Evaluasi Struktur Atas Jembatan Gantung Pejalan Kaki Di Desa Aek Libung, Kecamatan Sayur Matinggi, Kabupaten Tapanuli Selatan

(1)

(2)

TABLE: GAYA MAKSIMUM PADA HANGER JEMBATAN

Frame Station OutputCase CaseType StepType P V2 V3 T M2 M3

Text M Text Text Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m

11 0 COMB4 Combination Max 426.47 0 9.07 5.41 5.36 0

11 1.36869 COMB4 Combination Max 426.47 0 9.07 5.41 7.13 0

11 0 COMB4 Combination Min 426.47 0 -9.07 -5.41 -5.36 0

11 1.36869 COMB4 Combination Min 426.47 0 -9.07 -5.41 -7.13 0

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

123 0.7 COMB4 Combination Max 426.47 0 1.04 4.355E-08 0.87 0

123 0 COMB4 Combination Min 426.47 0 -1.04 -4.355E-08 -0.89 0

123 0.35 COMB4 Combination Min 426.47 0 -1.04 -4.355E-08 -0.8 0

123 0 COMB6 Combination Max 36.03 0 1.39 5.806E-08 1.18 0

123 0 COMB7 Combination Max 548.61 0 1.39 5.806E-08 1.18 0

TABLE: GAYA MAKSIMUM PADA KABEL UTAMA JEMBATAN

Text M Text Text Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m

(14)

(15)

17 0.89093 COMB7 Combination Min 4033.41 0 -822.49 -6.67 -9175.69 0 17 1.78187 COMB7 Combination Min 4033.41 0 -822.49 -6.67 -8442.91 0

(16)

TABLE: GAYA MAKSIMUM PADA KABEL BACKSTAY JEMBATAN

Text m Text Text Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m

4 0 COMB4 Combination Max 66761.85 7.11E-14 59.58 3.238E-14 2.58E-13 0 4 2.12132 COMB4 Combination Max 66761.85 7.11E-14 59.58 3.238E-14 126.38 -1.5E-13 4 4.24264 COMB4 Combination Max 66761.85 7.11E-14 59.58 3.238E-14 252.76 -3E-13 4 0 COMB4 Combination Min 66761.85 7.11E-14 -59.58 -3.238E-14 -2.6E-13 0

4 2.12132 COMB4 Combination Min 66761.85 7.11E-14 -59.58 -3.238E-14 -126.38 -1.5E-13 4 4.24264 COMB4 Combination Min 66761.85 7.11E-14 -59.58 -3.238E-14 -252.76 -3E-13 4 0 COMB6 Combination Max 5640.19 -8.5E-15 79.44 4.317E-14 3.44E-13 0

4 2.12132 COMB6 Combination Max 5640.19 -8.5E-15 79.44 4.317E-14 168.51 1.81E-14 4 4.24264 COMB6 Combination Max 5640.19 -8.5E-15 79.44 4.317E-14 337.02 3.62E-14 4 0 COMB6 Combination Min 5640.19 -8.5E-15 -79.44 -4.317E-14 -3.4E-13 0 4 2.12132 COMB6 Combination Min 5640.19 -8.5E-15 -79.44 -4.317E-14 -168.51 1.81E-14

4 4.24264 COMB6 Combination Min 5640.19 -8.5E-15 -79.44 -4.317E-14 -337.02 3.62E-14 4 0 COMB7 Combination Max 85882.36 9.95E-14 3493.83 7.503E-13 8.73E-12 0 4 2.12132 COMB7 Combination Max 85882.36 9.95E-14 3493.83 7.503E-13 168.51 3.02E-14 4 4.24264 COMB7 Combination Max 85882.36 9.95E-14 3493.83 7.503E-13 337.02 6.03E-14 4 0 COMB7 Combination Min 5640.19 -1.4E-14 -79.44 -4.317E-14 -3.4E-13 0

4 2.12132 COMB7 Combination Min 5640.19 -1.4E-14 -79.44 -4.317E-14 -7411.54 -2.1E-13 4 4.24264 COMB7 Combination Min 5640.19 -1.4E-14 -79.44 -4.317E-14 -14823.1 -4.2E-13

(17)

TABLE: GAYA MAKSIMUM PADA MENARA JEMBATAN GANTUNG

Text m Text Text Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m

253 0 COMB4 Combination Max -54244.6 75.05 69.62 2.44 27.09 225.15 253 1.5 COMB4 Combination Max -54244.6 75.05 69.62 2.44 85.59 112.58 253 3 COMB4 Combination Max -54244.6 75.05 69.62 2.44 189.02 8.53E-14 253 0 COMB4 Combination Min -54244.6 75.05 -69.62 -2.44 -27.09 225.15

253 1.5 COMB4 Combination Min -54244.6 75.05 -69.62 -2.44 -85.59 112.58 253 3 COMB4 Combination Min -54244.6 75.05 -69.62 -2.44 -189.02 8.53E-14

253 0 COMB6 Combination Max -4582.7 6.34 92.83 3.26 36.13 19.02

253 1.5 COMB6 Combination Max -4582.7 6.34 92.83 3.26 114.12 9.51

253 3 COMB6 Combination Max -4582.7 6.34 92.83 3.26 252.03 -5.1E-14 253 0 COMB6 Combination Min -4582.7 6.34 -92.83 -3.26 -36.13 19.02 253 1.5 COMB6 Combination Min -4582.7 6.34 -92.83 -3.26 -114.12 9.51

253 3 COMB6 Combination Min -4582.7 6.34 -92.83 -3.26 -252.03 -5.1E-14 253 0 COMB7 Combination Max -4582.7 96.55 3726.7 130.22 36.13 289.64 253 1.5 COMB7 Combination Max -4582.7 96.55 3726.7 130.22 114.12 144.82 253 3 COMB7 Combination Max -4582.7 96.55 3726.7 130.22 252.03 1.42E-13 253 0 COMB7 Combination Min -69780.1 6.34 -92.83 -3.26 -36.13 19.02

253 1.5 COMB7 Combination Min -69780.1 6.34 -92.83 -3.26 -5590.06 9.51 253 3 COMB7 Combination Min -69780.1 6.34 -92.83 -3.26 -11180.1 -8.5E-14

(18)

DOKUMENTASI JEMBATAN GANTUNG

Tampak depan menara jembatan

Tampak memanjang jembatan

Tampak dalam menara jembatan

(19)

Tampak samping menara jembatan Tangga beton jembatan jembatan

(20)

Korosi pada kabel jembatan _{Sambungan Lantai Dan Gelagar Jembatan}

(21)

Pengukuran elevasi tengah kabel utama Pengukuran dimensi kabel

(22)

3. Perlu dilakukan pengukuran terhadap mutu baja sesungguhnya padaelemen selain kabel utama.

4. Perlu dilakukan analisis dinamik lebih mendalam terhadap pengaruhgoyangan yang terjadi saat orang berjalan pada jembatan gantungpejalan kaki.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2010,Pemberlakukan Pedoman Perencanaan dan Pelaksanaan

Konstruksi Jembatan Gantung Untuk Pejalan Kaki, Departemen Pekerjaan

Umum, Jakarta.

Supriadi, B. & Muntohar, S. A., 2007,Jembatan, Cetakan IV, Beta Offset,

Yogyakarta.

Setiati, R, N., dkk, 2015,Kekuatan Struktur Jembatan Gantung Sederhana Untuk

Pejalan Kaki, Pusat Litbang Jalan dan Jembatan, Balitbang Pekerjaan Umum.

Wandara, A. S., 2014, Evaluasi jembatan gantung pejalan kaki di Desa

Kendalsari-Dompol, Kecamatan Kemalang, Kabupaten Klaten,Jurusan Teknik

Sipil dan Lingkungan Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Putra, S. A., Wahyuni, E.,&Iranata, D., 2012,Studi Perilaku Dinamis Struktur

Jembatan Penyeberangan Orang (JPO) Akibat Beban Manusia Bergerak, Jurusan

Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya.

Iskandar,R., 2005,Kekuatan Kayu, Jurusan Ilmu Kehutanan Universiatas

(23)

Anonim, 2005,RSNI T-03-2005Perencanaan Struktur Baja Untuk Jembatan,

Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.

Anonim, 2004,RSNI T-13-2004Perencanaan Struktur Beton Untuk Jembatan,

(24)

BAB III

PENGAMBILAN DAN PENYAJIAN DATA

3.1 Pengambilan Data

Studi kasus dalam penelitian tugas akhir ini yaitu jembatan gantung pejalan kaki yang berada di desa Aek Libung, Kecamatan Sayur Matinggi, Kabupaten Tapanuli Selatan.

