13. BAB v Jembatan Komposit

Politeknik Negeri Bandung Program Studi Teknik Perancangan Jalan

dan Jembatan

BAB V Jembatan Komposit

Gambar Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan

5 - 1

BAB V

JEMBATAN KOMPOSIT

Tujuan Pembelajaran Umum :

Mampu mengenal Jenis-jenis gambar Jembatan Baja Komposit dan mengidentifikasi

bagian-bagian struktur / komponen dari masing-masing jenis gambar

Tujuan Pembelajaran Khusus :

1. Mengidentifikasi spesifikasi dan karakteristik gambar konstruksi jembatan baja

komposit.

2. Menganalisa data perencanaan konstruksi dan menggambarkan sketsa pra

rencana.

3. Menggambar rencana serta detail konstruksi jembatan baja komposit dengan

mengaplikasikan software Auto CAD.

4. Dapat mengkomunikasikan hasil pekerjaan gambar dengan tepat dan benar.

5.1 Tinjauan Umum

Konstruksi Komposit merupakan gabungan dari 2 material yaitu baja struktural dan

beton bertulang yang memikul beban secara kompak sesuai porsinya. Dengan kata lain,

batang struktural yang dibentuk dari 2 atau lebih material disebut komposit. Pada

bangunan jembatan material komposit umumnya berupa baja struktural dan beton

bertulang yang biasanya dipakai pada elemen balok. Konstruksi jembatan komposit ini

bukan saja untuk bentang pendek maupun menengah, Jembatan bentang panjangpun

terdapat kopomen komposit seperti berikut ini :

5.1.1 Jembatan Gantung

Jembatan gantung adalah sistem struktur jembatan yang menggunakan kabel sebagai

pemikul utama beban lalu lintas diatasnya, pada sistem ini kabelutama (main cable)

memikul beberapa kabel gantung (suspension cables) yangmenghubungkan antara

kabel utama dengan gelagar jembatan.Kabel utamadihubungkan pada kedua tower

jembatan dan memanjang disepanjang jembatanyang berakhir pada pengangkeran

Jembatan Komposit


5 - 2

pada kedua ujung jembatan untuk menahanpergerakan vertikal dan horisontal akibat

beban-beban yang bekerja.

Gambar 5.1, Jembatan Akashi, Jepang

Tipe ini sering digunakan untuk jembatan bentang panjang. Jembatan gantung terdiri

atas pelengkung penggantung dan batang penggantung (hanger) dari kabel baja, dan

bagian yang lurus berfungsi mendukung lalulintas (dek jembatan)

Gambar 5.2, Alat sambung kabel gantung ke kabel utama.

Berikut ini contoh gambar jembatan gantung standar Bina Marga yang

diperuntukan bagi kendaraan kelas B dengan spesifikasi sebagai berikut:

1. Panjang bentang (L1) : 30-120 meter

2. Lebar lantai kendaraan : 6,0 meter

3. Lebar trotoar : 0,5 meter + 0,5 meter

4. Sandaran : 0,25 meter + 0,25 meter

5. Total lebar Jembatan : 7,5 meter

Jembatan Komposit


5 - 3

Gambar 5.3, Denah Jembatan Gantung

Gambar 5.4, Tampak dan potongan memanjang

Gambar 5.5, Potongan melintang

Jembatan Komposit


5 - 4

5.1.2 Jembatan Cable Stayed

Jembatan cable-stayed adalah struktur yang mempunyai sederetan kabel linear dan

memikul elemen horisontal kaku (misalnya balok atau rangka batang). Pada umumnya

jembatan cable stayed menggunakan gelagar baja, rangka, beton atau beton pratekan

sebagai gelagar utama (Zarkasi dan Rosliansjah, 1995). Pemilihan bahan gelagar

tergantung pada ketersediaan bahan, metode pelaksanaan dan harga

konstruksi.Penilaian parameter tersebut tidak hanya tergantung pada perhitungan

semata melainkan masalah ekonomi dan estetika.

Pada dasarnya komponen utama jembatan cable stayed terdiri atas gelagar, menara

atau pylon, dan sistem kabel spserti penjelasan berikut ini :

1. Gelagar

Bentuk gelagar jembatan cable stayed sangat bervariasi namun yang paling sering

digunakan ada dua yaitu stiffening truss dan solid web (Podolny and Scalzi, 1976).

