Perencanaan Struktur Bangunan Atas
1.5 Pemilihan tipe bangunan atas jembatan standar .1 Umum
Pemilihan tipe jembatan perlu mempertimbangkan beberapa faktor. Secara umum faktor- faktor tersebut terkait dengan fungsi, biaya, dan estetika. Terkadang pemilihan tipe jembatan sulit dilakukan karena adanya pertimbangan lain seperti batasan defleksi, manajemen lalu lintas selama masa konstruksi, metode konstruksi, penjadwalan konstruksi, aspek keselamatan, posisi jembatan, dan aspek kegempaan. Selain itu, pemilihan struktur atas perlu mempertimbangkan kemungkinan pelaksanaan terutama jembatan yang akan dibangun pada sungai yang dalam, kondisi alur pelayaran, dan jembatan dibangun di atas lalu lintas yang padat. Gambar 1.1 memberikan rekomendasi penentuan jenis struktur atas jembatan, di suatu wilayah perkotaan keberadaan jembatan akan sangat mempengaruhi landscape kota tersebut.
Tipe-tipe struktur atas jembatan dapat dilihat pada gambar berikut ini:
7
Gambar 1.1- Bentang ekonomis jembatan Sumber: Perencanaan Teknik Jembatan, 2010.
Pada Surat Edaran Bina Marga No 05/SE/Db/2017 tipe struktur atas jembatan apabila tidak direncanakan secara khusus maka dapat digunakan bangunan atas jembatan standar Bina marga (gambar standar) sesuai bentang ekonomis dan kondisi lalu lintas air di bawahnya seperti:
1) Box culvert (single, double, triple) bentang 6 s/d 10 meter, 2) Corrugated steel plate bentang 6 s/d 12 meter,
3) Voided slab sampai dengan bentang 6 s/d 16 meter, 4) Gelagar beton bertulang tipe T bentang 6 s/d 20 meter,
5) Gelagar beton pratekan tipe I bentang 16 s/d 60 meter, tipe tee bentang 16 s/d 60 meter dan tipe boks bentang 30 s/d 60 meter,
6) Gelagar komposit tipe I bentang 20 s/d 60 meter dan tipe boks bentang 20 s/d 60 meter, 7) Rangka baja bentang 40 s/d 100 meter.
Sedangkan pada Kepmen PUPR no 485/KPTS/M/2015 tentang Komisi Keamanan Jembatan dan Terowongan Jalan, kriteria jembatan yang dikenal sebagai jembatan khusus di dunia praktisi adalah:
1) Jembatan dengan bentang paling sedikit 100 meter,
2) Jembatan pelengkung dengan bentang paling sedikit 60 meter, jembatan gantung dan jembatan beruji kabel,
3) Jembatan dengan total panjang paling sedikit 3000 meter, 4) Jembatan dengan ketinggian pilar di atas 40 meter,
5) Terowongan jalan dengan panjang bagian tertutup paling sedikit 200 meter,
6) Terowongan jalan yang menggunakan cara pengeboran atau jacking dalam metode pelaksanaan,
7) Jembatan dan terowongan jalan yang memiliki kompleksitas struktur tinggi atau memiliki nilai strategis tinggi atau didesain menggunakan teknologi baru.
8 1.5.2 Pelat sederhana
Jembatan pelat sederhana diperkuat pada arah longitudinal menggunakan baja tulangan dan memiliki konfigurasi struktur sederhana dan tampilan paling rapi. Tipe struktur ini membutuhkan lebih banyak baja tulangan dibandingkan jembatan gelagar beton bertulang pada bentang yang sama, tetapi lebih mudah dalam perencanaan dan pelaksanaannya.
Bentang ekonomis jembatan pelat sederhana berkisar antara sembilan meter untuk bentang tunggal dan dua belas meter untuk bentang menerus.
1.5.3 Pelat berongga (voided slab)
Lubang pada pelat berongga berfungsi untuk mereduksi berat sendiri struktur. Tipe struktur ini dapat menjadi pilihan untuk konstruksi yang dibangun dalam waktu yang singkat dan pada kondisi tanah yang buruk. Struktur pelat berongga pada umumnya digunakan pada bentang sederhana dengan interval berkisar antara 6 hingga 15 meter. Jembatan pelat berongga dengan bentang sederhana dan menerus memiliki rasio tinggi struktur dengan bentang sebesar 0,03.