3.1.1 Data SurveyLapangan

Adapun informasi tentang survey data jembatan gantung pejalan kaki di Desa Aek Libung, Kecamatan Sayur Matinggi, Kabupaten Tapanuli Selatan adalah sebagai berikut :

a. Ukuran jembatan :

• Bentang utama = 60 m

• Panjang bentang kiri = 3 m • Panjang bentang kanan = 14.5 m

• Lebar = 1.4 m ( termasuk jembatan gantung

kelas II )

• Tinggi menara = 3 m

(25)

b. Data bahan : • Kabel

Kabel baja diasumsikan memakai kabel mutu BJ37 (karena tidak dapat diperoleh dari lapangan) dengan data sebagai berikut :

- Diameter kabel utama = 3 cm

• Lantai dan gelagar jembatan

Lantai dan gelagar jembatan memakai kayu damar laut (dilihat secara visual) yang termasuk kayu kelas II. dengan data sebagai berikut :

(26)

• Menara jembatan

Menara jembatan diasumsikan memakai beton mutu K175 (karena tidak diperoleh data dari lapangan). Dengan data sebagai berikut :

- Dimensi menara jembatan = 40 cm x 40 cm - Kuat tekan beton (f’c) = 15 Mpa

- Berat jenis beton (ws) = 2400 kg/m

- Ec = 4700��′� = 18203 Mpa

3

- G = Ec/[2*(1+u)] = 7585 Mpa

- Poisson ratio (η) = 0,2 - koefisien muai panjang = 10 x 10−6P

(27)

3.2 Gambar Jembatan

3.2.1 Tampak Samping Memanjang Jembatan

Gambar 3.1 Tampak Memanjang Jembatan

4

(28)

3.2.2 Potongan Kiri Jembatan

3.2.3 Potongan Tengah Jembatan

Gambar 3.2 Potongan Bagian Kiri Jembatan

(29)

3.2.4 Potongan Kanan Jembatan

3.2.5 Portal Jembatan

Gambar 3.4 Potongan Bagian Kanan Jembatan

(30)

3.2.6 Tampak Lantai Jembatan

3.2.7 Gelagar Jembatan

Gambar 3.6 Tampak Lantai Jembatan

(31)

3.3 Beban Kerja Pada Jemabatan

Beban kerja yang terjadi pada jembatan gantung pejalan kaki terdiri atas beban hidup, beban mati, beban angin dan beban gempa.

3.3.1 Beban Hidup

Ada dua aspek beban hidup yang perlu dipertimbangkan dalam pembebanan jembatan gantung pejalan kaki, yaitu:

c. Beban terpusat pada lantai jembatan akibat langkah kaki manusia untuk memeriksa kekuatan lantai jembatan;

d. Beban yang dipindahkan dari lantai jembatan ke batang struktur yang kemudian dipindahkan ke tumpuan jembatan. Aksi beban ini akan terdistribusi pendek atau menerus sepanjang batang-batang longitudinal yang menahan lantai jembatan.

Menurut surat edaran menteri pekerjaan umum No.02/SE/M/2010 diatur beban hidup yang bekerja pada jembatan gantung berdasarkan kelas jembatan sesuai table 2.1. dimana jemabatan gantung pejalan kaki yang berada di Desa Aek Libung ini termasuk pada jembatan gantung kelas II dengan lebar jembatan 1.4 m.

• Beban hidup (�_ℎ) = 400 ��_�₂

• Beban hidup simetris = lebar jembatan x beban hidup

= 1.4 x 400 = 560 ��_�2

• Beban hidup asimetris `= ½ x beban hidup simetris

(32)

3.3.2 Beban Mati

Beban mati yang bekerja yaitu diakibatkan oleh berat sendiri jembatan yang terdiri atas, lantai jembatan, gelagar memanjang, gelagar melintang, gelagar pengaku, kabel penggantung dan kabel utama jembatan.

• Lantai Jembatan

Luasan lantai = tebal x lebar lantai = 0.025 x 1.4 = 0.035 m Berat jenis kayu = 900 kg/�3

2

Berat lantai = 900 x 0.035 = 31.5 kg/m

• Gelagar Memanjang

Luasan gelagar = 0.05 x 0.06 = 0.003 m

Jumlah gelagar = 4 buah ( dengan panjang 60 m) Total panjang = 4 x 60 = 240 m

Berat jenis kayu = 900 kg/�3

Berat gelagar memanjang = 900 x 0.003 x 240/60 = 10.8 kg/m

• Gelagar Melintang

Luasan gelagar = 0.05 x 0.06 = 0.003 m

Jumlah gelagar = 35 buah ( dengan panjang 1.5 m) Total panjang = 35 x 1.5 = 52.5 m

Berat jenis kayu = 900 kg/�3

(33)

(34)

• Batang Penggantung

• Beban mati total = berat lantai + berat gelagar memanjang, melintang dan penahan lateral + kabel utama + batang penggantung + beban lain-lain Beban mati total (qd

= 63.593 kg/m

)= 31.5 + 10.8 + 2.362 + 3.366 + 11.135 + 2.43 + 2

3.3.3 Beban Angin

Berdasarkan surat edaran menteri pekerjaan umum No.02/SE/M/2010, standar perencanaan untuk jembatan pejalan kaki mempertimbangkan standar perencanaan kecepatan angin 35 m/detik, yang mengakibatkan tekanan seragam pada sisi depan yang terbuka dari batang-batang jembatan dari 130 kg/m2. Karena tidak mungkin lalu lintas di atas jembatan pada angin yang besar, beban angin dipertimbangkan terpisah dari beban hidup vertikal.

(35)

3.3.4 Beban Gempa

Menurut surat edaran menteri pekerjaan umum No.02/SE/M/2010, Beban gempa dihitung secara statik ekuivalen dengan memberikan beban lateral di puncak menara sebesar 15% sampai dengan maksimum 20% beban mati pada puncak menara. Beban gempa tidak dihitung bersamaan dengan beban angin karena tidak terjadi pada waktu yang sama.

(36)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengevaluasian struktur atas jembatan gantung pejalan kaki yang berada di Desa Aek Libung Kecamatan Sayur Matinggi Kabupaten Tapanuli Selatan di dasarkan atas beban yang sama dari beban sebenarnya di lapangan. Pembebanan yang digunakan dalam perhitungan yaitu nilai terbesar dari kombinasi DL, LL, dan WL. Dimana DL = beban mati (berat sendiri jembatan), LL = beban hidup (baik secara simetris dan asimetris) dan WL = beban angin. Pengevaluasian jembatan gantung pejalan kaki dihitung secara manual dan menggunakan program komputer SAP 2000 dengan pemodelan 2D.

4.1 Geometris dan Pembebanan Jembatan Gantung

4.1.1 Ukuran Jembatan

• Panjang bentang kiri = 3 meter • Panjang bentang tengah = 60 meter • Panjang bentang kanan = 14.5 meter

• Lebar menara = 1.5 meter

• Tinggi menara = 3 meter

• Jumlah segmen kiri = 1 segmen

(37)

4.1.2 Pembebanan Jembatan

• Beban hidup = 400 ��_�₂

• Beban mati = 68.565 ��_�2

• Beban angin = 130 ��_�₂

• Bebabn gempa = Dihitung dengan menggunakan respon spectra berdasar kan koordinat lokasi jembatan yaitu pada 1009’15.9” N, 99025’20.6” E, dan memiliki jenis tanah lunak.

4.2Evaluasi Lantai Jembatan

Lantai jembatan gantung pejalan kaki di desa aek libung menggunakan lantai kayu kelas II yang diperoleh secara visual dari survey lapangan yang dilakukan. Adapun pengevaluasian lantai jembatan dilakukan dengan mengaggap pembebanan untuk lantai jembatan dengan 3 tumpuan agar diperoleh pembebanan maksimum yang terjadi pada lantai jembatan.

Gambar detail dimensi lantai jembatan sebagai berikut :

(38)

Panjang = 1.4 meter Lebar = 0.2 meter Tebal = 0.025 meter Berat jenis kayu = 900 kg/m2 Tegangan izin kayu = 100 kg /m2

Gambar pembebanan lantai jembatan yang terjadi yaitu sebagai berikut :

L = 0.40

Beban mati lantai = luas tampang x b.j kayu

= (0.025 x 0.2) x 900 = 4.5 kg/m

(39)

RB = �� + (2��_�)

= 85.5 � 0.4 + (2�1.71

0.4) = 42.25 kg W = 1

6�ℎ 2

= 1

6 0.2�0.025

2_{= 0.0000208}_�2

σ = �

�

= 1.69

0.0000208 = 8.112 kg/��

2 _˂_σ_{izin( OK )}

4.3Evaluasi Gelagar Memanjang Jembatan

Gelagar memanjang jembatan gantung pejalan kaki menggunakan lantai dari kayu kelas II berukuran 5 cm x 6 cm sebanyak 4 buah. Pengevaluasian kekuatan gelagar jembatan juga menganggap pembebanan pada gelagar jembatan dengan 3 tumpuan.

