ELEMEN-ELEMEN JEMBATAN

AINARO RAMLIN LUIS SORO

BAB I. Pengertian

1. Pendahuluan1.1.Latar belakang

Jembatan sebagai komponen dari jalan raya yang memiliki arti penting dan merupakan konstruksi yang dibuat untuk menghubungkan jalan yang terputus akibat keadaan alam. Salah satu syarat perencanaan jembatan adalah mempunyai kekuatan minimal sama kuatnya dengan konstruksi itu sendiri, juga memenuhi sifat teknis : kuat, aman, tahan lama serta tidak terlepas dari segi fungsi, konstruksi, estetika dan kelayakannya. Pemilihan jembatan menggunakan rangka batang (baja) karena bentang lebih dari 30 m, dari segi kekuatan lebih aman serta memiliki unsur estetika / seni.Untuk bangunan atas pada konstruksi jembatan rangka ini digunakan type Austria yang pembahasannya meliputi : perhitungan plat lantai kendaraan, perhitungan gelagar memanjang dan gelagar melintang, perhitungan gelagar induk, perhitungan ikatan angin, perhitungan titik simpul serta perhitungan konstruksi perletakan. Metode analisa dalam perhitungan plat lantai kendaraan beton bertulang menggunakan cara SK SNI T-15-1991-03. Untuk analisa beban berdasarkan pada BRIDGE MANAGEMENT SYSTEM (BMS), Departemen Pekerjaan Umum.Pada perencanaan struktur atas hasil perhitungan, gelagar memanjang menggunakan profil WF (300 x 200 x 8 x 12) mm, gelagar melintang menggunakan profil WF ( 400 x 400 x 20 x 35 ) mm, gelagar induk menggunakan profil WF (400 x 400 x 16 x 24) mm. Ikatan angin atas menggunakan profil siku ganda 80.80.8 mm. Untuk portal ujung menggunakan profil WF (400 x 400 x 18 x 28) mm, WF (250 x 125 x 6 x 9) mm. Untuk batang diagonal pada ikatan angin bawah menggunakan profil siku ganda 80.80.8 mm.Pada perencanaan struktur bawah (abutment dan pilar) direncanakan dengan mutu 30 Mpa, dimensi abutment direncanakan dengan lebar 4,5m panjang 10m, tinggi 6,5m. Sedangkan pier mempunyai dimensi lebar 8m, panjang 11m, tinggi 13,3m. Untuk faktor keamanan antara abutment dan pier diambil sama dengan 1,5. Untuk abutment didapat keamanan terhadap guling sebesar 1,61, geser sebesar 1,83, sedangkan untuk pier didapat keamanan terhadap guling sebesar 1,54, geser sebesar 3,47. Pondasi untuk abutment menggunakan diameter 45 cm didapat tulangan 8 dan12.

1.2. Batasan masalahDengan adanya keterbatasan baja di Timor Leste ,maka kami penulis tidak membahas

masalah lain, selain dari beberapa bagian-bagian baja untuk jembatan diantaranya :a. Gelagar memanjang dan melintangb. Abutmentc. Plat lantai kendaraand. Kejute. Rangka

f. Perletakan sendi,roll dan jepitg. Ikatan angin

1.3. Tujuan penulisan

 Memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk mendalami materi,khususnya dalam

pembahasan mengenai bentuk baja untuk jembatan, dan dapat memahami bagian-bagian baja

pada jembatan secara umum dalam arti yang lebih luas.

1.4. Ruang ligkup penulisan

Pada dasarnya pembuatan jembatan di Timor Leste sangat kuranglah sehingga sangat sulit

bagi kita untuk menggenal berbagai bagian-bagian jembatan secara mendetail dan fungsinya

masing-masing.

BAB II

TINJAUN PUSTAKA

1.5. Mutu baja jembatan rangka

Baja pada jembatan rangka dapat dibedakan menjadi dua yaitu plat baja yang difabrikasi

menjadi profil-profil dan baut sebagai penyambung.

1.5.1. Kriteria Baut Jembatan rangka

Untuk menyambungkan konstruksi dilapangan dengan baut-baut tegangan tinggi

(High Tension Bolt / HTB) berdiameter 12 mm,16 mm,20 mm dan 24 mm sesuai dengan

standar DIN 6914 kelas 8.8 setara dengan ASTM A325. Kelas A490( lihat gambar 5.1.)

berarti baut tersebut memiliki tegangan putus 8000 kg/cm2. Baut yang berdiameter 12

mm digunakan pada pemasangan sandaran jembatan sedangkan diameter lainnya

digunakan pada komponen struktur utama.

