19
BAB I PENGENALAN TENTANG JEMBATAN 1.1 Fungsi Jembatan pada Sistem Transportasi Jembatan merupakan elemen penting dalam sistim transportasi karena 3 (tiga) alasan: Menentukan kapasitas dari sistem transportasi; Harga satuannya mahal; Kegagalan jembatan menyebabkan kegagalan sistim transportasi. Jika lebar jembatan tidak cukup untuk menampung jumlah lajur lalu-lintas maka jembatan ini menjadi penentu kapasitas ruas jalan dimana jembatan tersebut berada. Disamping itu jika kekuatan jembatan tidak cukup untuk menahan beban truk berat maka jembatan tersebut menjadi penentu beban lalu-lintas maksimum yang melalui ruas jalan tersebut. Jembatan mahal harganya. Harga satuan jembatan pada umumnya beberapa kali lebih mahal dari harga satuan jalan di sekitar jembatan. Oleh karenanya, perencanaan jembatan harus mempertimbangkan aspek ekonomi secara sungguh-sungguh. Jika suatu jembatan gagal, apapun alasannya, maka selama perbaikan fungsi sistem transportasi akan menjadi terbatas. Lalu- lintas harus dialihkan ke jalan lain dengan jarak yang lebih panjang sehingga biaya operasi kendaraan menjadi lebih besar dengan waktu tempuh yang lebih panjang. Kerugian ini terus berlangsung sampai perbaikan jembatan selesai. Mengingat pentingnya peranan jembatan di dalam sistem transportasi, maka perlu dicari keseimbangan antara kapasitas jembatan untuk menampung volume dan beban lalu-lintas dengan biaya jembatan yang lebih lebar dan kuat. Kekuatan jembatan harus diutamakan, namun demikian, keawetan (durability) struktur Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 1 dari 19

BAB I - Pengenalan

  • Upload
    uwik

  • View
    34

  • Download
    3

Embed Size (px)

DESCRIPTION

teknik jembatan

Citation preview

Page 1: BAB I - Pengenalan

BAB I

PENGENALAN TENTANG JEMBATAN

1.1 Fungsi Jembatan pada Sistem TransportasiJembatan merupakan elemen penting dalam sistim transportasi karena 3

(tiga) alasan: Menentukan kapasitas dari sistem transportasi; Harga

satuannya mahal; Kegagalan jembatan menyebabkan kegagalan sistim

transportasi.

Jika lebar jembatan tidak cukup untuk menampung jumlah lajur lalu-lintas

maka jembatan ini menjadi penentu kapasitas ruas jalan dimana jembatan

tersebut berada. Disamping itu jika kekuatan jembatan tidak cukup untuk

menahan beban truk berat maka jembatan tersebut menjadi penentu beban

lalu-lintas maksimum yang melalui ruas jalan tersebut.

Jembatan mahal harganya. Harga satuan jembatan pada umumnya beberapa

kali lebih mahal dari harga satuan jalan di sekitar jembatan. Oleh karenanya,

perencanaan jembatan harus mempertimbangkan aspek ekonomi secara

sungguh-sungguh.

Jika suatu jembatan gagal, apapun alasannya, maka selama perbaikan fungsi

sistem transportasi akan menjadi terbatas. Lalu-lintas harus dialihkan ke jalan

lain dengan jarak yang lebih panjang sehingga biaya operasi kendaraan

menjadi lebih besar dengan waktu tempuh yang lebih panjang. Kerugian ini

terus berlangsung sampai perbaikan jembatan selesai.

Mengingat pentingnya peranan jembatan di dalam sistem transportasi, maka

perlu dicari keseimbangan antara kapasitas jembatan untuk menampung

volume dan beban lalu-lintas dengan biaya jembatan yang lebih lebar dan

kuat. Kekuatan jembatan harus diutamakan, namun demikian, keawetan

(durability) struktur jembatan tidak dapat diabaikan. Perancang jembatan

memiliki peranan yang sangat penting di dalam mengontrol parameter-

parameter ini. Dia harus mengambil keputusan yang terbaik agar diperoleh

keseimbangan antara kapasitas dan biaya, tanpa mengabaikan faktor

keamanan.

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 1 dari 16

Page 2: BAB I - Pengenalan

1.2 Komponen JembatanKomponen penyusun jembatan dibedakan atas komponen struktural dan non-

struktural. Komponen struktural meliputi semua elemen yang berfungsi untuk

menahan beban-beban yang terjadi akibat beratnya sendiri maupun akibat

pengaruh luar. Contoh dari komponen struktural pada jembatan meliputi:

sandaran/railing, pelat trotoar, sayap (wing wall), balok dan abutment.

