9
Route jembatan harus diusahakan tegak lurus dengan aliran sungai sehingga
mampu mempermudah dalam pelaksanaan konstruksi dengan bentang sependek
mungkin.
4.2.2 Penentuan Elevasi Muka Air Banjir Rencana
Penentuan elevasi muka air banjir berdasarkan analisis hidrologi disajikan pada
laporan hidrologi, dimana hasil perhitungan tersebut dibandingkan dengan data
muka air banjir dilapangan berdasarkan keterangan dari penduduk setempat yang
representatif. Penentuan elevasi MAB rencana didapatkan berdasarkan
perhitungan curah hujan rata-rata dan perhitungan debit rencana.
4.2.3 Penentuan Lokasi Jembatan
Penentuan lokasi jembatan dipengaruhi oleh beberapa hal yang perlu dijadikan
sebagai pertimbangan:
a. Aspek Teknis
Hal-hal yang perlu dijadikan sebagai pertimbangan antara lain:
- Penentuan geometri struktur, alinyemen horizontal dan alinyemen
vertikal sesuai dengan lingkungan sekitarnya.
- Pemilihan system utama jembatan dan posisi dek
- Penentuan panjang bentang optimum sesuai dengan syarat hidraulika,
arsitektural dan biaya konstruksi.
- Pemilihan elemen-elemen utama struktur atas dan struktur bawah,
terutama tipe pilar dan abutmen.
- Pendetailan struktur atas seperti sandaran, parapet, penerangan dan tipe
perkerasan.
- Pemilhan bahan yang paling tepat untuk struktur jembatan berdasarkan
pertimbangan struktural dan estetika.
b. Aspek Lalu Lintas, Sosial dan Lain-lain
IV-10
Aspek ini harus memperhitungkan kelancaran fungsi transportasi baik lalu-lintas
kendaraan maupun pejalan kaki (pedestrians) yang melintasi sebuah jembatan.
Hal ini akan sangat berpengaruh terhadap lebar jembatan optimum agar dapat
melayani lalu lintas yang optimum pula. Disamping itu juga harus dipikirkan tipe
jembatan yang akan digunakan mengingat kompleksitas lalu lintas kedepannya.
Pendekatan ekonomi perlu diperhatikan, dengan pertimbangan biaya seminimum
mungkin.
c. Aspek Estetika
Pada daerah perkotaan desain jembatan tidak hanya didasarkan pada structural
dan pelayanan transportasi saja, tetapi juga untuk ekonomi dan artistik. Aspek
estetika pada jembatan di perkotaan merupakan faktor penting yang harus
diperhatikan dalam perencanaan. Kesesuaian estetika dan arsitektural jembatan
akan memberikan suatu nilai lebih pada jembatan yang dibangun ditengah kota.
Banyak jembatan di kota-kota dunia membuktikan telah menjadi ikon atau
landmark bagi kota tersebut.
4.2.4 Lay Out Jembatan
Pertimbangan berikutnya terkait dengan perancangan jembatan setelah
menentukan lokasi jembatan adalah layout jembatan. Layout jembatan merupakan
penentuan posisi jembatan terhadap topografi daerah setempat. Dalam penentukan
layout jembatan terdapat beberapa pertimbangan yang dapat digunakan (Supriadi,
2000) diantaranya:
a. Persilangan Sungai
Persilangan pada sungai (main channel) dan lembah datar (valley flats) layout
jembatan sebaiknya ditempatkan pada bagian lembah yang sempit dan sungainya
cukup lebar. Persilangan antara sungai jembatan demikian membentuk siku
(square layout). Bila layout berupa skew layout akan terjadi gerusan pada pilar,
dan akibatnya akan tererosi pada bagian dasarnya. Kondisi ini akan lebih
berbahaya bila arus sungai mempunyai kecepatan yang sangat tinggi.
IV-11
Gambar 1. Persilangan Sungai
Sumber: Supriadi (2007)
b. Sungai dan Tributary
Pada daerah ini kemungkinan akan banyak terjadi sedimentasi, jembatan
sebaiknya tidak ditempatkan secara langsung disebelah hilir mulut tributary
seperti ditunjukkan potongan 1-1 Gambar 2 Tidaklah tepat pula, bila ditempatkan
dekat hulu percabangan sungai (potongan II-II, Gambar 2). Oleh karena itu,
dipilih bagian sungai yang tidak memiliki percabangan sehingga hanya ada satu
jembatan yang perlu dibangun.
Gambar 2. Contoh Model Tributary
Sumber: Supriadi (2007)
c. Sungai Permanen
IV-12
Perubahan arus atau arus yang berkelok-kelok (meandering stream) seringkali
mengharuskan persilangan jembatan lebih panjang sehingga biaya konstruksi akan
mahal. Selain panjangnya bentang jembatan, pilar yang dibuat akan sangat dalam.
Pada Gambar xx ditunjukkan beberapa tipikal (A dan B) pada kondisi sungai yang
berbeda-beda. Sketsa A adalah tipikal melintang saluran utama dengan kondisi
lereng yang stabil ditepi kanannya dan bantaran yang datar disisi lainnya. Bila
saluran utama sungai stabil dan permanen, maka cukup dibangun dua bentang
jembatan dan pada sisi bantaran dihubungkan dengan viaduct, sehingga biaya
konstruksi persatuan panjang dapat lebih kecil. Bila arus sungai berubah-ubah
sepanjang bantaran selama perkiraan umur jembatan (life time of bridge), lebih
tepat dibangun sketsa tipikal B. Kondisi ini akan lebih menguntungkan agar
daerah bantaran jembatan tipikal A tidak mengalami kerusakan akibat gerusan dan
erosi di dasar sungai.
Gambar 3. (a) Sketsa sungai tipikal A dan (b) Sketsa sungai tipikal B
d. Pengalihan/perbaikan aliran sungai
Pengalihan/perbaikan aliran sungai. Pada sungai dengan tipikal meander sangat
tidak efisien bila dibangun jembatan mengikuti jumlah sungai yang akan dilintasi.
IV-13
Untuk itu sebaiknya dibuat sudetan untuk merubah arah aliran sungai yang
berkelok-kelok, sehingga jembatan dibangun dalam jumlah yang lebih sedikit
(Gambar 4) Pengalihan atau perbaikan aliran sungai dimungkinkan pula dibuat
pada persilangan yang membentuk sudut tertentu (skewed layout). Pada keadaan
seperti ini, justru kebalikan dari kasus yang pertama, alur sungai dapat dibuat
berkelok-kelok dan pada bagian persilangan dibuat siku (square layout) seperti
ditunjukkan pada Gambar 4. Pengalihan atau perbaikan aliran sungai tersebut
perlu memperhatikan aspek hidraulika sungai.
Gambar 4. Pengalihan Arus Sungai
Sumber: Supriadi (2007)
4.2.5 Penentuan Material Jembatan
Pemilihan material bahan bangunan yang digunakan untuk membangun jembatan
harus memenuhi unsur-unsur sebagai berikut:
 Biaya konstruksi
IV-14
 Biaya perawatan
 Ketersediaan material
 Fleksibilitas
 Kemudahan pengerjaan
 Kemudahan mobilisasi
4.3 Desain dan Perhitungan Jembatan Balok Beton
Perencanaan jembatan balok beton dapat dilakukan melalui beberapa tahapan dan
proses sampai didapatkan desain jembatan yang diharapkan. Perencanaan
jembatan balok harus memenuhi beberapa standar yang dipersyaratkan untuk
perancangan dan perhitungan jembatan. Adapun beberapa tahap desain dan
perhitungan jembatan balok beton adalah sebagai berikut:
4.3.1 Penentuan Dimensi Jembatan
a) Lebar Lantai Kendaran
Lebar lantai kendaraan adalah seluruh lebar bagian jembatan yang digunakan
untuk menerima beban lalu lintas, di dalam perencanaan jembatan dikenal sebagai
”beban T”. Beban T adalah beban hidup yang berasal dari kendaraan truk yang
mempunyai beban roda ganda (dual wheel load) sebesar 10 ton. Beban T
merupakan beban terpusat, termasuk kategori beban hidup untuk perhitungan
lantai kendaraan menurut Pedoman Perencanaan Pembebanan Jalan Raya - SKBI
1.3.28.1987.