Gambar 2.1. Baut kelas A490

1.5.2. Kriteria palat baja jembatan rangka

Komponen –komponen baj konstruksiuntuk jembatan rangkadifabrikasi dari baja

yang memenuhi standar JIS G 3106 SM 490 YB.pada umumnya profilbaja dapat

diperoleh dari proses cetak panas atau di fabrikasi dipabrik dari plat baja mentah ( Raw

Material) berukuran 6096 x 1829 mm2 (20 x 6 ft2) atau 6100 x 1525 mm2 ( 20 x ft2)

yang dipotong sesuai spesifikasi dan kemudian disambung/ dibentuk dengan proses

pengelasan.

Mutu baja yang seharusnya untuk jembatan rangka mampunyai yield stress 408

N/mm2 dan Tensile stress sebesar 517 ( N/mm2). Untuk profil baja yang diperoleh dari

proses fabrikasi terutama pada pelat baja mentah yang di datangkan pada umumnya

memiliki ketebalan yang bervariasi yaitu 10 mm,12 mm, 20 mm, 24 mm, sampai 30

mm.perbedaan ketebalan pelat dapat terjadi karena karena ketebalan pelat badan dan

sayap berbeda begitu pula pelat buhul dan ketebalan pelat portal ujung adalah tidak sama.

1.6. Profil Baja jembatan rangka

Secara fisik jembatan rangka terlihat tersusun atas bermacam-macam profil yang

dihubungkan menjadi satu kesatuan oleh pelat buhul dengan baut sebagai alat koneksinya.

Berikut beberap jenis profil yang akan digunakan pada konstruksi jembatan rangka

diantaranya :

Profil H. Profil jenis ini dipakai pada komponen rangka utama yaitu pada

gelagar bawah ( bottom chord ),dan batang diagonal ( diagonal chord ).

Pada umumnya dimensi profil H pada bagian portal ujung jembatan lebih

besar dibandingkan pada bagian tangah, hal ini di karenakan batang

diagonal pada portal ujung mengalami gaya tekan terbesar dibandingkan

batang lainnya dan juga memikul gaya angin.pada umumnya profil H

dibuat dipabrik fabrikasi dengan cara menyambungkan pelat-pelat baja

memakai pengelasan. Profil H terkadang juga digunakan sebagai ikatan

angin.

Profil I. profil jenis ini dipakai pada gelagar melintang dan gelagar

memanjang. Penggunaan profil ini pada bagian tersebut disebabkan oleh

momen yang dapat terjadi pada komponen tersebut akibat beban lantai

kendaraan beserta beban hidup yang lewat di atasnya. Profil I juga

difabrikasi.

Profil siku. Profil siku dipakai pada bagian ikatan angin, baik dibawah

maupun di atas. Profil siku pada jembatan rangka merupakan profil siku

hasil cetak buka merupakan pelat yang dilas. Profil siku yang digunakan

juga merupakan profil siku yang simetris.

Pipa Baja. Pipa baja merupakan profil yang digunakan sebagai sandaran

pada jembatan rangka. Pipa ini merupakan pipa yang terbuat dari baja

berdiameter 2 inchi ysng telah galvanis dan disambungkan pada batang

diagonal ( diagonal chord ).

1.7. Komponen Jembatan Rangka Baja

Sama halnya dengan jembatan lainnya pada umumnya komponen jembatan rangka dapat

dibagi menjadi dua jenis yaitu struktur bawah dan struktur atas.

1.7.1. Struktur Bawah

Struktur bawah jembatan merupakan struktur yang dibangun untuk mentransfer

gaya pada struktur atas ( jembatan rangka dan beban hidup ) langsung ke tanah. Pada

umumnya struktur bawah dapat berubah kepala jembatan ( abutment ) dan pilar ( piers ).

1.7.2. Kepala Jembatan ( Abutment)

Kepala jembatan /Abutment adalah struktur bawah jembatan yang berada di

kedua ujung jembatan yang berfungsi untuk menerima beban langsung dari struktur atas (

jembatan rangka beserta beban hidup) kemudian mentransferbeban tersebut langsung

kedalam tanah yang berada di bagian optrit.