Komponen non-struktural meliputi elemen-elemen tambahan yang memiliki

fungsi khusus tetapi tidak menahan gaya sama sekali, termasuk akibat

beratnya sendiri. Contoh dari komponen non-struktural pada jembatan

meliputi: peninggian pada trotoar, lapisan aus (AC), rip-rap dan pelat injak

(approach slab).

Komponen struktural atau struktur jembatan dibedakan menjadi dua, yaitu:

struktur atas (super struktur) dan struktur bawah (sub struktur). Struktur atas

meliputi pelat lantai kendaraan, balok-balok pemikul lantai dan struktur

utama (berupa balok induk, rangka batang atau pelengkung, tergantung dari

tipe jembatannya). Struktur bawah meliputi perletakan (bearing), pangkal

(abutment), pilar (pier), dan pondasi. Pelat lantai kendaraan dan bangunan

bawah serta pondasinya merupakan komponen yang selalu ada pada setiap

tipe jembatan, sedangkan komponen lain seperti balok memanjang dan

melintang tidak selalu ada.

Pada jembatan modern, pelat lantai kendaraan biasanya terbuat dari beton

bertulang dengan tebal lebih kurang 200 mm, dengan tulangan dua arah

pada sisi atas dan bawah pelat yang berfungsi sebagai tulangan lentur

ataupun tulangan susut. Balok pemikul lantai umumnya terbuat dari beton

bertulang, beton pretegang, baja, kayu, dan bahan komposit seperti FRP

(fiber reinforced plastic).

Perletakan pada jembatan beton umumnya berupa lapisan elastomer

(elastomeric bearing pad) dengan tebal 10 mm atau lebih. Jembatan balok

baja sering menggunakan perletakan khusus berupa sendi (hinge) dan rol

(roller) yang terbuat dari baja tuang. Praktek ini belakangan banyak

ditinggalkan kecuali pada jembatan dengan balok melengkung (ke arah

horisontal) dimana diperlukan perletakan khusus untuk membatasi

pergerakan balok ke arah tangensial balok.

Abutmen jembatan berfungsi meneruskan beban-beban super struktur ke

pondasi pada kedua ujung jembatan. Disamping itu, abutmen juga berfungsi

menahan tekanan tanah pada bagian oprit sehingga strukturnya sering

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 2 dari 16

Page 3: BAB I - Pengenalan

dibuat seperti dinding penahan tanah (DPT) dengan bahan pasangan batu

kali (masonry) ataupun beton bertulang. Pilar jembatan merupakan bangunan

bawah yang terletak di antara abutmen. Karena tidak menahan tekanan

tanah maka bentuknya tidak seperti DPT melainkan berupa kolom (persegi,

bulat maupun pipih) terbuat dari beton bertulang.

Pondasi pada jembatan merupakan bagian paling kritis karena tertanam

dalam tanah dasar dan sering kali berada dalam pengaruh aliran air.

Biasanya pondasi jembatan terbuat dari beton bertulang atau kombinasi

antara pasangan batu dan beton bertulang. Pada pondasi dalam berupa tiang

pancang sering digunakan bahan baja ataupun kayu disamping bahan dari

beton bertulang. Tiang bor dari beton bertulang merupakan salah satu jenis

pondasi dalam yang mulai banyak digunakan khususnya pada jembatan-

jembatan panjang dan besar.

1.3 Pengantar Tentang Jenis-jenis JembatanSejarah tentang jembatan dimulai dengan sebatang kayu yang dipasang

melintang pada sungai kecil, kemudian diikuti dengan pembangunan

jembatan pelengkung batu (stone arch bridge) oleh bangsa Romawi pada

abad I dan II sebelum masehi. Kemudian dilanjutkan dengan pembangunan

jembatan-jembatan yang indah di Eropa selama periode Renaissance pada

abad XIII, XIV dan XV. Selama revolusi industri yang dimulai pada

pertengahan abad XVIII ditemukan bahan besi tuang dan kemudian

dilanjutkan dengan pembuatan jembatan metal. Jembatan beton bertulang

merupakan generasi terakhir dari jenis jembatan yang umum dibangun saat

ini. Berikut ini dibahas sejarah perkembangan jenis-jenis jembatan yang

umum dibangun.

