BAB I
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Jembatan mempunyai arti penting bagi setiap orang. Akan tetapi tingkat kepentingannya tidak sama bagi tiap orang, sehingga menjadi suatu bahan studi yang menarik. Jembatan adalah suatu konstruksi yang gunanya untuk meneruskan jalan melalui suatu rintangan yang berada lebih rendah. Rintangan ini biasanya jalan lain (jalan air atau jalan lalu lintas biasa). Jika jembatan itu berada diatas jalan lalu lintas dinamakan viaduct.
Konstruksi jembatan dapat diklasifikasikan berdasarkan aspek yang berbeda, seperti jenis material dari konstruksi (beton, kayu, baja, komposit, dan lain-lain); bentuk struktur (rangka, gelagar, dinding penuh, dan lain-lain); tipe perletakan (gelagar sederhana, overhang, menerus, dan lain-lain); lalu lintas kendaraan (jembatan jalan raya, jembatan kereta api, dan lain-lain); letak lantai kendaraan (lantai di atas, lantai di bawah, lantai di tengah atau kombinasi ketiganya); jembatan permanen atau sementara; dapat atau tidak dapat digerakkan dan sebagainya.
Terlepas dari pengklasifikasian tersebut diatas, adapun bentuk-bentuk dari konstruksi jembatan umumnya dapat kita bedakan :
- Bangunan bawah, ialah bagian-bagian yang menjadi penupang dan dasar dari bangunan atas, yaitu kepala jembatan, tiang-tiang dan pemikul jembatan. Beban-beban diteruskan oleh bangunan bawah ke tanah bawah. Bahan-bahannya adalah kayu, batu atau beton, sekali-kali baja. Kadang-kadang pancang-pancangnya merupakan satu kesatuan dengan konstruksi yang langsung mendukung lalu lintas, sehingga yang termasuk bangunan bawah tinggal terbatas pada landasan dari titik tumpu.
- Bangunan atas yang pada umumnya terdiri atas:
- Gelagar-gelagar induk, terbentang dari titik tumpu ketitik tumpu
- Konstruksi tumpuan diatas pangkal jembatan kuk atau pancang
- Konstruksi dari lantai kendaraan dengan apa yang diperlukan untuk itu pemikul lintang dan pemikul memanjang yang disambung dengan gelagar-gelagar induk.
Bangunan atas menerima beban dari lalu lintas, kadang-kadang dengan tambahan banting dan tekanan angin, dan diteruskan pada bangunan bawah, ditambah dengan berat konstruksinya.
Suatu bagian struktur komposit adalah terdiri dari dua jenis bahan yang berbeda, yang bekerja secara parallel dengan menumpu sebuah beban. Semua bagian struktur beton yang diberi penulangan merupakan komposit dari beton dan baja yang bekerja sama untuk menahan tegangan-tegangan lentur pada balok dan kolom. Di daerah perkotaan biasanya sering kita jumpai jembatan komposit dengan gelagar baja yang dihubungkan dengan shear connector untuk memikul beban yang bekerja. Pada kesempatan ini, penulis ingin menganalisa suatu jembatan komposit gelagar kayu.
Ada tiga jenis bahan utama yang digunakan dalam konstruksi bangunan ini yaitu kayu, baja dan beton. bangunan tersebut mempunyai kelebihan-kelebihan tersendiri yang tidak dimiliki oleh bahan lain. Kelebihan pada kayu yaitu ringan, mudah dikerjakan dan harga relatif murah. Kelebihan pada baja yaitu mempunyai kuat tarik yang tinggi dan kelebihan pada beton yaitu mempunyai kuat tekan yang tinggi. Untuk memanfaatkan kelebihan-kelebihan tersebut maka dibuat perpaduan pada ketiga jenis bahan bangunan yaitu menjadi balok komposit dengan gelagar kayu. Dengan demikian dapat diperoleh sifat gabungan yang lebih baik dari komponen penyusunnya. Berat jenis kayu lebih ringan bila dibanding baja ataupun beton. Ditinjau dari segi struktur, kayu cukup baik dalam menahan gaya tarik, tekan dan lentur. Ditinjau dari segi arsitektur, bangunan kayu mempunyai nilai estetika yang tinggi.
Ketersediaan bahan kayu akan sangat terkait erat dengan potensi hutan di suatu wilayah. Seperti halnya Indonesia yang memiliki cukup luas hutan tropis tentunya akan sangat menunjang dalam proses konstruksi jembatan dari kayu. Elemen kayu biasanya mempunyai potongan melintang berbentuk persegi sehingga paling mudah untuk dianalisis. Jembatan dari kayu hampir tidak pernah digunakan, kecuali sebagai perancah dan sebagai jembatan sementara. Pada umumnya jembatan dari kayu digunakan untuk lalu lintas biasa pada bentangan kecil/sederhana. Untuk jembatan berat dengan bentang yang sangat panjang, tentunya jembatan dari kayu sudah tidak ekonomis lagi karena dibatasi oleh panjang dan kemampuan bahan.