Pada bagian kepala jembatan terdapat juga landasan atau bearing yang menghubungkan

antara rangka jembatan dengan abutment. Pada umumnya landasan yang sering di pakai

berupa landasan dari karet ( elastomeric bearing)bentuk abutment bisa dilihat pada

gambar 2.2. berikut ini.

Gambar 2.2. Abutment Jembatan Rangka

1.7.3. Pilar / Piers terletak di tengah jembatan ( di tengah sungai ) yang memiliki kesamaan

fungsi dengan kepala jembatan yaitu mentransfer gaya jembatan rangka ke tanah.

Sesuai dengan standar yang ada panjang bentang rangka type warren maksimum 60 m

( A60),sehigga apabila bentang sungai melebihi panjang maksimum jembatan tersebut

maka dibutuhkan pilar.

Sama halnya dengan abutmen pada pilar jembatan rangka juga terdapat

komponen-komponen seperti lateral stop block dan bearing pad. Tetapi yang berbeda

adalah pilar terdapat seismic buffer blok. Walaupun demikian fungsinya sama jasa seperti

yang seimic buffer pad pada abutmen.

1.7.4. 1. Struktur atas

Struktur atas terdiri dari beberapa komponen yang lebih banyak dibandingkan

dengan komponen struktur bawah jembatan.Komponen tersebut secara umum berupa

rangka utama, portal ujung, gelagar melintang, gelagar memanjang, ikatan angin / lateral

bracing, pelat buhul, dan lantai kendaraan.

2.Rangka utama

Rangka utama jembatan rangka dapat dibentuk dengan berbagai variasi.Rangka

utama merupakan pemikul utama keseluruhan beban jembatan yaitu beban mati dan

beban bergerak. Secara umum rangka utama terdiri dari gelagar atas (top chords), gelagar

bawah ( bottom chords) dan batang diagonal, dan batang diagonal ( diagonal chords) lihat

pada gambar .

Gambar. Rangka utama

Pada umumnya setiap bentang untuk gelagar bawah disebut trave. 1 trave

mengartikan jarak antara gelagar melintang sebesar 5 m. misalkan untuk jembatan rangka

type A60 berarti memiliki treve sebanyak 60 m dibagi 5 m yaitu 12 buah trave.

1.7.5. Gelagar Jembatan

Pada jembatan rangka baja umumnya dipasang gelagar yang berada dibawah lantai jembatan.Gelagar ini berfungsi untuk membagi beban dan membagi bentang lantai jembatan sehingga dapat dihasilkan profil lantai jembatan yang minimum dan mengurangi pengaruh lendutan pada lantai jembatan.Terdapat dua buah gelagar yang saling tegak lurus yaitu gelagar memanjang (searah bentang jembatan) dan Gelagar melintang (tegak lurus arah bentang jembatan).

1.7.5.1. Gelagar melintang ( cross girder/cross beam)

Gelagar melintang bawah ( cross girder) memiliki beban-beban kendaraan dan

beban hidup lainya mealalui gelagar melintang manyalurkan kepada rangka utama.

Sedangkan gelagar melintang atas ( cross beam) berfungsi sebagai penyalur gaya angin

dan memperkaku struktur jembatan. Gelagar melintang juga merupakan tempat untuk

ikatan angin.

1.7.5.2. Gelagar memanjang ( stringer)

Gelagar memanjang manyalurkan beban-beban lantai kendaraan ( beban mati dan

beban bergerak ) kepada gelagar melintang, hal ini dikarenakan gelagar memanjang

manumpu pada gelagar melintang ( end plate connection). Berbeda dengan gelagar

melintang, gelagar memanjang hanya ada di posisi bawah jembatan rangka dan tidak

terdapat di bagian atas jembatan.

1.7.6. Ikatan angin ( lateral bracing)

Ikatan angin merupakan rankaian profil baja yang berfungsi untuk menahan beban

lateral akibat beban angin pada jembatan. Ikatan angin pada jembatan terletak di bagian

atas dan bawah dari jembatan tersebut. Ikatan angin bias berupa profil siku ataupun profil

H. untuk jembatan dengan ikatan angin atas berbentuk silang terkadang tidak memakai

gelagar melintang atas sehingga dipakai profil H yang lebih kuat dari profil siku. Hal ini

di sebabkan ikatan angin silang dengan profil H tersebut sudah cukup kuat untuk

menahan gaya angin yang terjadi.