Jembatan Pelengkung BatuJembatan pelengkung batu (stone arch bridge) mengingatkan kita pada

bangsa Romawi dimana mereka menggunakan pelengkung setengah

lingkaran untuk membangun aquaduck dan jembatan yang kokoh dan indah,

beberapa diantaranya masih berdiri sampai sekarang. Struktur pelengkung

batu tertua yang masih berdiri dibangun pada abad VII berupa terowongan

dekat sungai Tiber. Sedangkan jembatan pelengkung batu tertua yang masih

berfungsi sampai saat ini dibangun pada abad IX di atas sungai Meles di

Turki.

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 3 dari 16

Page 4: BAB I - Pengenalan

Pelengkung batu sudah dipakai untuk waktu yang lama tetapi sampai

sekarang tidak diketahui bagaimana bentuk tersebut ditemukan untuk

pertama kalinya. Penghargaan diberikan kepada para insinyur Romawi

karena mereka yang pertama melihat potensi dan menemukan teknik

konstruksi pelengkung batu yang kita warisi sampai sekarang.

Jembatan pelengkung batu memiliki kekuatan dan kekakuan yang cukup

untuk menahan beban berat. Sebagai contoh Viaduct Starrucca di

Pennsylvania yang dibangun pada tahun 1848 memiliki panjang total 317

meter terdiri dari 17 pelengkung, masing-masing dengan bentang 15 meter.

Jembatan ini terbuat dari batu yang ditambang di sekitar lokasi. Jembatan

pelengkung batu James J. Hill di Minneapolis, Minnesota - USA memiliki

panjang bentang 760 meter terdiri dari 23 pelengkung. Jembatan ini tidak

dipakai lagi sejak tahun 1982 (setelah berumur 100 tahun) tetapi sampai

sekarang masih berdiri kokoh sebagai lambang dari perubahan jaman dan

jembatan yang dibangun untuk selamanya. Foto jembatan ini dapat dilihat

pada Gambar 1.1 berikut.

Gambar 1.1. Jembatan Pelengkung Batu (Barker and Puckett, 1997)

Catatan: Adakah jembatan pelengkung batu di sekitar kita?

Jembatan KayuJembatan kayu banyak dibangun berupa rangka batang. Untuk menghindari

pengaruh cuaca langsung seringkali jembatan kayu ini dilindungi dengan

atap. Hal ini berhubungan dengan bahan kayu yang tidak tahan terhadap

pengaruh cuaca, seperti panas dan air hujan. Jembatan rangka pelengkung

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 4 dari 16

Page 5: BAB I - Pengenalan

kayu dengan bentang 74 meter dibangun pada tahun 1790 di New

Hempshire, USA. Dewasa ini, pemakaian kayu lapis (glued laminated wood)

sebagai struktur utama jembatan banyak dilakukan di negara-negara maju.

Salah satu contoh jembatan kayu lapis di Finlandia dibangun tahun 1999

berupa rangka batang King Post. Panjang total jembatan adalah 182 meter,

terdiri dari lima bentang: dua bentang pinggir masing-masing 21 meter dan

tiga bentang tengah dengan panjang bentang masing-masing 42 meter.

Potongan memanjang jembatan ini disajikan pada Gambar 1.2.

Gambar 1.2. Konstruksi Jembatan Kayu Lapis

Jembatan Rangka MetalJembatan rangka metal (Metal Truss Bridges) merupakan alternatif dari

jembatan rangka kayu karena jembatan kayu tidak dapat memikul beban

berat, terutama untuk jembatan dengan bentang panjang. Pada tahun 1941

William Howe, paman dari Ellias Howe, penemu mesin jahit, menerima paten

untuk susunan rangka batang dimana batang vertikal dari rangka terbuat dari

metal, sedangkan batang lainnya terbuat dari kayu. Kemudian jembatan

rangka Howe seluruhnya terbuat dari metal.

Jembatan rangka metal banyak dibangun di Indonesia, terutama di daerah

pedesaan, untuk jembatan dengan bentang sedang sampai panjang. Untuk

menghindari korosi, dewasa ini banyak digunakan baja tahan cuaca

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 5 dari 16

42 m

42 m

42 m

Page 6: BAB I - Pengenalan

(Weathering Steel). Satu contoh jembatan rangka baja yang artistik dapat

dilihat pada Gambar 1.3.

