PERENCANAAN JEMBATAN

(1)

PERENCANAAN JEMBATAN

Ir Lanny Hidayat, MSi

(2)

Tahap Perencanaan

Kriteria Desain Perencanaan

Analisis Data Lapangan

Konsep Detail Perencanaan

Perhitungan Teknis (fondasi, BB, BA, Bangunan pelengkap) Penggambaran (denah,detail2 fondasi, BB, BA termasuk

kelengkapannya – exp joint, landasan, fasilitas pemeliharaan, jalan pendekat)

Perhitungan Volume, Analisa Harga Satuan

(3)

• Revisi terhadap Kriteria Desain Jembatan pada SE Dirjen Bina Marga no. Um.01.03-Db/242 tanggal 21 Maret 2008

• Menjadi acuan kerja pengawasan teknis

• Ditetapkan pada tanggal 7Juli 2017

(4)

KRITERIA DESAIN JEMBATAN

(mengacu edaran Dirjen BM no 05/SE/Db/2017 tanggal 7 Juli 2017)

Disiapkan oleh Ir. Lanny Hidayat, MSi

Kekuatan dan stabilitas struktur

Kenyamanan dan keselamatan (bagi pengguna jalan)

Kemudahan (dalam pelaksanaan dan pemeliharaan)

Ekonomis

Pertimbangan aspek lingkungan, sosial, dan aspek keselamatan jalan

Keawetan dan kelayakan jangka panjang Estetika

(5)

Disiapkan oleh Ir. Lanny Hidayat, MSi

Umur rencana jembatan standar 50 tahun untuk elemen utama jembatan (fondasi, bangunan bawah, gelagar, elemen rangka baja,

sistem lantai)

Pembebanan BM 100 untuk semua jenis jembatan (permanen, semi permanen, panel darurat)

Minimal lebar troroar 0,5 m

Lebar jalur lalu lintas harus sama dengan lebar jalur lalu lintas bagian ruas jalan di luar jembatan

Untuk jalan arteri, lebar badan jalan pda jembatan harus sama dengan lebar badan jalan pada bagian ruas jalan di luar jembatan

Super elevasi/kemiringan melintang adalah 2% pada permukaan lantai jembatan dan kemiringan memanjang maksimum 5%

Ruang bebas vertikal untuk lalu lintas minimal 5,1 meter diukur dari puncak perkerasan jembatan ke elevasi terendah dari bagian atas jembatan

(6)

Ruang bebas vertikal dan horizontal di bawah jembatan minimal

• 0,5 m (untuk aliran yang dapat dikontrol/saluran irigasi)

• 1,0 m (untuk aliran sungai yang tidak membawa benda hanyutan)

• 1,5 m (untuk aliran sungai yang membawa hanyutan)

Estetika, sandaran, parapet dapat dibuat secara khusus

• Mempertimbangkan aspek keselamatan pengguna jalan

Jalan akses

• Akses untuk perumahan penduduk

• Jalan akses untuk pemeriksaan dan pemeliharaan

• Dudukan untuk pemeliharaan bangunan atas

Geometrik dibuat dengan kelengkungan yang baik tanpa perubahan signifikan pada kelandaian alinyemen

vertikal

(7)

Mutu beton lantai, bangunan atas, bangunan bawah, fondasi tiang bor minimal fc’ 30 MPa

Mutu baja tulangan menggunakan BJTP 24 untuk D<13 dan BJTD 32 atau BJTD 39 untuk D > 13 dengan variasi diameter tulangan paling banyak 5 ukuran

Untuk tulangan daerah momen negatif menggunakan BJTP 24

Mutu kawat (wire) pra tegang sesuai dengan SNI 1155;2016

Sebanyak mungkin menggunakan gambar tipikal pada gambar rencana

MATERIAL

(8)

PERENCANAAN BANGUNAN ATAS

•Box culvert (S,D,T) 6 – 10 m

•CSP 6 – 12 m

•Voided slab 6 – 16 m

•GTP 6 – 20 m

•GPP 16 – 60 m; tipe Tee 16 – 60 m; box 30 – 60 m

•MBP 20 – 60 m; tipe box 20 – 60 m

•Rangka baja 40 – 60 m

Standar

Bangunan Atas

• Ultimit Limit States (ULS)

• Serviceability Limit States (SLS)

• Lendutan maksimum akibat beban lalu lintas dengan faktor beban dinamis maksimum L/800 untuk struktur sederhana dan L/400 untuk struktur kantilever

• Lawan lendut berdasarkan daya layan δ = 150% (δDL + δLL)

• Memperhatikan perilaku jangka panjang material dan lingkungan khususnya selimut beton, permeabilitas beton atau tebal elemen baja terhadap galvanis terhadap risiko korosi dan potensi gradasi material

Dasar

perencanaan

• Didesain sebagai non komposit,

• tetapi pelaksanaan dibuat komposit dengan tulangan atas dan bawah

• Permukaan lantai harus diberi lapisan waterproofing dan lapisan aspal setebal 5 cm dengan overlay 3 cm

Sistem Lantai

(9)

PERENCANAAN BANGUNAN BAWAH

Dasar perencanaan

• Limit states (LRFD)

• ULS

• SLS

Tipe abutment

• Cap – 1,5 – 2 m

• Kodok 2 – 3,5 m

• Dinding penuh > 4 m

Tipe pilar

• Cap < 10 m

(dihindarkan pada daerah hanyutan dan lalu lintas yang

dilewati kapal)

• Dinding penuh < 25 m

• Portal satu tingkat < 15 m

• Portal 2 tingkat < 25 m

• Kolom tunggal < 15 m (dihindari untuk daerah zona gempa besar)

Perilaku jangka panjang

• Selimut beton minimal 30 mm daerah normal

• Minimal 70 mm daerah agresif

• Sesuai ketentuan yang berlaku

(10)