IV-15
Gambar 5. Ukuran Detail Sumbu Rencana Muatan
Sebagai contoh, jika suatu jembatan terletak pada ruas jalan Nasional dengan
lebar bahu jalan + perkerasan jalan + bahu jalan = 1.00 m + 7.00 m + 1.00 m,
maka lebar lantai kendaraan pada jembatan ditetapkan = 7.00 m sedangkan lebar
trotoir kiri-kanan masing-masing diambil = 1.00 m. Akan tetapi jika suatu
jembatan terletak pada ruas jalan Nasional dengan lebar bahu jalan + perkerasan
jalan + bahu jalan = 2.00 m + 7.00 m + 2.00 m, maka lebar lantai kendaraan pada
jembatan ditetapkan = 7.00 m sedangkan lebar trotoir kiri-kanan masing-masing
tidak diambil = 2.00 m, akan tetapi masing-masing trotoar kiri dan kanan tetap =
1.00 m
Selain itu, utuk lebar jalur dan bahu jalan dapat mengacu pada tabel berikut ini
Tabel 3. Jumlah dan lebar jalur berdasarkan kelas jembatan
IV-16
b) Jumlah jalur dan lajur lalu lintas
c) Perhitungan Jembatan Balok
1) Penentuan Spesifikasi Pembebanan Jembatan
Spesifikasi pembebanan pada bagian konsruksi jembatan menjelaskan karakterisik
beban yang akan dipergunakan untuk menghitung komponen struktur. Ukuran
BM mengambarkan kelas dari pembebanan untuk jembatan sesuai peruntukan
kelas jembatan
- Beban hidup : PPJJR No.12/1970 (direncanakan dipakai nilai Beban
Muatan 70%)
• Beban roda T = 70% x 10 t =
• Beban garis P = 70% x 12 t =
• Beban merata q = 70% x 2.20 t/m2
- Beban kejut, k = 1 + = 1 + = 1,336
Selain beberapa contoh di atas, pembebanan jembatan dapat disesuai dengan
contoh berikut:
Tabel 3. Notasi dan Macam-macam Beban
Beban Permanen Beban Transien
MS Beban mati komponen
struktural dan non
struktural jembatan
SH Beban akibat susut
MA Beban mati perkerasan
dan utilitas
TB Beban akibat rem
IV-17
TA Gaya horizontal akibat
tekanan tanah
TR Gaya sentrifugal
PL Gaya-gaya yang
terjadi pada struktur
jembatan akibat
pelaksanaan
TC Gaya akibat tumbukan
kendaraan
PR Prategang TV Gaya akibat tumbukan
kapal
EQ Gaya gempa
CF Gaya friksi
TD Beban lajur “D”
TT Beban lajur “T”
TP Beban pejalan kaki
SE Beban akibat penurunan
ET Gaya akibat temperatur
gradient
EU Gaya akibat temperatur
seragam
EF Gaya apung
EWS Beban angin pada struktur
EWL Beban angin pada
kendaraan
EU Beban arus dan hanyutan
2) Spesifikasi mutu Beton dan Baja Tulangan
Kemampuan kekuatan bahan ditentukan dari mutu material yang akan dipakai
dalam kontruksi bahan material terpakai. Sebagai contoh adalah:
- Beton:
• Kuat tekan K 250, fc’ = 25 Mpa
• Kuat tarik ijin, = 5.5 - 10 Mpa
• Modulus Elastisitas, Ec = 4700 x = 26,019 Mpa
IV-18
- Baja Tulangan :
Bahan baja tulangan yang dipakai memiliki kemampuan kuat leleh dan elastisitas
bahan
• Kuat leleh A 41 , fy = 300 Mpa
• Modulus Elastisitas, Es = 2 x 105 Mpa
3) Perhitungan Komponen Jembatan Balok
 Tiang Sandara
Beban H = P dapat distilah kan beban horizontal,akibat kendaraan menghamtam
relling jembatan diambil sebesar = 100 kg/m, pada sumber VOSB dijelakan
bahwa beban horizontal diperkenankan dalam satuan 100 kg/m .jika dipakai besi
lingkaran o 75 mm tebal 5 mm ( d1 = 75 mmmm,d2=70 mm), maka kekuatan
reliing jembatan bagian bawah dan top relling.
Tumpuan tiang relling dari dari bahan beton menyatu dengan bagian kontruksi
sayap trotoar, diasumsi adalah jepit- bebas maka tinggi kritis tiang reling dipakai
L = 1 m, panjang kritis lk tiang relingg= 2* L.= 2 * 1 = 2 m, jarak antara tiang
sandaran reliing 2 m, maka hasil statika yang diperoleh dari gaya P horisontal
bekerja pada tengah bentang sebesar M tiang= 1/8x320 kg x 22 = 160 kgm, maka
kekuatan tegangan pada baja reling = Tegangan = Mu/Ws = 160x100 /( 1/32x(7,5-
7, 0) = 340 kg/em2 < tegangan baja bulat GIP, kesimpulan material dapat dipakai.
 Trotoar
Pada konstruksi plat trotoar berupa bentuk kantilevel dimana plat menjorok keluar
balok tepi dengan asumsi plat terjepit pada satu sisinya dan bebas pada sisi
berhadapan. Untuk menentukan beban pada kekuatan plat trotoar diperlukan tatika
dengan mencari monen didasarkan dari luas bagian (Ac) dikalikan jarak X
terhadap posisi letak tumpuan. Sedangkan pada memperoleh gaya geser
diperlukan dengan menjumlahkan beban dari masing masing bagian konstruksi.
Perhitungan dapat dilihat pada bagian dibawah ini
IV-19
Gambar 6. Detail Ukuran Tiang Sanadaran Jembatan
Pada kondisi ini maka setiap bagian komponen kantilevel dapat diperhitungkan
sebagai beban mati yang akan merubah posisi kentilever untuk melentur kebawah.
Lebih mudahnya dalam menghitung maka bagian komponen dilakukan
perhitungan Momen dapat disederhanakan dalam bentuk tabel di bawah ini
a). Momen lentur (Bending Moment)
Tabel 4. Perhitungan Momen
No Volume (m3
)

(berat
jenis)
W
(berat)
Lenga
n
Momen
(kg/m3
) (kg) (m) (kgm)
1
Tiang sandar atas 0,16
x 0,16 x 0,50 = 0,008
2400 19,20 0,835 16,420
2
(0,16x0.16 x0,50 –
(0,5x0,10x 0,16)/2 =
0,009 bag tiang sandar
bagian miring
2400 9,24 0,830 7,960
1.0 x 0,05 x 0,55 =
0,003
2100 6,00 0,55 4,800
3
Bag miring trot 0,10 x
(0,15 x 0,50)/2 = 0,004
2400 9,00 0,725 6,530
4
1,00 x 0,825 x 0,20 =
0,165 beton trotoar
atas
2400 396,00 0,413 163,500
5
1,00 x (0,825 x 0,10)/2
= 0,041 btn
2400 99,00 0,275 27,230
IV-20
b). Gaya geser (Shear Force)
Gaya yang diperlukan untuk menentukan kemampuan pangkal kantilevel yang
menyatu pada balok
Berat tiang sandaran = 1+2+3+4+railling = 67,440 kg
Slab kantilever dan perkerasan = 5+6+7 = 591,250 kg
Beban roda = 9093,000 kg
Beban genangan air hujan = 68,500 kg
Total gaya lintang, V = 10276.69 kg = 1027669 N
c). Kebutuhan baja tulangan pada kantilever
Mu = 30370,000 Nm sudah fktor beban Vu = 1027669 N
hf = 300 mm d = 300 – 40 = 260 mm
kemampuan gaya kerja terhadap penampang, dihitung perpias panjang kantilevel
= 1000mm
k = 2
bd
Mu

= 2
3
26010008.0
1030370


= 0,5616 Mpa
ρperlu = 








'85.0
2
11
'85.0
fc
k
fy
fc
= 











2085.0
5616.02
11
200
2085.0
= 0,003
ρperlu = 0,003 < ρmin ρ = ρmin = 0,007
kebutuhan besi tulangan pada kantilever
trotobawah
6
Air hujan = 1 x 0,65 x
0,05 =0.0325
1000 32,50 0,325 19,560
P 1,0 x 100,00 100,00 1,200 1200,00
T
1,299 x 7,00 (wheel
load)
9093,0 0,275 2500,56
Total momen lentur, M 3036,54
10276,
69
= 30365,4
0 Nm
IV-21
As = ρbd = 0,007 x 1000 x 260 = 1820 mm2
Dipakai tulangan n = As/ A 16 = 1820/ 200,96 mm2 = 9,6 = 10 16 (As =
2009,6 mm2
), dengan jarak antar tulangan
Sperlu = 1000
1820
962,200
 = 110,474 em2
Dipakai tulangan utama arah tarik 10  16-110 mm, pada bagian beton tekan
karena tinggi pangkal 300 mm > 120 mm, maka diperlukan tulangan extra tekan
diambil 20% dari kebutuhan luas tulangan tarik. As= 20%x 1820 = 364 mm2
diperlukan 4  12 As = 452,16 mm2 > 364 mm2n
Kontrol terhadap geser beton pada pangkal kantilevel:
c =
bh
V
8
7
=
2601000
8
7
10276

= 0,431 Mpa < 0,45 fc’
 Plat Lantai Kendaraan
Perhitungan plat lantai jembatan diasumsikan bahwa posisi plat menumpu pada
keempat sisi, satu lajur menumpu pada balok gelegar memanjang berhadapan,
dan pada sisi lainya menumpu pada balok pembagi diapragma
Gambar 7. Contoh Potongan Melintang Jembatan
IV-22
 Balok Memanjang
Gambar 8. Potongan Memanjang Jembatan
Asumsi gelegar balok utama menumpu pada abutmen/ landasan jembatan dengan
tumpuan sendi- rol. Semua pembebanan yang akan ditopang oleh balok utama
dianalisis. Adapun perhitungan yang perlu dilakukan untuk analisis balok
memanjang ini adalah
- Beban Mati (q)
- Momen lentur akibat beban mati
- Beban Jalur (D)
- Momen lentur akibat beban hidup,
Mx(P) = 












L
x
L
x
LP 1.
Mx(q) = 












L
x
L
x
Lq 1.
2
1 2
- Momen pada tumpuan
- Gaya geser
IV-23
 Balok Diafragma
Perencanaan diafragma menggunakan simple beam, yaitu diafragma dianggap
berdiri sendiri sehingga hanya menerima beban berat sendiri. Adapun fungsinya
sebagai pengunci dan pengaku antar girder agar tidak terjadi guling. Sebenarnya
untuk menahan gaya guling telah ditahan oleh berat sendiri girder dan diperkuat
dengan perencanaan struktur plat lantai komposit dengan girder serta pemasangan
tulangan anchor di headwall sebagai pengunci diafragma ujung (end) φ 22 x 500.
Sehingga dengan adanya diafragma akan membuat flyover menjadi lebih aman.
4.4 Desain dan Perhitungan Jembatan Rangka
Desain jembatan rangka dalam hal ini adalah jembatan rangka dengan
menggunakan material baja. Adapun langkah dalam perencanaan desain dan
perhitungan jembatan rangka adalah sebagai berikut:
4.4.1 Penentuan Dimensi dan Model Jembatan Rangka
Desain perhitungan dimensi dan model jembatan rangka secara teknis
tidak jauh berbeda dengan proses desain dan perhitungan jembatan balok beton.