Gambar 1.3. Jembatan Rangka Baja

Jembatan Gantung Jembatan Gantung (Suspension Bridges) menarik perhatian orang dimana-

mana. Dengan menaranya yang tinggi, kabelnya yang langsing dan

bentangnya yang panjang, jembatan gantung nampak seperti raksasa yang

membentang menghubungkan dua pantai yang berseberangan. Jembatan

gantung juga menimbulkan kesan yang kuat bagi orang awam tanpa

pengetahuan teknik. Pada tahun 1801 James Finley membangun jembatan

gantung metal dengan bentang 21 meter di Pennsylvania, beliau dihargai

sebagai penemu jembatan gantung modern dengan lantai kendaraan kaku

dan mendapatkan paten pada tahun 1808. Jembatan gantung paling terkenal

adalah Jembatan Golden Gate yang dibangun pada tahun 1937 di San

Francisco-California, dengan panjang bentang 1280 meter. Perbandingan

antara tinggi rangka batang atau balok gelagar terhadap panjang bentang

bervariasi antara 1:40 sampai dengan 1:350. Perencanaan jembatan gantung

mengalami kemajuan yang berarti sejak gagalnya jembatan Takoma Narrows

di Negara Bagian Washington di USA.

Di Indonesia terdapat banyak jembatan gantung peninggalan pemerintah

kolonial Belanda. Karena lebarnya yang tidak memadai lagi maka jembatan-

jemabtan ini tidak lagi difungsikan sebagaimana mestinya. Namun demikian,

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 6 dari 16

Page 7: BAB I - Pengenalan

jembatan tersebut perlu dilestarikan sebagai bukti peninggalan sejarah untuk

generasi yang akan datang. Sementara itu, jembatan ini juga dapat dijadikan

taman tempat rekreasi bagi masyarakat di sekitarnya.

Jembatan Pelengkung BajaJembatan Pelengkung Metal (Metal Arch Bridge) secara estetika sangat

menguntungkan dan secara ekonomispun bersaing dengan tipe jembatan

yang lainnya. Kadang-kadang posisi pelengkung berada di atas lantai

kendaraan, seperti pada pelengkung terikat (tied arch) atau jika tanah dasar

cukup kuat menahan tekanan, maka posisi pelengkung berada di bawah

lantai kendaraan. Kondisi perletakan dari pelengkung dapat berupa sendi

atau jepit. Sendi ketiga dapat diletakan pada puncak pelengkung untuk

mendapatkan struktur pelengkung tiga sendi statis tertentu.

Jembatan pelengkung metal pertama di USA dibangun pada tahun 1839 di

Pennsylvania. Pelengkung tersebut terdiri dari lima pipa besi tuang dengan

panjang bentang 24 meter, jembatan ini dirancang oleh Kapten Richart

Delafield, dibangun oleh USA Army Corp. Of Engineer dan jembatan ini masih

berfungsi sampai saat ini.

Salah satu jembatan penting yang dibangun di USA adalah jembatan

pelengkung dengan deck baja yang dirancang oleh James B. Eads melintasi

sungai Mississippi di St. Louis. Dibutuhkan tujuh tahun untuk membangun

jembatan tersebut pada tahun 1874. Ketiga struktur pelengkungnya terdiri

dari dua pelengkung samping sepanjang 153 meter dan satu pelengkung

tengah dengan panjang 159 meter yang menahan beban kereta api dan jalan

raya. Gambar 1.4 menunjukkan salah satu contoh jembatan rangka

pelengkung (arch truss bridge) di Negara Bagian West Virginia di USA.

Jembatan New River Gorge ini selesai dibangun pada tahun 1977, memiliki

panjang bentang utama 500 meter lebih dengan panjang total 920 meter.

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 7 dari 16

Page 8: BAB I - Pengenalan

Gambar 1.4. Jembatan Pelengkung Rangka Baja (Barker and Puckett, 1997)

Jembatan Beton Bertulang Sejarah Jembatan beton bertulang (Reinforced Concrete Bridge) tidak

sepanjang sejarah jembatan kayu dan metal. Pada tahun 1824 Joseph Aspdin

dari Inggris membuat semen Portland dengan memanaskan serbuk limestone

dan tanah liat. Semen ini dipakai untuk melapisi terowongan di bawah sungai

Themes supaya tahan terhadap air. Di USA, Portland cement diproduksi di

Pennsylvania pada tahun 1871 oleh D.O. Taylor. Pada tahun 1867 Joseph

Monier dari Prancis menerima paten untuk tabung beton dengan tulangan

besi. Di USA Earnest Ransome melakukan penelitian tentang beton bertulang

pada tahun 1884, dan beliau menerima paten untuk baja tulangan terpilin

(Twisted Steel Reinforcing Bar). Jembatan beton bertulang pertama di USA

dibangun oleh Earnest Ransome pada tahun 1889, dengan panjang bentang 6

meter dan lebar 19,5 meter. Jembatan ini masih berfungsi sampai sekarang.

