1

SUBDIT TEKNIK JEMBATAN DIREKTORAT BINA TEKNIK

DIREKTORAT JENDERAL BINA MARGA

KRITERIA PERENCANAAN TEKNIK JEMBATAN

dan PEMBEBANAN JEMBATAN

Makassar, 6 Mei 2013

2

Jembatan di IndonesiaAda sekitar 95.000 buah jembatan (ekivalen 1220 km) di Indonesia antara lain :

• 60.000 jembatan (550 km) di jalan kabupaten, perdesaan & perkotaan

• 35.000 jembatan (670 km) di ruas jalan nasional & provinsi

KEBIJAKAN DAN STRATEGI PEMBANGUNAN JEMBATAN

3

Distribusi Jembatan Di Indonesia

Distribusi Jembatan Berdasarkan Kondisi Jembatan

42.7

16.713

7.6

5.514.4 0

1

2

3

4

5

%

%%

%

%

%

4

Distribusi Jembatan Di Indonesia (cont)

Distribusi Jembatan Berdasarkan Jenis Jembatan

8.7

42.728.5

20

Culvert

Gelagar

Rangka

Lain-lain

%

%

%

%

5

Distribusi Jembatan Di Indonesia (cont)

Distribusi Jembatan Berdasarkan Bentang Jembatan(meter)

33.2

20.614

10.4

21.90 - 20

20 - 40

40 - 60

60 - 100

> 100

%

%

% %

%

Jembatan Bentang Panjang di Indonesia

6

Flow chart Pola Pengadaan Proyek Infrastruktur

7

Studi Sosial Ekonomi & Prastudi Kelayakan

Studi Sosial Ekonomi & Prastudi Kelayakan

Studi KelayakanStudi Kelayakan

Preliminary/ Design Development

Preliminary/ Design Development

Final EngineeringFinal Engineering

Konstruksi & SupervisiKonstruksi & Supervisi

Operasi & PemeliharaanOperasi & Pemeliharaan

Tingkat Resiko & Biaya vs Waktu Penyelenggaraan Konstruksi

8

9

UU/PP/Kebutuhan/Studi-2

Design Criteria

Produk Perencanaan DED

Constructed DED

Pelaksanaan & Pengawasan Fisik

Produk Konstruksi

PHO/FHO

Operasional

Evaluasi & review Design Criteria

Penyelenggaraan Konstruksi

Rangkaian pengujian Produk Perencanaan

Pengamanan Produk Perencanaan

To meet client requirements etc or comply to international standard/practice

Build in dalam constructed DED dan atau sertifikat kualitas perencanaan

Dalam bentuk BA QC/QA yang diterbitkan oleh pengawas dan lembaga kompeten

Kegiatan/Program Jembatan Standar

Mengacu pada:- NSPM Teknik- Sistem Informasi Jembatan- Best Practice Jembatan- Spesifikasi Rehabilitasi Jembatan- Prosedur Perkuatan Jembatan

Kegiatan Upgrading/Capacity Expansion

Kegiatan Preservasi Jembatan

Database BMS

Planning/Programing-Skrinning Teknis

-Evaluasi Ekonomi- Indikasi Program vs

Budget Constraint

RUTIN(Kondisi 0 dan 1)

Pemeriksaan Kondisi

Jembatan dan Volume Lalu-

Lintas

REHABILITASI(Kondisi 3 dan 4)

Rehab Generik(Kondisi 3)

Rehab Khusus(Kondisi 4)

PEMBANGUNAN(Kondisi 5)

Expert System

Pemeriksaan Khusus

Perencanaan Rehab

Pekerjaan

Rehabilitasi

Pekerjaan

Pembangunan Baru/Pelebaran/

Upgrading

Pekerjaan Pemeliharaan

Rutin/Berkala

- Penggantian Jembatan- Pembangunan Jembatan - Duplikasi Jembatan- Pelebaran Jembatan- Pembangunan Over Pass/

Under Pass- Peningkatan/Upgrading Jembatan

Perencanaan Detail

Dokumen Rehab

PLAN/PROGRAM PERENCANAAN PELAKSANAAN

Dokumen Pembangunan

Dokumen Rehab

Dokumen Pemeliharaan Rutin/BerkalaBERKALA

(Kondisi 2)