Namun, khusus pada jembatan rangka perlu dilakukan pemilihan jenis model
rangka yang akan digunakan untuk diaplikasikan.
3.4.2. Desain dan Perhitungan Jembatan Rangka
Komponen bagian atas jembatan atau Super Structure terdiri dari 4 bagian penting
yang masing – masing mempunyai fungsi sebagai berikut:
a) Sistem konstruksi lantai kendaraan (floor system), posisi lantai terhadap
balok pemikul, analisis lantai, bahan plat dari beton non atau komposit.
b) Gelegar utama balok memanjang jembatan, balok melintang jembatan,
balok induk atau rangka batang.
c) Perletakan/ tumpuan jembatan pada pondasi jembatan, abutmen, pilar
jembatan, plicup dan pancang atau strous pile
d) Ikatan–ikatan (bracings) meliputi ikatan angin, ikatan rem dan ikatan
rangka diaframa dan komponen sambungan pada rangka baja.
IV-24
Sistem lantai jembatan untuk jenis kendaraan termasuk lebar dan jumlah jalur lalu
lintas dan bagian – bagian pemikul lantai dan komponen sambunganyang
meneruskan beban pada konstruksi penopang utama.
1) Lantai Kendaraan
- Lantai bahan Baja
Bahan lantai kendaraan ini dapat terdiri dari pelat baja tebal ( 20 mm), atau deck
slab dari bahan baja mutu tinggi, dan bahan beton ketebalan > ( 200 mm) atau
bahan dari kayu (> 200 mm), sebagai lapisan penutup bagian atasnya disebut lapis
aus dari bahan aspal beton.
Gambar 9. Komponen Sisitem Lantai Jembatan Baja
Untuk konstruksi jembatan type Through Bridge posisi lantai jembatan berada
pada posisi dibawah harus mempunyai lebar bersih dihitung dari tepi samping
komponen bagian dalam ruang jembatan atau dari sisi atas sampai permukaan
POT. MEMANJANG POT. MEMANJANG
Aspalt Timber
Floor Beam
Spiking Strip
Sbringer
ConcreteAspalt
Floor Beam
POT. MELINTANG POT. MELINTANG
Track tio Rail
Main Structure
Track Tio
Ballast
Concrete
IV-25
lantai jembatan, harus mempunyai ruang ruang bebas minimum harus
diperhatikan, pengolongan ruang bebas ini disesuaikan dengan fungsi kegunaan
jembatan 1) Untuk jembatan jalan Raya ruang bebas dari atas sampai level lantai
bagian permukaan > 4,5 meter.2) Untuk jembatan Kereta api ruang bebas dari
atas sampai level lantai bagian permukaan >. 5,6 meter
- Lantai Kayu : Penyebaran tekanan roda disini dianggap membentuk sudut
450 sampai kesumbu ketebalan bahan lantai, posisi roda arah melintan dan
arah memanjang memiliki bidang singgung berbeda
Gambar 10. Bidang singgung roda pada lantai kendaraan
Lantai Beton : bidang singgung roda membentu lebar efektif dari bahan lantai
beton, beban roda dianggap terbagi rata, menurut HIM Westergaard bidang
singgung roda dapat ditetapkan sebagai berikut:
bE = 0.65 + 0.75 (untuk bentang ≤ 2,10 m)
bE = 0.48 + 1,10 (untuk bentang ≥ 2,10 m)
bE = lebar efektif dalam meter
S = Bentang efektif dari slab beton yang tegak lurus pada arah lalu
lintas. Jarak as ke as gelegar memanjang dikurangi setengah lebar flange.
2) Gelegar Memanjang (Stringer)
b
Lebar yang Bekerja
Dalam Arah Memanjang
Bidang Singgung Melintang
20
b
Lebar yang Bekerja
Dalam Arah Melintang
50
IV-26
Sebuah roda kendaraan berupa beban kerja yang ditempatkan pada slab beton
tepat berada pada suatu gelegar memanjang akan menyebabkan adanya lendutan
tidak saja pada lantai itu sendiri, tetapi juga pada gelegar gelegar memanjang itu
sendiri dan gelegar lainnya yang berada disebelahnya. Ini disebabkan karena
adanya kekakuan slab beton dalam arah melintang secara menerus, jadi beban
kerja tersebut sebagian di pikul juga oleh gelegar memanjang yang lain
berdekatan. Besarnya penyebaran tekanan roda ini tergantung pada kekakuan dari
slab beton. Khusus untuk kendaraan berdampingan saat memasuki dan berada
bersamaan diaas jembatan, beban yang dipikul oleh sebuah gelegar memanjang
dimana beban roda akan memberikan faktor K menurut (Newmark) besaran
factor k dapat ditetapkan sebagai berikut:
k = b/1,65 (untuk b ≤ 3 meter)
b = jarak antara dua gelegar memanjang.
3) Rangka utama jembatan
Dapat dibentuk dengan berbagai model variasi dengan type tertentu terutama
pada jembatan jalan kereta Api dan jalan raya, saat ini di Indonesia menggunakan
jembatan rangka type Warren dan type HOWE Rangka utama merupakan pemikul
utama keseluruhan beban jembatan yaitu beban mati dan beban bergerak, beban
hidup, kelengkapan sambungan, rem, dan beben tambahan. Secara umum, rangka
utama jembatan erdiri atas gelagar atas, portal ujung jembatan. gelagar bawah dan
system lantai dan kelengkapan superdeck penahan lantai kendaraan, batang
diagonal, ikatan angin, ikatan rem, kelengkapan trotoar,
IV-27
Gambar 11. Bagian-bagian Tipe Jembatan Truss WAREN
Pada type wareen setiap bentang untuk gelagar bagian bawah disebut trave.
1 trave mengartikan posisi jarak antar gelagar melintang miasl berjarak kurang
lebih 5 meter. Misalkan untuk jembatan rangka type waren A60 memiliki artian
bahwa satu trave diperoleh dari panjang jembatan 60 meter dibagi 5 meter/ 1
trave, maka diperoleh jumah 12 buah trave.
Gambar 12 Detail komponen Jembatan Rangka batang
IV-28
4) Portal Ujung
Portal ujung merupakan rangkaian profil baja yang terletak pada posisi
miring pada ujung jembatan rangka. Portal ujung harus cukup kaku sehingg kuat
memikul beban horizontal, terutama akibat reaksi tumpuan dan gaya dalam rasuk
beban primer dan skunder/ akibat angin. Sehingga portal ujung akan memiliki
dimensi penampang yang lebh besar dibandingkan komponen rangka utama
lainnya. Berikut gambar posisi portal ujung pada jembatan type waren
Gambar 13 Posisi portal ujung dari Jembatan type Wareen
Portal ujung dibentuk dari batang tepi paling ujung rangka induk (batang
miring) dengan batang mendatar arah melintang jembatan dengan penguatan
kelengkapan rangka rem dan penopang angin pada sisi bawah jembatan dan atas
jembatan, sambungan buhul tepi dan jenis komponen bagian tumpuan sendi atau
rool.
5) Pelat Buhul
Pelat buhul adalah salah satu komponen jembatan yang befungsi untuk
menghubungkan profil-profil baja pada rangkaian utama dan sekunder menjadi
hubungan yang dapat mereduksi beban dari masing masing komponen pada plat
buhul. Profil-profil baja yang terdapat pada rangkaian utama, dihubungkan ke
pelat buhul dengan menggunakan sambungan berupa baut. Dan plat buhul dapat
IV-29
dirakit dengan bentuk profil akan dapat menempatan komponen lainnya dengan
kuat dan sempurna dalam artian tidak menimbulkan tegangan sekundr pada plat
buhul. Pelat buhul harus memiliki ketebalan yang lebih besar dibandingkan
dengan profil tebal pelat pada profil baja. Hal ini dikarenakan semua gaya yang
bekerja pada struktur rangka utama akan disalurkan ke pelat buhul tersebut.
Gambar 14. Bentuk Pelat Buhul Dan Penempatan Lobang Alat Sambung
Lubang-lubang baut pada pelat buhul tersebut harus sangat akurat letak
posisi dan kelonggaran lubang diameternya diatur dalam standar sesuai diameter
terpasang dengan kelonggaran, karena ini sangat berperan penting dalam
kelancaran pelaksanaan pemasangan jembatan rangka saat di lapangan. Pada
umumnya diameter lubang pada pelat buhul dilebihkan sebesar 1 - 2 mm. Pelat
buhul jembatan rangka baja terdiri dari pelat buhul dalam dan pelat buhul luar.
Bentuk pelat buhul untuk komponen ujung berbeda dengan komponen tengah
bentang. Pelat buhul untuk komponen tengah dapat ditukarkan untuk sesama pelat
buhul tengah tetapi tidak dapat ditukarkan dengan pelat buhul ujung jembatan
(posisi letak dan bentuk susunan sudah berbeda).
6) Bearing/Buffer/Landasan
Bearing / landasan adalah suatu komponen yang dipersiapkan untuk menahan dan
mereksi mentransferkan gaya vertikal yang disebabkan oleh beban-beban
jembatan rangka di atasnya. Bearing berada di antara pelat buhul ujung bawah
jembatan pada (kanan dan kiri) dengan dudukan pada abutment. Bearing terbuat
dari bahan karet (karet alam/neoprene) yang tercampur dengan polimer denga
IV-30
kekerasan dan keliatan sesuai standart jembatan. Biasanya disebut dengan posisi
Elastomeric Bearing pada abutmen jembatan. Berikut gambar tumpuan pada
ujung dengan kelengkapan
Gambar 15. Posisi End Bearing Assembly pada dudukan abutmen jembatan
Posisi bearing pada bagian ujung bawah jembatan juga terdapat komponen yang
disebut seismic buffer. Seismic buffer dirancang unutk menahan gaya gempa
maupun gaya longitudinal arah panjang jembatan rangka. Seismic buffer berada
pada komponen pelat buhul ujung bawah jembatan rangka. Sama halnya dengan
bearing, seismic buffer juga terbuat dari karet yang sejenis dengan bearing.