Setelah berhasilnya jembatan tersebut, jembatan pelengkung beton

bertulang dengan panjang bentang 42 meter dibangun di Ohio pada tahun

1895.

Salah satu hal menarik dari jembatan beton bertulang dibangun pada tahun

1931 dimana jembatan pelengkung dibangun menggunakan teknik pratekan

yang ditemukan oleh insinyur Prancis Freysinet pada tahun 1920-an.

Jembatan pratekan pertama di USA dibangun di Pennsylvania pada tahun

1950. Setelah itu konstruksi beton pratekan untuk jembatan jalan raya

mendapatkan popularitas dan hingga sekarang banyak diterapkan di seluruh

dunia. Salah satu contoh jembatan beton bertulang pelengkung yang artistic

disajikan pada Gambar 1.5. Pemakaian bahan beton menyatu dengan lokasi

yang berbatu sehingga jembatan ini tampak harmonis dengan lingkungan

sekitarnya.

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 8 dari 16

Page 9: BAB I - Pengenalan

Gambar 1.5. Jembatan Pelengkung Beton Bertulang

Jembatan Balok Girder Jembatan balok Girder (Girder Bridges) merupakan tipe jembatan dengan

jumlah terbanyak di dunia. Sumbangannya terhadap sistem transportasi

sering dilupakan karena jembatan gantung dan jembatan pelengkung yang

paling banyak diingat orang. Bentangan dari jembatan balok biasanya tidak

melebihi 50 meter, sehingga tidak mendapat perhatian orang sebagai mana

mestinya. Jembatan balok merupakan struktur penting karena ada dimana-

mana.

Balok tidak seefisien rangka batang di dalam menahan beban pada bentang

yang panjang. Balok menahan beban-beban melalui perilaku lentur sehingga

membutuhkan dimensi yang jauh lebih besar dibandingkan dengan rangka

batang yang menahan beban melalui gaya aksial tekan dan tarik. Namun

demikian, untuk bentang pendek dan sedang perbedaan berat material tidak

begitu banyak dan jembatan balok bersaing harganya. Disamping itu

jembatan balok memiliki kekakuan yang besar dan tidak mengalami getaran

yang berlebihan. Karakteristik ini sangat penting untuk jembatan kereta api

dan merupakan awal dari pemakaian balok plat berdinding penuh (plate

girder). Balok pelat berdinding penuh pertama kali dibuat di Inggris dengan

menggunakan paku keling dan profil siku untuk menghubungkan sayap dan

badan.

1.4 Spesifikasi Jembatan Bagi para perancang jembatan pada saat ini spesifikasi jembatan selalu

tersedia. Tetapi bagi para pelopor perancang jembatan tidak ada spesifikasi

jembatan yang dapat dipergunakan sebagai pedoman dalam merancang

jembatan, melainkan jembatan dibangun dengan cara coba-coba. Oleh

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 9 dari 16

Page 10: BAB I - Pengenalan

karena itu kualitas jembatan yang dihasilkan tergantung dari pendidikan dan

pengalaman dari yang membangun jembatan tersebut. Sebagai gambaran,

pada tahun 1870-an, di USA saja, satu dari empat jembatan yang dibangun

mengalami kegagalan dengan jumlah kegagalan mencapai empat puluh

jembatan per tahun. Menyebabkan masyarakat kehilangan kepercayaan dan

tidak merasa aman ketika melintasi jembatan.

Berdasarkan atas kegalalan-kegalalan yang terjadi, maka secara bertahap

dibuat peraturan pembebanan jembatan. Pemakaian beban terpusat, sebagai

ganti dari beban merata, diperkenalkan pada tahun 1862 oleh Charles Hilton

dari New York Central Rail Road. Pada tahun 1894 Theodore Cooper

mengusulkan konsep pembebanan terpusat akibat beban gandar lokomotif

dan beban merata yang mewakili kereta api. Beban ini dipakai sebagai beban

standar dan diadopsi oleh AREA (American Railroad Engineering Association)

sejak tahun 1903 dan masih dipergunakan sampai saat ini.

