Agritek Volume 11 Nomor 1 Maret 2010 EVALUASI KEKUATAN…………. 1

Evaluasi Kekuatan Struktur Atas Jembatan Gandong Kabupaten Magetan

Dengan Pembebanan BMS 1992

Rosyid Kholilur R 1

1 adalah Dosen Fakultas Teknik Universitas Merdeka Madiun

Abstract

Gandong bridge located in Magetan regency. This bridge class changed from BM 70

to BM 100. Structural bridge evaluation must be done to know the strength. This research

focused to evaluation of beam strength based on BMS 1992. Field observation result show

quality of conrete K350 and steel BJ 37. Analysis result indicated that plate structure was

strong enough, shear stress of beam enough but bending stress not enough. Deflection of

beam more than allowance deflection. Structural evaluation result indicated that structure

must be strengthened.

Keyword : evaluation, stress, deflection

Pendahuluan

Jembatan sebagai bagian dari jalan

merupakan salah satu prasarana transportasi

yang berfungsi untuk menghubungkan suatu

ruas jalan yang terputus / terhalang oleh

sungai, rawa, jurang, lembah, selat dan lain

sebagainya, sehingga dalam hal ini jembatan

mempunyai peranan yang sangat penting

untuk turut menentukan kelancaran

transportasi.

Jembatan Gandong berada di pusat

kota Magetan yang menghubungkan antara

pusat pemerintahan, pendidikan dan

perdagangan merupakan jalur vital dan

padat. Sebelah selatan sungai atau jembatan

merupakan pusat pemerintahan dan

pendidikan, sedangkan sebelah utara

jembatan merupakan pusat perbelanjaan

berupa pasar, pertokoan dan Bank. Jembatan

tersebut dibangun pada jaman penjajahan

Belanda kurang lebih tahun 1895, bangunan

bawah menggunakan pondasi langsung

pasangan batu merah dengan tinggi pilar 20

m, dan bangunan atas bentang

11,4+12+11,8m, lebar 3m,.menggunakan

gelagar baja INP dengan lantai kayu

Pada tahun 1975 Pemerintah

Kabupaten Magetan melakukan Rehabilitasi

berupa Pelebaran dan penggantian gelagar

dan lantai kayu menjadi Komposit gelagar

baja INP dan lantai beton bertulang, panjang

jembatan tetap sedangkan lebar menjadi

2+8+2m. Beban standar yang digunakan

mengacu kepada peraturan yang berlaku

pada saat itu, yaitu BM 70.

Seiring berjalannya waktu, terjadi

laju pertumbuhan pembangunan dan

ekonomi yang mengakibatkan aktivitas

masyarakat meningkat dan peningkatan

pergerakan arus lalu – lintas. Jumlah LHR

pada ruas jalan jembatan Gandong adalah

1.148 SMP. Peningkatan jalan dengan

overlay juga menambah beban mati yang

dipikul oleh gelagar dan bangunan bawah

sehingga saat ini bangunan atas (gelagar

baja) jembatan tersebut mengalami lendutan

sebesar 5 cm lebih besar dari lendutan yang

diijinkan 1/300 L = 4 cm. Kondisi demikian

mendasari Pemerintah Kabupaten Magetan

untuk meningkatkan kelas Jalan dan

Jembatan sesuai peraturan yang berlaku saat

ini yaitu dengan beban standar BM 100.

Oleh karena itu, perlu dilakukan evaluasi

kapasitas existing struktur atas jembatan.

Tujuan

a. Mengetahui seberapa besar

kapasitas struktur atas Jembatan

Gandong terhadap rencana

peningkatan kelas jalan dan

jembatan.

Agritek Volume 11 Nomor 1 Maret 2010 EVALUASI KEKUATAN…………. 2

b. Memberikan rekomendasi jenis

perkuatan bangunan atas.