Lateral Stop terbuat di tengah karet yang sama jenisnya dengan bearing,
dan terletak di tengah gelagar melintang ujung bawah (End Cross Girder). Lateral
stop memiliki dua buah karet di kedua sisinya (arah melintang). untuk penyaluran
gaya melintang tersebut ke abutment dapat melewati lateral stop bolck yang telah
dihubungkan secara kesatuan monolit dengan abutment maupun pada pilar.
Lateral stop block terdiri dari 1 buah yang menyalurkan gaya melintang dua arah
sisinya.
IV-31
Rangkuman
1. Perencanaan jembatan memiliki beberapa maksud dan tujuan diantaranya
adalah untuk memenuhi kekuatan struktur dan stabilitas, kelayakan struktur,
keawetan, kemudahan konstruksi, ekonomis dan estetika.
2. Tahapan perencaaan jembatan diantaranya adalah tahap pendahuluan, tahap
desain perancangan dan tahap akhir
3. Tahap perencanaan jembatan diawali dengan pekerjaan survey pendahuluan,
pengumpulan data teknis perancangan jembatan, dan pengumpulan data-data
lalu lintas.
4. Desain model jembatan diantaranya meliputi penentuan route jembatan,
penentuan elevasi muka air banjir rencana, penentuan lokasi jembatan, layout
jembatan, dan penentuan material jembatan.
Daftar Pustaka
Nugroho, B. 2016. Perancangan Jembatan. Buku Ajar. Politeknik Samarinda.
Supriyadi. B & Muntohar, AS. 2000. Jembatan. Beta Offset. Yogyakarta.
Sugiyanto. 2018. Modul Konstruksi Jalan dan Jembatan. PPG

Modul TKP M4KB4 - Perancangan Jembatan

  • 1.
    i Pendahuluan Modul ini dikembangkandalam rangka pengembangan Modul Hybrid Learning PPG untuk digunakan sebagai perangkat pembelajaran dalam jaringan pada Program Keahlian Teknologi Konstruksi dan Properti. Secara khusus, modul ini berisi tentang materi perencanaan jembatan, desain model jembatan, dan perancangan jembatan. Modul ini juga dilengkapi dengan tes formatif yang lengkap dengan kunci jawaban, serta tes sumatif sebagai tes terhadap keseluruhan materi yang dilengkapi dengan kunci jawaban. Sebagai bagain dari perangkat pembelajaran, untuk mengoperasionalkan materi dalam modul ini dikembangkan media pembelajaran salah satu adalah media presentasi. Capaian Pembelajaran Mampu menguasai dan menerapkan konsep materi Konstruksi Jalan & Jembatan meliputi perkerasan jalan lentur, perkerasan jalan kaku, Klasifikasi jalan, Alinegement jalan, dan Konstruksi Jembatan berbasis ICT. Sub Capaian Pembelajaran 1. Memahami konsep perencanaan jembatan. 2. Memahami dan mendesain model jembatan 3. Memahami dan merancang jembatan balok T 4. Memahami dan merancang jembatan rangka
  • 2.
    IV-1 Uraian Materi Kegiatan Belajar4: Perancangan Jembatan 4.1 Tahapan Perencanaan Jembatan 4.1.1 Tahap Perencanaan Awal Tahap perencanaan awal merupakan tahap desain jembatan yang salah satunya meliptui perencanaan jalan. Perencanaan jalan dapat didefinisikan sebagai kegiatan untuk menghasilkan suatu desain jalan yang sesuai dengan kaidah dan standar jalan sesuai dengan peruntukannya serta harus memenuhi unsur-unsur terkait kelayakan, kenyamanan, dan keamanan bagi pengguna jalan tersebut. Hal utama dalam perencanaan jalan adalah perencanaan geometrik jalan yang merupakan elemen perencanaan utama. Perencanaan geometrik jalan sendiri merupakan rancangan rute dari suatu ruas jalan yang dilengkapi dengan elemen- elemen jalan berdasarkan data yang diperoleh dari hasil survey lapangan. Dasar perencanaan geometrik jalan sendiri diantaranya adalah gerakan dan ukuran kendaraan, sifat pengemudi dalam mengendalikan gerak kendaraan, dan karakteristik lalu lintas sebagai dasar pertimbangan dalam perencanaan geometrik jalan. Dalam pelaksanaan perencanaan geometrik terdapat beberapa kriteria yang harus dipenuhi, kriteria tersebut antara lain: a. Kendaraan Rencana Kendaraan rencana (design vehicle), adalah kendaran dengan berat, dimensi dan karakteristik operasi tertentu yang digunakan untuk perencanaan jalan, agar dapat menampung kendaraan dari titik yang direncanakan. (Ir. Hamirhan Saodang MSCE, 2004). Kendaraan rencana dikelompokkan dalam 3 kategori : 1) Kendaraan kecil, diwakili oleh mobil penumpang. 2) Kendaraan sedang, diwakili oleh truk 3 as tandem atau bus besar 3) Kendaraan besar, diwakili oleh truk semi trailer
  • 3.
    IV-2 Tabel 1. KendaraanRencana Kategori Kendaraan Rencana Dimensi Kedaraan Tonjolan Kendaraan Radius Putar Radius Tonjolan (cm) T L P D B Min Max Kendaraan Kecil 130 210 580 90 150 420 730 780 Kendaraan Sedang 410 260 1210 210 240 740 1280 1410 Kendaraan Besar 410 260 2100 120 90 290 1400 1370 b. Satuan Mobil Penumpang Satuan mobil penumpang (SMP) adalah jumlah mobil penumpang, yang digantikan tempatnya oleh kendaraan jenis lain, dalam kondisi jalan, lalulintas dan pengawasan yang berlaku. (Ir. Hamirhan Saodang MSCE, 2004). c. Volume lalu lintas Sebagai pengukur jumlah dari arus lalu lintas digunakan volume, volume lalu lintas menunjukan jumlah kendaraan yang melintasi satu titik pengamatan dalam satu satuan waktu (hari, jam, menit). Volume lalu lintas yang tinggi membutuhkan lebar perkerasan jalan yang lebih besar, sehingga tercipta kenyamanan dan keamanan, namun apabila jalan terlalu lebar untuk volume lalu lintas rendah cenderung membahayakan, karena pengemudi cenderung mengemudikan kendaraannya pada kecepatan yang lebih tinggi sedangkan kondisi jalan belum tentu memungkinkan. Dan disamping itu mengakibatkan peningkatan biaya pembangunan jalan yang jelas tidak pada tempatnya. Satuan volume lalu lintas yang umum dipergunakan sehubungan dengan penentuan jumlah dan lebar lajur adalah: 1) Lalu lintas Harian Rata-rata (LHR) 2) Vokume Jam Perencanaan 3) Kapasitas d. Kecepatan rencana
  • 4.
    IV-3 Kecepatan rencana (VR),pada suatu ruas jalan adalah kecepatan yang dipilih sebagai dasar perencanaan geometrik jalan yang memungkinkan kendaraan – kendaraan bergerak dengan aman dan nyaman dalam kondisi cuaca yang cerah, lalu lintas yang lengang, dan pengaruh samping jalan yang tidak berarti (Sukirman, 1994). Untuk kondisi medan medan yang sulit, kecepatan rencana (Vr) suatu segmen jalan dapat diturunkan dengan syarat bahwa penurunan tersebut tidak lebih dari 20km/jam. Faktor yang mempengaruhi besarnya kecepatan rencana antara lain:  Kondisi pengemudi dan kendaraan yang bersangkutan  Sifat fisik jalan dan keadaan medan sekitarnya  Sifat dan tingkat penggunaan daerah  Cuaca  Adanya gangguan dari kendaraan lain  Batasan kecepaatan yang diizinkan. Tabel 2. Kecepatan rencana berdasarkan klasifikasi fungsi dan medan jalan Fungsi Kecepatan Rencana (VR) Datar Bukit Pegunungan Arteri 70-120 60-80 40-70 Kolektor 60-90 50-60 30-50 Lokal 40-70 30-50 20-30 e. Penentuan Trase Jalan Proses perencanaan jalan tidak lepas pula dari penentuan dan desain trase jalan. Desain trase jalan harus diaplikasikan pada konstruksi jalan agar dapat memberikan pelayanan dan kenyamanan bagi pemakainya. Hasil desain trase jalan dapat dilakukan dengan maksimal sesuai dengan syarat-syarat yang dipersyaratkan. Adapun syarat-syarat yang perlu dipertimbangkan dalam desain trase jalan adalah: 1) Syarat Ekonomis
  • 5.
    IV-4 - Penentuan trasejalan yang tidak terlalu banyak memotong kontur, sehingga dapat menghemat biaya dalam pelaksanaan pekerjaan galian dan timbunan nantinya - Penyediaan material dan tenaga kerja yang tidak terlalu jauh dari lokasi proyek sehingga dapat menekan biaya pemindahan material tersebut. 2) Syarat Teknis Tujuan syarat teknis adalah untuk mendapatkan jalan yang memberikan rasa keamanan (keselamatan) dan kenyamanan bagi pemakai jalan tersebut. Selain itu untuk mendapatkan hasil perencanaan yang baik maka survey-survey yang telah dilakukan, sehingga hasil perencanaan yang diperoleh menghasilkan laporan yang baik sesuai dengan situasi daerah tersebut. 1.2.Tahap Perencanaan Desain Jembatan Perencanaan jembatan merupakan suatu kegiatan dengan tujuan untuk mendapatkan suatu bentuk atau model jembatan yang memenuhi fungsi struktur, bentuk yang sesuai, efisien dan memiliki fungsi estetika sesuai dengan standar spesifikasi jembatan. Perencanaan jembatan sendiri dilakukan melalui beberapa tahapan yang saling berkorelasi satu dengan yang lain dimulai dari survei lokasi, pengumpulan data, pembuatan model rencana, perhitungan struktur, dan perhitungan rencana anggaran biaya. Menurut Nugroho (2016) maksud dari perencanaan jembatan antara lain: a. Memenuhi kekuatan struktur dan stabilitas Struktur jembatan harus mempunyai kekuatan yang memadai untuk menahan beban pada kondisi ultimate dan struktur sebagai satu kesatuan yang harus stabil pada jembatan tersebut. b. Memenuhi kelayakan struktur Struktur tidak boleh mengalami retakan, lendutan atau getaran sedemikian sehingga masyarakat menjadi tidak khawatir atau jemabtan menjadi tidak layak untuk digunakan. c. Keawetan
  • 6.
    IV-5 Bahan yang dipilihharus sesuai dengan lingkungan sekitar. Misal jembatan yang berada dekat dengan pantai harus menggunakan material yang mampu menahan korosi d. Kemudahan konstruksi Pemilihan rencana harus mudah dilaksanakan, rencana yang sulit akan menyebabkan waktu pengerjaan menjadi lama dan kemungkinan pembengkakakn biaya akan terjadi. Sehingga hal tersebut harus dihindari sebisa mungkin. e. Ekonomis Rencana termurah yang sesuai dengan pendaaan dan pokok-pokok rencana lainnya harus menjadi pertimbangan. f. Estetika Struktur jembatan harus dapat memenuhi unsur keindahan yang dapat terlihat adanya keterpaduan dengan pemandangan alam sekitar dan menyenangkan untuk dilihat. Adapun proses perencanaan jembatan pada tahap perencaan desain jembatan ini antara lain: 1. Tahap Survey dan Pengumpulan Data Agar maksud dari suatu perencanaan jembatan tersebut dapat terpenuhi maka perlu dilakukan beberapa langkah dalam tahap awal yaitu dengan melakukan pengambilan data lapangan atau survey data. Adapun pengumpulan data atau survey data yang dapat dilaksanakan antara lain: a) Survey Data Umum/ Survey Pendahuluan untuk mendapatkan data 1) Nama sungai, jalan dan lokasi jembatan 2) Titik triangulasi terdekat dan elevasinya 3) Volume dan sifat lalu lintas pada saat dimana akan dibangun jembatan 4) Elevasi banjir tertinggi, banjir biasa, muka iar terendah untuk mengetahui clerence jembatan dan tinggi jembatan 5) Lokasi, bentuk, kemiringan dan keadaan tanah, intensitas dan frekuensi hujan dari catchment area dll. 6) Persyaratan lalu lintas sungai 7) Informasi lokasi material terdekat dengan lokasi rencana jembatan
  • 7.
    IV-6 8) Data hargasatuan upah dan material diwilayah setempat 9) Keadaan tanah secara visual dan profil bor pada kemungkinan lokasi jembatan untuk menentukan tipe pondasi 10) Penyelidikan batuan diadakanjika pemeriksaan tanah memberi hasil yang meragukan misalnya ada gejala patahan, daerah bergerak, retak- retak batuan. b) Data Teknis Peracangan jembatan/ Survey Detail Survey detail ini dilakukan untuk mendapatkan data utama yang digunakan untuk penentuan model, perhitungan struktur dan sebagainya. Survei ini meliputi survey topografi, survey hidrologi dan survey penyelidikan tanah. Survey topografi diantaranya dilakukan untuk mendapatkan data: 1) Pengukuran poligon 2) Pengukuran situasi jembatan 3) Rencana as jembatan 4) Titik pemasangan patok ukur dan titik tetap utama/BM (Bench Mark). 5) Ukuran vertikal dan horizontal situasi terhadap rencana jembatan. Selain survey topografi, survey hidrologi perlu dilakukan untuk memperoleh data karakteristik sungai (jika jembatan dibangun diatas sungai) dan cuaca/iklim yang meliputi:  Data muka air banjir yang pernah terjadi, muka air normal, dan kecepatan air  Sifat aliran dan benda hanyut yang terbawa air  Kondisi lereng dan stabilitas termasuk vegetasi yang ada pada lereng. Data survey hidrologi tersebut untuk digunakan sebagai bahan analisa hidrologi yang bertujuan untuk:  Menghitung debit banjir selama periode 50 tahun  Menghitung tinggi mukai dan dibandingkan dengan data banjir lapangan  Menghitung scouring.penggerusan akibat kecepatan air  Menentukan elevasi perletakan jemabtan dan rencana bentang.
  • 8.
    IV-7 Selain survey topografidan hidrologi di atas, survey penyelidikan tanah perlu dilakukan. Pelaksanaan penyelidikan tanah perlu dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan suatu perkiraan terhadap kondisi fisik dan mekanik dari tanah pada lokasi yang akan dibangun jembatan. Penyelidikan dini dapat dilakukan di lapangan dan di laboratorium untuk mendapatkan data-data tanah yang diperlukan dalam perencanaan pondasi. Penyelidikan tanah dapat dilakukan dengan berbagai metode antara lain boring test, sondir, SPT, dan Geophisic. Hasil-hasil penyelidikan tanah yang dilakukan dapat berupa: 1) Sifat tanah sampai pada kedalaman tertentu 2) Kedalaman, tebal komposisi dari tiap lapisan tanah tertentu 3) Lokasi muka tanah 4) Kedalaman dan komposisi tanah keras 5) Sifat teknik dari tanah. c) Survey lalu lintas Survey lalu lintas ini bertujuan untuk mendapatkan data mengenai jumlah satuan motor penumpang (SMP) dari lalu lintas harian rata-rata (LHR) yang melintas pada ruas jalan lokasi rencana jembatan yang akan dibangun. 2. Tahap Analisis Data (Evaluasi Data Lapangan) Pada tahap ini dilakukan kompilasi dan analisis terhadap data lapangan yang masuk. Data-data yang dimaksud dalam hal ini adalah beberapa data topografi, data tanah, dan data lalu lintas sebagai sumber utama dalam desain jembatan. Data tersebut dapat dijadikan sebagai bahan untuk merancang ajembatan dari sisi teknis maupun non-teknis. Sehingga desain jembatan yang dibuat memenuhi persyaratan yang berlaku. 3. Tahap Akhir (Pembuatan Detail Engineering Design) Tahap terakhir dari perancangan jembatan adalah melakukan penyusunan draft desain berdasarkan hasil dari proses evaluasi data. Menurut Nugroho (2016) Draft Desain yang nantinya akan menjadi data perencanan /Detail Engineering Design
  • 9.
    IV-8 (DED) dalam halini, penentuan jenis dan tipe jembatan, klas jembatan, panjang bentang jembatan, lebar jembatan, penentuan dimensi abutment dan pilar jembatan, jenis pondasi jembatan, dan perhitungan struktur jembatan berdasarkan data-data lapangan yang ada. Proses berikutnya setelah hasil perhitungan memenuhi persyaratan keamanan dan standar yang berlaku, dapat dilanjutkan dengan proses menggambar detail struktur jembatan baik bangunan atas, bangunan bawah, pondasi, dan bangunan pelengkap jembatan. Proses terakhir setelah menggambar detail (gambar kerja) telah selesai, maka dilanjutkan dengan proses perhitungan kuantitas atau volume pekerjaan yang kemudian disusun menjadi dokuman rencana anggaran biaya (RAB) berdasarkan standar analisa pekerjaan dan harga satuan berdasarkan Harga Satuan Pekerjaan Konstruksi (HSP) di wilayah setempat yang sesuai dengan lokasi rencana jembatan direncanakan. Menurut Nugroho (2016) pada proses desain akhir, untuk pelaksanaan membutuhkan final data yang diambil dari desain awal, misalnya ; pada desain awal direncanakan 2 pilar dan 2 abutment, maka penyelidikan tanah (soil investigation) dilakukan pada tempat pilar dan abutment tersebut. Pada umumnya final data terdiri dari hal-hal sebagai berikut:  Pengukuran topografi, berupa situasi, penampang, garis ketinggian dan lain-lain.  Penyelidikan geoteknik, berupa sondir, boring dan uji laboratorium untuk mengetahui parameter tanah.  Penyelidikan air, berupa hidrologi, penggerusan (scouring), dll  Penyelidikan batuan jika diperlukan untuk penentuan daerah stabil, penentuan arah retakan dari batuan, kekerasan batuan dll.  Foto udara, hanya diperlukan bila lokasi proyek cukup besar. 4.2 Desain Model Jembatan 4.2.1 Penentuan Route Jembatan/AS Jembatan
  • 10.
    IV-9 Route jembatan harusdiusahakan tegak lurus dengan aliran sungai sehingga mampu mempermudah dalam pelaksanaan konstruksi dengan bentang sependek mungkin. 4.2.2 Penentuan Elevasi Muka Air Banjir Rencana Penentuan elevasi muka air banjir berdasarkan analisis hidrologi disajikan pada laporan hidrologi, dimana hasil perhitungan tersebut dibandingkan dengan data muka air banjir dilapangan berdasarkan keterangan dari penduduk setempat yang representatif. Penentuan elevasi MAB rencana didapatkan berdasarkan perhitungan curah hujan rata-rata dan perhitungan debit rencana. 4.2.3 Penentuan Lokasi Jembatan Penentuan lokasi jembatan dipengaruhi oleh beberapa hal yang perlu dijadikan sebagai pertimbangan: a. Aspek Teknis Hal-hal yang perlu dijadikan sebagai pertimbangan antara lain: - Penentuan geometri struktur, alinyemen horizontal dan alinyemen vertikal sesuai dengan lingkungan sekitarnya. - Pemilihan system utama jembatan dan posisi dek - Penentuan panjang bentang optimum sesuai dengan syarat hidraulika, arsitektural dan biaya konstruksi. - Pemilihan elemen-elemen utama struktur atas dan struktur bawah, terutama tipe pilar dan abutmen. - Pendetailan struktur atas seperti sandaran, parapet, penerangan dan tipe perkerasan. - Pemilhan bahan yang paling tepat untuk struktur jembatan berdasarkan pertimbangan struktural dan estetika. b. Aspek Lalu Lintas, Sosial dan Lain-lain
  • 11.
    IV-10 Aspek ini harusmemperhitungkan kelancaran fungsi transportasi baik lalu-lintas kendaraan maupun pejalan kaki (pedestrians) yang melintasi sebuah jembatan. Hal ini akan sangat berpengaruh terhadap lebar jembatan optimum agar dapat melayani lalu lintas yang optimum pula. Disamping itu juga harus dipikirkan tipe jembatan yang akan digunakan mengingat kompleksitas lalu lintas kedepannya. Pendekatan ekonomi perlu diperhatikan, dengan pertimbangan biaya seminimum mungkin. c. Aspek Estetika Pada daerah perkotaan desain jembatan tidak hanya didasarkan pada structural dan pelayanan transportasi saja, tetapi juga untuk ekonomi dan artistik. Aspek estetika pada jembatan di perkotaan merupakan faktor penting yang harus diperhatikan dalam perencanaan. Kesesuaian estetika dan arsitektural jembatan akan memberikan suatu nilai lebih pada jembatan yang dibangun ditengah kota. Banyak jembatan di kota-kota dunia membuktikan telah menjadi ikon atau landmark bagi kota tersebut. 4.2.4 Lay Out Jembatan Pertimbangan berikutnya terkait dengan perancangan jembatan setelah menentukan lokasi jembatan adalah layout jembatan. Layout jembatan merupakan penentuan posisi jembatan terhadap topografi daerah setempat. Dalam penentukan layout jembatan terdapat beberapa pertimbangan yang dapat digunakan (Supriadi, 2000) diantaranya: a. Persilangan Sungai Persilangan pada sungai (main channel) dan lembah datar (valley flats) layout jembatan sebaiknya ditempatkan pada bagian lembah yang sempit dan sungainya cukup lebar. Persilangan antara sungai jembatan demikian membentuk siku (square layout). Bila layout berupa skew layout akan terjadi gerusan pada pilar, dan akibatnya akan tererosi pada bagian dasarnya. Kondisi ini akan lebih berbahaya bila arus sungai mempunyai kecepatan yang sangat tinggi.
  • 12.
    IV-11 Gambar 1. PersilanganSungai Sumber: Supriadi (2007) b. Sungai dan Tributary Pada daerah ini kemungkinan akan banyak terjadi sedimentasi, jembatan sebaiknya tidak ditempatkan secara langsung disebelah hilir mulut tributary seperti ditunjukkan potongan 1-1 Gambar 2 Tidaklah tepat pula, bila ditempatkan dekat hulu percabangan sungai (potongan II-II, Gambar 2). Oleh karena itu, dipilih bagian sungai yang tidak memiliki percabangan sehingga hanya ada satu jembatan yang perlu dibangun. Gambar 2. Contoh Model Tributary Sumber: Supriadi (2007) c. Sungai Permanen
  • 13.
    IV-12 Perubahan arus atauarus yang berkelok-kelok (meandering stream) seringkali mengharuskan persilangan jembatan lebih panjang sehingga biaya konstruksi akan mahal. Selain panjangnya bentang jembatan, pilar yang dibuat akan sangat dalam. Pada Gambar xx ditunjukkan beberapa tipikal (A dan B) pada kondisi sungai yang berbeda-beda. Sketsa A adalah tipikal melintang saluran utama dengan kondisi lereng yang stabil ditepi kanannya dan bantaran yang datar disisi lainnya. Bila saluran utama sungai stabil dan permanen, maka cukup dibangun dua bentang jembatan dan pada sisi bantaran dihubungkan dengan viaduct, sehingga biaya konstruksi persatuan panjang dapat lebih kecil. Bila arus sungai berubah-ubah sepanjang bantaran selama perkiraan umur jembatan (life time of bridge), lebih tepat dibangun sketsa tipikal B. Kondisi ini akan lebih menguntungkan agar daerah bantaran jembatan tipikal A tidak mengalami kerusakan akibat gerusan dan erosi di dasar sungai. Gambar 3. (a) Sketsa sungai tipikal A dan (b) Sketsa sungai tipikal B d. Pengalihan/perbaikan aliran sungai Pengalihan/perbaikan aliran sungai. Pada sungai dengan tipikal meander sangat tidak efisien bila dibangun jembatan mengikuti jumlah sungai yang akan dilintasi.
  • 14.
    IV-13 Untuk itu sebaiknyadibuat sudetan untuk merubah arah aliran sungai yang berkelok-kelok, sehingga jembatan dibangun dalam jumlah yang lebih sedikit (Gambar 4) Pengalihan atau perbaikan aliran sungai dimungkinkan pula dibuat pada persilangan yang membentuk sudut tertentu (skewed layout). Pada keadaan seperti ini, justru kebalikan dari kasus yang pertama, alur sungai dapat dibuat berkelok-kelok dan pada bagian persilangan dibuat siku (square layout) seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Pengalihan atau perbaikan aliran sungai tersebut perlu memperhatikan aspek hidraulika sungai. Gambar 4. Pengalihan Arus Sungai Sumber: Supriadi (2007) 4.2.5 Penentuan Material Jembatan Pemilihan material bahan bangunan yang digunakan untuk membangun jembatan harus memenuhi unsur-unsur sebagai berikut:  Biaya konstruksi
  • 15.
    IV-14  Biaya perawatan Ketersediaan material  Fleksibilitas  Kemudahan pengerjaan  Kemudahan mobilisasi 4.3 Desain dan Perhitungan Jembatan Balok Beton Perencanaan jembatan balok beton dapat dilakukan melalui beberapa tahapan dan proses sampai didapatkan desain jembatan yang diharapkan. Perencanaan jembatan balok harus memenuhi beberapa standar yang dipersyaratkan untuk perancangan dan perhitungan jembatan. Adapun beberapa tahap desain dan perhitungan jembatan balok beton adalah sebagai berikut: 4.3.1 Penentuan Dimensi Jembatan a) Lebar Lantai Kendaran Lebar lantai kendaraan adalah seluruh lebar bagian jembatan yang digunakan untuk menerima beban lalu lintas, di dalam perencanaan jembatan dikenal sebagai ”beban T”. Beban T adalah beban hidup yang berasal dari kendaraan truk yang mempunyai beban roda ganda (dual wheel load) sebesar 10 ton. Beban T merupakan beban terpusat, termasuk kategori beban hidup untuk perhitungan lantai kendaraan menurut Pedoman Perencanaan Pembebanan Jalan Raya - SKBI 1.3.28.1987.
  • 16.
    IV-15 Gambar 5. UkuranDetail Sumbu Rencana Muatan Sebagai contoh, jika suatu jembatan terletak pada ruas jalan Nasional dengan lebar bahu jalan + perkerasan jalan + bahu jalan = 1.00 m + 7.00 m + 1.00 m, maka lebar lantai kendaraan pada jembatan ditetapkan = 7.00 m sedangkan lebar trotoir kiri-kanan masing-masing diambil = 1.00 m. Akan tetapi jika suatu jembatan terletak pada ruas jalan Nasional dengan lebar bahu jalan + perkerasan jalan + bahu jalan = 2.00 m + 7.00 m + 2.00 m, maka lebar lantai kendaraan pada jembatan ditetapkan = 7.00 m sedangkan lebar trotoir kiri-kanan masing-masing tidak diambil = 2.00 m, akan tetapi masing-masing trotoar kiri dan kanan tetap = 1.00 m Selain itu, utuk lebar jalur dan bahu jalan dapat mengacu pada tabel berikut ini Tabel 3. Jumlah dan lebar jalur berdasarkan kelas jembatan
  • 17.
    IV-16 b) Jumlah jalurdan lajur lalu lintas c) Perhitungan Jembatan Balok 1) Penentuan Spesifikasi Pembebanan Jembatan Spesifikasi pembebanan pada bagian konsruksi jembatan menjelaskan karakterisik beban yang akan dipergunakan untuk menghitung komponen struktur. Ukuran BM mengambarkan kelas dari pembebanan untuk jembatan sesuai peruntukan kelas jembatan - Beban hidup : PPJJR No.12/1970 (direncanakan dipakai nilai Beban Muatan 70%) • Beban roda T = 70% x 10 t = • Beban garis P = 70% x 12 t = • Beban merata q = 70% x 2.20 t/m2 - Beban kejut, k = 1 + = 1 + = 1,336 Selain beberapa contoh di atas, pembebanan jembatan dapat disesuai dengan contoh berikut: Tabel 3. Notasi dan Macam-macam Beban Beban Permanen Beban Transien MS Beban mati komponen struktural dan non struktural jembatan SH Beban akibat susut MA Beban mati perkerasan dan utilitas TB Beban akibat rem
  • 18.
    IV-17 TA Gaya horizontalakibat tekanan tanah TR Gaya sentrifugal PL Gaya-gaya yang terjadi pada struktur jembatan akibat pelaksanaan TC Gaya akibat tumbukan kendaraan PR Prategang TV Gaya akibat tumbukan kapal EQ Gaya gempa CF Gaya friksi TD Beban lajur “D” TT Beban lajur “T” TP Beban pejalan kaki SE Beban akibat penurunan ET Gaya akibat temperatur gradient EU Gaya akibat temperatur seragam EF Gaya apung EWS Beban angin pada struktur EWL Beban angin pada kendaraan EU Beban arus dan hanyutan 2) Spesifikasi mutu Beton dan Baja Tulangan Kemampuan kekuatan bahan ditentukan dari mutu material yang akan dipakai dalam kontruksi bahan material terpakai. Sebagai contoh adalah: - Beton: • Kuat tekan K 250, fc’ = 25 Mpa • Kuat tarik ijin, = 5.5 - 10 Mpa • Modulus Elastisitas, Ec = 4700 x = 26,019 Mpa
  • 19.