PERENCANAAN FONDASI

Perencanan menggunakan working stress atau tegangan ijin

Memperhitungkan potensi gerusan

Fondasi dangkal harus bebas gerusan Fondasi sumuran diameter 3 – 4 m kedalaman maksimum 6 m

Fondasi tiang pancang pipa baja 0,4 – 1 m kedalaman maksimum 60 m

Fondasi beton pratekan diameter 0,4 – 1,2 m kedalaman maksimum 60 m

Fondasi tiang born 0,8 – 1,2 m kedalaman maksimum 60 m

(11)

PERENCANAAN FONDASI

Jenis fondasi harus seragam untuk satu lokasi termasuk dimensinya

Material pipa baja grade 2 astm-252 diisi dengan beton non shrinkage (semen tipe II) dengan mutu fc’ 30 MPa hingga kedalaman 8 m di bawah dasar sungai

Faktor keamanan point bearing 3 dan geser 5

Sumuran dan fondasi langsung, daya dukung tanah 2, geser=1,5 dan guling = 1,5

Deformasi lateral dan penurunan dibatasi:

- Lateral fondasi tiang 22,5 cm yang di bawah pile cap - Penurunan fondasi 1 cm

- Untuk fondasi dengan kedalaman > 50 m dirancang hanya mengandalkan friksi saja

(12)

PERENCANAAN FONDASI

Kalendering terakhir

- Tiang pancang pipa baja ≤ 2,5 cm - Tiang pancang beton 3 – 5 cm

Wajib uji tiang apabila kedalaman tanah keras tidak tercapai

(13)

Perencanaan Jalan pendekat

Tinggi timbunan tidak boleh melebihi tinggi izin

Hkritis = (cNc + ϒDNq)ϒ dimana ϒ didapat dari hasil

laboratorium H izin = H kritis/SF

Jika tinggi timbunan melebihi H izin maka harus dilakukan

perkuatan tanah

Perencanaan

Pertimbangan aspek lingkungan dan sosial

Penerapan RKL, Upl dan POS Rekomendasi dokumen RKL dan/atau UPL masuk dalam gambar rencana

Jarak antar railing dibuat lebih rapat untuk keamanan pejalan

kaki

(14)

• Dilengkapi dengan metode konstruksi dengan memperhatikan ketersediaan alat dan material serta kondisi setempat yang dapat dilaksanakan

Perencanaan Metode Konstruksi

• Ruang pengawasan sungai untuk hulu dan hilir minimum 100 meter dan ditentukan

berdasarkan sifat dan morfologi sungai (minimal 5 kelokan)

• Bagian sungai yang dievaluasi minimal 500 meter ke hulu/hilir meliputi hidrologi, pola aliran, morfologi sungai, lokasi gerusan

Perencanaan Aliran Sungai

• Panjang jalan pendekat 500 – 1000 m

• Lebar jalur lalu lintas minimum 6 m

• Rambu dilarang parkir dengan garis kuning ber- biku2

• Rambu dilarang berjualan di jembatan dan sepanjang oprit jembatan

• Rambu batas kecepatan (apabila diperlukan)

Prinsip Penerapan Keselamatan

Jembatan

(15)

JALAN PENDEKAT (Kurang lebih 500 – 1000 m)

• Wajib dipasang untuk menunjukkan jembatan ganda atau berkurangnya lajur

• Rambu peringatan adanya jembatan

Rambu dan Marka

• Memasang rambu larangan jalan terus dan memberi prioritas

• Memasang marka garis jembatan

• Marka garis harus berhenti sekitar 20-30 m sebelum abutment jembatan

Rambu dan marka

• Rambu batas kecepatan sebelum memasuki jembatan

• Peringatan di jalan pendekat adanya tikungan tajam, alinyemen curam, rambu tikungan, rambu cembungan, pengarah tikungan

Rambu dan

marka

(16)

Laporan Pendahuluan Survey Pendahuluan

Survey Detail

Tahap Perencanaan

Tahap Penyelesaian akhir

TAHAPAN PERENCANAAN TEKNIK JEMBATAN

(17)

Survey Pendahuluan

•Peta topogtafi

•Peta geologi

•Peta Tata Guna Lahan

•Peta Curah Hujan – Daerah Aliran sungai

Pengumpulan Peta Dasar

•Data Jaringan Jalan

•Data Kondisi Lalu Lintas

•Data Lokasi Material (quarry)

•Data harga satuan material dan upah

Pengumpulan Data

Pendukung

(18)

Pengumpulan Peta Dasar

Pengumpulan Data

Pendukung

Konsep Pendahuluan:

- Lokasi Jembatan - Perkiraan bentang dan

tipe Bangunan Atas - Perkiraan tipe Bangunan Bawah

- Pengelolaan Lingkungan

(19)

MAKSUD SURVEI JEMBATAN

Kesesuaian - antara lapangan, lingkungan dengan desain

Rencana – Rancangan yang efektif, efisien dan ekonomis

Pelaksanaan konstruksi – antisipasi permasalahan lapangan dan kondisi tanah

Pengaruh perubahan – kondisi tanah dan lingkungan termasuk kondisi banjir dan penanganannya

Pemilihan lokasi yang tepat dan aman

(20)

Survei Detail

Survei Topografi

Survei Geoteknik

Survei Hidrologi

dan Hidrolika Survei

Lingkungan

(21)

(22)

Pengukuran titik horizontal dan vertikal Pengukuran 200 m ke arah hulu dan hilir sungai

Pengukuran 250 m ke arah jalan masuk dan keluar jembatan

Pengukuran 50 m arah kiri dan kanan sungai

Perhitungan dan penggambaran

Survei Topografi

(23)

SURVEY TOPOGRAFI

(24)

Luas Area Yang Disurvei

Area yang disurvei Koridor Luas

Sungai Arah hulu dan hilir Masing-masing minimum 200 m

Interval penampang

melintang 25 m

Recana trase jalan

Dari garis tepi sungai / jalan – pertemuan jalan pendekat

dengan jembatan

250 m Interval penampang

melintang 25 m

Lokasi jembatan

Interval penampang melintang maupun memanjang terhadap

sungai maupun jalan

10 m, 15 m, 25 m

(25)

Ketentuan Pengukuran Penampang Melintang.