Metodologi

Metode yang dilakukan untuk pembahasan

studi ini adalah sebagai berikut :

1. Mengumpulkan data yang diperlukan

antara lain :

a. Data primer

Data primer diperoleh melalui

pengamatan dan survey di lapangan,

data yang diperlukan adalah sebagai

berikut :

• Panjang bentang, lebar jembatan,

dimensi, dan jarak besi gelagar

Baja

• Pengukuran lendutan dan elevasi

dengan pesawat waterpas

• Pengujian mutu beton lantai

jembatan dengan Hammer Test

• Dokumentasi (foto)

b. Data sekunder

Data sekunder ini merupakan data

yang diperoleh dari instansi yang

terkait, dalam hal ini adalah Dinas

Pekerjaan Umum Kabupaten

Magetan.

Data-data yang diperlukan antara lain

sebagai berikut :

• Peta ruas jalan kabupaten

• Gambar pelaksanaan

2. Mengadakan konsultasi dengan instansi

terkait (Dinas Pekerjaan Umum

Kabupaten Magetan)

3. Studi literatur

4. Melakukan analisis

5. Memberikan kesimpulan studi dari hasil

analisis.

Perkembangan Peraturan Perencanaan Pada awal tahun 1970, peraturan

untuk perencanaan teknik jembatan dirasa

sangat kurang karena hanya ada Peraturan

Muatan Indonesia (PMI 1970) yang tidak

secara khusus diperuntukkan dalam

perencanaan jembatan. Dan oleh karena itu

para perencana jembatan menggunakan

peraturan dari negeri asing seperti AASHTO,

British standart, Japan Road association.

Pada tahun 1971 dikeluarkan Peraturan

Beton Indonesia (PBI 1971) untuk

perencanaan gedung dan pada saat itu secara

terbatas dipakai juga untuk merencanakan

konstruksi jembatan.

Pada dekade 80-an kelas beban

rencana jembatan hanya dikenal satu kelas

yaitu BM 100% untuk jembatan permanen

dan BM 70% untuk jembatan semi –

permanen. Upaya pembuatan peraturan

perencanaan jembatan secara lengkap baru

terlaksana pada tahun 1989 melalui

kerjasama dengan pemerintah Australia

selama kurun waktu 3 tahun tidak kurang

dari 17 modul yang dihasilkan. Keseluruhan

modul tersebut diperuntukkan untuk

mencakup semua kegiatan penanganan

jembatan mulai dari kegiatan manajemen

dan operasional jembatan termasuk juga

peraturan perencanaan jembatan.

Peraturan perencanaan jembatan ini

dikenal dengan Bridge Manajemen System,

BMS 1992 menggunakan pendekatan analisa

kekuatan batas (limit state)

Lebar Jembatan

Sesuai Peraturan Muatan Bina Marga No.

12/1970 ( Bina Marga Loading Spec.) lebar

jembatan ditentukan sebagai berikut :

a.) Untuk 1 jalur lebar jembatan

Minimum : 2,75 m.

Maximum : 3,75 m.

b.) Untuk 1 jalur lebar jembatan

Minimum : 5,50 m.

Maximum : 7,50 m.

c.) Lebar trotoar umumnya berkisar antara

1,00 m – 1,5 m

d.) Lebar kerb : ± 0,50 m.

e.) Lebar jalan untuk lalu – lintas lambat : ±

2,5 m.

Kelas Jembatan

Jembatan yang di desain dengan

mempergunakan pembebanan Bina Marga :

Sebesar 100 % Kelas standard

Sebesar 70 % Kelas di bawah standard

Sebesar 50 % Kelas standard rendah

Pembagian kelas jembatan sementara waktu

ini ditetapkan sebagai berikut ;

Agritek Volume 11 Nomor 1 Maret 2010 EVALUASI KEKUATAN…………. 3

Tabel 1. Kelas Jembatan

Kelas Lebar ( m ) % Pembebanan

A

B

C

1,00 + 7,00 + 1,00

0,50 + 6,00 + 0,50

0,50 + 3,50 + 0,50

100 % pembebanan BM

70 % pembebanan BM

70 % pembebanan BM

Pembebanan

Beban yang di perhitungkan pada analisa

pembebanan dilakukan sesuai dengan

kondisi jembatan. misalnya jembatan yang

berada pada alinemen lurus tidak perlu

memperhitungkan gaya sentrifugal, Beban -

beban yang di perhitungkan tersebut di

kombinasikan sesuai kombinasi beban.