Detail gelagar jembatan yaitu sebagai berikut :

(40)

Ukuran Gelagar Memanjang :

Lebar = 0.05 meter

Tinggi = 0.06 meter Jarak antar hanger = 1.7 meter

Gambar pembebanan gelagar memanjang jembatan bagian tengah :

4.3.1 Untuk Gelagar Tengah

(41)

RB = �� + (2��_�)

4.3.2 Untuk Gelagar Tepi

(42)

RA = RC = 1

Tegangan akibat lintang =3�� 2�ℎ = 3� 70.205

2�0.05�0.06 = 3.510 kg/��

2_{˂ 0.}_{2x100 kg/}_��2_{( OK )}

4.4. Evaluasi Gelagar Melintang

Gelagar melintang jembatan menggunakan kayu kelas II dengan ukuran dimensi 5cm x 6cm sebanyak 35 buah gelagar melintang.

Ukuran gelagar melintang

Panjang gelagar melintang = 1.5 meter

Lebar = 0.05 meter

Tinggi = 0.06 meter

(43)

Gambar pembebanan gelagar melintang jembatan :

RA = RB = ½ (ql + p1 + p2 + p3 + p4)

= ½ (2.7 x 1.5 + 140.410 + 454.644 + 454.644 + 140.410 ) = 597.303 kg Mmax = �� 0.75− 1

2.�� 0.75

2_{− �}₁_�_0.6_{− �}₂_�_0.2

= 597.303 x 0.75 - 1

2. 2.7 � 0.75

2_{- 140.410 x 0.6 – 454.644 x 0.2 = 300.041 kgm} Wx = 1/6 bh

= 1/6 x 0.05 x 0.06 = 0.00003 m 2

Tegangan akibat momen = ��

2

= 300 .041

0.00003 = 1000.137 kg/��

2˂ _σ_{izin( NOT OK )}

4.5 Evaluasi Kabel Hanger

(44)

Kabel hanger jembatan atau sering disebut dengan batang penggantung menggunakan bahan dari baja dengan diameter batang 1.5 cm. kabel hanger ini meneruskan beban dari gelagar melintang ke kabel utama jembatan yang berjumlah 34 buah di tiap sisinya, jadi total kabel hanger yang ada yaitu 68 buah. Pengevaluasian kabel hanger ini dievaluasi berdasarkan tegangan izin kabel yaitu sebesar 1600 kg/��2

Gambar pembebanan kabel hanger :

Diameter kabel hanger = 16 mm Tegangan izin kabel hanger = 1600 kg/��2 Beban yang diterima hanger = 597.303 kg

Daya dukung hanger = tegangan izin hanger x luasan tampang = 1600 x ¼ x 3.14 x (1.6)

= 3215.36 kg

2

Faktor keamanan = daya dukung hanger / beban yang diterima = 3215 .36

597.303 = 5.383 ( OK )

(45)

4.6 Evaluasi Kabel Utama Jembatan

Kabel utama jembatan terbuat dari kabel baja mutu BJ37 dengan diameter kabel 3cm. Pengevaluasian terhadap kabel utama baja ini berdasarkan pada pembebanan mati total dan pembebanan hidup simetris dan asimetris yang kemudian dipilih nilai maksimum antara penjumlahan beban-beban tersebut sebagai kemampuan daya dukung kabel utama.

Gambar penyaluran beban dari hanger menuju kabel utama jembatan.

Panjang bentang jembatan = 60 meter Diameter kabel utama = 30 mm

d = 2.3 meter

Pembebanan yang diterima oleh kabel utama :

Deck jembatan = luas tampang memanjang deck x Bj. kayu = (0.025 x 1.4) x 900

(46)

= 31.5 kg/m

Gelagar memanjang ( 4 buah gelagar ) = 4 x berat sendiri gelagar memanjang = 4 x (0.05 x 0.06 x 900) Akibat beban hidup merata penuh (qs

= 560 x 60

2

8 � 2.3 = 109565.2 kg ) = beban hidup simetris x �2

(47)

Akibat beban hidup tidak simetris 1/2 bentang (qas

Akibat beban mati (qd

= 63.593 x 602

= 109565.2+ 12442.21 = 122007.4 kg )

Faktor keamanan = daya dukung kabel uatama / beban diterima = 71003.25/62716.68

= 1.150 (NOT OK)

(48)

Kabel backstay merupakan kabel lanjutan dari kabel utama jembatan yang terikat pada angkur jembatan. Diameter kabel backstay sama dengan kabel utama yaitu 3 cm dan juga dalam pengevaluasian kekuatannya dianggap kabel backstay menahan gaya yang ditumpu oleh kabel utama sesuai sudut kabel masing-masing. Gambar pembebanan pada kabel backstay :

Sudut kabel backstays (ϕ) = arc tan ( �� ) = arc tan (3

3)

= 0.785398 rad = 45

Gaya H = 122007.4 kg

0

Gaya kabel backstays (T) = � ��

= 122007 .4 �� 45 = 172544.6 kg Untuk 1 kabel (T1

= ½ x 172544.6 = 87272.28 kg

) = ½ x T

Daya dukung backstay = tegangan izin kabel x luasan tampang

(49)

= 0.67 x 15000 x ¼ x 3.14 x (0.03) = 71003.25 kg

2

Faktor keamanan = daya dukung backstay / beban yang diterima = 71003.25 / 87272.28

= 0.8091 ( NOT OK )

4.8 Evaluasi Lendutan Yang Terjadi

Dalam mengevaluasi lendutan pada jembatan gantung gelagar penahan lateral jembatan diasumsikan sebagai gelagar pengaku.

Momen Inersia Gelagar Pengaku =1/12 bh3 x 4 cm4 = 1/12 x 5 x 63 = 360 cm

x 4

Modulus Elastisitas E : 125.000 kg/cm 4

Panjang bentang jembatan (L) = 6000 cm 2

Beban hidup merata (q) = 5.6 kg/cm Beban sendiri struktur (w) = 0.636 kg/cm

Lendutan gelagar pengaku pada ¼ bentang ≡ lendutan kabel pada ¼ bentang

5(1−�)��4

(50)

Lendutan Pada ¼ Bentang :

Syarat lendut am maksimum yang terjadi ialah ∆max

“Karena lendutan yang terjadi ialah sebesar 45.940 cm < 60 cm, maka masih memenuhi syarat lendutan maksimum jembatan gantung”.

= �.��

Tegangan pada gelagar pengaku σ =(1−�)��

4.9 Evaluasi Menara Jembatan

(51)

a. Letak garis netral balance (untuk regangan berimbang)

b. Tinggi balok tegangan tekan ekivalen kondisi balance : ab = β₁.Cb ; untuk fc’= 17,5 mpa maka β₁ = 0,85 ab = 0,85 .204 = 175 mm

c. Kontrol regangan tekan baja : Kontrol Reg. Tekan Baja

(

)

(52)

→

e. Kapasitas aksial desak Pb = Pnb Pnb = Cc + Cs – Ts

= 1 041,25+ 756 – 785,2 = 1012,05 kN

Gaya yang diterima menara ialah, P = H tan φ + H tan θ

= 61 716.68tan 450 + 61 716.68 tan 8,717 = 72 179,40 kg = 722 KN

0

Maka Pnb> P OK !!!

(53)

Mnb = Cc x a+Cs

( ) ( )

x−d +Tsd−x

4.10 Analisa Jembatan Dengan Pengurangan Volume

Pengurangan volume elemen struktur yang terjadi pada jembatan yaitu terdapat pada bagian :

- Lantai jembatan = berkurangnya 4 buah deck jembatan

- Korosi pada kabel utama sebesar = 3 mm diambil yang paling kritis sepanjang bentang kabel utama

- Korosi pada hanger jembatan = 1mm korosi paling kritis pada hanger - Gelagar penahan lateral jembatan = berkurangnya 4 buah gelagar

penahan lateral.