Stiffening truss digunakan untuk strukturbaja dan solid web digunakan untuk

struktur baja atau beton baik beton bertulang maupun beton prategang. Pada

awal perkembangan jembatan cable-stayed modern, stiffening truss banyak

digunakan tetapi sekarang sudah mulai ditinggalkan dan jarang digunakan

dalam desain karena mempunyai kekurangan, salah satunya adalah

membutuhkan pabrikasi yang besar, perawatan yang relatif sulit, dan kurang

menarik dari segi estetika.

Gambar 5.6, Stiffening truss

Gambar 5.7, Solid web

Gelagar yang tersusundari solid web yang terbuat dari baja atau beton cenderung

Jembatan Komposit


5 - 5

terdiri dari dua tipe,yaitu:

a. Gelaga pelat(plategirder),dapat terdiri atas dua atau banyak gelagar,

b. Gelagar box ( box girder), dapat terdiri atas satu atau susunan box yang dapat

berbentuk persegi panjang atau trapesium.

2. Menara

Pemilihan menara sangat dipengaruhi oleh konfigurasi kabel, estetika dan kebutuhan

perencanaan serta pertimbangan biaya. Bentuk-bentuk menara dapat berupa rangka

portal tropezoidal, menara kembar, menara A, atau menara tunggal. Selain bentuk

menara yang telah disebutkan, masih banyak bentuk bentuk menara lain namun jarang

digunakan seperti menara Y, menara V, dan lain sebagainya

3. Sistem kabel

Sistem kabel merupakan salah satu hal mendasar dalam perencanaan jembatan cable

stayed. Kabel digunakan untuk menopang gelagar di antara dua tumpuan dan

memindahkan beban tersebut ke menara. Pemilihan tatanan kabel didasarkan atas

berbagai hal karena akan memberikan pengaruh yang berlainan terhadap perilaku

struktur terutama pada bentuk menara dan penampang gelagar. Selain itu akan

berpengaruh pula pada metode pelaksanaan, biaya dan arsitektur jembatan.

Tatanan kabel transversal terhadap arah sumbu longitudinal jembatan dapat dibuat satu

atau dua bidang dan biasanya ditempatkan secara simetri.

a. Sistem Satu Bidang

Pada sistem satu bidang kabel ditempatkan ditengah-tengah dek dan membatasi dua

arah jalur lalulintas.Dari segi estetikaterlihat penampilan struktur yang indah karena

tidak terjadi kabel bersilangan yang terlihat oleh pandangan.Untuk jembatan

bentang panjang biasanya memerlukan menara yang tinggi menyebabkan lebar

menara di bawah dek sangat besar.

Jembatan Komposit


5 - 6

Gambar 5.8, Jembatan Millau Viaduct, Millau, Perancis.

b. Sistem Dua Bidang

Tatanan kabel sistem dua bidang dapat berupa dua bidang vertikal sejajar atau dua

bidang miring yang pada bagian atasnya lebih sempit. Keuntungan sistem ini

adalah torsinya yang lebih kecil dibandingkan sistem satu bidang.

Jembatan system kabel ini juga banyak terdapat di Indonesia seperti terlihat pada

gambar 5.9.

Gambar 5.9, Jembatan Barelang, Batam.

Jembatan Komposit


5 - 7

5.2 Balok Jembatan Komposit

Balok komposit dapat direncanakan dalam beberapa bentuk, pada awalnya berupa

balok yang diselimuti beton (gambar 5.10). Alternatif praktis ketika keperluan utama

suatu struktur dimaksudkan untuk perlindungan baja dari api. Baja stuktural diselimuti

beton sedemikian rupa sehingga secara rasional beton dioptimalkan untuk kontribusi

kekuatan pada balok.

Gambar 5.10.Sistem Lantai Komposit

Metode yang lebih ekonomis, dan material yang lebih ringan dan untuk perlindungan

tahan api banyak tersedia di pasaran, sehingga komposit tipe ini baja diselimuti beton

jarang dipakai lagi. Sebagai bentuk lain adalah perilaku komposit dicapai dengan

sambungan atau konektor antara balok baja dengan pelat beton bertulang pada bagian

atasnya yang menjadi satu kesatuan elemen. Bagian dari pelat bekerja bersama dengan

setiap balok baja untuk membentuk balok komposit yang terdiri dari the rolled shape

dengan sayap beton di bagian atas baja (Gambar 5.11).