1). Beban Permanen.

a. Berat sendiri

b. Beban mati tambahan

c. Tekanan tanah

2). Beban Lalu Lintas

a. Beban kendaraan rencana

b. Beban lajur “ D “

c. Beban Truk “ T “

d. Faktor beban dinamis

e. Gaya rem

f. Beban pejalan kaki

3). Beban Lingkungan

a. Gaya angin

b. Pengaruh gempa

4). Aksi – Aksi Lainya

a. Gesekan pada perletakan

Penerapan beban untuk analisis bangunan

atas terdiri dari :

1. Beban permanen

� Berat plat lantai kendaraan

� Berat lapisan aspal

� Berat air hujan dengan asumsi genangan

5 cm

2. Beban Lalu - Lintas

A. Beban Lajur “D” ( TTD )

Beban lajur “ D “ terdiri dari Uniformly

Distributed Load (UDL) atau beban

tersebar merata dan Knife Edge Load (

KEL ) atau beban garis.

Beban UDL mempunyai intensitas q kPa

dimana besarnya q tergantung pada

panjang total yang dibebani (L) sebagai

berikut:

L ≤≤≤≤ 30 m : q = 8 KPa

L > 30 m : q = 8 ( 0.5 + 15 / L ) KPa

dimana L = panjang total UDL yang

bekerja pada jembatan.

3 02 01 04

1 0

8

6UD

L (

kP

a)

1 1 0

P an ja n g B e n tan g ( M )

7 06 05 04 0 1 0 09 08 0

Gambar 1. Beban “D” UDL vs Panjang yang dibebani

Pada konstruksi jembatan menerus, UDL

mungkin harus dipecah – pecah menjadi

panjang – panjang tertentu untuk

mendapatkan pengaruh maximum seperti

gambar 1.

Dalam beban garis KEL dengan intensitas P

ton harus ditempatkan tegak lurus dari arah

lalu - lintas pada jembatan, dan besarnya

intensitas P adalah 44 KN/M. Gabungan

beban UDL dan KEL seperti terlihat pada

gambar 2.

Agritek Volume 11 Nomor 1 Maret 2010 EVALUASI KEKUATAN…………. 4

Arah Lalu - Lintas

90°

Intensitas Beban

UDL (q) kPa

Intensitas Beban

KEL (P) KN/m

Gambar 2. Beban Lajur “ D “

Penyebaran Beban “ D “

Untuk mendapatkan momen dan gaya

lintang yang maximum maka beban “D”

yang terdiri dari UDL dan KEL harus

disusun sedemikian rupa. Pada arah

melintang, bila lebar jalur kendaraan

jembatan kurang atau sama dengan 5,5 m,

maka beban “D” harus ditempatkan pada

seluruh jalur dengan intensitas 100 %. Tetapi

bila lebar jalur kendaraan jembatan lebih

besar 5,5 m, beban “D” harus ditempatkan

pada dua lajur lalu - lintas rencana yang

berdekatan dengan intensitas 100 %.

Sehingga hasilnya adalah 5,5 m x q kPa

untuk beban UDL dan 5,5 m x P KN/M

untuk beban KEL. Tambahan harus

ditempatkan pada seluruh beban sisa dari

jalur dengan intensitas sebesar 50%.

Gambar 3. Penyebaran pembebanan “D” pada arah Melintang ( dua dimensi)

Gambar 4. Penyebaran pembebanan “D” pada arah Melintang

B. Beban hidup, Beban “T” ( TTT ) Beban “T” adalah beban yang merupakan

kendaraan truk semi trailer seperti pada

Agritek Volume 11 Nomor 1 Maret 2010 EVALUASI KEKUATAN…………. 5

gambar 5 yang mempunyai beban pada roda

sebesar 100 KN, jarak antar as dapat diubah

– ubah antara 5m – 9m untuk mendapatkan

pengaruh terbesar pada arah memanjang

jembatan.

5m - 9m

200 K N50 K N

25 K N

25 K N

125m m

125m m

200m m

200m m

500m m

500m m

200m m

200m m

100 K N

100 K N

4m2 ,75m

200 K N

200m m

100 K N

100 K N

500m m

500m m

200m m

2,7

5

0 ,5 0,51,75

Gambar 5. Beban Truk “T”

Pada arah melintang, Terlepas dari panjang

dan susunan bentang, hanya ada satu

kendaraan truk “ T ” yang bisa ditempatkan

pada satu lajur lalu – lintas rencana dan

ditempatkan ditengah – tengah lajur lalu –

lintas rencana. Lajur lalu – lintas rencana

bisa ditempatkan dimana saja pada lajur

jembatan untuk mendapatkan pengaruh yang

maksimum.

Data dan Pembahasan

A. Data Primer

Untuk mendapatkan data yang lebih teliti,

dilakukan pengukuran langsung ke lapangan.

Jarak gelagar, dimensi gelagar, bentang dan

lebar jembatan. Lendutan dan tebal overlay

diukur menggunakan pesawat waterpas, dan

mutu beton diuji dengan hammer test.

Sedangkan untuk mengetahui LHR

dilakukan survey lalu – lintas.

a) survey lalin b) pengukuran lendutan

c) HamMer test b) pengukuran elevasi

Gambar 6 Pengambilan data primer

Agritek Volume 11 Nomor 1 Maret 2010 EVALUASI KEKUATAN…………. 6

B. Data Skunder

Data sekunder diperoleh dari kantor Dinas

Pekerjaan Umum Kabupaten Magetan

berupa gambar pelaksanaan yang dibuat

pada tahun 1975, mutu besi diasumsikan

berdasarkan informasi dari Dinas terkait.

Data dan Spesifikasi Bangunan Atas Dari hasil pengumpulan data Primer dan

skunder diperoleh informasi data bahwa

Konstruksi bangunan atas Jembatan

Gandong adalah komposit gelagar baja dan

lantai beton dengan spesifikasi sebagai

berikut :

Konfigurasi bentang : 11,4 + 12 + 11,8 meter

Lebar bangunan atas : 2 + 8 + 2 meter

Gelagar Baja : INP 45 jarak 1 metetr jumlah 11 buah

Lantai : beton bertulang K 350 tebal 20 cm

Tebal aspal + overlay : 15 cm

Lendutan yang terjadi : 5,1 cm

Tinggi pilar : 20 meter

Analisa Kapasitas Existing Bangunan Atas (Komposit Baja dan Beton)

Menentukan Lebar Flens Efektif ( bef )

BMS pasal 6.5.7.2. halaman 6-46.

Lebar efektif dari sayap adalah harga terkecil dari :

� 1/5 panjang bentang jembalan ( L ) = 2,4 m

� Jarak gelagar ( S ) = 1,0 m

� 12 x tebal plat ( ts ) = 2,4 m

Lebar efektif diambil 1,0 m

Hasil perhitungan

Momen

Momen akibat beban mati = 17,9 tm

Momen akibat beban UDL dan KEL = 65,76 tm

Momen akibat beban roda kendaraan = 11,627 tm (menentukan)

Momen total = 129,54 tm

Gaya Lintang

Gaya lintang akibat beban mati = 5,97 tm

Gaya lintang akibat beban UDL dan KEL = 15,76 tm

Gaya lintang akibat beban roda kendaraan = 24,21 tm (menentukan)

Gaya lintang total = 30,18 tm

Konrol Tegangan

Gambar 7 Penampang gelagar Komposit

HY1

Y2

bef / n

b

dc

ds

tlb

bef

Lantai beton

Cg

h

Ya

Yb

ht

d

Y

Y

X X

r1 r

t

b

h

Agritek Volume 11 Nomor 1 Maret 2010 EVALUASI KEKUATAN…………. 7

Tegangan lentur

Teg.Pd. Btn = MU"D" . Ya

= 94,0 < 157,5 kg/cm2

n . It

Teg.Pd Baja = MU"T" . Yb

= 5014,7 > 1600 kg/cm2

It

Tegangan Geser

DU "D" = DD"T" . Sx

= 469,24 kg/cm2 < 928 kg/cm2

d . It

Dari hasil analisis tersebut, hanya tegangan

geser yang memenuhi syarat, sedangkan

tegangan lentur tidak memenuhi syarat

karena lebih besar dari tegangan ijin.