4.10.1 Pengurangan Volume Beban Mati Jembatan • Lantai Jembatan

(54)

Pengurangan volume = 4 x 0.2 x 1.4 x 0.025 = 0.028 m Volume baru = 2.1 – 0.028 = 2.072 m

3

Lebar lantai pengurangan volume = 0.025 x lebar x 60 = 2.072 m 3

(55)

(56)

Jumlah = 2 bagian sama Total panjang = 52.7 x 2 = 105.4 m Berat jenis kabel = 7850 kg/m

Berat kabel = 7850 x 0.000176 x 105.4/60 = 2.43 kg/m 3

• Beban lain-lain (asumsi) = 2 kg/m

• Beban mati total = berat lantai + berat gelagar memanjang, melintang dan penahan lateral + kabel utama + batang penggantung + beban lain-lain Beban mati total (qd

= 65.871 kg/m

)= 34.5 + 12 + 2.625 +3.30 + 9.016 + 2.43 + 2

4.10.2 Evaluasi Lantai Jembatan

Panjang = 1.38 meter Lebar = 0.2 meter Tebal = 0.025 meter Berat jenis kayu = 800 kg/m2 Tegangan izin kayu = 100 kg /m2

(57)

L = 0.40

Beban mati lantai = luas tampang x b.j kayu = (0.025 x 0.2) x 800 = 4 kg/m

4.10.3 Evaluasi Gelagar Memanjang Jembatan Ukuran Gelagar Memanjang :

(58)

(59)

(60)

Tegangan akibat momen (σ) =�_�

4.10.4 Evaluasi Gelagar Melintang Ukuran gelagar melintang

Panjang gelagar melintang = 1.5 meter

Lebar = 0.05 meter

Tinggi = 0.06 meter

Jarak antar gelagar memanjang = 0.40 meter

RA = RB = ½ (ql + p1 + p2 + p3 + p4)

(61)

Diameter kabel hanger = 15 mm Tegangan izin kabel hanger = 1600 kg/��2 Beban yang diterima hanger = 602.0013 kg

Daya dukung hanger = tegangan izin hanger x luasan tampang = 1600 x ¼ x 3.14 x (1.5)

= 2826 kg

2

Faktor keamanan = daya dukung hanger / beban yang diterima = 2826

602 .0013 = 4.694 ( OK )

4.10.6 Evaluasi Kabel Utama Jembatan Panjang bentang jembatan = 60 meter

Diameter kabel utama = 30 – 3 = 27 mm

d = 2.3 meter

Pembebanan yang diterima oleh kabel utama :

Deck jembatan = luas tampang memanjang deck x Bj. kayu = (0.025 x 1.38) x 800

= 27.6 kg/m

Gelagar memanjang ( 4 buah gelagar ) = 4 x berat sendiri gelagar memanjang = 4 x (0.05 x 0.06 x 800)

= 9.6 kg/m

Gelagar melintang = n gelagar x w gelagar x( l gelagar melintang / L jembatan) = 33 x (0.05 x 0.06 x 800) x (1.48/60)

(62)

Gelagar penahan lateral = n gelagar x w gelagar x( l gelagar melintang / L

Akibat beban hidup merata penuh (qs

= 552 x 60

2

8 � 2.3 = 108000 kg ) = beban hidup simetris x �2

8d

(63)

= 57.905 x 602

Faktor keamanan = daya dukung kabel uatama / beban diterima = 57512.63/61153.74

= 1.161 (NOT OK)

4.10.7 Evaluasi Kabel Backstay

(64)

= arc tan (3

Daya dukung backstay = tegangan izin kabel x luasan tampang = 0.67 x 15000 x ¼ x 3.14 x (0.027) = 87512.63 kg

2

Faktor keamanan = daya dukung backstay / beban yang diterima = 87512.63 / 85485.36

= 1.347( NOT OK )

4.10.8 Evaluasi Lendutan Yang Terjadi

Momen Inersia Gelagar Pengaku =1/12 bh3 x 4 cm4 = 1/12 x 5 x 63 = 360 cm

x 4

Modulus Elastisitas E : 125.000 kg/cm 4

Panjang bentang jembatan (L) = 6000 cm 2

(65)

Lendutan gelagar pengaku pada ¼ bentang ≡ lendutan kabel pada ¼ bentang

Lendutan Pada ¼ Bentang :

∆` = ��

Syarat lendut am maksimum yang terjadi ialah ∆max

“Karena lendutan yang terjadi ialah sebesar 49,461 cm < 60 cm, maka masih memenuhi syarat lendutan maksimum jembatan gantung”.

= �.��

Tegangan pada gelagar pengaku σ =(1−�)��

4.10.9 Evaluasi Menara Jembatan

(66)

a. Letak garis netral balance (untuk regangan berimbang)

b. Tinggi balok tegangan tekan ekivalen kondisi balance : ab = β₁.Cb ; untuk fc’= 15 mpa maka β₁ = 0,85 ab = 0,85 .204 = 175 mm

c. Kontrol regangan tekan baja : Kontrol Reg. Tekan Baja

(67)

Cs’ = As’ (fy – 0,85 fc’) = 1963 (400- 0,85 . 15) = 760,2 kN

e. Kapasitas aksial desak Pb = Pnb Pnb = Cc + Cs – Ts

= 892,5 + 760,2 – 785.2 = 867.5kN

Gaya yang diterima menara ialah, P = H tan φ + H tan θ

= 61153.74 tan 450 + 61153.74 tan 8,717 = 70 530,15 kg = 705 KN

0

Maka Pnb> P OK !!!

(68)

4.11 Evaluasi Jembatan Dengan Perangkat Lunak SAP 2000

4.11.1 Desain dan Pemodelan

Tahap paling awal dalam melakukan analisis struktur jembatan gantung ini adalah dengan membuat desain atau model dari struktur yang akan dianalisis seperti gambar 4.12. Desain struktur dari model jembatan gantung ini dilakukan dengan menggunakan program elemen hingga. Pada tahap ini dibutuhkan data-data ukuran jembatan dan dimensi elemen struktur sebagai berikut:

Jenis model = dimensi jembatan gantung

Panjang bentang kiri, L1 = 3 m Panjang bentang tengah, L2 = 60 m Panjang bentang kanan, L3 = 14.5 m

Lebar menara, w = 1.4 m

Tinggi menara, H1 = 3 m

(69)

Ketinggian kabel ditengah bentang = 0.7 m

4.11.2 Pemodelan Struktur

Pemodelan struktur pada program dimulai dengan memilih satuan yang akan digunakan, lalu memilih jenis model yang akan dipilih seperti tampak pada gambar 4.13. selanjutnya, mengisi data-data yang telah dipersiapkan sebelumnya seperti pada gambar 4.14.

4.11.3 Mengidentifikasi Kasus Beban

Gambar 4.12 Model Struktur Tampak Memanjang Jembatan

(70)

Pada tahap ini beban yang bekerja pada struktur jembatan didefinisikan pada lembar isi ini. Beban-beban itu antara lain beban mati, beban hidup simetris dan asimetris, beban angin, dan beban gempa. Cara mendefinisikan beban ini yaitu dengan memilih menu define dan mengklik option load patterns maka kita akan bisa mendefinisikan beban-beban yang akan dimasukkan seperti pada gambar 4.15.

4.11.4 Mengidentifikasi Kombinasi Pembebanan

Data selanjutnya yang harus diidentifikasi adalah memberikan kombinasi pembebanan yang akan dipakai saat analisis struktur. Terdapat beberapa kombinasi pembebanan pada jembatan gantung yaitu sebagai berikut :

1. D 2. D + L

3. D + 0.6 ANGIN

(71)

4. D + 0.75L + 0.525 GEMPA 5. 0.6D + 0.6 ANGIN

6. 0.6D + 0.7 GEMPA

Dalam mengidentifikasi kombinasi pembebanan langkah yang dilakukan ialah memilih menu define lalu mengklik load combination.

a. Combinasi pembebanan 1

b. Combinasi pembebanan 2

(72)

c. Combinasi pembebanan 3

d. Combinasi pembebanan 4

(73)

e. Combinasi pembebanan 5

f. Combinasi pembebanan 6

Gambar 4.18 Identifikasi Combinasi Pembebanan 4

(74)

g. Combinasi pembebanan 7

h. Combinasi pembebanan 8 untuk mencari lendutan di ¼ bentang

(75)

Maka jumlah combinasi yang dilakukan adalah

4.11.5 Mengidentifikasi Harga Beban

Adapun langkah kita dalam memasukkan pembebanan yaitu dengan memilih menu Assign + klik frame loads + distrubuted

a. Beban mati

(76)

b. Beban hidup

c. Beban Angin

Gambar 4.24 Memasukkan Besar Beban Mati

(77)

d. Beban Gempa

Perhitungan pembebanan gempa dilakukan dengan cara respon spectra dengan memasukkan koordinat lokasi jembatan gantung yaitu jembatan gantung pejalan kaki di desa aek libung kecamatan sayur matinggi kabupaten tapanuli selatan menggunakan aplikasi dinas pekerjaan umum yaitu

puskim.pu.go.id/aplikasi/respons_pektra_indonesia_2011.