1.2 Tujuan
Menempatkan jembatan, pertama-tama harus diingat tentang keamanan lalu lintas karena jembatan yang dibikin untuk keperluan lalu lintas dan bukan asal ada jembatan saja. Biasanya penggunaan jembatan dari kayu ini banyak terdapat didaerah pedesaan karena lalu lintasnya yang masih sedikit terutama bagi yang memiliki kendaraan, dalam laporan ini penulis ingin menganalisa jembatan komposit gelagar kayu lantai beton agar kita dapat memprediksi cara struktur menahan beban dengan membahas gaya-gaya yang alami yang bekerja pada strukur tersebut. Dalam perencanaan teknis jembatan perlu dilakukan identifikasi yang menyangkut beberapa hal antara lain . Kondisi tata guna lahan, baik yang ada pada jalan pendukung maupun lokasi jembatan berkaitan dengan ketersediaan lahan yang ada.
Kelas jembatan yang disesuaikan dengan kelas jalan dan volume lalu lintas. Struktur tanah, geologi dan topografi serta kondisi sungai dan perilakunya. Dasar utama penempatan jembatan sedapat mungkin tegak lurus terhadap sumbu rintangan yang dilalui, sependek, sepraktis dan sebaik mungkin untuk dibangun di atas jalur rintangan. Beberapa ketentuan dalam pemilihan lokasi jembatan dengan memperhatikan kondisi setempat dan ketersediaan lahan adalah sebagai berikut :
Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah agar kita mengetahui bagaimana menganalisa atau mendesain suatu struktur jembatan komposit dengan gelagar kayu lantai beton oleh karena itu kita harus dapat memastikan suatu tingkat keamanan agar tidak terjadi kegagalan dalam struktur. Dan untuk dapat memberikan arahan dan pedoman terhadap pembangunan prasarana transportasi yang berupa jembatan yang memenuhi stándar mutu dan berdaya guna sehingga dapat menunjang strategi Pembangunan Wilayah di Pemerintah Daerah Kabupaten maupun Propinsi.
Tujuan yang hendak dicapai adalah untuk mendapatkan cara penanganan yang efisien dan efektif dalam pencapaian mutu jembatan yang memenuhi stándar.
1.3 Permasalahan
1.4 Batasan Masalah
Pada bagian pendahuluan secara umum telah disinggung jenis jembatan yang akan dibahas. Tetapi mengingat parameter-parameter yang harus diperhitungkan sehingga diperlukan beberapa batasan sebagai berikut:
Beban Primer:
1. Beban mati
Dalam menentukan besarnya beban mati tersebut, harus digunakan berat isi untuk bahan- bahan bangunan tersebut,antara lain:
A. Beton bertulang …………………… 2,50 t/m3
B. Kayu ……………………………….. 1,00 t/m3
2. Beban hidup
Beban hidup pada jembatan dinyatakan dalam dua macam, yaitu :
Untuk memperhitungkan pengaruh-pengaruh getaran-getaran dan pengaruh-pengaruh dinamis lainnya, tegangan-tegangan akibat beban garis “P” harus dikalikan dengan koefisien kejut yang akan memberikan hasil maksimum, sedangkan beban merata”q”dan beban “T” tidak dikalikan dengan koefisien kejut.
Umumnya digunakan untuk perhitungan struktur bawah jembatan (fondasi). Untuk tipe jembatan simple girder, perhitungan dapat dilakukan secara manual dengan Excel. Untuk tipe jembatan yang berupa rangka, perhitungan struktur dilakukan dengan komputer berbasis elemen hingga (finite element) untuk berbagai kombinasi pembebanan yg meliputi berat sendiri, beban mati tambahan, beban lalu-lintas kendaraan (beban lajur, rem, pedestrian), dan beban pengaruh lingkungan (temperatur, angin, gempa) dengan pemodelan struktur 3-D (space-frame). Metode analisis yang digunakan adalah analisis linier metode matriks kekakuan langsung (direct stiffness matriks) dengan deformasi struktur kecil dan material isotropic.
Suatu bagian struktur komposit adalah terdiri dari dua jenis bahan yang berbeda, yang bekerja secara parallel dengan menumpu sebuah beban. Semua bagian struktur beton yang diberi penulangan merupakan komposit dari beton dan baja yang bekerja sama untuk menahan tegangan-tegangan lentur pada balok dan kolom. Di daerah perkotaan biasanya sering kita jumpai jembatan komposit dengan gelagar baja yang dihubungkan dengan shear connector untuk memikul beban yang bekerja. Pada kesempatan ini, penulis ingin menganalisa suatu jembatan komposit gelagar kayu.