Kondisi **Lebar koridor *) (m)**

Interval (m) Jembatan /

longsoran Datar, landai, dan

lurus 75 + 75 25

Pegunungan 75 + 75 25

Tikungan 50 (luar) + 100

(dalam) 25

(26)

Pengolahan Data Hasil Survei Topografi

TRANSFER DATA

• Data hasil pengukuran yang masih tersimpan dalam memori internal alat total station akan ditransfer menggunakan program bantu Microcad Survey.

PENGOLAHAN DATA

• Pada tahapan pengolahan data menggunakan program Microcad Survey, data yang diperoleh berupa data sudut dan jarak sehingga diperlukan proses pengolahan data pada program microcad survey untuk mendapatkan koordinat.

PENGGAMBARAN DATA LAPANGAN

• Berdasarkan data hasil pemrosesan dengan aplikasi Microcad Survey terhadap tiap titik survey, maka peta kontur akan dianalisa dan digambar menggunakan program bantu Land Development

.

FINALISASI PETA TOPOGRAFI

• Gambar final berdasarkan data lapangan adalah peta kontur dari daerah survey.

Gambar peta kemudian akan dilengkapi dengan menambahkan data legenda supaya bisa digunakan oleh pihak pihak yang membutuhkan.‐

(27)

Pemanfaatan Data Hasil Survei

• Pembuatan desain geometri jalan pada lokasi jembatan

• Menentukan lokasi jembatan

• Menentukan bentang jembatan yang akurat sesuai dengan profil melintang sungai dimana jembatan akan dibangun

• Menentukan lokasi titik penyelidikan tanah

• Profil melintang sungai pada lokasi jembatan sebagai dasar untuk menentukan tinggi air banjir atau muka air banjir 50 tahunan (untuk jembatan standar)

• Nilai GPS harus dipasang pada as kepala jembatan jembatan, yang digunakan sebagai titik awal penentuan staking out pekerjaan

pelaksanaan

(28)

(29)

Tujuan Penyelidikan Tanah

• Menentukan jenis dan kedalaman fondasi

• Mengevaluasi beban - daya dukung fondasi

• Memperkirakan penurunan

• Menentukan potential problem misal : tanah ekspansif, tanah mudah longsor) dll.

• Memperkirakan air tanah

• Memperkirakan tekanan tanah lateral misal : untuk dinding penahan tanah

• Menentukan cara pelaksanaan ( construction method )

(30)

Penyelidikan Lapangan

Penyelidikan

Laboratorium

(31)

Survei Geoteknik

SPT dan Bor CPT

Pengambilan sampel

Uji laboratorium

(32)

Site Inv ^estigation

Narrated by:

N. Sivakugan & Kate Johnson

(33)

Jenis Penyelidikan Tanah Lapangan Yang Umum Dilaksanakan

SPT (Standard Penetration Test)

SONDIR (Dutch Cone Penetration Test)

Bor

(34)

Penentuan jumlah titik penyelidikan tanah

Bentang jembatan < 20 m – 1 titik lokasi abutment –

total 2 titik

Bentang jembatan > 20 m dan < 40 m – 1 titik lokasi

abutment – total 2 titik

Bentang jembatan ≥ 40 m – 1 titik per abutment/pilar –

minimal 3 titik

(35)

35

CLAY Bore hole

75 mm dia

10-30 m depth Trial Pit

1-2 m width 2-4 m depth

back hoe drill rig

(36)

UJI SONDIR

PENYELIDIKAN LAPANGAN

• Prosedur pelaksanaan dan hasil Uji Sondir mengacu pada SNI

2827:2008.

Alat Prosedur Uji

Kelebihan Kekurangan

• Cukup ekonomis.

• Dapat manentukan daya dukung tanah dengan baik.

• Dapat dengan cepat menentukan letak lapisan tanah keras.

• Dapat memperkirakan perbedaan lapisan.

• Dll.

• Jika terdapat batuan lepas atau

lensabiasa memberikan indikasi lapisan keras yang salah.

• Jika alat tidak lurus dan tidak bekerja dengan baik maka hasil yang diperoleh bisa merugikan.

• Tidak dapat sample tanah.

• Dll.

(37)

UJI SONDIR

PENYELIDIKAN LAPANGAN

Pengawasan Uji Sondir

• Pengawasan Kondisi Alat Uji Sondir.

• Pengawasan Persiapan Pengujian Sondir.

• Pengawasan Prosedur Pengujian Sondir.

• Pengawasan Pembacaan dan Pelaporan Hasil Uji Sondir.

• Pengawasan Interpretasi dan Analisis Hasil Uji Sondir.

NO KONDISI ALAT SONDIR UJI SONDIR

Ya Tidak

1 Konus dan Selimut (bidang) geser dalam kondisi baik 2 Pipa dorong dan batang dalam dalam keadaan baik

3 Mesin pembeban hidraulik dan manometer dalam keadaan baik

Jumlah Titik

Pengawasan Uji Sondir

NO JEMBATAN UJI SONDIR

ABUTMEN PILAR

1 Jembatan Bentang Pendek (<40m) 1-2 titik

atau sesuai kebutuhan

1-2 titik atau sesuai kebutuhan

2 Jembatan Bentang Sedang (40m – 125m) 2 titik

2 titik

3 Jembatan Bentang Panjang (>125m) 2-3 titik

(38)

PEMBORAN TEKNIK

PENYELIDIKAN LAPANGAN

• pencatatan dan interpretasi dari pemboran inti (core drilling) mengacu pada SNI 03-2436-1991.

Pengeboran Manual (Auger Boring) Prosedur Uji

Pengeboran Bilas (Wash Boring)

Pengeboran Inti (Core Drilling)

(39)

UDS

PENYELIDIKAN LAPANGAN

• Pengambilan UDS pada ASTM D-1587-83.