Gelagar melintang

Ikatan angin

Gelagar memanjang

1.7.7. Pelat Buhul ( gusset plate)

Pelat buhul adalah salah satu komponen jembatan yang berfungsi untuk

menghubungkan profil-profil baja pada rangka utama. Profil-profil baja yang terdapat

pada rangka utama,dihubungkan ke pelat buhul dengan menggunakan sambungan serupa

baut.

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. Dapat dilihat pada gambar 1.7.

Gambar 1.7. Pelat buhul ( gusset plate)

Lubang-lubang pada pelat buhul tersebut harus sangat akurat letak dan

diameternya, karena hal ini sangat berperan penting dalam kelancaran pelaksanaan

pemasangan jembatan rangka di lapangan.Pada umumnya diameter lubang pada pelat

buhul dilebihkan sebesar 2 mm.

Pelat buhul jembatan rangka baja terdiri dari pelat buhul dalam ( inner gusset plate) dan

pelat buhul luar ( outer gusset plate). Selain itu pelat buhul untuk komponen ujung

jembatang berbeda dengan komponen tengah bentang. Pelat buhul untuk komponen

tengah dapat dtukarkan ( interchangeable) untuk sesame pelat buhul tengah tetapi tidak

dapat ditukarkan dengan pelat buhul ujung ( posisi letak dan bentuk sudah berbeda)

Plat Buhul

1.7.8. Elastomeric Bearing Pads (Elastomer Jembatan,Rubber

Pad,Bantalan Karet ,Anti Vibration Rubber Sheet)

Elastomeric Bearing Pads (Bantalan Jembatan ) digunakan secara

ekstensif dalam industri konstruksi saat ini.  Elastomer Bearing Pad  lebih

banyak digunakan dalam pembangunan jembatan, jalan tol biasa disebut

Bantalan Karet Jembatan atau Perletakan Elastomer Jembatan yang

berfungsi sebagai penerus beban dari bangunan bagian atas jembatan ke

bagian bawah bangunan jembatan. (seperti gambar dibawah ini ).

1.7.9. Plat baja bergelombang

Pelat baja bergelombang disyaratkan memiliki ketebalan minimum 1 mm dan

telah tergalvanisasi. Syarat lainnya berrupa lebar dan panjang minimal 1000 mm, tinggi

gelombang 30 mm dan jarak as antara gelombang maksimal 200 mm.

Selain aspal dan beton bertulang, pada jembatan juga terdapat kerb yang berfungsi

sebagai tempat pejalan kaki atau batas kendaraan. Kerb terbuat dari beton dan dicor

bersama dengan lapisan perkerasan kaku ( boton bertulang).

1.7.10. Kejut

Kejut merupakan

Kejut

1.7.11. Perletakan sendi dan roll

Sendi dan roll merupakan

Perletakan roll

1.7.12. Lantai kendaraan

Lantai kendaraan merupakan komponen utama jembatan yang berkontak langsung

dari beban kendaraan pada jembatan jalan raya. Lantai kendaraan pada jembatan dibuat

menjadi dua lapis yaitu lapisan perkerasan kaku ( beton bertulang) minimum setebal 20

cm dan lapisan perkerasan lentur ( aspal beton) setebal 5 cm. sedangkan untuk formwork

untuk pengecoran beton, dapatmenggunakan pelat baja bergelombang karena akan

mempermudah pengerjaannya. Sedangkan plat gelombang akan dibuatkan ke stringer.

Lihat gambar .

p

Plat kendaraan

Gambar pelat baja bergelombang pada stringer.Plat kendaraan

1.7.13. Sandaran

Sandaran pada jembatan rangka dibuat sederhana dari pipa baja yang tergalvanis.

Pipa baja yang dipakai pada umumnya memiliki diameter 2 inchi. Sandaran pada

jembatan rangka diikatkan pada endplate yang disambung pda batang diagonal. Lihat

pada gambar

Gambar. Sandaran

Sandaran pada jembatan rangka terdapat dua buah yaitu sandaran atas dan

sandaran bawah. Tinggi sandaran / railing sesuai standar dari Bina Marga yaitu 100 cm

dari muka kerb untuk sandaran atas dan 40 cm dari muka kereb untuk sandaran bawah.

Pagar atau sandaran

Kereb

Trotoar

mai ita aprende kona ba bagian bagian hosi baja jembatan

Ainaro Ramlin Luis

AINARO RAMLIN LUIS