Pada tahun 1914 AASHO (American Association of State Highway Official)

dibentuk dan pada tahun 1921 komite jembatan dan struktur pendukungnya

dibentuk. Tugas dari komite ini adalah untuk membuat peraturan

perencanaan, material, dan pembangunan jembatan jalan raya. Edisi pertama

dari spesifikasi standar untuk jembatan jalan raya (Standard Specification For

Highway Bridges And Incidental Structures) dipublikasikan pada tahun 1931

oleh AASHO. Peraturan ini diperbaharui secara periodik untuk mengikuti

perkembangan riset dan teknologi serta praktek dibidang struktur beton, baja

dan kayu. Pada tahun 1963 AASHO berubah menjadi AASHTO (American

Association of State Highway and Transportation Officials). Tambahan kata

transportasi menunjukkan bahwa AASHTO juga secara resmi

bertanggungjawab akan semua moda transportasi (udara, air, rel ringan,

subway, terowongan dan jalan raya). Edisi ke enam belas Spesifikasi

jembatan jalan raya diterbitkan pada tahun 1996.

Pada awalnya filosofi perencanaan yang dipakai dalam spesifikasi standar

adalah perencanaan berdasarkan tegangan ijin (allowable stress design).

Pada tahun 1970-an variasi dalam ketidaktentuan (uncertainly) dari beban

diperhitungkan dan perencanaan dengan beban terfakor (load factor design)

diperkenalkan sebagai metoda alternatif. Pada tahun 1986 komite jembatan

dan struktur memulai suatu studi tentang dimasukkannya filosofi

perencanaan dengan faktor beban dan ketahanan LRFD (Load and Resistance

Factor Design) ke dalam peraturan. Sebagai hasilnya adalah diterbitkannya

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 10 dari 16

Page 11: BAB I - Pengenalan

edisi pertama dari Peraturan Perencanaan Jembatan dengan Metoda LRFD

(AASHTO LRFD Bridges Design Specification).

Di Indonesia, peraturan perencanaan jembatan jalan raya diatur dalam

Peraturan Muatan Jalan Raya yang diterbitkan oleh Direktorat Jendral Bina

Marga, Departemen Pekerjaan Umum. Peraturan ini masih dipergunakan

sampai sekarang. Pada tahun 1992 Departemen Pekerjaan Umum

bekerjasama dengan pemerintah Australia menerbitkan Peraturan

Perencanaan Teknik Jembatan sebagai bagian dari Bridges Management

System (BMS). Namun demikian, pada praktek perencanaan jembatan masih

menggunakan Peraturan Muatan Jalan Raya. Dalam waktu dekat Indonesia

diharapkan akan menerbitkan spesifikasi perencanaan jembatan beton dan

baja.

1.5 Pengaruh Kegagalan Jembatan Kegagalan beberapa jembatan dimasa lalu mendorong dibuatnya peraturan

perencanaan yang lebih konservatif dan menyeluruh. Sebagai contoh,

perubahan terhadap perencanaan struktur jembatan tahan gempa dilakukan

setelah terjadinya gempa bumi di San Fernando Falley di California pada

tahun 1971. Insiden kegagalan jembatan yang mempengaruhi praktek

pembangunan jembatan diuraikan berikut ini.

Sebuah jembatan gantung di West Virginia runtuh pada tahun 1967 dan

menyebabkan 46 orang tewas dan 9 orang luka-luka sebagai akibat dari

berkaratnya komponen penggantung jembatan yang dibangun pada tahun

1927. Karat ini disebabkan oleh retak yang terjadi pada eyeball sebagai

akibat dari terbentuknya retak rambut akibat tegangan dan kelelahan selama

40 tahun umur jembatan. Pengaruh dari kegagalan jembatan ini adalah

dibuatnya peraturan baru yang mengharuskan semua jembatan yang

dibangun dengan uang pemerintah harus diperiksa secara berkala, untuk

periode tidak lebih dari 2 tahun. Sebagai hasilnya, dibentuklah National

Bridges Inventory yang bertugas mendata semua jembatan yang ada, dimana

di USA terdapat lebih dari 575 ribu jembatan, 100.000 diantaranya adalah

Culvert, dengan panjang bentang lebih dari 6 meter. Ironisnya, walaupun

persyaratan inspeksi yang terketat dilaksanakan, kegagalan jembatan ini

tidak dapat dihindari karena, dalam kasus tertentu, penyebabnya tidak dapat

dilihat tanpa melepas bagian-bagian dari jembatan.

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 11 dari 16

Page 12: BAB I - Pengenalan

Perencanaan jembatan gantung mengalami kemajuan yang berarti sejak

gagalnya jembatan Takoma Narrows di Negara Bagian Washington di USA

hanya empat bulan setelah jembatan tersebut dibuka pada tanggal 1 Juli

1940. Jembatan ini gagal akibat efek dinamik dari angin yang bertiup pada

arah lateral jembatan dengan kecepatan sekitar 40 MPH (65 km/jam).