Dimana Koordinat jembatan semdiri diperoleh yaitu : 1009’15.9” N, 99025’20.6” E, maka diperoleh spectrum gempa sebagai berikut :

(78)

T (detik) SA (g) Variabel Nilai Variabel Nilai

Gambar 4.27 Respon Spektra Dari Puskim PU

(79)

TS+2.5 0.155 T0 (detik) 0.102 TS+2.6 0.15 TS (detik) 0.508 TS+2.7 0.146 PGA (g) 0.716

TS+2.8 0.141 SS (g) 1.781 TS+2.9 0.137 S1 (g) 0.697

TS+3 0.133 CRS 0.953

TS+3.1 0.129 CR1 0.951

TS+3.2 0.126 FPGA 1

TS+3.3 0.123 FA 1

TS+3.4 0.119 FV 1.5

TS+3.5 0.116 PSA (g) 0.716 4 0.116 SMS (g) 1.781

(80)

Kemudian kita aktivkan respon spectra gempanya dengan memilih menu define + load cases

Gambar 4.28 Pemasukan Data Respon Spektra SAP 2000

(81)

4.11.6 Letak Pembebanan

a. Letak pembebanan beban hidup simetris

b. Letak pembebanan beban hidup asimetris

c. Letak pembebanan beban mati

Gambar 4.30 Pembebanan Beban Simetris

(82)

d. Letak pembebanan beban angin, dilihat dari tampak xy

4.11.7 Run Analisis Program SAP 2000

Setelah semua data dimasukkan pada model, analisis struktur dapat langsung dilakukan. Dengan cara memilih menu analyze, run analysis, run now, maka program akan menjalankan perhitungan analisis struktur.

Hasil analisis tersebut berupa frekuensi alami seperti tampak pada gambar 4.35.

Gambar 4.32 Pembebanan Beban Asimetris

(83)

Gaya aksial, shear dan momen yang terjadi dengan menggunakan kombinasi 7 karena nilai maksimum dan minimum kombinasi diperoleh pada kombinasi 7.

a. Gaya aksial/normal yang terjadi ialah

b. Gaya lintang/shear 2-2 yang terjadi

Gambar 4.34 Run Analysis Program

Gambar 4.35 Ragam Getar Terjadi

(84)

c. Dan momen 3-3 yang terjadi

d. Lendutan yang terjadi di ¼ bentang

Gambar 4.37 Diagram Gaya Lintang Terjadi

(85)

e. Gaya pada kabel utama

f. Gaya pada kabel backstay

Gambar 4.39 Lendutan Terjadi ¼ Bentang

(86)

g. Gaya pada menara jembatan

Gambar 4.41 Besar Gaya Pada Kabel Backstay

(87)

4.12Tabulasi Hasil Perhitungan Evaluasi Jembatan

Perbandingan hasil analisa perhitungan secara manual dengan program SAP 2000 di tabulasikan sebagai berikut.

NO HAL

backstay (kg) 87272.28 85882.36 1.02

2 Gaya tarik kabel

85485.36 87272.28 1786.92

Tabel 4.2 Perbandingan Analisa Manual Dengan Program SAP 2000

(88)

2

Gaya tarik kabel utama

(kg)

61153.74 62716.68 1562.94

3 Lendutan, Δ

(cm) 49.46 45.94 3.52

4 Gaya aksial

menara (kg) 70530,15 72 179,40 1649.25

Perbandingan hasil lendutan yang terjadi ialah sebagai berikut :

Grafik 4.1 Perbandingan Hasil Lendutan Kondisi Awal dan Sekarang

(89)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan pada jembatan gantung pejalan kaki, di dapati kesimpulan sebagai berikut :

1. Pengurangan luas penampang elemen struktur baja akibat korositerjadi hampir diseluruh penampang kabel, dengan pengurangan luasterbesar dialami oleh kabel utama jembatan sebesar 19.0375 %.

2. Pengurangan luas penampang lantai dan gelagar kayu jembatan akibat lapuk dan retaknya elemen tersebut mengalami pengurangan luas sebesar 1.33% pada lantai jembatan dan 11.765% pada gelagar penahan lateral jembatan.

3. Kemampuan menara dalam menahan beban yang bekerja padanya berkurang sebesar 14,28%.

4. Faktor keamanan terendah dimiliki oleh kabel utama yaitu sebesar 1,16. Sedangkan untuk kabel backstay sebesar 1,34.

(90)

persyaratan lendutan maksimum yang terjadi pada jembatan gantung yaitu sebesar 60 cm.

6. Pada pembebanan maksimum diperoleh bahwa beberapa elemen jembatan sudah tidak mampu menahan beban yang bekerja yaitu seperti pada gelagar memanjang, melintang, kabel backstay dan kabel utama jembatan.

5.2Saran

Saran rekomendasi untuk struktur jembatan gantung eksisting sebagaiberikut:

1. Untuk meningkatkan keamanan dan kenyamanan saat melewatijembatan perlu dilakukan penggantian papan lantai dan gelagar penahan lateral jembatan

2. Untuk mengurangi defleksi jembatan perlu dilakukan perkuatan kabelutama dan kabel hanger pada jembatan gantung pejalan kaki eksisting dengan cara menambah jumlah masing-masing kabel.

3. Meningkatkan pemeliharaan, khususnya pada kabel hanger jembatan yaitu dengan memperbaiki sambungan hanger jembatan terhadap gelagar dan kabel utama jembatan dengan baut atau las, tidak hanya di ikatkan dengan kawat atau dengan paku.

Saran yang dapat diberikan untuk Tugas Akhir ini sebagai beikut: 1. Perlu dilakukan penelitian terhadap struktur bawah jembatan.

(91)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum

Jembatan adalah suatu bangunan yang memungkinkan suatu jalan menyilang sungai atau saluran air, lembah atau menyilang jalan lain yang tidak sama tinggi permukaannya. Secara umum suatu jembatan berfungsi untuk melayani arus lalu lintas dengan baik, dalam perencanaan dan perancangan jembatan sebaiknya mempertimbangkan fungsi kebutuhan transportasi, persyaratan teknis dan estetika-arsitektural yang meliputi: Aspek lalu lintas, Aspek teknis, Aspek estetika (Supriyadi dan Muntohar, 2007).

Sejarah jembatan sudah cukup tua bersamaan dengan terjadinya hubungan komunikasi atau transportasi antara sesama manusia dan antara manusia dengan alam lingkungannya. Macam dan bentuk serta bahan yang digunakan mengalami perubahan sesuai dengan kemajuan jaman dan teknologi, mulai dari yang sederhana sekali sampai pada konstruksi yang mutakhir. Mengingat fungsi dari jembatan yaitu sebagai penghubung dua ruas jalan yang dilalui rintangan, maka jembatan dapat dikatakan merupakan bagian dari suatu jalan, baik jalan raya atau jalan kereta api.

(92)

iamenyatakan bahwa jembatan adalah sebuah jalan yang diberi sandaran pada tepinya. Tentunya bagi seorang pemimpin pemerintahan dan dunia bisnis akan memandang hal yang berbeda pula. Dari keterangan diatas, dapat dilihat bahwa jembatan merupakan suatu system transportasi untuk tiga hal, yaitu:

1. Merupakan pengontrolan kapasitas dari sistem, 2. Mempunyai biaya tertinggi per mil dari sistem, 3. Jika jembatan runtuh, sistem akan lumpuh.

Macam-macam jembatan berdasarkan jenis daerah yang dilaluinya dapat dilihat pada Gambar 2.1, Gambar 2.2, Gambar 2.3. dan Gambar 2.4.

Gambar 2.1 Jembatan Diatas Jalan. Gambar 2.2 Jembatan Diatas Rel Kereta Api.

(93)

2.2 Pengertian Jembatan Gantung

Jembatan gantung adalah jembatan yang berfungsi sebagai pemikul langsung beban lalu lintas yang melewati jembatan tersebut, terdiri dari lantai jembatan, gelagar pengaku, batang penggantung, kabel pemikul dan pagar pengaman. Seluruh beban lalu lintas dan gaya-gaya yang bekerja dipikul oleh sepasang kabel pemikul yang menumpu di atas 2 pasang menara dan 2 pasang blok angkur (Surat Edaran Menteri PU, 2010). Tipe jembatan ini sering digunakan untuk jembatan bentang panjang. Pertimbangan pemakaian tipe jembatan gantung adalah dapat dibuat untuk bentang panjang tanpa pilar ditengahnya.

Jembatan gantung terdiri atas pelengkung penggantung dan batang penggantung (hanger) dari kabel baja, dan bagian yang lurus berfungsi mendukung lalu lintas (dek jembatan). Selain bentang utama, biasanya jembatan gantung mempunyai bentang luar (side span) yang berfungsi untuk mengikat dan mengangkerkan kabel utama pada blok angker. Walaupun pada kondisi tertentu terdapat keadaan dimana kabel utama dapat langsung diangkerkan pada ujung jembatan dan tidak memungkinkan adanya bentang luar, bahkan kadangkala tidak membutuhkan dibangunnya pilar.