Prosedur Uji Jenis Tabung UDS

• Open Drive Sample

• Piston Sample

• Split Barrel Sample Pengawasan Pengambilan UDS

NO UDS UDS

Ya Tidak

1 Tabung dalam kondisi baik

2 Tabung ditekan dengan kecepatan konstan dan sekali dorong 3 Tabung ditutup dengan parafin

4 Tabung disimpan dengan baik dan diberi label 5 Tabung dikirim ke Laboratorium dengan baik

6 Segera diuji di Laboratorium dan sampel diambil dari tabung dengan baik

(40)

UJI SPT

PENYELIDIKAN LAPANGAN

• Prosedur pelaksanaan dan hasil uji SPT mengacu pada SNI 4153:2008

Alat

Prosedur Uji

Kelebihan Kekurangan

• Dapat untuk semua jenis tanah.

• Dapat menembus lapisan lensa dan tanah keras.

• Mendapatkan sample tanah terganggu.

• Dll.

• Relatif mahal.

• Relatif lama.

• Dll.

(41)

41

Standard Penetration Test (SPT)

65 kg hammer

Count the number of blows required for 300 mm penetration

Blow count or

N-Value

760 mm drop anvil

split spoon sampler drill rod

(42)

42

KOREKSI NILAI SPT

(N

₁

)

₆₀

= C

_ER

C

_N

N

Overburden correction Energy

correction Corrected

blow count Measured

blow count

(43)

SPT (Standard Penetration test)

Merupakan percobaan dinamis (dynamic penetrometer) suatu pengujian yang ujungnya dimasukkan ke dalam tanah dengan menjatuhkan beban dengan tinggi jatuh dan jumlah

pukulan yang diperlukan untuk mendorong ujung tersebut menembus jarak tertentu.

SPT ini merupakan suatu metode uji yang dilaksanakan bersamaan dengan pengeboran untuk mengetahui kekuatan

tanah maupun pengambilan contoh terganggu

(44)

Standard Penetration Test (SPT)

Keuntungan Kerugian

• Bisa mendapatkan nilai sampel dan Jumlah

• Simpel dan kuat

• Dapat digunakan hampir semua jenis tanah

• Dapat digunakan untuk batuan lunak

• Sampel tanah merupakan sampel yang terganggu

• Nilai yang didapat secara kasar

• Tidak dapat digunakan untuk jenis tanah soft clays dan silt

• Bervariatif dan ketidak tentuan

(45)

UJI SPT

PENYELIDIKAN LAPANGAN

Pengawasan Uji SPT

• Pengawasan Kondisi Alat Uji SPT.

• Pengawasan Persiapan Pengujian SPT.

• Pengawasan Prosedur Pengujian SPT.

• Pengawasan Pembacaan dan Pelaporan Hasil Uji SPT.

• Pengawasan Interpretasi dan Analisis Hasil Uji SPT.

NO KONDISI ALAT SPT UJI SPT

Ya Tidak

1 Alat uji SPT dan kelengkapannya dalam kondisi baik 2 Batang dan Pipa bor dalam keadaan baik

3 Tripod, tali, palu dalam keadaan baik

Jumlah Titik

Pengawasan Uji SPT

NO JEMBATAN BOR + UDS + UJI SPT

ABUTMEN PILAR

1 Jembatan Bentang Pendek (<40m) 0-1 titik

2 Jembatan Bentang Sedang (40m – 125m) 1 titik

1 titik

3 Jembatan Bentang Panjang (>125m) 1-2 titik

(46)

PENGUJIAN LABORATORIUM

Uji Indeks Properties

Uji Kuat Geser Tanah

• Kadar Air

• Berat Jenis

• Berat Isi dan Berat Isi Kering

• Uji Saringan

• Uji Hidrometer

• Batas-Batas Atterberg

• Uji Kuat Tekan Bebas

• Uji Triaksial

• Uji Geser Langsung

• ASTM D-2216-92

• ASTM D-654-92

• ASTM D-2049

• ASTM D-1140-00 & D-422-63

• ASTM D-422

• ASTM D-4318-93 & D-427

• ASTM D-2166

• ASTM D-2850-97 & D-4767-88

• ASTM D-3080

(47)

PENGUJIAN LABORATORIUM

Uji Konsolidasi • ASTM D-2435-91

• ASTM D-2434 & D-5084

• ASTM D-698-00a & D-1557 Uji Permeabilitas

Uji Kompaksi

Uji CBR • ASTM D-1883-99

(48)

Cone Penetration Test (CPT) - Sondir

• satu satu survei lapangan yang berguna untuk memperkirakan letak lapisan tanah keras.

• Dari uji ini didapatkan nilai perlawanan penetrasi konus.

• Perlawanan penetrasi konus adalah perlawanan tanah

terhadap ujung konus yang dinyatakan dalam gaya persatuan luas (kg/cm2), sedangkan hambatan lekat adalah perlawanan geser tanah terhadap selubung bikonus dalam gaya per satuan panjang (kg/cm).

• Nilai perlawanan penetrasi konus dan hambatan lekat dapat

diketahui dari bacaan pada manometer.