Jembatan ini menggunakan balok pelat berdinding penuh setinggi 1800 mm

untuk panjang bentang lebih dari 850 meter. Untuk jembatan penggatinya

digunakan balok badan terbuka (open web girder) setinggi 10 meter. Dengan

balok yang lebih kaku dan aerodinamis jembatan Tacoma Narrow II memiliki

berat sendiri 50% lebih besar dari jembatan semula. Foto gagalnya jembatan

Tacoma Narrow disajikan pada Gambar 1.6.

Gambar 1.6. Jembatan Tacoma Narrow

Pada tahun 1971 gempa bumi dengan kekuatan 6,6 pada skala Richter

merusakkan enam puluh jembatan di San Fernando Falley di California.

Sepuluh Persen dari Jembatan yang rusak itu mengalami kegagalan total dan

harus diganti. Ada beberapa penyebab dari kegagalan ini, salah satunya

adalah rendahnya beban gempa yang diperhitungkan dalam perencanaan

(4% dari beban mati, eqivalen dengan percepatan 0,04 g. Disamping itu gaya

gempa vertikal tidak diperhitungkan). Dari pengukuran di lapangan selama

gempa berlangsung, percepatan tanah akibat gempa diperkirakan berkisar

antara 0,33 sampai 0,5 g pada arah lateral dan dari 0,17 sampai 0,25 g pada

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 12 dari 16

Page 13: BAB I - Pengenalan

arah vertikal. Beberapa jembatan terlepas dari perletakannya karena dimensi

perletakannya lebih kecil dari perpindahan yang terjadi akibat gempa.

Pengaruh dari perpindahan ini semakin besar terjadi pada jembatan dengan

alinyemen melengkung. Demikian juga jembatan dengan pondasi setempat

lebih terpengaruh dibandingkan dengan jembatan dengan pondasi tiang. Dari

pengalaman tersebut maka peraturan tentang perencanaan beban gempa

diperbaharui disesuaikan dengan lokasi dimana jembatan berada. Disamping

itu penelitian dibidang ini masih terus dilakukan dan peraturan perencanaan

terus disempurnakan sesuai dengan hasil penelitian.

Ada banyak lagi kasus kegagalan jembatan seperti kegagalan pier akibat

ditabrak oleh kapal, kegagalan pondasi akibat gerusan dan kegagalan

struktur bangunan atas akibat kekakuan struktur yang tidak memadai.

Diantara penyebab kegagalan jembatan, gerusan akibat aliran air merupakan

penyebab kegagalan yang paling banyak dilaporkan. Hal ini disebabkan

karena kebanyakan jembatan berada pada aliran sungai. Disamping itu,

inspeksi rutin terhadap potensi gerusan pada pondasi jembatan jarang

dilakukan karena sangat merepotkan. Sebagai ilustrasi, untuk mengetahui

kondisi pondasi jembatan di dalam air maka seorang inspektor jembatan

harus menyelam setiap kali ada banjir. Contoh kegagalan pondasi jembatan

akibat gerusan disajikan dalam Gambar 1.7.

Gambar 1.7 Kegagalan pondasi jembatan akibat gerusan

Yang terpenting adalah semestinya semua peraturan perencanaan jembatan

memperhitungkan pengalaman kegagalan jembatan yang sudah terjadi,

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 13 dari 16

Page 14: BAB I - Pengenalan

disamping mencari metode analisis yang lebih mendekati prilaku struktur

jembatan yang sesungguhnya. Salah satu cara yang lazim dipakai dalam

analisis dan perencanaan jembatan yang besar dan kompleks adalah metode

elemen hingga dengan bantuan program komputer. Disamping itu

dibutuhkan perencanaan manual yang lengkap untuk dipakai sebagai

pedoman dalam perencanaan detail komponen jembatan. Informasi semacam

ini banyak terdapat dalam situs web yang dikelola oleh departemen

transportasi negara-negara bagian di seluruh Amerika dan dapat di cari

melalui fasilitas search dengan kata kunci DOT, Bridges, Manual dan

sebagainya.