Jembatan Gantung merupakan salah satu tipe jembatan yang sering digunakan untuk jembatan pejalan kaki dengan bentang panjang. Jembatan gantung pejalan kaki adalah jenis Jembatan gantung yang hanya boleh dilewati oleh lalu lintas pejalan kaki, dan kendaraan ringan seperti sepeda, gerobak, motor dan maksimum kendaraan bermotor ringan dengan roda tiga dalam keadaan darurat.

(94)

Jenis Jembatan Gantung(Suspension Bridge) dibagi berdasarkan aspek tertentu. Berkaitan dengan bentang luar (side span) terdapat jenis bentuk struktur jembatan gantung sebagai berikut:

1. Bentuk bentang War bebas (side span free)

Pada jenis jembatan ini bentang luardan kabel utama tidak menahan atau dihubungkan dengan lantai jembatan oleh hanger (penggantung), jadi tidak ada hanger pada bentang luar. Disebut juga dengan tipe straight backstays atau kabel utama pada bentang luar berbentuk lurus.

2. Bentuk bentang luar digantungi (side span suspended)

Pada jembatan gantung bentuk ini kabel utama pada bentang luar menahan struktur lantai jembatan dengan dihubungkan oleh hanger.

Sedangkan menurut Steiveman (1953) membedakan jembatan gantung menjadi 2 jenis yaitu:

a. Jembatan gantung tanpa pengaku

Jembatan gantung tanpa pengaku adalah tipe jembatan gantung dimana seluruh beban sendiri dan lalu lintas didukung penuh oleh kabel. Hal ini dikarenakan tidak terdapatnya elemen struktur kaku pada jembatan. Jembatan gantung tanpa pengaku hanya digunakan untuk struktur yang sederhana (bukan untuk struktur yang rumit dan berfungsi untuk menahan beban yang terlalu berat), karena tidak adanya pendukung lantai jembatan yang kaku atau kurang memenuhi syarat untuk diperhitungkan sebagai struktur kaku/balok menerus.

(95)

Jembatan dengan pengaku adalah tipe jembatan gantung dimana pada salah satu bagian stukturnya mempunyai bagian yang lurus yang berfungsi untuk mendukung lantai lalu lintas(dek). Dek pada jembatan gantung jenis ini biasanya berupa struktur rangka, yang mempunyai kekuatan EI tertentu.Jembatan gantung dengan pengaku mempunyai dua dasar bentuk umum, yaitu:

- Tipe rangka batang kaku (stiffening truss)

Pada tipe ini jembatan mempunyai bagian yang kaku atau diperkaku yaitu pada bagian lurus pendukung lantai jembatan atau dek yang dengan hanger dihubungkan dengan kabel utama.

- Tipe rantai kaku (braced chain)

Pada tipe ini bagian yang kaku atau diperkaku adalah bagian yang berfungsi sebagai kabel utama.

Gambar 2.5 Tipe Stiffening Truss

(96)

Keunggulan jembatan gantung dibandingkan dengan jembatan lainnya, antara lain, memiliki nilai estetika dan memiliki bentang relatif panjang untuk melewati sungai atau jurang dimana pemasangan tiang-tiang penyangga secara menerus dengan bentang pendek tidak dimungkinkan(Anggraeni I.,2008). Tipe jembatan ini mampu digunakan pada bentang 100 – 2000 m. Dimana lebar untuk jalan masuk dan lintasan untuk tipe jembatan pejalan kaki yang berbeda dan tingkat-tingkat lalu lintas terdiri dari dua lebar standar, yaitu:

a. 1 m sampai dengan 1,4 m untuk pejalan kaki,sepeda, hewan ternak,sekawanan hewan,gerobak dorong beroda satu dan beroda dua, dan motor (jembatan pejalan kaki kelas II).

b. 1,4 m sampai dengan 1,8 m untuk kendaraan yang ditarik hewan dankendaraan bermotor ringan dengan maksimum roda tiga (jembatan pejalan kaki kelas I).

Lebar ini hanya akan memberikan akses satu arah pada beberapa tipe lalulintas danperingatan yang sesuai harus diletakkan pada setiap ujung jembatan. Untuk jembatan kelasI dianjurkan agar lantai jembatan dibuat dengan lebar 1,8 m untuk memberikan akseskendaraan bermotor ringan dengan maksimum roda tiga, tetapi kendaraan yang lebih besarharus dicegah, misalnya dengan memasang tiang besi atau patok di ujung jembatan.

(97)

Komponen- komponen Jembatan gantung pejalan kaki dapat kita lihat seperti gambar dibawah ini :

Komponen atau bagian-bagian jembatan meliputi komponen struktur atas, komponen struktur bawah, dan bangunan pelengkap jembatan.

a. Komponen utama bangunan atas jembatan (upper structure) meliputi : • Lantai jembatan (dek)

berfungsi untuk memikul beban lalu lintas yang melewati jembatan serta menyalurkan beban dan gaya-gaya tersebut ke gelagar melintang. • Gelagar melintang (cross girder)

berfungsi sebagai pemikul lantai dan sandaran serta menyalurkan beban dan gaya-gaya tersebut ke gelagar memanjang.

• Gelagar memanjang (stringer)

berfungsi sebagai pemikul gelagar serta menyalurkan beban dan gaya-gaya tersebut ke batang penggantung.

• Batang penggantung

(98)

berfungsi sebagai pemikul gelagar utama serta melimpahkan beban-beban dan gaya-gaya yang bekerja ke kabel utama.

• Kabel utama (main cable)

berfungsi sebagai pemikul beban dan gaya-gaya yang bekerja pada batang penggantung serta melimpahkan beban dan gaya-gaya tersebut ke menara pemikul dan blok angkur.

• Pagar pengaman

berfungsi untuk mengamankan pejalan kaki. • Kabel ikatan angin

berfungsi untuk memikul gaya angin yang bekerja pada bangunan atas. Pertambatan angin (bracing)

• Menara

berfungsi sebagai penumpu kabel utama dan gelagar utama, serta menyalurkan beban dan gaya-gaya bekerja melalui struktur pilar ke fondasi.

b. Komponen utama bangunan bawah jembatan (substructure) meliputi : • Blok angkur

merupakan tipe gravitasi untuk semua jenis tanah yang berfungsi sebagai penahan ujung-ujung kabel utama serta menyalurkan gaya-gaya yang dipikulnya ke fondasi.

• Pondasi menara dan fondasi angkur

(99)

c. Bangunan pelengkap jembatan meliputi : • Tembok samping dan tembok muka • Dinding penahan tanah (retaining wall) • Pelindung lereng (slope protection) • Pelindung erosi dan gerusan (scouring)

2.5 Lokasi Dan Elevasi Jembatan Gantung

2.5.1 Lokasi Jembatan

Dalam pemilihan lokasi jembatan pejalan kaki harus mempertimbangkan aspek ekonomis, teknis, dan kondisi lingkungan yang antara lain terdiri dari :

a. Biaya pembuatan jembatan harus seminimal mungkin. b. Mudah untuk proses pemasangan dan perawatan.

c. Mudah diakses dan memberikan keuntungan untuk masyarakat yang akan menggunakannya.

d. Berada pada daerah yang memiliki resiko minimal terhadap erosi aliran sungai.

Proses pemilihan juga harus mempertimbangkan keseluruhan pemasangan jembatan maupun jalan masuk. Faktor-faktor berikut ini perlu dipertimbangkan:

a. Panjang bentang terpendek yang mungkin dari jembatan.

b. Jembatan pejalan kaki harus berada pada bagian lurus dari sungai atau arus, jauh daricekungan tempat erosi dapat terjadi.

(100)

d. Lokasi harus sedekat mungkin dengan jalan masuk yang ada atau lintasan lurus.

e. Lokasi harus memberikan jarak bebas yang baik untuk mencegah banjir dan harusmeminimalisasi kebutuhan untuk pekerjaan tanah pada jalan masuk untuk menaikkan permukaan pada jembatan.

f. Arus sungai harus memiliki penguraian yang baik dan jalan aliran yang stabil denganresiko yang kecil dari perubahan karena erosi.

g. Lokasi harus terlindung dan seminimal mungkin terkena pengaruh angina. h. Lokasi harus memberikan jalan masuk yang baik untuk material dan

pekerja.

i. Akan sangat membantu bila terdapat penyedia material setempat yang mungkindigunakan dalam konstruksi seperti pasir dan batu.

j. Lokasi harus mendukung masyarakat setempat.

2.5.2 Elevasi Jembatan

Utuk elevasi lantai jembatan ditentukan oleh jarak bebas dan tinggi banjir dengan periode ulang 20 tahun.

1. Jarak bebas

Jarak bebas yang dianjurkan adalah:

a. Pada daerah yang agak datar ketika air banjir dapat menyebar ke batas ketinggianpermukaan air dianjurkan jarak bebas minimum 1 m.