10

Tahapan Perencanaan

11

12

Kriteria Desain Jembatan

Kriteria Desain Jembatan ini sesuai dengan SURAT EDARAN DIRJEN BINA MARGA NO. UM.0103-Db/242 tentang Ketentuan Desain dan Revisi Desain Jalan – Jembatan yang dikeluarkan pada tanggal 21 Maret 2008, berisi:1. Pokok-Pokok Perencanaan2. Rujukan Perencanaan3. Parameter-Parameter Perencanaan

Perencanaan bangunan atas jembatan Perencanaan bangunan bawah jembatan Perencanaan pondasi jembatan Perencanaan jalan pendekat Perencanaan pertimbangan aspek lingkungan dan sosial Prinsip penerapan keselamatan jembatan

13

A. Pokok-Pokok Perencanaan

Agar struktur jembatan berfungsi dengan baik, maka setiap perencanaan jembatan harus memenuhi pokok-pokok perencanaan sebagai berikut:1. Kekuatan dan Stabilitas struktur2. Kenyamanan dan Keselamatan3. Kemudahan (pelaksanaan dan pemeliharaan)4. Ekonomis5. Pertimbangan aspek lingkungan, sosial, dan aspek keselamatan

jalan6. Keawetan dan kelayakan jangka panjang7. Estetika

14

B. ACUAN NORMATIF

a) Bridge Design Code BMS ’92, dengan revisi pada bagian: Pembebanan Jembatan (SK.SNI T-02-2005), Kepmen PU No.

498/KPTS/M/2005 Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan (SK.SNI T-12-

2004), Kepmen PU No. 260/KPTS/M/2004 Perencanaan struktur baja untuk jembatan (SK.SNI T-03-

2005), Kepmen PU No. 498/KPTS/M/2005

2. Perencanaan jalan pendekat dan oprit, Pd T-11-2003 dan standar perencanaan jalan yang berlaku

3. Panduan Analisa Harga Satuan, No. 028/T/BM/1995, Ditjen BM Dep. PU

4. Ketentuan lain yang relevan bila tidak tercakup dalam ketentuan di atas harus mendapat persetujuan pemberi tugas.

b. Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan (SE Menteri PU No. 12/SE/M/2010)

1. Perencanaan jembatan harus mengacu pada

15

5. Dalam penyiapan perencanaan teknik, Ada 10 (sepuluh) Prosedur

Operasional Standar (POS) bidang jembatan yang harus diikuti,

yaitu:a) POS Penyusunan Kerangka Acuan Kerjab) POS Survey Pendahuluan c) POS Survey Lalu Lintas d) POS Survey Geodesi e) POS Survey Geoteknik f) POS Survey Hidrologi g) POS Perencanaan Teknis Jembatan h) POS Penyampaian DED Perencanaan Teknisi) POS Sistematika Pelaporanj) POS Penyelenggaraan Jembatan Khususk) SOP Mekanisme Penerimaan Dokumen Perencanaan Teknis

(Draft).

16

C. Parameter Umum Perencanaan1. Umur rencana jembatan standar 50 tahun dan jembatan khusus

100 tahun2. Persyaratan geometrik Lebar jembatan minimum jalan nasional adalah 1+7+1m

Superelevasi melintang 2% dan kemiringan memanjang maksimum 5%

Ruang bebas vertikal jalan di atas jembatan minimal 5,1m Ruang bebas vertikal dan horisontal di bawah jembatan

disesuaikan kebutuhan lalu lintas kapal (free-board minimal 1,0m dari muka air banjir)

Dihindari tikungan di atas jembatan dan oprit Untuk kebutuhan estetika pada daerah tertentu/pariwisata,

struktur jembatan dapat berupa bentuk parapet dan railing dengan lebar jembatan dapat dibuat khusus atas persetujuan pengguna jasa

Geometrik jembatan tidak menutup akses penduduk di kiri – kanan oprit (timbunan)

17

4. MaterialMutu Beton: Lantai : Beton K-350 Bangunan atas : Beton K-350 (minimal) Bangunan bawah : Beton K-250 (termasuk untuk isian

tiang pancang) Bored pile : Beton K-350

Mutu Baja Tulangan: Tulangan dengan diameter, untuk < D13 : BJTP 24 Tulangan dengan diameter, untuk > D13 : BJTD 32 atau BJTD 39 Variasi diameter tulangan dibatasi paling banyak 5 ukuran

5. Gambar rencana diusahakan sebanyak mungkin dalam bentuk gambar tipikal/ standar untuk kemudahan validasi/koreksi

Prinsip Analisa StrukturAnalisa Keadaan Batas (Limit State)Suatu keadaan dimana reaksi jembatan sedemikian sehingga tidak layak pakai lagi. Ada 2 (dua) keadaan batas, yaitu:

1) Keadaan Batas Ultimate (ultimate limit state, ULS)Aksi-aksi yang menyebabkan jembatan menjadi tidak aman

2) Keadaan Batas Layan (serviceability limit state, SLS)Aksi-aksi yang menyebabkan kekhawatiran umum terhadap keamanan jembatan atau secara mencolok mengurangi kekuatan dan umur pelayanan jembatan

Analisa Working Stress Design / Tegangan Kerja RencanaDengan tegangan berlebihan yang diperbolehkan terhadap berbagai kombinasi pembebanan (25 s/d 50%)

18

Penerapan Analisa Struktur1) Analisa gaya dalam yang terjadi pada struktur jembatan dengan

kombinasi pembebanan ULS2) Analisa sistem lantai, stringer dan cross girder dengan kombinasi

pembebanan ULS2) Analisa pembautan dengan kombinasi pembebanan SLS3) Analisa Fatique dengan kombinasi pembebanan SLS4) Analisa plat sambungan (Gusset Plate) dengan kombinasi

pembebanan SLS5) Analisa Camber, Gap dan Expantion Joint Jembatan dengan

kombinasi pembebanan SLS6) Analisa Perletakan ( Elastomeric Bearing, Lateal Stopper, Seismic

Buffer & Angkur) – SLS7) Analisa tahapan pelaksanaan (Counter weight, Cable, Tower

sementara) – SLS

19

Tahapan Analisis Struktur1) Analisis Statik

• Dilakukan untuk dua kondisi, yaitu kondisi batas layan dan kondisi batas ultimate (dengan faktor-faktor beban yang disesuaikan)

• Model dibuat untuk keseluruhan struktur dengan berbagai kondisi pembebanan, termasuk beban angin yang dianggap pendekatan angin statik dan gempa statik ekivalen jembatan.

2) Analisis Dinamik (jembatan khusus)• Gempa dinamis, menggunakan simulasi pada komputer.• Angin dimanis, menggunakan simulasi pada komputer dan

analisa model pada wind tunnel test dilaboratorium uji

3) Analisis Pada Masa Konstruksi• Dilakukan sesuai dengan tahap-tahap pengerjaan struktur

sehingga setiap elemen struktur terjamin kekuatan maupun kekakuannya selama masa konstruksi.

20

Pembebanan Jembatan

Perhitungan pembebanan rencana mengacu pada BMS’92 dengan

revisi Bagian 2 mengunakan SK.SNI T-02-2005, meliputi Beban

rencana permanen, Lalu lintas, Beban akibat lingkungan, dan Beban

pengaruh aksi-aksi lainnya.

1) Beban rencana permanen• Berat sendiri (baja tulangan, beton, tanah)• Beban mati tambahan (aspal)• Pengaruh penyusutan dan rangkak • Tekanan tanah. Koefisien tekanan tanah nominal harus

dihitung dari sifat-sifat tanah (kepadatan, kelembaban, kohesi sudut geser dll)

21

Pembebanan Jembatan2) Beban Hidup

• Beban Lajur "D" ( UDL dan KEL)L < 30m, q = 8 menjadi 9 kPaL > 30m, q = 8 x ( 0,5+15/L ) kPa menjadi 9 x ( 0,5+15/L ) kPa

• Beban Truk "T“ (semi trailer)T = 450 menjadi 500 kNDLA (T) = 0.3

• Beban rem

• Beban pejalan kakiP = 5.33 - A / 30 kN/m2 (10m < L < 100m)

225 kN 11

2.5 kN

225 kN 11

2.5 kN

112.5 kN

112.5 kN 22

c) Beban Rem

d) Beban Pejalan KakiP = 5.33 - A / 30 kN/m2 (10m < L < 100m)

e) Beban Tumbuk pada Fender Jembatan Pengaruh tumbukan kapal yang ditentukan oleh pihak yang berwenang/relevan

BMS / Jalur

SK.SNI T-02-2005 / Lajur (2.75m)

Gaya Rem/Lajur 2.75m (KBU)

Pembebanan Jembatan

3). Beban Pengaruh Lingkungan Beban Perbedaan Temperatur

Perbedaan temperatur diambil sebesar 120C untuk lokasi jembatan lebih rendah dari 500m di atas permukaan laut

Beban AnginTew = 0.0006 Cw (Vw)2 Ab (kN) untuk penampang jembatanTew = 0.0012 Cw (Vw)2 (kN/M) untuk kendaraan yang lewat

Beban GempaPengaruh gempa rencana hanya ditinjau pada keadaan batas ultimit. Pemodelan beban gempa menggunakan analisa pendekatan statik ekivalen beban gempa, sbb:

Teq = Kh . I . WT dimana Kh = C . S

Gaya aliran sungai

Hanyutan

Tekanan Hidrostatik dan Gaya Apung

Pembebanan Jembatan

4). Beban Pengaruh Aksi-Aksi Lainnya

Gesekan pada perletakanGesekan pada perletakan termasuk pengaruh kekakuan geser kekakuan geser dari perletakan elastomer.

Beban pelaksanaan Beban pelaksanaan terdiri dari beban yang disebabkan oleh aktivitas pelaksanaan itu sendiri dan aksi lingkungan yang mungkin timbul selama pelaksanaan.

Pembebanan Jembatan

Faktor Beban RencanaAksi rencana ditentukan dari aksi nominal yaitu mengalikan aksi nominal dengan faktor beban yang memadaiPengali numerik yang digunakan pada aksi nominal untuk menghitung aksi rencana. Faktor beban diambil karena

• adanya perbedaan yang tidak diinginkan pada beban• ketidak-tepatan dalam memperkirakan pengaruh pembebanan• adanya perbedaan ketepatan dimensi yang dicapai dalam

pelaksanaan

Pembebanan ULS SLS

Beban Mati 1.1 1.0

Beban Mati Tambahan 1.3 1.0

Beban Hidup 1.8 1.0

Beban Gempa 1.0 1.0

Beban Angin 1.2 1.0

Temperatur 1.2 1.0

Faktor beban didasarkan umur rencana jembatan 50 tahun.

26

Faktor Beban berdasarkan Umur RencanaFaktor beban untuk keadaan batas ultimit didasarkan kepada umur rencana jembatan 50 tahun. Untuk jembatan dengan umur rencana yang berbeda, faktor beban ultimit harus diubah dengan menggunakan faktor pengali seperti yang diberikan dalam tabel berikut.

Jembatan khusus dengan umur rencana berbeda (100 tahun), faktor beban dikoreksi

27

Kombinasi Beban ULS

AKSI / BEBANNo. Kombinasi ULS

1 2 3 4 5 6

Aksi tetap:(SW, BM, BMT, penyusutan, Rangkak, PT dll)

x x x x x x

Aksi Transien:(Beban lajur “D”, “T”, Rem, Sentrifugal

x o o o o -

Gaya rem x o o o - -

Beban pejalan kaki - x - - - -

Gesekan pada perletakan o o o o - o

Pengaruh temperatur o o x o o o

Aliran/hanyutan/tumbukan/Apung o - o x o -

Beban Angin o - o x - o

Aksi lain:Gempa - - - - x -

Beban tumbukan - - - - - -

Pengaruh getaran - - - - - -

Beban pelaksanaan - - - - - x

28

Kombinasi Beban SLS

AKSI / BEBANNo. Kombinasi SLS

1 2 3 4 5 6

Aksi tetap:(SW, BM, BMT, penyusutan, Rangkak, PT dll)

x x x x x x

Aksi Transien:(Beban lajur “D”, “T”, Rem, Sentrifugal x o o o o -

Gaya rem x o o o o o

Beban pejalan kaki - x - - - -

Gesekan pada perletakan o o x o o o

Pengaruh temperatur o o x o o o

Aliran/hanyutan/tumbukan/Apung o - o x o -

Beban Angin - - o o x o

Aksi lain:Gempa - - - - - -

Beban tumbukan - - - - - -

Pengaruh getaran x x - - - -

Beban pelaksanaan - - - - - x

29

Kombinasi Beban WSD

AKSI / BEBANNo. Kombinasi WSD

1 2 3 4 5 6 7

Aksi tetap x x x x x x x

Beban lalu lintas x x x x - - x

Pengaruh temperatur - x - x - - -

Arus/Hanyutan/Hidro/G.Apung x x x x x - -

Beban Angin - - x x - - -

Pengaruh gempa - - - - x - -

Beban tumbukan - - - - - - x

Beban Pelaksanaan - - - - - x -

Tegangan berlebih yang diperbolehkan

0% 25% 25% 40% 50% 30% 50%

30

31

D. Parameter Perencanaan Bangunan Atas

2. Penggunaan bangunan atas diutamakan dari sistem gelagar beton bertulang atau box culvert serta Gelagar pratekan untuk bentang pendek dan untuk kondisi lainnya dapat mengunakan gelagar komposit atau rangka baja dll.

3. Perencanaan bangunan atas jembatan harus mengacu antara lain:

Box Culvert (single, double, triple), ( 1 - 10m) Voided Slab, ( 6 - 16m) Gelagar Beton Bertulang Tipe T, ( 6 - 25m) Gelagar Beton Pratekan Tipe I dan Box, (16 - 40m) Girder Komposit Tipe I dan Box, (20 - 40m) Rangka Baja, (40 - 60m)

1. Apabila tidak direncanakan secara khusus, maka dapat digunakan BA jembatan standar BM sesuai bentang ekonomis & kondisi lalu-lintas air

Menggunakan Rencana Keadaan Batas (Limit States), ULS & SLS Lawan lendut & lendutan, simple beam < L/800, kantilever

L/400) Memperhatikan perilaku jangka panjang material dan kondisi

sekitar lingkungan jembatan (selimut beton, permeabilitas beton, tebal elemen baja dan galvanis terhadap resiko korosi, potensi degradasi material)

E. Parameter Perencanaan Bangunan Bawah

Abutmen Pilar

Abutmen tipe cap: 1,5 – 2,0m Pilar balok cap: < 10m

Abutmen tipe kodok: 2,0 – 3,5m Pilar dinding penuh: 5 - 25m

Abutmen tipe dinding penuh: > 4,0m Pilar portal satu tingkat: 5 - 15m

Pilar portal dua tingkat: 15 - 25m

Pilar kolom tunggal: 5-15m(zona gempa besar dihindarkan)

32

1. Perencanaan struktur bawah jembatan dilakukan dengan menggunakan Limit States atau Rencana Keadaan Batas berupa Ultimate Limit States (ULS) dan Serviceability Limit States (SLS)

3. Struktur bawah harus direncanakan berdasarkan perilaku jangka panjang material dan kondisi lingkungan. Persyaratan tebal minimal selimut beton yang digunakan adalah

2. Tinggi abutmen dan pilar tipikal

Daerah normal = 30 mm Daerah agresif = 50 mm

F. Parameter Perencanaan Pondasi

Pondasi Diameter (m) Kedalaman Optimal (m)

Pondasi dangkal/telapak 0,3 – 3,0 -

Pondasi caisson 2,5 – 4,0 3,0 – 9,0

Pondasi tp pipa baja 0,4 – 1,2 7,0 – 50

Pondasi tp beton pratekan 0,4 – 0,6 18 - 30

Pondasi tiang bored 0,8 – 1,2 18 - 30

33

1. Menggunakan Working Stress Design (WSD)

3. Jenis pondasi diusahakan seragam untuk satu lokasi jembatan termasuk dimensinya. Dihindari pondasi langsung untuk daerah dengan gerusan besar

4. Pondasi tp pipa baja Grade-2 ASTM-252 diisi dengan beton bertulang non-shrinkage (semen type II) atau menggunakan pondasi tiang bor

5. Faktor keamanan, untuk data tanah sondir:TP: End bearing=3, Friction=5;Sumuran: DDT=20, Geser=1,5 & Guling=1,5

7. Kalendering terakhir tiang pancang 1,0 – 3,0cm/10pukulan untuk end-bearing dengan jenis hammer sesuai

2. Penentuan jenis Pondasi jembatan:

G. Parameter Perencanaan Jalan Pendekat

34

Tinggi timbunan jalan pendekat tidak boleh melebihi H izin sebagai berikut:

H kritis = (c Nc + D Nq) / H izin = (H kritis / SF) dengan SF = 3

Bila tinggi timbunan melebihi H izin harus direncanakan sistem perkuatan tanah dasar.

35

Terima Kasih