Gambar 5.11, Baja Struktur dan Pelat Lantai Beton

Jembatan Komposit


5 - 8

Penyatuan perilaku komposit dimungkinkan hanya jika slippage (geseran) horizontal

antara dua material (baja dan beton) tidak terjadi/bisa ditahan.Untuk menahan geseran

horizontal antar permukaan ini diatasi/dipasang sebuah komponen penghubung atau

penyambung yang disebut sebagai shear connectors. Tipe shear connectors ini bisa

berbentuk headed studs, spiral reinforced steels, or short lengths of small channel

shapes, yang dihubungkan dengan las sedemikian memiliki penjangkaran antara baja

dan beton. (lihat Gambar 5.12). Headed studs paling popular dan banyak dipakai

dilapangan.Pada tampang melintang lokasi profil baja boleh dipasang lebih dari satu

headed studs tergantung dari lebar sayap memadai atau tidak. Jumlah headed studs

tergantung pada jarak yang diijinkan (sesuai dengan hasil perencanaan). Pemasangan

headed studs lebih mudah, sehingga banyak dipakai pada konstruksi jembatan

komposit baja dan beton.

Gambar 5.12, Penghubung Geser (shear connectors)

Jumlah shear connectors disyaratkan untuk meyakinkan bahwa suatu balok benar-

benar komposit penuh. Jumlah konektor sedikit lebih kecil dari jumlah pasti sehingga

akan slippage kecil masih dibolehkan terjadi antara baja dan beton. Balok dalam

keadaan ini disebut balok komposit sebagian (partially composite beam).

Konstruksi komposit umumnya pada gedung menggunakan formed steel deck (tanpa

bekesting perancah) yang melayani sebagai lantai kerja (formwork) untuk pelat beton

dan formed steel deck ditinggalkan (tidak dilepas) setelah beton mengeras (28 hari).

Metal deckini juga berkontribusi pada kekuatan pada pelat lantai, pada perancangan hal

ini tidak akan diperhitungkan. Deck ini dapat digunakan dengan tujuan sebagai rusuk

(ribs) yang bekerja secara transversal atau parallel balok. Pada sistem lantai yang

umum, ribs dipasang tegak lurus terhadap balok lantai dan paralel untuk menopang

girder. Shears studs dilaskan pada balok dari atas sampai ke deck. Karena studs dapat

Jembatan Komposit


5 - 9

dipasang hanya pada ribs, spasi pada sepanjang studs batang balok dibatasi pada

perkalian jumlah spasi ribs. Bentuk pemasangan steel deck dengan ribs tegak lurus

pada sumbu arah melintang dan memanjang balok terlihat pada gambar 5.13 a, b.

(a) (b)

Gambar 5.13 (a), Penghubung geser dalam komposit dan

(b) Penghubung geser dengan dek baja

Belakangan ini umumnya jembatan jalan raya yang menggunakan balok baja adalah

konstruksi komposit dan balok komposit sebagai alternatif yang sebagian besar

ekonomis. Walaupun lebih kecil, lighter rolled steel beams dapat digunakan sebagai

konstruksi komposit.

5.3 Kolom Komposit

Selain profil balok baja dan plat beton bertulang komposit, pemakaian konstruksi

kolom kompositjuga sering ditemui dilapangan, dengan alasan; memperkuat kolom,

dan segi estetika.Bentuk konstruksi kolom komposit bisa berupa; pipa atau kotak

berongga yang diisi beton atau baja gilas (rolled) profil diselubungi beton dengan

tulangan memanjang dan lateral/sengkang.Gambar 5.14 mengilustrasikan dua tipe

tersebut.

Jembatan Komposit


5 - 10

Gambar 5.14, Ilustrasi Kolom Komposit

5.4 Tahapan Penggambaran

Proses pengerjaan gambar rencana Konstruksi Jembatan Komposit tidak berbeda jauh

dengan penggambaran jembatan rangka baja dan jemabatan beton lainnya.

Jika ditinjau urutan elemen gambar struktur atas konstruksi jembatan komposit bagian

bawah juga memerlukan elemen konstruksi yaitu bagian perletakan jembatan, kepala

jembatan (cap), abutment, pier, pile cap, dan pondasi dengan berbagai tipikal (sesuai

kebutuhan/perencanaan terpilih).

Tahapan Penggambaran sebagai berikut :

1. Pelajari konsep gambar dari prencana atau buat konsep gambar dalam bentuk

sketsa lengkap dengan dimensi dan jenis material yang dipakai sesuai dengan data

yang diberikan perencana.

