Dokumen tersebut membahas tentang beban gempa pada jembatan. Terdapat tiga jenis struktur utama jembatan yaitu Tipe A, B, dan C, yang memiliki karakteristik berbeda dalam hal tingkat daktailan, sistem struktur, dan lokasi penerapannya. Dokumen juga menjelaskan respon elastis dan inelastis struktur terhadap gempa serta cara menghitung waktu getar untuk struktur jembatan.

1. TUGAS REKAYASA GEMPA
BAB . VII Beban Gempa Pada Jembatan
NAMA : IRAWAN SAPUTRA
NIMN :
17.1003.222.01.0687
KELAS : TEKNIK SIPIL B
DOSEN PENGAMPU : M. AFIF SALIM ST.,
MT.

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 saat terjadi Gempa Rencana, gaya-gaya, perpindahan-perpindahan, dan pengaruh-
pengaruh lain, dapat menyebabkan terjadinya kerusakan pada struktur jembatan, akan tetapi
kerusakan ini tidak parah, dan terbatas hanya pada beberapa tempat saja. Kerusakan yang terjadi
dapat dengan mudah diperbaiki dengan biaya yang relatif murah. Struktur jembatan termasuk jalan-
jalan pendekatnya (oprit), harus segera dapat dilewati kendaraan lagi segera setelah terjadinya
gempa rencana ini.
Gambar 7-1. Keruntuhan dari jalan layang yang menghubungkan Kobe dan Osaka akibat gempa
dengan kekuatan M=7,2 pada Skala Richter, terjadi di Jepang, Januari 1995.

3. Respon Elastis dan Inelastis
Untuk keperluan analisis struktur terhadap pengaruh beban gempa, pada
umumnya digunakan pemodelan struktur dengan model massa terpusat (lumped mass
model). Pemodelan massa terpusat dimaksudkan untuk mengurangi derajat kebebasan
(Degree Of Freedom / DOF) dari struktur, sehingga akan lebih memudahkan
perhitungan.
Pada Gambar 7-2 diperlihatkan pilar jembatan yang dimodelkan sebagai
sistem bandul getar dengan massa yang terpusat di bagian atasnya. Akibat pengaruh
beban gempa (V), massa struktur (m) akan bergoyang kearah horisontal. Besarnya
goyangan kesamping (d) tergantung dari kekakuan pilar (k) dan waktu getar struktur (T).
Karena dianggap bahwa massa hanya bergerak kearah horisontal saja, maka struktur
hanya mempunyai satu derajat kebebasan (Single Degree Of Freedom / SDOF).
Respon elastis dan respon inelastis dari struktur jembatan yang dimodelkan sebagai

4. Gambar 7-3. Respon elastis dan respon Inelastis dari model
struktur SDOF

5. Tipe Struktur Jembatan A
 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.
Pada Jembatan Tipe A disarankan mengunakan pilar berbentuk bulat, serta
konfigurasi struktur jembatan harus memenuhi persyaratan :
(L/d) maksimum : (L/d) minimum £ 2 : 1
dimana L adalah adalah jarak antara sendi-sendi plastis yang terbentuk di pilar, dan d
adalah dimensi potongan melintang dari pilar jembatan

6. Jembatan Tipe A
Pergeseran untuk penahan
memanjang Penahan untuk gerakan
melintang
Sambungan dilatasi untuk
jembatan panjang (khusus
didetail untuk gaya dan
deformasi termasuk gempa)
d
L
Atau
Gambar 7-4. Struktur Jembatan
Tipe A

7. Tipe Struktur Jembatan B
 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.
Dimensi potongan melintang dari pilar Jembatan Tipe B juga harus

8. Jembatan Tipe B

9. Tipe Struktur Jembatan C
 Jembatan Tipe C
Jembatan Tipe C (Gambar 7-6), 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