1.5.4 Box culvert
Box culvert merupakan jenis jembatan bentang pendek yang sering digunakan untuk melewati saluran air atau sungai dengan aliran kecil. Pada umumnya box culvert dapat terbuat dari beton cor atau bertulang pracetak. Jenis struktur ini memilki kemudahan pelaksanaan sehingga menjadi solusi ekonomis untuk jembatan bentang pendek.
1.5.5 Gelagar T beton bertulang
Gelagar T beton bertulang dapat dibangun di atas bentang 10-20 meter. Tinggi bersih vertikal dari muka air tertinggi diharuskan minimal 2 meter, untuk menghindari benda hanyutan aliran sungai yang dapat merusak bagian bawah struktur. Tipe struktur ini membutuhkan sistem bekisting yang rumit terutama untuk posisi jembatan miring. Jembatan gelagar T dapat dibangun dalam dua tahap: tahap pertama pengecoran gelagar dan tahap kedua pengecoran lantai kendaraan. Tampak samping jembatan memliki tampilan yang rapi dan sederhana, akan tetapi tidak pada bagian bawah strukturnya.
1.5.6 Gelagar I baja komposit
Gelagar I baja komposit terbuat dari pelat baja yang dilas membentuk profil I dan dihubungkan dengan penghubung geser untuk menjamin terjadinya aksi komposit antara baja dan pelat beton bertulang. Tipe struktur ini dapat dibangun di atas bentang 25-50 meter.
1.5.7 Gelagar I beton pratekan
Gelagar I beton pratekan mempunyai interval bentang berkisar antara 16-50 meter. Pada kondisi awal gelagar I beton pratekan didesain untuk memikul beban mati dan beban selama konstruksi. Kombinasi beban mati dan hidup akan dipikul saat terbentuknya aksi komposit antara gelagar dan lantai kendaraan. Jenis struktur atas ini tidak membutuhkan pemeliharaan khusus, kecuali pada sambungan lantai kendaraan. Gelagar I beton pratekan terdiri dari dua jenis yaitu gelagar I segmental dan nonsegmental. Perbedaan utama pada kedua gelagar ini yaitu pada gelagar I beton pratekan segmental kapasitas lentur berasal dari tendon, sedangkan pada gelagar I beton pratekan nonsegmental kekuatan lenturnya berasal dari kombinasi antara baja tulangan dan tendon. Terkait dengan aspek kemudahan pelaksanaan, kedua gelagar ini memiliki keunggulan masing-masing misalnya gelagar I beton pratekan segmental lebih mudah saat transportasi ke lokasi proyek karena gelagar I segmental lebih
9
pendek. Namun, jika ditinjau dari jumlah tendon yang digunakan dalam menahan beban, gelagar I nonsegmental hanya memerlukan jumlah tendon yang lebih sedikit dari gelagar I segmental.
1.5.8 Gelagar U beton pratekan
Gelagar U beton pratekan merupakan bentuk boks gelagar dalam bentuk dan ukuran yang lebih kecil. Tidak seperti gelagar I yang berpenampang cukup langsing pada bagian tengah bentangnya. Gelagar U memiliki bentuk badan yang lebih lebar namun pada bagian tengah bentang penampangnya cukup langsing. Bentuk gelagar U yang mirip dengan gelagar boks cukup memenuhi nilai estetika jika dibandingkan dengan gelagar I yang kaku dan terlalu tegas.
Gelagar U beton pratekan mempunyai interval bentang yang sama dengan gelagar I beton pratekan yaitu berkisar 16-50 meter.
1.5.9 Rangka baja
Elemen-elemen berbentuk batang disusun dengan pola dasar menerus dalam struktur segi tiga kaku. Elemen-elemen tersebut dihubungkan dengan sambungan pada ujungnya. Setiap bagian menahan beban axial berupa tekan dan tarik.
1.5.10 Gelagar T beton pratekan
Gelagar T beton pratekan terdapat flens yang berfungsi sebagai pelat lantai kendaraan.
direncanakan untuk diangkat dan dipasang pada bentang jembatan sistem balok per balok atau dirakit dengan cara bekisting ditempat yang menggunakan perancah sementara.
1.5.11 Gelagar boks baja komposit
Gelagar boks baja komposit dijadikan sebagai alternatif untuk jembatan bentang panjang dan bergeometri lengkung karena kemampuannya yang sangat baik dalam menahan lentur dan puntir.
10
Tabel 1.1 Tipe-tipe struktur atas jembatan
Komponen pendukung Tipe dek Penampang tipikal
Gelagar baja Pelat beton cor di tempat, pelat beton pracetak, grid baja, panel yang dilem atau dipaku, kayu yang diberi tegangan Boks baja atau beton pracetak
tertutup
Pelat beton cor di tempat
Boks beton atau beton pracetak terbuka
Pelat beton cor di tempat, pelat beton pracetak
Boks beton multisel cor di tempat Beton monolit
Gelagar t beton cor di tempat Beton monolit
Boks beton solid pracetak, berongga atau selular dengan shear key
Pelapis beton cor di tempat
Boks beton solid pracetak, berongga atau selular dengan shear key dan dengan atau tanpa gaya prategang pasca tarik transversal
Beton integral
Penampang kanal beton pracetak dengan shear key
Pelapis beton cor di tempat
Penampang T ganda beton pracetak dengan shear key dan dengan atau tanpa gaya
prategang pasca tarik transversal
Beton integral
Penampang T beton pracetak dengan shear key dan dengan atau tanpa gaya prategang pasca tarik transversal
Beton integral
Penampang I atau bulb tee beton pracetak
Beton cor di tempat, beton pracetak
Gelagar kayu Beton cor di tempat atau papan kayu atau papan, panel yang dilem atau dipaku, kayu yang diberi tegangan
Sumber: Peraturan Perencanaan Teknik Jembatan Bagian 3, 2017
11 1.5.12 Perletakan
Perletakan adalah salah satu elemen jembatan yang berfungsi meneruskan beban dari bangunan atas ke bangunan bawah jembatan. Perletakan jembatan biasanya terbuat dari baja dan bantalan karet. Beberapa tipe perletakan yang biasanya digunakan adalah:
1) Perletakan tipe elastomer, 2) Perletakan tipe pot bearing,
3) Perletakan tipe lead rubber bearing, 4) Perletakan tipe friction pendulum bearing.
1.5.13 Hubungan antar lantai
Sambungan siar muai membuat celah antara kedua permukaan beton yang berpasangan sehingga memungkinkan pemuaian beton ke dalam celah. Celah biasanya diisi dengan bahan pengisi yang dapat ditekan masuk seperti karet, plastik, gabus atau mastic. Perencana harus mempertimbangkan dengan baik perlunya sambungan pemuaian dan jarak antaranya. Suatu peningkatan pada suhu beton biasanya akan menambah panjang beton, yaitu peningkatan suhu sebesar 10°C akan menghasilkan pemuaian sekitar 1 mm.
1.5.14 Sistem drainase
Drainase pada jembatan merupakan saluran pembuang untuk menghindari terjadinya genangan air di atas lantai jembatan. Air yang mengalir dari jalan pendekat harus dialihkan dan tidak diperbolehkan mengalir menuju jembatan. Drainase pada jembatan dengan bentang panjang disediakan melalui pengumpul air setempat yang ukuran dan jumlahnya harus cukup untuk mengalirkan air buangan. Sedangkan untuk jembatan dengan bentang pendek dibangun tanpa pengumpul air setempat dan air dari jalur lalu lintas jembatan langsung dialirkan ke saluran pembuang pada ujung jembatan. Wadah pengumpul air dan pipa-pipa harus terbuat dari bahan yang cukup kaku dan anti korosi, dengan dimensi tidak kurang dari 150 mm.
Drainase dan wadah pengumpul air harus diatur sedemikian sehingga tidak mengalirkan air ke bagian-bagian lain bangunan atau tanggul-tanggul jalan pendekat. Penampang drainase tidak disarankan ada penyempitan karena akan mengakibatkan potensi menumpuknya sampah.
1.6 Pemilihan tipe bangunan bawah jembatan standar