(101)

bebas lebih dari 5 mdisarankan untuk daerah berbukit dengan arus sungai yang mengalir pada tepi jurangyang curam.

Faktor kritis lain dari jarak bebas untuk perahu dan lokasi dari kepala jembatan juga perludiperiksa untuk melihat kriteria mana yang mengatur tinggi minimum lantai jembatan.

2. Tinggi banjir

Tinggi banjir rata-rata dapat diamati dengan:

a. Observasi tempat yang ditandai oleh material yang tertahan pada tumbuhan, jenis arus, endapan pasir/tanah.

b. Diskusi dengan masyarakat setempat. c. Data muka air banjir tertinggi.

Penentuan ketinggian lantai jembatan ditunjukkan pada Gambar 1.

2.6 Pembebanan Jembatan Gantung Pejalan Kaki

Spesifikasi pembebanan yang membahas masalah beban dan aksi-aksi lainnya yang akandigunakan dalam perencanaan jembatan pejalan kaki dan bangunan-bangunan sekunder yang terkait dengan jembatan adalah Pembebanan

(102)

untuk Jembatan (RSNI T-02-2005) yang merupakan revisi dari SNI 03-1725-1989 (Tata Cara Pembebanan Jembatan Jalan Raya).

Jembatan pejalan kaki harus kuat dan kaku (tanpa lendutan yang berlebih) untuk menahan beban berikut:

2.6.1 Beban Vertical

Beban vertikal rencana adalah kombinasi dari beban mati dan beban hidup terbesar yang diperkirakan dari pengguna jembatan.Beban vertikal berupa:

1. Beban mati dari berat sendiri jembatan.

Berat sendiri ( self weight ) adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan elemen non-struktural yang dipikulnya dan bersifat tetap. Dalam menentukan besarnya muatan mati harus dipergunakan nilai berat volume untuk bahan-bahan bangunan.

2. Beban hidup dari pengguna jembatan.

Ada dua aspek beban hidup yang perlu dipertimbangkan:

a. Beban terpusat pada lantai jembatan jembatan akibat langkah kaki manusia untuk memeriksa kekuatan lantai jembatan;

b. Beban yang dipindahkan dari lantai jembatan ke batang struktur yang kemudian dipindahkan ke tumpuan jembatan. Aksi beban ini akan terdistribusi pendek atau menerus sepanjang batang-batang longitudinal yang menahan lantai jembatan.

(103)

5 kPa memberikan batas yang cukup untuk keselamatan untuk semua pengguna biasa dari jembatan pejalan kaki.

Kelas Pengguna Lebar Beban Terpusat

Beban

Pejalan Kaki Kelas I

(beban hidup

Pejalan Kaki Kelas II

(beban hidup dibatasi hanya untuk pejalan kaki dan sepeda motor)

1,4 m

4 kPa 1/100 L

Keterangan :

L adalah bentang utama jembatan

(104)

2.6.2 Beban Samping

Beban samping disebabkan oleh: a. Tekanan angina.

b. Gempa.

c. Pengguna yang bersandar atau membentur pagar keselamatan.

d. Benturan ringan yang diakibatkan oleh batuan-batuan yang terbawa oleh sungai/arus.

Jika benturan keras dari objek yang lebih besar pada aliran air yang cepat maka jarak bebas lantai jembatan harus ditambah untuk mengurangi resiko benturan dan kerusakan.Beban samping yang harus dipertimbangkan dalam desain adalah beban angin yang terjadi pada sisi depan yang terbuka dari batang-batang jembatan dan beban yang diakibatkan oleh pengguna yang bersandar atau membentur pagar keselamatan dan tiangtiang penahan. Benturan dari batuan-batuan tidak akan terjadi jika ada jarak bebas yang memadai di bawah jembatan.

Standar perencanaan untuk jembatan pejalan kaki mempertimbangkan standar perencanaan kecepatan angin 35 m/detik, yang mengakibatkan tekanan seragam pada sisi depan yang terbuka dari batang-batang jembatan dari 130 kg/m2. Karena tidak mungkin lalu lintas di atas jembatan pada angin yang besar, beban angin dipertimbangkan terpisah dari beban hidup vertikal.

(105)

2.7 Perencanaan Jembatan Gantung Pejalan Kaki

Standar perencanaan jembatan menetapkan kriteria perencanaan yang perlu dipertimbangkan untuk memastikan bahwa jembatan pejalan kaki aman dan sesuai untuk pengguna.

2.7.1 Kekuatan

Batang-batang jembatan harus cukup kuat untuk menahan beban hidup dan beban mati yang didefinisikan di atas dengan batas yang cukup untuk keselamatan untuk mengizinkan beban yang tidak terduga, properti material, kualitas konstruksi, dan pemeliharaan.

2.7.2 Lendutan

Jembatan pejalan kaki tidak boleh melendut untuk batas yang mungkin menyebabkan kecemasan atau ketidaknyamanan untuk pengguna atau menyebabkan batang-batang yang terpasang menjadi tidak rata. Batas maksimum untuk balok dan rangka batang jembatan pejalan kaki ditunjukkan pada Tabel 1. Batasan ini adalah lendutan maksimum pada seperempat bentang jembatan pejalan kaki ketika dibebani oleh beban hidup asimetris di atasnya.

2.7.3 Beban dinamik

(106)

2.8 Persyaratan Bahan

Ada 4 bahan pokok yang diginakan dalam perencanaan jembatan gantung yaitu beton, baja, kabel dan kayu. Standar persyaratan yang digunakan untuk ke 4 bahan tersebut yaitu antara lain :

2.8.1 Beton

Mutu beton harus sesuai dengan SNI 03-1974 seperti tampak pada Tabel 2.

Jenis Beton

Mutu Beton Ukuran

(107)

Mutu Sedang

Baja, baik ketika pabrikasi di bengkel maupun di lapangan, harus ditumpuk di atas balokpengganjal atau landasan sedemikian rupa sehingga tidak bersentuhan dengan tanah.Jika baja ditumpuk dalam beberapa lapis, pengganjal untuk semua lapis harus beradadalam satu garis.

(108)

1. Permukaan yang akan dicat harus bersih dan bebas dari lemak, debu, produkkorosi, residu, garam dan sebagainya.

2. Perbaikan lapis pelindung struktur baja;Bahan pelindung untuk struktur baja yang akan dilapis ulang dengan lapispelindung harus disesuaikan dengan jenis bahan dasar struktur baja yang telahdiberi lapisan pelindung. Sebelum dilakukan pelapisan ulang, struktur baja harusdibersihkan terlebih dahulu sampai kondisi permukaan tertentu sesuai dengankondisi kerusakan pada lapisan tersebut.

c. Baja struktur.

Baja yang digunakan sebagai bagian struktur baja harus mempunyai sifat mekanis bajastruktural seperti dalam Tabel 2.3.

Jenis Baja

Kabel merupakan bahan atau material utama dalam struktur jembatan gantung . Schodeck (1991) menyatakan bahwa kabel bersifat fleksibel cenderung

(109)

berubah bentuk drastis apabila pembebanan berubah. Dalam hal pemakaiannya kabel berfungsi sebagai batang tarik. Karakteristik kabel kaitannya dengan struktur jembatan gantung antara lain:

a. Mempunyai penampang yang seragam / homogen pada seluruh bentang. b. Tidak dapat menahan momen dan gaya desak.

c. Gaya – gaya dalam yang bekerja selalu merupakan gaya tarik aksial. d. Bentuk kabel tergantung pada beban yang bekerja padanya.

e. Bila kabel menderita beban terbagi rata, maka wujudnya akan merupakan lengkungan parabola.

f. Pada jembatan gantung kabel menderita beberapa beban titik sepanjang beban mendatar.

g. Kabel utama yang digunakan berupa untaian (strand). Jenis-jenis kabel ditunjukkan dalam Gambar 4.

h. Kabel dengan inti yang lunak tidak diizinkan digunakan pada jembatan gantung ini.

i. Kabel harus memiliki tegangan leleh minimal sebesar 1500 MPa.

j. Batang penggantung menggunakan baja bundar sesuai spesifikasi baja seperti tampak pada Tabel 3.

(110)

2.8.4 Kayu

a. Persyaratan bahan

Jenis bahan kayu yang akan digunakan sebagai struktur utama jembatan kayu harus mempunyai mutu minimum sama dengan kayu kelas II yang sudah diawetkan dengan kuat lentur minimum 85 kgf/cm2.

b. Bahan pendukung

Material pendukung mencakup pelat baja pengaku, baut sambungan, paku, klem sertabahan-bahan lain yang diperlukan dalam pekerjaan struktur kayu. c. Bahan Pelindung

Material pelindung dapat berupa cat dan bahan anti serangga.