1.6 Pihak-pihak yang terlibat dalam pembangunan JembatanDi dalam pembangunan jembatan peranan insinyur teknik sipil sangat

dominan, dimana mereka terlibat sejak perencanaan awal (planning),

perancangan dan pelaksanaan. Setelah perencanaan alinyemen jalan

ditetapkan maka insinyur menentukan tipe jembatan, estetika dan detail

teknis. Pada umumnya pemilik dari jembatan jalan raya adalah Departemen

Perhubungan atau Departemen Pekerjaan Umum, dimana mereka

bertanggung jawab atas pengelolaan jembatan yang meliputi inspeksi rutin,

rehabilitasi, perkuatan dan prediksi berkesinambungan dari pada kinerja atau

pemodelan kerusakan jembatan. Sistem Manajemen Jembatan (BMS)

memainkan peranan penting di dalam pengalokasian sumber daya di dalam

upaya inventarisasi jembatan. BMS dirancang untuk memperkirakan biaya

jangka panjang sehubungan dengan kerusakan jembatan dan

merekomendasikan pemeliharaan untuk meminimalkan jumlah biaya sebuah

jembatan.

Di Indonesia, program pemeliharaan jembatan ini sudah dibuat dengan

bantuan pihak Australia (BMS, 1992) namun dalam pelaksanaannya sering

tidak berjalan sebagaimana mestinya karena alasan keterbatasan dana.

Sebagai akibatnya, sering terjadi jembatan gagal mendadak dan arus lalu

lintas harus dialihkan ke jalan lain. Disamping itu, jembatan yang gagal ini

harus segera diganti dengan struktur baru yang harganya jauh lebih besar

dibandingkan dengan biaya pemeliharaannya.

Dalam proses pembangunan sebuah jembatan pihak-pihak yang ikut terlibat

adalah pemilik, perencana, pengawas dan kontraktor. Pemilik terlibat dalam

pembangunan sebuah jembatan mulai dari perencanaan, pelaksanaan

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 14 dari 16

Page 15: BAB I - Pengenalan

maupun pemeliharaan selama umur jembatan. Pemilik juga

bertanggungjawab atas pengambilan keputusan apakah suatu jembatan

masih layak dipakai atau perlu dilakukan perbaikan atau penggantian.

Perencana bertugas dalam merancang jembatan, mulai dari pemilihan tipe

yang tepat untuk kondisi yang ada sampai dengan pembuatan gambar kerja

dan spesifikasi untuk alternatif terbaik yang dipilih. Pengawas bertugas

membantu pemilik mengawasi pelaksanaan konstruksi di lapangan, dengan

tujuan utama agar apa yang dikerjakan oleh Kontraktor pelaksana sesuai

dengan spesifikasi dan gambar rencana yang telah disepakati. Dalam hal ini,

pengawas juga berkewajiban ikut serta terlibat dalam rencana pelaksanaan

bersama-sama kontraktor untuk menghindari secara dini kemungkinan

terjadinya penyimpangan. Kontraktor memainkan peranan sentral dalam

pelaksanaan konstruksi jembatan dimana semua yang dirancang oleh

perencana, dibawah pengawasan pengawas, akan berhasil baik kalau

kontraktor bekerja dengan baik.

Idealnya, untuk mendapatkan hasil yang optimum semua pihak yang terlibat

dalam proyek jembatan baik pemilik, perencana, pengawas maupun

kontraktor, harus bekerja dengan sebaik-baiknya. Kenyataannya pada saat ini

masih banyak kendala dalam mewujudkan proyek yang ideal, diantaranya:

1. SDM yang masih rendah ditingkat pemilik, perencana, pengawas dan

kontraktor.

2. Penguasaan teknologi yang masih terbatas.

3. Keterbatasan dana dibandingkan dengan kebutuhan.

4. Belum terciptanya persaingan yang sehat dalam proses mendapatkan

proyek.

Namun demikian, perubahan kearah yang lebih baik secara perlahan tapi

pasti, sudah terlihat terutama dalam peningkatan kualitas SDM dan

penguasaan teknologi. Untuk kendala dana dan khususnya praktek-praktek

KKN perlu mendapatkan perhatian yang khusus dari pihak terkait, karena hal

ini sangat mempengaruhi kualitas fisik dari proyek yang dikerjakan.

Contoh soal:

1. Sebutkan komponen jembatan lengkap dengan bahan, fungsi, dan

posisinya pada jembatan!

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 15 dari 16

Page 16: BAB I - Pengenalan

2. Jelaskan (tiga alasan), mengapa jembatan merupakan komponen penting

dalam sistim transportasi!

3. Apa penyebab utama kegagalan pada jembatan, jelaskan prosesnya! Apa

pula penyebab kegagalan jembatan lainnya dan bagaimana implikasinya

dalam praktek perencanaan jembatan.

Teknik Jembatan Oleh: Made Sukrawa-Jurusan Teknik Sipil-FT-Unud Halaman 16 dari 16