(49)

Keuntungan Kerugian

• Cepat dan dapat dilaksanakan terus menerus

• Produktif dan ekonomis

• Hasil tidak tergantung operator

• Interpretasi berdasarkan teori

• Cocok untuk tanah lunak

• Investasi alat cukup besar

• Perlu operator yang trampil untuk mengoperasikan alat

• Perlu kalibrasi, berisik

• Tidak ada sampel tanah

• Tidak cocok untuk tanah gravel dan boulder

Beberapa jenis penetrometer termasuk elektrik friction dan jenis piezocone

(50)

Jenis Penyelidikan Tanah sesuai dengan Jenis Fondasi

(51)

Jenis Penyelidikan Tanah sesuai dengan Jenis Fondasi

(52)

(53)

(54)

(55)

Survei Hidrologi dan Hidrolika

Karakteristik daerah Aliran Sungai

Karakteristik Sungai

MAB dan MAN secara visual

Analisa Muka Air Banjir

Analisa Gerusan

(56)

Tujuan Survei Hidrologi dan Hidrolika

Untuk mengumpulkan data hidrologi dan karakter /perilaku aliran air pada struktur jembatan guna keperluan analisis hidrologi, penentuan debit banjir

rencana (elevasi muka air banjir), perencanaan

darinase dan bangunan pengaman terhadap gerusan

dan pengarah arah aliran sungai

(57)

Survei Hidrologi

Luas area yang disurvei disesuaikan dengan:

• Daerah tangkapan hujan (catchment area) - topografi

• kondisi tata guna lahan

(58)

Survei Hidrologi

(59)

Survei Hidrologi

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

• Dalam mendesain suatu dinding pengaman (revetment) harus memperhatikan beberapa faktor.

• Faktor-faktor mempengaruhi jenis dan ukuran (desain) dari dinding pengaman terdiri dari :

1. Debit desain 2. Jenis aliran

3. Geometri penampang 4. Aliran di tikungan

5. Tahanan aliran (Flow resistance) 6. Jenis pengamanan (revetment)

Desain Bangunan Pengaman

(65)

Debit Desain

• Debit aliran yang digunakan untuk desain atau analisis bangunan jalan disekitar sungai biasanya menggunakan debit banjir ulangan dengan

periode ulang 10 sampai 50 tahun, untuk jembatan permanen 50 tahun dan untuk jembatan penting 100 tahun

• Debit banjir ini dapat digunakan untuk mendesain riprap dan beberapa macam dinding pengaman sungai.

• Pada beberapa keadaan khusus, seperti debit yang kecil dapat menyebabkan kerusakan hidraulik terhadap kestabilan riprap.

• Perlu diperhatikan beberapa macam debit desain agar dapat digunakan untuk kondisi riprap yang direncanakan.

(66)

• Kondisi aliran di tikungan sangat kompleks, karena dipengaruhi adanya distorsi bentuk aliran.

• Aliran di tikungan saluran dipengaruhi oleh gaya sentrifugal, aliran tidak seragam dan aliran tidak simetris.

• Dua aspek penting pada aliran di tikungan saluran yang mempengaruhi desain pengaman sungai.

• Pertama, peningkatan kecepatan dan tegangan geser yang diakibatkan aliran tidak seragam di tikungan saluran. Hubungan antara peningkatan kecepatan dan tegangan geser untuk desain riprap

• Kedua, superelevasi aliran di tikungan saluran yang akan dibangun pengaman sungai. Meskipun nilai superelevasi aliran sangat kecil

dibandingkan kedalaman saluran, namun penting untuk menentukan besarnya freeboard.

Aliran di Tikungan

(67)

Hambatan Aliran

• Salah satu komponen penting dalam analisis hidraulik dari pengaman saluran, seperti riprap adalah koefisien kekasaran Manning.

• Kekasaran suatu saluran dapat ditentukan dari keadaan fisik saluran. Keadaan fisik tersebut seperti dasar saluran,

ketidakteraturan saluran, geometri saluran, vegetasi yang tumbuh di saluran dan sebagainya.

• Untuk menentukan koefisien kekasaran Manning „n‟ pada

saluran alam dalam mendesain pengaman saluran

(68)

Perlindungan Tepi Sungai

Perlindungan tepi diperlukan untuk melindungi bagian tepi/pinggir sungai.

Perlindungan ini terdiri dari dua, yaitu

memanjang (longitudinal) dan vertikal.

(69)

Perlindungan Memanjang

• Perlindungan memanjang diperlukan untuk melindungi tepi/pinggir sungai yang mengalami erosi sepanjang tepi saluran tersebut.

• Secara umum, pengaman yang diperlukan lebih panjang daripada panjang erosi yang dialami tepi/pinggir sungai.

• Perlu diperhatikan panjang pengaman, sehingga pengamanan

untuk bagian hulu (upstream) tidak terlalu panjang dan untuk

bagian hilir (downstream) tidak terlalu pendek.

(70)

(71)

Perlindungan Vertikal

• Desain ketinggian perlindungan dari riprap merupakan ketinggian air saluran ditambah tinggi rung bebad (freeboard).

• Freeboard merupakan ketinggian yang digunakan untuk meliputi kejadian yang tidak terduga.

• Kejadian tersebut seperti gelombang yang dihasilkan angin maupun kapal yang lewat di sungai, superelevasi di tikungan saluran, lompatan hidraulik dan aliran tak tentu akibat pilar jembatan dan sambungan saluran.

• Selain itu juga, kejadian yang tidak dapat diperhitungkan seperti

pengendapan pasir, tanaman yang tumbuh di saluran dan gelombang yang naik ke tepi saluran.

(72)

Kedalaman Fondasi Pengaman

• Penggerusan tanah ke bawah dari pengaman merupakan salah satu mekanisme utama yang menentukan kegagalan

pengamanan.

• Desain pengaman tepi/pinggir saluran, memperkirakan

kedalaman penggerusan sangat penting sehingga pengaman dapat diletakkan pada lapisan tanah yang tepat untuk

mencegah terjadinya penggerusan ke bawah (undermining).

• Kedalaman maksimal penggerusan harus memperhatikan

terjadinya degradasi saluran seperti proses penggerusan alami

dan pengisian tanah.

(73)

Kedalaman Fondasi Pengaman

Kedalaman maksimum penggerusan berkenaan dengan penggerusan alami dan pengisian tanah pada saluran lurus

maupun menikung dapat dilihat pada persamaan :

(74)

Bangunan Pengaman Tebing (Revetment)

Jenis

fleksibel

Jenis Kaku

Rip rap, bronjong Dinding Penahan tnah

(75)

(76)

Rip Rap

Riprap adalah bangunan pengaman yang melindungi tebing dari gerusan dengan menggunakan lapisan

batuan.

Kemiringan riprap hampir sama dengan kemiringan tebing saluran (sungai)

Desain riprap berdasarkan gaya seret ijin yang diwakili

dengan kecepatan aliran

(77)

(78)

(79)

• Lebar puncak Groin bervariasi sekitar 1 m sampai 4 m, tapi tidak kurang dari (2 : 3) D100

• Kestabilan struktur groin harus diperhitungkan terhadap:

• Guling

• Geser

• Daya dukung

• Detail perhitungannya seperti pada perhitungan retaining wall

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

Jenis-jenis Bangunan Atas

Jembatan

(85)

85

Superstructure Jembatan

Rangka (Truss)

Kayu

Beton

Baja

Pelengkung (Arch)

Kayu

Beton Biasa

Beton Pratekan

Baja

Pasangan Batu Gelagar

(Girder Bridge)

Plat (Slab Bridge)

Gelagar Baja &

Lantai Kayu / Baja

Kayu

Composite : Gelagar Baja + Lantai Beton

Beton Bertulang Biasa

Beton Pratekan

Beton Biasa

Cast in Place

Pra-Fabrikasi

Pre-tensioned

Post-tensioned

Plat- Slab Units Balok Balok Box

Balok Balok

Box Beam Units Plat- Slab Units

Balok Balok

Box

Beam Units Balok

Balok

Tipe bangunan atas jembatan

(86)

KOMPONEN – KOMPONEN JEMBATAN

86

Lantai kendaraan Landasan

Kepala tiang (pile cap)

Kepala jembatan Pilar

(87)

87

Komponen jembatan

Bangunan Bawah

• Fondasi

• Pilar (pier)

• Kepala jembatan (abutment)

Bangunan atas:

• Semua struktur di atas landasan yang mendukung lalu lintas

• Lapis permukaan

Lantai kendaraan Landasan

Pilar

Kepala jembatan

Kepala tiang (pile cap)

(88)

88 Kepala Jembatan

Bang. Bawah

Bangunan atas

Lantai Jembatan

Landasan

Pilar (bang.Bawah)

Fondasi

Gelagar melintang

• Diafragma berupa Ikatan angin

Potongan melointang bangunan atas

Dasar-dasar komponen jembatan

(89)

89

JENIS SISTEM STRUKTUR

 PELENGKUNG (ARCH)

 GELAGAR

 KANTILEVER

 CABLE STAYED

 JEMBATAN GANTUNG

 LAIN-LAIN

(90)

3 JENIS DASAR JEMBATAN

(91)

91

Panjang bentang

Panjang bentang

Bentang tunggal

Bentang jamak

 Bentang > 6 m - Jembatan

 Bentang < 6 m - gorong2

 Bentang pendek : 6 – 30 m

 Bentang sedang : 30 – 100 m

 Bentang panjang : > 100 m

Bentang

(92)

ELEMEN UTAMA DAN SEKUNDER PADA JEMBATAN BALOK PELENGKUNG

(93)

JEMBATAN BALOK PELENGKUNG

(94)

94

(95)

Jembatan Balok Pelengkung - Pelengkung

• Jembatan balok pelengkung merupakan jenis

struktur yang melengkung dengan abutment

di tiap ujungnya

(96)

Apa yang terjadi pada saat beban bekerja pada jembatan jenis ini ?

• Berat beban akan ditanggung pada sepanjang lengkung yang ada dan diteruskan ke abutment pada setiap ujung pelengkung. Abutment juga akan menahan beban yang berada di bagian luarnya.

Gaya tekan yang ada pada setiap sisi jembatan

(97)

Faktor yang harus dipertimbangkan pada saat mendesain jembatan pelengkung

• Jembatan pelengkung selalu berada dalam kondisi tertekan akibat berat lantai yang meneruskan beban ke bagian pelengkung dan

selanjutnya ke abutment. Bentuk lengkung yang meningkat menyebabkan beban vertikal

harus diimbangi dengan gaya horizontal yang

menahannya.

(98)

98

(99)

99

(100)

100

(101)

101

(102)

102

(103)

(104)

104

JENIS JEMBATAN GELAGAR

Beban vertikal lalu lintas

Reaksi Reaksi

Gaya dalam gelagar

 Jenis jembatan yang paling umum

 Umumnya terdiri atas gelagar yang menumpu sederhana pada tiap ujungnya pada pilar atau abutment dan dapat dibuat menjadi gelagar menerus

 Umumnya tidak memerlukan biaya yang besar

(105)

Tipe Gelagar

• Gelagar pada jembatan adalah suatu struktur horizontal yang

kaku dan terletak atas 2 tumpuan (abutment – abutment atau

abutment – pilar atau pilar – pilar)

(106)

Faktor-faktor yang harus diperhatikan pada waktu mendesain jembatan tipe gelagar

• Gelagar harus cukup kuat dan tidak melendut akibat berat sendiri maupun

akibat beban hidup (lalulintas) yang

melintas di atasnya.

(107)

107

JENIS JEMBATAN GELAGAR

Bahan/material yang umum digunakan:

 Kayu

 Beton bertulang

 Baja (rangka, komposit, gelagar boks dll)

 Beton pratekan

 Bentuk gelagar I, T, U,

 Gelagar Segmental

(108)

Sistem Gelagar

(109)

(110)

110

sederhana kantilever

menerus

JENIS JEMBATAN GELAGAR

 Saat ini yang banyak digunakan yaitu beton pracetak di fabrikasi

 Umumnya sebagai gelagar menumpu sederhana (2 tumpuan)

 Beberapa dijadikan menerus di lapangan

(111)

111

JENIS JEMBATAN GELAGAR

 Profil melintang jembatan gelagar baja dapat dibentuk dari hot rolled (untuk bentang pendek), boks (bentang menengah) atau pelat

(112)

112

JENIS JEMBATAN GELAGAR

(113)

113

JENIS JEMBATAN GELAGAR

(114)

114

JENIS JEMBATAN GELAGAR

(115)

(116)

116

JENIS JEMBATAN GELAGAR

(117)

(118)

(119)

(120)

120

JENIS JEMBATAN GELAGAR

(121)

RANGKA

(122)

JENIS-JENIS JEMBATAN RANGKA BAJA

(123)

123

JENIS JEMBATAN GELAGAR

Rangka baja dapat dibuat menjadi jenis gelagar, pelengkung tergantung pada mekanisme struktur awalnya

(124)

124

JENIS JEMBATAN GELAGAR

(125)

125

JENIS JEMBATAN KANTILEVER

(126)

126

(127)

127

(128)

128

JENIS JEMBATAN RANGKA BAJA KANTILEVER

(129)

129

(130)

JEMBATAN KABEL (CABLE STAYED)

(131)

131

JEMBATAN JENIS CABLE STAYED

(132)

132

(133)

133

(134)

JEMBATAN GANTUNG

(135)

135

JEMBATAN GANTUNG

(136)

136

(137)

137

(138)

138

(139)

139

JENIS BANGUNAN ATAS MANA YANG DIPILIH ???

Pertimbangkan faktor-faktor berikut:

 Panjang bentang

 Panjang jembatan total

 Panjang gelagar

 Bahan yang tersedia

 Kondisi lapangan (fondasi, tinggi, batasan ruang bebas dll)

 Waktu pelaksanaan

 Kemudahan pelaksanaak

 Teknologi / peralatan yang tersedia

 Estetika

 Biaya

 Akses pemeliharaan

(140)

140

Panjang bentang

(141)

141

(142)

142

Biaya vs panjang bentang

 Panjang bentang dapat berhubungan dengan biaya bangunan atas (harga/meter) dan bangunan bawah (harga/pilar)

 Jika biaya bangunan bawah sekitar 25% dari total biaya - bentangan diperpendek, kemungkinan akan lebih hemat

 Jika biaya bangunan bawah sekitar 50% biaya total - bentangan sebaiknya diperpanjang sehingga lebih ekonomis

(143)

143

(144)

144

AKSES PEMELIHARAAN

 Biaya total = biaya awal + biaya pemeliharaan

 Jembatan harus mudah diperiksa dan dipelihara

 Biatya pemeliharaan akan berhubungan dengan jenis pemiihan jenis jembatan:

 Jembatan baja memerlukan pemeliharaan yang lebih besar yang tergantung lokasinya

 Jembatan beton usumnya memerlukan pemeliharaan yang lebih kecil

(145)

145

• Jarak gelagar ditentukan oleh jumlah gelagar

• Jarak yang besar:

• Jumlah gelagar sedikit (erection lebih cepat)

• Lebih tinggi dan berat (masalah dengan transportasi)

• Mengurangi masalah yang berlebihan

• Pelat lantai lebih tebal

• Jarak yang dekat:

• Jumlah gelagar lebih banyak

• Gelagar lebih kecil

• Masalah pemeriksaan bertambah (lebih banyak gelagar yang diperiksa)

• Pelat lantai lebih tipis

(146)

146

 Kondisi jembatan – lurus, bersudut atau busur

 Gelagar I precast tidak dapat berupa busur

 Gelagar segmental ..mungkin dapat sedikit membentuk busur

 Cor di tempat

 Pengangkutan dari pabrik ke lapangan apakah per segment??

 Apakah perlu persyaratan khusus

 Apakah perlu perancah khusus ??

Bagaimana pelaksanaannya di lapangan

PERSYARATAN LAPANGAN

(147)

147

 Jembatan yang tidak menarik, bagaimanapun aman,

daya layan bagus dan murah, umumnya tidak merupakan jembatan yang bagus

 Jembatan bentang panjang yang melintasi sungai yang besar sering menjadi IKON , jadi, estetika menjadi salah satu faktor penting

 Jembatan harus menyatu dengan kondisi lingkungannya

 Transisi antar bentang yang nyaman

 Hindari adanya asesoris yang tidak perlu

 Jembatan harus menggambarkan kekuatan yang cukup

ESTETIKA

(148)

148

ESTETIKA

 Penentuan bentuk jembatan (dalam hal tingkat kepentingannya)

 Geometrik vertikal dan horizontal yang tergantung pada kondisi topografi dan struktur lain

 Jenis bangunan atas : balok pelengkung, gelagar dll

 Letak pilar

 Letak kepala jembatan (abutment)

 Bentuk bangunan atas, parapet dan sandaran

 Bentuk pilar

 Bentuk abutment

 Warna jembatan, ornamen

 Tanda-tanda, pencahayaan, penerangan

(149)

149

ESTETIKA

(150)

Pembebanan dan

Distribusi Beban

(151)

Pendahuluan

Beban yang dominan pada jembatan

• Beban berat sendiri

• Beban dinamis akibat beban bergerak sebagai dampak lalu lintas yang bergerak

Beban lainnya termasuk beban angin, gempa,

suhu dan pelaksanaan.

(152)

Beban pada Jembatan

Permanen Transien

Beban mati

Benan mati super

Bahan Susut rangkak

Lingkungan Angin, Gempa,

Suhu, Banjir

Trafik Pelaksanaan Alat, metoda

pelaksanaan

Beban vertikal primer akibat berat

kendaraan

Beban sekunder horizontal akibat

perubahan kecepatan kendaraan

Normal Abnormal Khusus

Pembebanan pada Jembatan

(153)

Perbedaan Pembebanan lama dan baru

(154)

DEFINISI PADA PEMBEBANAN

• beban mati - semua beban tetap yang berasal dari berat sendiri jembatan atau bagian jembatan yang ditinjau, termasuk segala unsur tambahan yang dianggap merupakan satu kesatuan tetap dengannya

• beban mati primer - berat sendiri pelat dan sistem lainnya yang dipikul langsung oleh tiap-tiap gelagar jembatan

• beban mati sekunder - berat kerb, trotoar, tiang sandaran dan lain-lain yang dipasang setelah pelat dicor. Beban tersebut dianggap terbagi rata di seluruh gelagar

(155)

• beban hidup - semua beban yang berasal dari berat kendaraan-kendaraan bergerak/lalu lintas dan/atau pejalan kaki yang dianggap bekerja pada

jembatan

• beban khusus - beban yang merupakan beban-beban khusus untuk perhitungan tegangan pada perencanaan jembatan

• beban lalu lintas - seluruh beban hidup, arah vertikal dan horizontal, akibat aksi kendaraan pada jembatan termasuk hubungannya degan pengaruh dinamis, tetapi tidak termasuk akibat tumbukan

• beban pelaksanaan - beban sementara yang dapat bekerja pada bangunan secara menyeluruh atau sebagian selama pelaksanaan

DEFINISI PADA PEMBEBANAN

(156)

• beban primer - beban yang merupakan beban utama dalam perhitungan tegangan pada setiap perencanaan jembatan

• beban sekunder - beban yang merupakan beban sementara yang selalu diperhitungkan dalam perhitungan tegangan pada setiap perencanaan jembatan

• beban tetap - beban dengan besaran yang diasumsikan konstan selama konstruksi atau bervariasi dalam jangka waktu yang panjang

• faktor beban - pengali numerik yang digunakan pada aksi nominal untuk menghitung aksi rencana

DEFINISI PADA PEMBEBANAN

(157)

• faktor beban biasa - faktor beban yang digunakan apabila pengaruh dari aksi rencana akan mengurangi keamanan

• faktor beban terkurangi - faktor beban yang digunakan apabila pengaruh dari aksi rencana akan menambah keamanan

• lever rule - metode analisis yang menggunakan distribusi statika beban dengan asumsi tiap panel lantai merupakan perletakan sederhana

sepanjang gelagar kecuali pada gelagar eksterior

DEFINISI PADA PEMBEBANAN

(158)

Filosofi perencanaan

• Jembatan harus direncanakan sesuai dengan keadaan batas yang disyaratkan untuk

mencapai target pembangunan, keamanan, dan aspek layan, dengan memperhatikan

kemudahan inspeksi, faktor ekonomi, dan estetika

• Seluruh keadaan batas harus dianggap

memiliki tingkat kepentingan yang sama besar.

(159)

Keadaan batas daya layan

Keadaan batas daya layan disyaratkan dalam perencanaan dengan melakukan pembatasan pada :

– tegangan,

– deformasi, dan

– lebar retak pada kondisi pembebanan layan

agar jembatan mempunyai kinerja yang baik

selama umur rencana

(160)

Keadaan batas fatik dan fraktur

• Keadaan batas fatik disyaratkan agar jembatan tidak mengalami kegagalan akibat fatik selama umur rencana.

• Untuk tujuan ini, perencana harus membatasi rentang tegangan akibat satu beban truk rencana pada jumlah siklus pembebanan yang dianggap dapat terjadi selama umur rencana jembatan.

• Keadaan batas fraktur disyaratkan dalam perencanaan dengan menggunakan persyaratan kekuatan material sesuai spesifikasi

• Keadaan batas fatik dan fraktur dimaksudkan untuk membatasi penjalaran retak akibat beban siklik yang pada akhirnya akan

menyebabkan terjadinya kegagalan fraktur selama umur desain jembatan.

(161)

Keadaan batas kekuatan

• Keadaan batas kekuatan disyaratkan dalam perencanaan

– untuk memastikan adanya kekuatan dan kestabilan jembatan yang memadai, baik yang sifatnya lokal maupun global,

– untuk memikul kombinasi pembebanan yang secara statistik mempunyai kemungkinan cukup besar

– untuk terjadi selama masa layan jembatan.

– Pada keadaan batas ini, dapat terjadi kelebihan tegangan

ataupun kerusakan struktural, tetapi integritas struktur secara

keseluruhan masih terjaga

(162)

Keadaan batas ekstrem

• Keadaan batas ekstrem diperhitungkan untuk memastikan struktur jembatan dapat

bertahan akibat gempa besar.

• Keadaan batas ekstrem merupakan kejadian dengan frekuensi kemunculan yang unik

dengan periode ulang yang lebih besar secara

signifikan dibandingkan dengan umur rencana

jembatan.

(163)

Kelompok pembebanan dan simbol untuk beban

(164)

BEBAN TRANSIEN

(165)

(166)

Faktor beban dan kombinasi pembebanan

(167)

Faktor beban dan kombinasi pembebanan

(168)

Faktor beban dan kombinasi pembebanan

(169)

(170)

(171)

(172)

Fasilitas Pemeliharaan

(173)

(174)

(175)

(176)

(177)

(178)

(179)

(180)

(181)

(182)

PERENCANAAN FONDASI PADA

JEMBATAN

(183)

Perencanaan Fondasi Jembatan

Perencanaan Fondasi Dangkal Perencanaan

Fondasi Tiang Pancang

Survei dan Investigasi

(184)

Pendahuluan

Mendapatkan data aktual primer dan sekunder

Tahapan Survei Perencanaan program survei,

memeriksa bangunan yang ada, rencana jembatan baru,

Program dan survei Geoteknik

Survei pendahuluan, lokasi bangunan bawah, tanah permukaan, kondisi topografi, geofisika.

Survei detail, pemetaan geologi, pemboran, pengujian lapangan, bor-log, identifikasi dan klasifikasi tanah, sumur uji, parit uji,

Penentuan parameter

analisis tanah dan

batuan

SURVEI DAN INVESTIGASI PERENCANAAN

FONDASI JEMBATAN

(185)

Rencana Jembatan Baru

Rencana Jembatan yang akan dibangun Lokasi

jembatan baru

Beban

Jenis

penyelidikan tanah

(186)

PERENCANAAN JEMBATAN