    IV-18 - Baja Tulangan: Bahan baja tulangan yang dipakai memiliki kemampuan kuat leleh dan elastisitas bahan • Kuat leleh A 41 , fy = 300 Mpa • Modulus Elastisitas, Es = 2 x 105 Mpa 3) Perhitungan Komponen Jembatan Balok  Tiang Sandara Beban H = P dapat distilah kan beban horizontal,akibat kendaraan menghamtam relling jembatan diambil sebesar = 100 kg/m, pada sumber VOSB dijelakan bahwa beban horizontal diperkenankan dalam satuan 100 kg/m .jika dipakai besi lingkaran o 75 mm tebal 5 mm ( d1 = 75 mmmm,d2=70 mm), maka kekuatan reliing jembatan bagian bawah dan top relling. Tumpuan tiang relling dari dari bahan beton menyatu dengan bagian kontruksi sayap trotoar, diasumsi adalah jepit- bebas maka tinggi kritis tiang reling dipakai L = 1 m, panjang kritis lk tiang relingg= 2* L.= 2 * 1 = 2 m, jarak antara tiang sandaran reliing 2 m, maka hasil statika yang diperoleh dari gaya P horisontal bekerja pada tengah bentang sebesar M tiang= 1/8x320 kg x 22 = 160 kgm, maka kekuatan tegangan pada baja reling = Tegangan = Mu/Ws = 160x100 /( 1/32x(7,5- 7, 0) = 340 kg/em2 < tegangan baja bulat GIP, kesimpulan material dapat dipakai.  Trotoar Pada konstruksi plat trotoar berupa bentuk kantilevel dimana plat menjorok keluar balok tepi dengan asumsi plat terjepit pada satu sisinya dan bebas pada sisi berhadapan. Untuk menentukan beban pada kekuatan plat trotoar diperlukan tatika dengan mencari monen didasarkan dari luas bagian (Ac) dikalikan jarak X terhadap posisi letak tumpuan. Sedangkan pada memperoleh gaya geser diperlukan dengan menjumlahkan beban dari masing masing bagian konstruksi. Perhitungan dapat dilihat pada bagian dibawah ini
  • 20.
    IV-19 Gambar 6. DetailUkuran Tiang Sanadaran Jembatan Pada kondisi ini maka setiap bagian komponen kantilevel dapat diperhitungkan sebagai beban mati yang akan merubah posisi kentilever untuk melentur kebawah. Lebih mudahnya dalam menghitung maka bagian komponen dilakukan perhitungan Momen dapat disederhanakan dalam bentuk tabel di bawah ini a). Momen lentur (Bending Moment) Tabel 4. Perhitungan Momen No Volume (m3 )  (berat jenis) W (berat) Lenga n Momen (kg/m3 ) (kg) (m) (kgm) 1 Tiang sandar atas 0,16 x 0,16 x 0,50 = 0,008 2400 19,20 0,835 16,420 2 (0,16x0.16 x0,50 – (0,5x0,10x 0,16)/2 = 0,009 bag tiang sandar bagian miring 2400 9,24 0,830 7,960 1.0 x 0,05 x 0,55 = 0,003 2100 6,00 0,55 4,800 3 Bag miring trot 0,10 x (0,15 x 0,50)/2 = 0,004 2400 9,00 0,725 6,530 4 1,00 x 0,825 x 0,20 = 0,165 beton trotoar atas 2400 396,00 0,413 163,500 5 1,00 x (0,825 x 0,10)/2 = 0,041 btn 2400 99,00 0,275 27,230
  • 21.
    IV-20 b). Gaya geser(Shear Force) Gaya yang diperlukan untuk menentukan kemampuan pangkal kantilevel yang menyatu pada balok Berat tiang sandaran = 1+2+3+4+railling = 67,440 kg Slab kantilever dan perkerasan = 5+6+7 = 591,250 kg Beban roda = 9093,000 kg Beban genangan air hujan = 68,500 kg Total gaya lintang, V = 10276.69 kg = 1027669 N c). Kebutuhan baja tulangan pada kantilever Mu = 30370,000 Nm sudah fktor beban Vu = 1027669 N hf = 300 mm d = 300 – 40 = 260 mm kemampuan gaya kerja terhadap penampang, dihitung perpias panjang kantilevel = 1000mm k = 2 bd Mu  = 2 3 26010008.0 1030370   = 0,5616 Mpa ρperlu =          '85.0 2 11 '85.0 fc k fy fc =             2085.0 5616.02 11 200 2085.0 = 0,003 ρperlu = 0,003 < ρmin ρ = ρmin = 0,007 kebutuhan besi tulangan pada kantilever trotobawah 6 Air hujan = 1 x 0,65 x 0,05 =0.0325 1000 32,50 0,325 19,560 P 1,0 x 100,00 100,00 1,200 1200,00 T 1,299 x 7,00 (wheel load) 9093,0 0,275 2500,56 Total momen lentur, M 3036,54 10276, 69 = 30365,4 0 Nm
  • 22.
    IV-21 As = ρbd= 0,007 x 1000 x 260 = 1820 mm2 Dipakai tulangan n = As/ A 16 = 1820/ 200,96 mm2 = 9,6 = 10 16 (As = 2009,6 mm2 ), dengan jarak antar tulangan Sperlu = 1000 1820 962,200  = 110,474 em2 Dipakai tulangan utama arah tarik 10  16-110 mm, pada bagian beton tekan karena tinggi pangkal 300 mm > 120 mm, maka diperlukan tulangan extra tekan diambil 20% dari kebutuhan luas tulangan tarik. As= 20%x 1820 = 364 mm2 diperlukan 4  12 As = 452,16 mm2 > 364 mm2n Kontrol terhadap geser beton pada pangkal kantilevel: c = bh V 8 7 = 2601000 8 7 10276  = 0,431 Mpa < 0,45 fc’  Plat Lantai Kendaraan Perhitungan plat lantai jembatan diasumsikan bahwa posisi plat menumpu pada keempat sisi, satu lajur menumpu pada balok gelegar memanjang berhadapan, dan pada sisi lainya menumpu pada balok pembagi diapragma Gambar 7. Contoh Potongan Melintang Jembatan
  • 23.
    IV-22  Balok Memanjang Gambar8. Potongan Memanjang Jembatan Asumsi gelegar balok utama menumpu pada abutmen/ landasan jembatan dengan tumpuan sendi- rol. Semua pembebanan yang akan ditopang oleh balok utama dianalisis. Adapun perhitungan yang perlu dilakukan untuk analisis balok memanjang ini adalah - Beban Mati (q) - Momen lentur akibat beban mati - Beban Jalur (D) - Momen lentur akibat beban hidup, Mx(P) =              L x L x LP 1. Mx(q) =              L x L x Lq 1. 2 1 2 - Momen pada tumpuan - Gaya geser
  • 24.
    IV-23  Balok Diafragma Perencanaandiafragma menggunakan simple beam, yaitu diafragma dianggap berdiri sendiri sehingga hanya menerima beban berat sendiri. Adapun fungsinya sebagai pengunci dan pengaku antar girder agar tidak terjadi guling. Sebenarnya untuk menahan gaya guling telah ditahan oleh berat sendiri girder dan diperkuat dengan perencanaan struktur plat lantai komposit dengan girder serta pemasangan tulangan anchor di headwall sebagai pengunci diafragma ujung (end) φ 22 x 500. Sehingga dengan adanya diafragma akan membuat flyover menjadi lebih aman. 4.4 Desain dan Perhitungan Jembatan Rangka Desain jembatan rangka dalam hal ini adalah jembatan rangka dengan menggunakan material baja. Adapun langkah dalam perencanaan desain dan perhitungan jembatan rangka adalah sebagai berikut: 4.4.1 Penentuan Dimensi dan Model Jembatan Rangka Desain perhitungan dimensi dan model jembatan rangka secara teknis tidak jauh berbeda dengan proses desain dan perhitungan jembatan balok beton. Namun, khusus pada jembatan rangka perlu dilakukan pemilihan jenis model rangka yang akan digunakan untuk diaplikasikan. 3.4.2. Desain dan Perhitungan Jembatan Rangka Komponen bagian atas jembatan atau Super Structure terdiri dari 4 bagian penting yang masing – masing mempunyai fungsi sebagai berikut: a) Sistem konstruksi lantai kendaraan (floor system), posisi lantai terhadap balok pemikul, analisis lantai, bahan plat dari beton non atau komposit. b) Gelegar utama balok memanjang jembatan, balok melintang jembatan, balok induk atau rangka batang. c) Perletakan/ tumpuan jembatan pada pondasi jembatan, abutmen, pilar jembatan, plicup dan pancang atau strous pile d) Ikatan–ikatan (bracings) meliputi ikatan angin, ikatan rem dan ikatan rangka diaframa dan komponen sambungan pada rangka baja.
  • 25.
    IV-24 Sistem lantai jembatanuntuk jenis kendaraan termasuk lebar dan jumlah jalur lalu lintas dan bagian – bagian pemikul lantai dan komponen sambunganyang meneruskan beban pada konstruksi penopang utama. 1) Lantai Kendaraan - Lantai bahan Baja Bahan lantai kendaraan ini dapat terdiri dari pelat baja tebal ( 20 mm), atau deck slab dari bahan baja mutu tinggi, dan bahan beton ketebalan > ( 200 mm) atau bahan dari kayu (> 200 mm), sebagai lapisan penutup bagian atasnya disebut lapis aus dari bahan aspal beton. Gambar 9. Komponen Sisitem Lantai Jembatan Baja Untuk konstruksi jembatan type Through Bridge posisi lantai jembatan berada pada posisi dibawah harus mempunyai lebar bersih dihitung dari tepi samping komponen bagian dalam ruang jembatan atau dari sisi atas sampai permukaan POT. MEMANJANG POT. MEMANJANG Aspalt Timber Floor Beam Spiking Strip Sbringer ConcreteAspalt Floor Beam POT. MELINTANG POT. MELINTANG Track tio Rail Main Structure Track Tio Ballast Concrete
  • 26.