2.9 Gaya Tarik Kabel Utama

Besarnya komponen horizontal gaya tarik H pada ujung kabel utama adalah:

(111)

1. akibat beban hidup merata penuh H1 =��2

8�………...…. (2.1)

2. akibat beban hidup tidak simetris pada setengah bentang H1 =(�⁄ �2) 2

8� ……… (2.2)

3. akibat beban mati H1 =��2

8� ……….. (2.3)

Keterangan:

H1, H2, H3 adalah komponen horizontal gaya tarik (kN) P adalah beban hidup merata (kN/m)

w adalah berat sendiri struktur (kN/m) L adalah bentang utama (m)

d adalah cekungan kabel di tengah bentang (m)

Besarnya cekungan kabel (d) berkisar antara 1/8 L sampai dengan 1/11 L Kabel utama dan backstay dihitung berdasarkan gaya tarik T maksimum:

untuk backstay : T = �

��………... (2.4)

Atau untuk kabel utama : T = _��

�………... (2.5)

Keterangan:

H adalah komponen horizontal gaya tarik, yang merupakan nilai maksimum darikombinasi (H1 + H3) atau (H2 + H3) (kN)

(112)

θ adalah sudut kabel di menara antara horizontal dan kabel bentang utama φ adalah sudut kabel di menara antara horizontal dan kabel angkur.

Perubahan panjang kabel diantara dua tumpuan (ΔL) adalah sebagai hasil dari pemanjangan elastis. Gelinciran sadel, atau perubahan suhu, sedangkan akibat dari lendutan pilar dan lendutan kabel perubahan panjang bentang adalah (ΔL). Dan Δf adalah perubahan simpangan (sag) kabel.

ΔH =�

��

�� (2.6)

Dimana

E : koefisien elastis kabel A : luas penampang kabel

Untuk perubahan kecil dari slag kabel Δf,

ΔH =−�

��Δf (2.7)

2.10 Lendutan

Lendutan akibat beban hidup merata yang bekerja pada seperempat bentang utama, dihitung berdasarkan pembagian beban antara gelagar pengaku sebesar (1-α )dan kabel utama sebesar (α):

Δ’ = 5(1−�)��4

(113)

Δ = �(�⁄8)

�+�(�⁄2) � ………... (2.9)

Keterangan:

Δ’ adalah lendutan gelagar pengaku pada seperempat bentang (m)

Δ adalah lendutan kabel pada seperempat bentang (m)

α adalah fraksi beban yang menunjukkan proporsi beban hidup yang ditahan

oleh kabel, yang besarnya diperoleh dari Δ’ = Δ

2.10.1 Lendutan Akibat Beban Asimetris

Lendutan terbesar dari kabel akibat beban asimetris dihasilkan oleh beban terbagi merata menerus, memanjang untuk jarak kl dari tumpuan (Gambar 2.10).

�= �′

�

Dari persamaan = �′

�, titik terendah dari kelengkungan kabel terletak pada ��′

�� = 0 ketika titik puncak v terletak disebelah kiri dari tepi beban/pembebana

(E).

Nilai x akan berharga maksimum jika harga k juga maksimum. Ketika kl= l-x dengan kata lain lendutan lateral terbesar terjadi ketika tepi ujung beban

(114)

bergerak menyentuh titik terendah v. Bila nilai ini disubsitusikan kepersamaan (2.10) maka akan diperoleh :

� = −�_� +��_� +�_� (2.11)

Selanjutnya penyimpangan terbesar dari puncak v dari pusat bentang c adalah (lihat Gambar 2.10)

�

Kelengkungan total kabel kenyataannya tidak berubah untuk semua harga p/w. Oleh karen itu naiknya atau terangkatnya kabel pada tengah bentangakan bernilai :

∆� =� 2�

1+2�� (2.12)

2.10.2Lendutan Akibat Beban Simetris

Harga lendutan yang diakibatkan oleh perubahan kurva kabel dihitung dengan mengakibatkan adanya pemanjangan kabel atau adanya lendutan pada sadel (tumpuan diatas menara).

(115)

Lendutan vertikal maksimum ditengah bentang akan terjadi ketika kabel pada bagian tengah tertentu sepanjang kl dikenai beban hidup terbagi merata (p). Termasuk beban mati (w) yang terdapat disepanjang bentang.

�′ ��

8�+

��2

8� (2�) (2.13)

Dari persamaan untuk panjang kabel pada keadaan awal dan setelah melendut akibat adanya beban, secara terpisah panjangnya ditentukan oleh persamaan (2.14) dan dengan q=p/w, didapatkan :

� =� �1 +8�2

3 �=�+

�2_�3

24�2(1 + 3��+ 3�

2_�3_{− ��}3₋₂_�2_�3₎ _(2.14)

Selanjutnya penyelesaian persamaan diatas untuk harga H, dan disubstitusikan kepersamaan (2.13), akan didapatkan :

�′ � =

1+2�� −��2

(1+3_��+3�2�3−��3−2�3�3)1/2 (2.15)

Dari pendiferensialan persamaan (2.15) untuk harga k, didapatkan harga maksimum dari f’ sebagai berikut :

��4_{(1 + 2}_�_{) + 2}_�3₍₁_{− �}_{) + 3}_�2₍₁_{− �}₎₋₄_�_{+ 1 = 0} _(2.16)

Dengan mensubstitusikan harga k dari persamaan (2.16) kepersamaan (2.15) didapat harga-harga lendutan ∆f=f’-f

2.11 Sistem Kabel

Kabel merupakan bahan atau material utama dalam struktur jembatan gantung. Karakteristik kabel kaitannya dengan struktur jembatan gantung antara lain:

(116)

• Gaya-gaya dalam yang bekerja selalu merupakan gaya tarik aksial, • Bentuk kabel tergantung pada beban yang bekerja padanya,

• Bila kabel menderita beban terbagi merata, maka wujudnya akan merupakan lengkung parabola,

• Pada jembatan gantung kabel menderita beberapa beban titik sepanjang beban mendatar.

Schodek (1991) menyatakan bahwa kabel bersifat fleksibel cenderung berubah bentuk drastis apabila pembebanan berubah.Dalam hal pemakaiannya kabel berfungsi sebagai batang tarik.

2.11.1 Panjang Kabel Angkur

Untuk perencanaan kabel angkur ditentukan bebarapa hal sebagai persyaratannya yaitu sebagai berikut :

a. Panjang teoritis kabel angkur adalah jarak geometrik antara titik pusat blok angkur di permukaan tanah dan titik pusat kabel di pelana;

b. Panjang bersih kabel angkur pada kondisi bebas beban, yaitu jarak bersih antara sumbu pelana dan titik untuk jangkar, diperoleh dengan mengadakan koreksi terhadap panjang teoritis.

• koreksi pengurangan panjang sesuai dengan dimensi blok angkur. • koreksi penambahan panjang sesuai dengan lengkungan kabel di

pelana.

(117)

• jika digunakan soket pada ujung kabel, panjang teoritis yang telah dikoreks sesuai butir 1 sampai dengan 3, harus ditambah sepanjang keperluan soket.

• koreksi untuk sudut penyebaran kabel ke blok angkur adalah kecil dan diabaikan.

2.11.2 Panjang Kabel Utama

Untuk menentukan panjang kabel utama ada 2 hal yang perlu diperhatikan antara lain :

a. Panjang teoritis kabel utama (Lk) adalah jarak parabolik antara titik-titik pusat kabel dipelana:

L adalah panjang bentang utama

d adalah cekungan kabel di tengah bentang

b. Panjang bersih kabel utama pada kondisi bebas beban diperoleh dengan mengadakan koreksi pengurangan terhadap panjang teoritis:

• koreksi penambahan panjang sesuai lengkungan di pelana.

(118)

2.11.3 Kabel Penggantung

Dimensi batang penggantung harus mampu menahan gaya aksial tarik yang berasal dari lantai kendaraan.

2.11.4 Kabel Ikatan Angin

Dimensi kabel ikatan angin harus mampu memberikan stabilitas lateral untuk menahan beban angin rencana.

2.12 Kelandaian Jembatan

Jembatan dapat dibangun dengan kelandaian maksimum sebesar 1/20 bentang antaramenara-menara. Untuk kelandaian sampai 1/100 bentang, tidak ada perubahan dalampengukuran dan pemasangan jembatan. Penyesuaian dimensi untuk kelandaian n di atas1/100 adalah:

a. Bentang horizontal aktual antara menara-menara: ��=� −�2�

2 ………... (2.18)

Keterangan:

La adalah bentang horizontal aktual antara menara-menara n adalah kelandaian memanjang jembatan

Pada kelandaian n ≤ 1/100, La diambil sama dengan L dan pada kelandaian

n> 1/100 bentang horizontal aktual dihitung dengan persamaan (11). b. Koreksi sudut kabel �� terhadap horizontal: