PERENCANAAN TEKNIK JEMBATAN

PERENCANAAN TEKNIK JEMBATAN

KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM DIREKTORAT JENDRAL BINA MARGA

DIREKTORAT BINA TEKNIK

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan ke hadlirat yang maha kuasa, karena atas berkah dan rahmat Nya Buku Ajar Perencanaan Jembatan ini dapat tersusun. Buku ini disusun dengan tujuan untuk memberikan dasar dasar pengetahuan kepada perencana dan pelaksana bangunan jembatan, dengan harapan hasil rancang bangun dan pelaksanaan di lapangan dapat memberikan solusi yang tepat untuk mengatasi permasalahan penyelenggaraan infrastruktur jembatan

Pada buku ini disajikan secara berurutan dari konsep desain, dasar perencanaan, struktur atas jembatan, struktur bawah jembatan, fondasi jembatan dan bangunan pelengkap.

Isi buku juga memuat contoh soal dan permasalahan yang mungkin timbul di lapangan, dengan harapan buku ini dapat memberikan tuntunan bagi perancang dan pelaksana jembatan agar dapat melaksanakan pekerjaan perancangan jembatan satu paket lengkap termasuk fondasinya.

Dengan tersusunnya buku ini, penghargaan dan ucapan terima kasih kami sampaikan kepada semua pihak yang berperan aktif dalam membantu terlaksananya penyusunan buku.

Sebagai akhir kata, kami berharap semoga buku ini bermanfaat bagi upaya rekayasa teknik dalam pembangunan jembatan .

Jakarta, Juni 2010

Penyusun

PERENCANAAN TEKNIK JEMBATAN

TIM PENYUSUN:

P e n a s e h a t:

Ir. Danis H. Sumadilaga, M. Eng. Sc.

P e n a n g g u n g J a w a b:

Ir. Herry Vaza, M. Eng. Sc.

K o n t r i b u t o r:

Ir. Herry Vaza, M. Eng. Sc.

Ir. Drs. Andi Indiarto, MT.

Anis Rosyidah S, ST. MT.

Monang Saut Reynold P, ST. MT.

Asep Hilmansyah, ST. MT.

DR. Ir. Sudaryono, MM.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR... ... ii

TIM PENYUSUN... ... iii

DAFTAR ISI... ... iv

I . PENDAHULUAN... ... 1

II. KRITERIA DESAIN JEMBATAN……….. ... 3

2.1 Pokok-pokok Perencanaan……….. ... 3

2.2 Rujukan Perencanaan……….. ... 4

2.3 Parameter Perencanaan……….. ... 5

2.4 Tahapan Perencanaan Jembatan……….. ... 18

III.PEMBEBANAN JEMBATAN……….. ... 24

3.1 Aksi Beban Tetap……….. ... 24

3.2 Beban Lalu Lintas……….. ... 31

3.3 Aksi Lingkungan……….. ... 46

3.4 Aksi-Aksi Lainnya……….. ... 65

3.5 Kombinasi Beban……….. ... 67

IV.STRUKTUR ATAS JEMBATAN……….. ... 75

4.1 Umum……….. ... 75

4.2 Konsep Desain……….. ... 81

4.3 Perhitungan Struktur Atas Jembatan……….. ... 82

V.STRUKTUR BAWAH JEMBATAN……….. ... 115

5.1 Umum……….. ... 115

5.2 Konsep Desain……….. ... 126

5.3 Perhitungan Struktur Bawah Jembatan……….. ... 127

VI. PONDASI JEMBATAN……….. ... 149

6.1 Umum……….. ... 149

6.2 Konsep Desain……….. ... 171

6.4 Perhitungan Struktur Pondasi……….. ... 175

VII. BANGUNAN PELENGKAP JEMBATAN……….. ... 185

7.1 Trotoar dan Sandaran Jembatan ……….. ... 185

7.2 Bearing……….. ... 185

7.3 Expansion joint……….. ... 188

7.4 Fender Jembatan………... 190

7.5 Slope Protection……….. ... 192

BAB I PENDAHULUAN

Jembatan adalah prasarana lalu-lintas yang berfungsi untuk menghubungkan jalan yang terputus oleh sungai, lembah, laut, danau ataupun bangunan lain dibawahnya. Ada sekitar 95.000 buah jembatan (ekivalen 1220 km) di Indonesia antara lain 60.000 jembatan (550 km) di jalan kabupaten, perdesaan & perkotaan serta 35.000 jembatan (670 km) di ruas jalan nasional & provinsi dengan jenis jembatan dan panjang yang bervariasi.

Gambar A.1 Distribusi jembatan berdasarkan bentang jembatan dan jenis jembatan

Kebijakan pemerintah dalam upaya mempercepat program pembangunan prasarana transportasi darat khususnya jembatan diarahkan pada standarisasi bangunan atas, baik dengan cara menyediakan stok komponen bentang standar maupun penyediaan standar konstruksi jembatan yang kemudian dapat dibuat lapangan. Teknologi pembangunan jembatan telah mengalami perkembangan yang pesat dari tahun ke tahun mulai dari peraturan perencanaan, teknologi bahan (beton, baja, kabel), teknologi perencanaan, pelaksanaan, pemeliharaan sampai teknologi rehabilitasi. Sehingga penguasaan teknologi jembatan tersebut mutlak dibutuhkan untuk pembangunan jembatan, baik jembatan standar atau sederhana maupun jembatan dengan teknologi khusus, demikian juga untuk pembangunan jembatan di daerah perkotaan dengan kondisi lahan yang terbatas dan lalu-lintas yang harus tetap operasional.

Jembatan terbagi menjadi 3 bagian utama struktur, yaitu struktur atas (superstruktur) dan struktur bawah (substruktur) dan pondasi jembatan. Bangunan atas dan bangunan bawah saling menunjang satu sama lainnya dalam menahan beban dan meneruskannya ke tanah dasar melalui fondasi. Di samping struktur utama tersebut, terdapat bangunan lainnya Bagian–bagian superstruktur terdiri dari perletakan sampai ke bagian atas struktur jembatan seperti rangka, gelagar, lantai. Superstruktur adalah bagian dari jembatan yang langsung

berhubungan dengan beban yang bekerja di atasnya yaitu kendaraan yang melewatinya.

Sedangkan bagian–bagian dari substruktur adalah mulai dari perletakan ke bagian bawah jembatan yaitu kepala dan pilar jembatan yang ditahan oleh fondasi. Bagian–bagian tersebut adalah bagian–bagian yang langsung berhubungan dengan tanah dasar sebagai penerus gaya–

gaya yang bekerja pada jembatan.

Untuk mendapatkan struktur jembatan yang aman, sebelum di lakukan pembangunan jembatan perlu di lalui proses perencanaan dengan tujuan agar jembatan yang dibangun dapat digunakan sesuai dengan fungsinya, ekonomis dan mampu menahan beban sesuai dengan umur rencananya. Perencanaan jembatan harus mengacu pada teori-teori yang relevan, kajian dan penelitian yang memadai serta aturan / tata cara yang berlaku di Indonesia, termasuk aturan pembebanan, bahan jembatan, fondasi dan beban gempa yang diperhitungkan terhadap jembatan.

Perencanaan struktur atas meliputi pemilihan tipe struktur atas, proses perencanaan dan perhitungan struktur sesuai dengan peraturan yang berlaku. Untuk mempermudah proses perencanaan teknis, telah tersedia standar struktur atas untuk bentang jembatan lebih kecil dari 60 meter. Dengan adanya standar tersebut, perhitungan teknis tidaklah dibutuhkan.

Sedangkan pada jembatan yang belum ada standarnya (lebih besar 60 meter) haruslah dilakukan perhitungan struktur sesuai dengan peraturan yang berlaku.

Beban-beban dari struktur atas kemudian diteruskan ke struktur bawah. Perencanaan struktur bawah meliputi pemilihan tipe kepala jembatan dan pilar, proses perencanaan dan perhitungan struktur sesuai dengan peraturan yang berlaku termasuk juga beban gempa.

Perencanaan pondasi meliputi pemilihan tipe pondasi yang sesuai dengan karakteristik beban dan tanah untuk mendapatkan daya dukung yang dipersyaratkan. Pada pondasi kriteria keamanan ditentukan dari daya dukung, untuk pondasi dangkal di samping daya dukung juga dibutuhkan tinjauan terhadap stabilitas pondasi termasuk juga metode mengantisipasi dan mencegah gerusan.

Di samping struktur utama tersebut di atas, terdapat bangunan pelengkap lainnya yang berfungsi menunjang operasional jembatan antara lain sandaran dan trotoar, fender, slope protection, rambu lalu lintas dan lainnya.

BAB II

KRITERIA DESAIN JEMBATAN

2.1 Pokok-Pokok Perencanaan

Suatu jembatan yang baik adalah jembatan yang memiliki atau telah memenuhi kriteria–

kriteria desain yang menjadi dasar dari pembuatan sebuah jembatan. Jembatan direncanakan untuk mudah dilaksanakan serta memberikan manfaat bagi pengguna lalu lintas sesuai dengan pokok-pokok perencanaan :

• Kekuatan dan Stabilitas Struktur

Unsur-unsur tersendiri harus mempunyai kekuatan memadai untuk menahan beban ULS-keadaan batas ultimate, dan struktur sebagai kesatuan keseluruhan harus berada stabil pada pembebanan tersebut. Beban ULS didefenisikan sebagai beban- beban yang mempunyai 5% kemungkinan terlampaui selama umur struktur rencana.

• Kenyamanan dan Keamanan

Bangunan bawah dan pondasi jembatan harus berada tetap dalam keadaan layan pada beban SLS-keadaan batas kelayanan. Hal ini berarti bahwa struktur tidak boleh mengalami retakan, lendutan atau getaran sedemikian sehingga masyarakat menjadi khawatir atau jembatan menjadi tidak layak untuk penggunaan atau mempunyai pengurangan berarti dalam umur kelayanan. Pengaruh-pengaruh tersebut tidak diperiksa untuk beban ULS, tetapi untuk beban SLS yang lebih kecil dan lebih sering terjadi dan didefenisikan sebagai beban-beban yang mempunyai 5%

kemungkinan terlampaui dalam satu tahun.

• Kemudahan (pelaksanaan dan pemeliharaan)

Pemilihan rencana harus mudah dilaksanakan. Rencana yang sulit dilaksanakan dapat menyebabkan pengunduran tak terduga dalam proyek dan peningkatan biaya, sehingga harus dihindari sedapat mungkin.

• Ekonomis

Rencana termurah sesuai pendanaan dan pokok-pokok rencana lainnya adalah umumnya terpilih. Penekanan harus diberikan pada biaya umur total struktur yang mencakup biaya pemeliharaan, dan tidak hanya pada biaya permulaan konstruksi.

• Pertimbangan aspek lingkungan, sosial dan aspek keselamatan jalan

• Keawetan dan kelayanan jangka panjang.

Bahan struktural yang dipilih harus sesuai dengan lingkungan, misalnya jembatan rangka baja yang digalvanisasi tidak merupakan bahan terbaik untuk penggunaan dalam lingkungan laut agresif garam yang dekat pantai.

• Estetika

Struktur jembatan harus menyatu dengan pemandangan alam dan menyenangkan untuk dilihat. Penampilan yang baik umumnya dicapai tanpa tambahan dekorasi.

2.2 Rujukan Perencanaan

Perencanaan jembatan mengacu pada peraturan-peraturan yang berlaku di Indonesia. Rujukan terhadap perencanaan yang berlaku :

A. Perencanaan struktur jembatan harus mengacu pada :

- Peraturan Perencanaan Jembatan (Bridge Design Code) BMS’92 dengan revisi pada :

1) Bagian 2 Pembebanan jembatan, SK.SNI T-02-2005 (Kepmen PU No.

498/KPTS/M/2005)

2) Bagian 6 Perencanaan Struktur Beton jembatan, SK.SNI T-12-2004 (Kepmen PU No. 260/KPTS/M/2004)

3) Bagian 7 Perencanaan Struktur baja jembatan SK.SNI T-03-2005 (Kepmen PU No. 498/KPTS/M/2005

- Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan (Revisi SNI 03-2883- 1992)

B. Perencanaan Jalan Pendekat dan oprit harus mengacu kepada :

1) Standar perencanaan jalan pendekat jembatan (Pd T-11-2003) 2) Standar-standar perencanaan jalan yang berlaku

C. Untuk perhitungan dan analisa harga satuan pekerjaan mengikuti Panduan Analisa Harga Satuan No. 028/T/Bm/1995, Direktorat Jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum.

D. Dalam merencanakan teknik Prosedur Operasional Standar (POS) bidang jembatan yang harus diikuti adalah :

1) POS Penyusunan Kerangka Acuan Kerja 2) POS Survey Pendahuluan

3) POS Survey Lalu Lintas 4) POS Survey Geodesi 5) POS Survey Geoteknik 6) POS Survey Hidrologi

7) POS Perencanaan Teknis Jembatan

8) PSO Penyampaian DED Perencanaan Teknis 9) POS Sistematika Laporan

10) POS Penyelenggaraan Jembatan Khusus

E. Pedoman Teknis Penjabaran RKL atau UKL dan untuk penerapan pertimbangan lingkungan agar mengaci pada dokumen RKL atau UKL dan SOP

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

2.3 Parameter Perencanaan

Dalam merencanakan jembatan dibutuhkan parameter untuk dapat menentukan tipe bangunan atas, bangunan bawah dan pondasi, lokasi/letak jembatan, material.

Gambar B.1. Potongan memanjang jembatan A. Umum

- Umur Rencana Jembatan

Umur rencana jembatan estándar adalah 50 tahun dan jembatan khusus adalah 100 tahun. Umur rencana untuk jembatan permanen minimal 50 tahun. Umur rencana dipengaruhi oleh material/bahan jembatan dan aksi lingkungan yang mempengaruhi jembatan. Jembatan dengan umur rencana lebih panjang harus

direncanakan untuk aksi yang mempunyai periode ulang lebih panjang. Hubungan antara umur rencana periode ulang adalah:

Pr = Kemungkinan bahwa aksi tertentu akan terlampaui paling sedikit sekali selama umur rencana jembatan

D = Umur rencana ( th. )

R = Periode ulang dari aksi ( th. )

Tabel B.1. Hubungan antara periode ulang dengan umur rencana

No Umur rencana (tahun)

Pereode ulang (tahun)

Keadaan Batas Layan Keadaan Batas Ultimate

1 50 20 1000

2 100 20 2000

- Pembebanan jembatan

Pembebanan jembatan sesuai SK.SNI T-02-2005 menggunakan BM 100.

- Geometrik

Lebar jembatan ditentukan berdasarkan kebutuhan kendaraan yang lewat setiap jam, makin ramai kendaraan yang lewat maka diperlukan lebar jembatan lebih besar.

Tabel B.2. Penentuan Lebar Jembatan

Untuk memberikan keamanan dan kenyamanan bagi pemakai jembatan, maka lebar lantai jembatan ditentukan sebagai berikut:

a) Lebar jembatan minimum jalan nasional kelas A adalah 1+7+ 1 meter b) Kelas B = 0,5 + 6,0 + 0,5 meter

c) Tidak boleh lebih kecil dari lebar jalan.

d) Memenuhi standar lebar lajur lalu lintas sebesar n ( 2,75 ~ 3,50 )m, dimana n

= jumlah lajur lalu lintas.

(

¹

)

1 1 ^D

r R

P = + −

LHR Lebar jembatan (m) Jumlah lajur

LHR < 2.000 3,5 – 4,5 1

2.000 < LHR < 3.000 4,5 – 6,0 2

3.000 < LHR < 8.000 6,0 – 7,0 2

8.000 < LHR < 20.000 7,0 – 14,0 4

LHR > 20.000 > 14,0 > 4

LHR Lebar jembatan (m) Jumlah lajur

LHR < 2.000 3,5 – 4,5 1

2.000 < LHR < 3.000 4,5 – 6,0 2

3.000 < LHR < 8.000 6,0 – 7,0 2

8.000 < LHR < 20.000 7,0 – 14,0 4

LHR > 20.000 > 14,0 > 4