2. Identifikasi tipikal konstruksi dan data perencanaan serta tentukan jenis gambar

yang dibutuhkan sesuai standar yang ditetapkan.

3. Persiapkan rencana setting gambar dengan program CAD, mulai setting format

kertas, dimensi, text style, dan layer. Nama-nana layer dianjurkan agar disesuaikan

dengan nama elemen-elemen garis gambar dengan tujuan untuk memudahkan

proses editing gambar.

4. Proses penggabaran dapat dilakukan terlebih dahulu dengan menggambar situasi,

gambar denah untuk mengetahui panjang dan lebar konstruksi tersebut.

5. Selanjutnya dengan memproyeksikan gambar denah dengan menggunakan garis

bantu dapat di buat tampak depan, tampak samping serta potongan memanjang

atau melintang.

6. Prose penggambaran denah maupun tampak dapat juga dengan cara mnggambar

elemen-elemen konstruksi, seperti girder, pilar, abutmen, dan elemen lainnya,

Jembatan Komposit


5 - 11

7. Elemen gambar dapat dirobah dalam bentuk polyline dan disesuaikan dengan

nama layernya, lalu dilanjutkan dengan merakit elemen tersebut

8. Sekiranya ada data gambar berupa ukuran dan atau notasi tidak terlihat, maka

gambar tersebut dibuatkan detailnya pada bagian-bagian yang dibutuhkan dengan

skala yang sesuai dengan standar.

9. Semua gambar dilengkapi dengan notasi/legenda, ukuran yang diperlukan.

10. Buat daftar material seperti; daftar baja, daftar penulangan, Bar Bending Diagram

yang merupakan kelengkapan dari Shop Drawing guna untuk memudahkan

perkerjaan estimasi biaya dan pelaksanaan konstruksi mengerjakan tugasnya.

11. Periksa semua kelengkapan dan kebenaran gambar setiap lembarnya, selanjutnya

sesuaikan dengan nama atau judul gambar, urutan penomoran, skala gambar serta

data-data yang dibutuhkan oleh gambar tersebut sesuai fungsinya.

12. Perlu diingat Kelebihan satu langkah atau perintah dalam memproses gambar

dengan program apapun akan butuh waktu, maka upayakan mengguanakan

perintah-perintah AutoCAD yang paling optimal untuk menyelesaikan pekerjaan

gambar.

5.5 Tugas Latihan Gambar Aplikasi CAD.

1. Persiapkan rencana setting gambar dengan program CAD, mulai setting format

kertas, dimensi, style text, dan layer. Nama-nana layer dianjurkan agar disesuaikan

dengan nama elemen-elemen garis gambar dengan tujuan untuk memudahkan

proses editing gambar.

2. Buat gambar konstruksi jembatan komposit sesuai dengan permintaan owner

mulai dari :

a. Denah dengan skala 1 : 100

b. Tampak Depan, skala 1 : 100

c. Tampak samping, skala 1 : 100

d. Potongan memanjang dan melintang, skala 1 : 100

e. Detail-detail sambungan rangka baja jembatan, sekala menyesuaikan

f. Detail penulangan beton lengkap dengan Bar Bending Diagram dan

kodefikasi serta notasi/legenda gambar sebagai kelengkapan dari Shop

Drawing guna untuk memudahkan perkerjaan pelaksanaan konstruksi.

Jembatan Komposit


5 - 12

3. Data tugas dibedakan tiap kelompok mahasiswa, sebagai acuan pengerjaan dapat

diidentifikasi contoh gambar Konstruksi Jembatan Komposit pada halaman 12

sampai halaman 16 pada akhir bab buku ini

4. Semua tugas di print diatas kertas ukuran A2

Daftar Pustaka

Pedoman no. 004-A/PU/2004.Gambar Standar Pekerjaan Jalan dan Jembatan.

Pedoman Pemasangan Jembatan Gantung (1998), Bina Marga

Moeljono, 2009 Struktur Baja Jembatan, Bandung: Teknik Sipil-Politeknik Negeri

RSNI T-12-2004. Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan

SNI 2833.2008 Standar Perancanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan

SNI 7391-2008. Penerangan Jalan Beton Bertulang

Sumiyanto, Joko. Struktur Komposit. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta

Jembatan Komposit


5 - 13

Jembatan Komposit


5 - 14

Jembatan Komposit


5 - 15

Jembatan Komposit


5 - 16

Documents

13. BAB v Jembatan Komposit