Lendutan

Dari pengamatan di lapangan, lendutan yang

terjadi 5 cm > Lendutan ijin 4 cm (L/300)

Lendutan yang terjadi tidak memenuhi syarat

keamanan, sehingga diperlukan perkuatan

bangunan atas.

Kesimpulan Dari hasil evaluasi dan analisis kapasitas

existing struktur atas Jembatan Gandong,

dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Meningkatnya arus lalu lintas dan

Overlay jalan mengakibatkan

bertambahnya beban mati dan hidup dari

yang direncanakan, sehingga

mengakibatkan gelagar mengalami

lendutan sebesar 5 cm melebihi lendutan

ijin 4 cm. Hal tersebut mendasari

perlunya Rehabilitasi/pemeliharaan dan

peningkatan kelas jalan dan Jembatan

Gandong.

2. Kombinasi beban mati ( PMS ) dan beban

Truk ( TTT ) memberikan dampak yang

lebih besar dari pada kombinasi beban

mati ( PMS ) dan beban lalu lintas ( TTD )

pada bangunan atas.

• Tegangan lentur sebesar 5.014,7

kg/cm2 > tegangan lentur ijin 1.066,67

kg/cm2

• Tegangan geser 469,24 kg/cm2 <

geser ijin 928 ,00 kg/cm2

• Lendutan berdasarkan analisis = 14,21

cm > lendutan ijin 4 cm

Dari hasil analisis tersebut, hanya tegangan

geser yang memenuhi syarat, sedangkan

tegangan lentur dan lendutan tidak

memenuhi keamanan, sehingga diperlukan

perkuatan bangunan atas.

Saran Untuk menjaga keamanan pemakai Jalan dan

Jembatan Gandong, terhadap rencana

peningkatan kelas jalan dan Jembatan

Gandong, disarankan sebagai berikut :

• Perlu pemeliharaan secara lebih intensif

terutama pengecatan gelagar baja untuk

menghindari korosi.

• Diperlukan perkuatan metode prategang

external untuk mengembalikan camber

jembatan akibat lendutan yang terjadi dan

untuk memikul kelebihan beban bangunan

atas.

• Untuk menjaga kelestarian nilai-nilai

sejarah, sebaiknya jembatan tidak

dibongkar, tetapi cukup dengan

Rehabilitasi dengan perkuatan.

DAFTAR PUSTAKA

Departemen Pekerjaan Umum - Dirjen Bina

Marga – Direktorat Bina Program Jalan,

Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan,

Bagian 2 Beban jembatan, Bridge

Management System, 1992.

Departemen Pekerjaan Umum - Dirjen Bina

Marga – Direktorat Bina Program Jalan,

Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan,

Penjelasan Bagian 2 - Beban jembatan,

Bridge Management System, 1992.

Manu Iqbal Agus, Dasar – Dasar

Perencanaan Jembatan Beton Bertulang,

PT Mediatama Saptakarya, Jakarta, 1995.

Agritek Volume 11 Nomor 1 Maret 2010 EVALUASI KEKUATAN…………. 8

Manu Iqbal Agus, Perencanaan Teknis

Bangunan Atas Jembatan ( Kayu, Baja,

Beton, Beton Pratekan ), PT Mediatama

Saptakarya, Jakarta, 2001.

Roosseno, Jembatan Komposit sistim Pra

Kompresi, Departemen Pekerjaan Umum -

Direktorat Jendral Bina Marga, 1978.

Sunggono V., Buku Teknik Sipil , Nova,

Bandung, 1995.