10. Jembatan Tipe C

11. Selain jembatan Tipe A, B dan C terdapat juga beberapa jenis
jembatan lainnya yang mencakup:
1. Jembatan dengan konstruksi khusus
 Jembatan yang ditumpu oleh struktur
kabel
 Jembatan lengkung
 Jembatan yang menggunakan penyerap
energi khusus
2. Jembatan dengan geometri khusus
 Jembatan dengan pilar yang tinggi,
sehingga berat pilar lebih dari 20% berat
bangunan atas jembatan
 Jembatan dimana kekakuan pilar berbeda
lebih dari yang disyaratkan.
 Jembatan dengan panjang bentang lebih
dari 200 m.
 Jembatan dengan kemiringan yang besar.
 Jembatan dengan lengkung horisontal
yang besar.
3. Jembatan pada lokasi yang sulit
 Jembatan yang melalui atau dekat
patahan aktif.
 Jembatan yang terletak di dekat lereng
yang tidak stabil.
 Jembatan dengan pondasi terletak di atas
lapisan pasir lepas.
 Jembatan dengan pondasi terletak di atas
lapisan tanah sangat lunak
4. Jembatan yang sangat penting
 Jembatan dengan kepentingan ekonomis
tinggi, dengan biaya konstruksi yang
mahal.
 Jembatan yang dapat menyebabkan
keruntuhan yang fatal.

12. Jembatan Tipe A dan Tipe B, sebaiknya didukung pada pondasi yang daktail. Pondasi yang
daktail dapat dicapai dengan penggunaan tiang-tiang vertikal. Tiang-tiang vertikal harus dalam perbandingan
sedemikian rupa sehingga daerah sendi plastis berada pada kedalaman dangkal. Hal ini dimaksudkan agar
dapat dilakukan perbaikan jika pondasi mengalami kerusakan akibat Gempa Kuat.
Agar balok-balok jembatan tidak terlepas dari dudukannya atau jatuh kebawah akibat gerakan
gempa kearah melintang jembatan, maka pada pilar dan pangkal jembatan perlu diberi konstruksi penahan
lateral (Gambar 7-7).
Pemilihan Jenis Jembatan Yang Sesuai
Gambar 7-7. Konstruksi penahan lateral pada jembatan

13. Pemilihan Jenis Jembatan Yang Sesuai
Selain
konstruksi penahan lateral,
pada pangkal jembatan
dimana tidak terdapat
penahan memanjang, atau
pada pilar dimana balok-
balok jembatan tidak
direncanakan menerus,
maka perlu adanya
persyaratan jarak lebih
minimum antara ujung-ujung
balok jembatan dan tepi
perletakan, seperti
dijelaskan pada Gambar 7-
8. Persyaratan jarak
minimum tersebut adalah :
d0 = 0,7 + 0,005 S untuk S
< 100 m, atau d0 = 0.8 +
0.004 S untuk S > 100 m
dimana d0 = jarak lebih
minimum antara ujung balok
dan tepi perletakan (m) dan
S = panjang bentang
jembatan (m).
Gambar 7-8. Jarak lebih
minimum

14. 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 :
dimana :
WT = Berat nominal total dari bangunan atas termasuk beban mati tambahan dan setengah
berat pilar
g = Percepatan gravitasi yang besarnya adalah 980 cm/dt2.
K = Kekakuan pilar-pilar jembatan, yang dinyatakan sebagai besarnya gaya horisontal yang
diperlukan untuk menghasilkan satuan lendutan pada puncak pilar.
= 3 EI/L3 , untuk pilar kantilever dimana dasar pilar terjepit dan puncak pilar bebas, L
adalah panjang atau tinngi pilar
= 12 EI/L3 , untuk pilar monolit, dimana dasar dan puncak pilar terjepit, L adalah tinggi
pilar.
Anggapan puncak terjepit adalah wajar jika pelelehan plastis terjadi pada puncak pilar
sedangkan bangunan atas atau balok kepala pilar tetap elastis. Pada rumus kekakuan pilar, I
adalah moment inersia penampang pilar yang diambil sebesar 60% dari momen inersia
penampang dalam kondisi tanpa retakan, sedangkan E adalah modulus elastis bahan pilar. Karena
waktu getar dari struktur jembatan pada umumnya berbeda dalam arah melintang dan memanjang,
maka beban statik ekuivalen yang dihasilkan akan juga berbeda.

15. THANK
YOU
TERIMA
KASIH