    IV-25 lantai jembatan, harusmempunyai ruang ruang bebas minimum harus diperhatikan, pengolongan ruang bebas ini disesuaikan dengan fungsi kegunaan jembatan 1) Untuk jembatan jalan Raya ruang bebas dari atas sampai level lantai bagian permukaan > 4,5 meter.2) Untuk jembatan Kereta api ruang bebas dari atas sampai level lantai bagian permukaan >. 5,6 meter - Lantai Kayu : Penyebaran tekanan roda disini dianggap membentuk sudut 450 sampai kesumbu ketebalan bahan lantai, posisi roda arah melintan dan arah memanjang memiliki bidang singgung berbeda Gambar 10. Bidang singgung roda pada lantai kendaraan Lantai Beton : bidang singgung roda membentu lebar efektif dari bahan lantai beton, beban roda dianggap terbagi rata, menurut HIM Westergaard bidang singgung roda dapat ditetapkan sebagai berikut: bE = 0.65 + 0.75 (untuk bentang ≤ 2,10 m) bE = 0.48 + 1,10 (untuk bentang ≥ 2,10 m) bE = lebar efektif dalam meter S = Bentang efektif dari slab beton yang tegak lurus pada arah lalu lintas. Jarak as ke as gelegar memanjang dikurangi setengah lebar flange. 2) Gelegar Memanjang (Stringer) b Lebar yang Bekerja Dalam Arah Memanjang Bidang Singgung Melintang 20 b Lebar yang Bekerja Dalam Arah Melintang 50
  • 27.
    IV-26 Sebuah roda kendaraanberupa beban kerja yang ditempatkan pada slab beton tepat berada pada suatu gelegar memanjang akan menyebabkan adanya lendutan tidak saja pada lantai itu sendiri, tetapi juga pada gelegar gelegar memanjang itu sendiri dan gelegar lainnya yang berada disebelahnya. Ini disebabkan karena adanya kekakuan slab beton dalam arah melintang secara menerus, jadi beban kerja tersebut sebagian di pikul juga oleh gelegar memanjang yang lain berdekatan. Besarnya penyebaran tekanan roda ini tergantung pada kekakuan dari slab beton. Khusus untuk kendaraan berdampingan saat memasuki dan berada bersamaan diaas jembatan, beban yang dipikul oleh sebuah gelegar memanjang dimana beban roda akan memberikan faktor K menurut (Newmark) besaran factor k dapat ditetapkan sebagai berikut: k = b/1,65 (untuk b ≤ 3 meter) b = jarak antara dua gelegar memanjang. 3) Rangka utama jembatan Dapat dibentuk dengan berbagai model variasi dengan type tertentu terutama pada jembatan jalan kereta Api dan jalan raya, saat ini di Indonesia menggunakan jembatan rangka type Warren dan type HOWE Rangka utama merupakan pemikul utama keseluruhan beban jembatan yaitu beban mati dan beban bergerak, beban hidup, kelengkapan sambungan, rem, dan beben tambahan. Secara umum, rangka utama jembatan erdiri atas gelagar atas, portal ujung jembatan. gelagar bawah dan system lantai dan kelengkapan superdeck penahan lantai kendaraan, batang diagonal, ikatan angin, ikatan rem, kelengkapan trotoar,
  • 28.
    IV-27 Gambar 11. Bagian-bagianTipe Jembatan Truss WAREN Pada type wareen setiap bentang untuk gelagar bagian bawah disebut trave. 1 trave mengartikan posisi jarak antar gelagar melintang miasl berjarak kurang lebih 5 meter. Misalkan untuk jembatan rangka type waren A60 memiliki artian bahwa satu trave diperoleh dari panjang jembatan 60 meter dibagi 5 meter/ 1 trave, maka diperoleh jumah 12 buah trave. Gambar 12 Detail komponen Jembatan Rangka batang
  • 29.
    IV-28 4) Portal Ujung Portalujung merupakan rangkaian profil baja yang terletak pada posisi miring pada ujung jembatan rangka. Portal ujung harus cukup kaku sehingg kuat memikul beban horizontal, terutama akibat reaksi tumpuan dan gaya dalam rasuk beban primer dan skunder/ akibat angin. Sehingga portal ujung akan memiliki dimensi penampang yang lebh besar dibandingkan komponen rangka utama lainnya. Berikut gambar posisi portal ujung pada jembatan type waren Gambar 13 Posisi portal ujung dari Jembatan type Wareen Portal ujung dibentuk dari batang tepi paling ujung rangka induk (batang miring) dengan batang mendatar arah melintang jembatan dengan penguatan kelengkapan rangka rem dan penopang angin pada sisi bawah jembatan dan atas jembatan, sambungan buhul tepi dan jenis komponen bagian tumpuan sendi atau rool. 5) Pelat Buhul Pelat buhul adalah salah satu komponen jembatan yang befungsi untuk menghubungkan profil-profil baja pada rangkaian utama dan sekunder menjadi hubungan yang dapat mereduksi beban dari masing masing komponen pada plat buhul. Profil-profil baja yang terdapat pada rangkaian utama, dihubungkan ke pelat buhul dengan menggunakan sambungan berupa baut. Dan plat buhul dapat
  • 30.
    IV-29 dirakit dengan bentukprofil akan dapat menempatan komponen lainnya dengan kuat dan sempurna dalam artian tidak menimbulkan tegangan sekundr pada plat buhul. Pelat buhul harus memiliki ketebalan yang lebih besar dibandingkan dengan profil tebal pelat pada profil baja. Hal ini dikarenakan semua gaya yang bekerja pada struktur rangka utama akan disalurkan ke pelat buhul tersebut. Gambar 14. Bentuk Pelat Buhul Dan Penempatan Lobang Alat Sambung Lubang-lubang baut pada pelat buhul tersebut harus sangat akurat letak posisi dan kelonggaran lubang diameternya diatur dalam standar sesuai diameter terpasang dengan kelonggaran, karena ini sangat berperan penting dalam kelancaran pelaksanaan pemasangan jembatan rangka saat di lapangan. Pada umumnya diameter lubang pada pelat buhul dilebihkan sebesar 1 - 2 mm. Pelat buhul jembatan rangka baja terdiri dari pelat buhul dalam dan pelat buhul luar. Bentuk pelat buhul untuk komponen ujung berbeda dengan komponen tengah bentang. Pelat buhul untuk komponen tengah dapat ditukarkan untuk sesama pelat buhul tengah tetapi tidak dapat ditukarkan dengan pelat buhul ujung jembatan (posisi letak dan bentuk susunan sudah berbeda). 6) Bearing/Buffer/Landasan Bearing / landasan adalah suatu komponen yang dipersiapkan untuk menahan dan mereksi mentransferkan gaya vertikal yang disebabkan oleh beban-beban jembatan rangka di atasnya. Bearing berada di antara pelat buhul ujung bawah jembatan pada (kanan dan kiri) dengan dudukan pada abutment. Bearing terbuat dari bahan karet (karet alam/neoprene) yang tercampur dengan polimer denga
  • 31.
    IV-30 kekerasan dan keliatansesuai standart jembatan. Biasanya disebut dengan posisi Elastomeric Bearing pada abutmen jembatan. Berikut gambar tumpuan pada ujung dengan kelengkapan Gambar 15. Posisi End Bearing Assembly pada dudukan abutmen jembatan Posisi bearing pada bagian ujung bawah jembatan juga terdapat komponen yang disebut seismic buffer. Seismic buffer dirancang unutk menahan gaya gempa maupun gaya longitudinal arah panjang jembatan rangka. Seismic buffer berada pada komponen pelat buhul ujung bawah jembatan rangka. Sama halnya dengan bearing, seismic buffer juga terbuat dari karet yang sejenis dengan bearing. Lateral Stop terbuat di tengah karet yang sama jenisnya dengan bearing, dan terletak di tengah gelagar melintang ujung bawah (End Cross Girder). Lateral stop memiliki dua buah karet di kedua sisinya (arah melintang). untuk penyaluran gaya melintang tersebut ke abutment dapat melewati lateral stop bolck yang telah dihubungkan secara kesatuan monolit dengan abutment maupun pada pilar. Lateral stop block terdiri dari 1 buah yang menyalurkan gaya melintang dua arah sisinya.
  • 32.
    IV-31 Rangkuman 1. Perencanaan jembatanmemiliki beberapa maksud dan tujuan diantaranya adalah untuk memenuhi kekuatan struktur dan stabilitas, kelayakan struktur, keawetan, kemudahan konstruksi, ekonomis dan estetika. 2. Tahapan perencaaan jembatan diantaranya adalah tahap pendahuluan, tahap desain perancangan dan tahap akhir 3. Tahap perencanaan jembatan diawali dengan pekerjaan survey pendahuluan, pengumpulan data teknis perancangan jembatan, dan pengumpulan data-data lalu lintas. 4. Desain model jembatan diantaranya meliputi penentuan route jembatan, penentuan elevasi muka air banjir rencana, penentuan lokasi jembatan, layout jembatan, dan penentuan material jembatan. Daftar Pustaka Nugroho, B. 2016. Perancangan Jembatan. Buku Ajar. Politeknik Samarinda. Supriyadi. B & Muntohar, AS. 2000. Jembatan. Beta Offset. Yogyakarta. Sugiyanto. 2018. Modul Konstruksi Jalan dan Jembatan. PPG