Ada tiga jenis bahan utama yang digunakan dalam konstruksi bangunan ini yaitu kayu, baja dan beton. bangunan tersebut mempunyai kelebihan-kelebihan tersendiri yang tidak dimiliki oleh bahan lain. Kelebihan pada kayu yaitu ringan, mudah dikerjakan dan harga relatif murah. Kelebihan pada baja yaitu mempunyai kuat tarik yang tinggi dan kelebihan pada beton yaitu mempunyai kuat tekan yang tinggi. Untuk memanfaatkan kelebihan-kelebihan tersebut maka dibuat perpaduan pada ketiga jenis bahan bangunan yaitu menjadi balok komposit dengan gelagar kayu. Dengan demikian dapat diperoleh sifat gabungan yang lebih baik dari komponen penyusunnya. Berat jenis kayu lebih ringan bila dibanding baja ataupun beton. Ditinjau dari segi struktur, kayu cukup baik dalam menahan gaya tarik, tekan dan lentur. Ditinjau dari segi arsitektur, bangunan kayu mempunyai nilai estetika yang tinggi.
Ketersediaan bahan kayu akan sangat terkait erat dengan potensi hutan di suatu wilayah. Seperti halnya Indonesia yang memiliki cukup luas hutan tropis tentunya akan sangat menunjang dalam proses konstruksi jembatan dari kayu. Elemen kayu biasanya mempunyai potongan melintang berbentuk persegi sehingga paling mudah untuk dianalisis. Jembatan dari kayu hampir tidak pernah digunakan, kecuali sebagai perancah dan sebagai jembatan sementara. Pada umumnya jembatan dari kayu digunakan untuk lalu lintas biasa pada bentangan kecil/sederhana. Untuk jembatan berat dengan bentang yang sangat panjang, tentunya jembatan dari kayu sudah tidak ekonomis lagi karena dibatasi oleh panjang dan kemampuan bahan.
1.2 Tujuan
Menempatkan jembatan, pertama-tama harus diingat tentang keamanan lalu lintas karena jembatan yang dibikin untuk keperluan lalu lintas dan bukan asal ada jembatan saja. Biasanya penggunaan jembatan dari kayu ini banyak terdapat didaerah pedesaan karena lalu lintasnya yang masih sedikit terutama bagi yang memiliki kendaraan, dalam laporan ini penulis ingin menganalisa jembatan komposit gelagar kayu lantai beton agar kita dapat memprediksi cara struktur menahan beban dengan membahas gaya-gaya yang alami yang bekerja pada strukur tersebut. Dalam perencanaan teknis jembatan perlu dilakukan identifikasi yang menyangkut beberapa hal antara lain . Kondisi tata guna lahan, baik yang ada pada jalan pendukung maupun lokasi jembatan berkaitan dengan ketersediaan lahan yang ada.
Kelas jembatan yang disesuaikan dengan kelas jalan dan volume lalu lintas. Struktur tanah, geologi dan topografi serta kondisi sungai dan perilakunya. Dasar utama penempatan jembatan sedapat mungkin tegak lurus terhadap sumbu rintangan yang dilalui, sependek, sepraktis dan sebaik mungkin untuk dibangun di atas jalur rintangan. Beberapa ketentuan dalam pemilihan lokasi jembatan dengan memperhatikan kondisi setempat dan ketersediaan lahan adalah sebagai berikut :
- Lokasi jembatan harus direncanakan sedemikian rupa sehingga tidak menghasilkan kebutuhan lahan yang besar sekali.
- Lahan yang dibutuhkan harus sesedikit mungkin mengenai rumah penduduk sekitarnya, dan diusahakan mengikuti as jalan existing.
Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah agar kita mengetahui bagaimana menganalisa atau mendesain suatu struktur jembatan komposit dengan gelagar kayu lantai beton oleh karena itu kita harus dapat memastikan suatu tingkat keamanan agar tidak terjadi kegagalan dalam struktur. Dan untuk dapat memberikan arahan dan pedoman terhadap pembangunan prasarana transportasi yang berupa jembatan yang memenuhi stándar mutu dan berdaya guna sehingga dapat menunjang strategi Pembangunan Wilayah di Pemerintah Daerah Kabupaten maupun Propinsi.
Tujuan yang hendak dicapai adalah untuk mendapatkan cara penanganan yang efisien dan efektif dalam pencapaian mutu jembatan yang memenuhi stándar.
1.3 Permasalahan
- Apakah beton gelagar kayu bias menahan gempa yang terjadi dengan kekuatan yang sangat besarsekitar 7.5 SR
- Mungkinkah dengan jembatan gelagar kayu dapat bertahan lama dengan bahan yang ringan dan relatif murah
- Apakah gelagar kayu dapat menahan beban yang tinggi dari atas jembatan
- Bagaimana kayu bias beretahan lama dengan cuaca yang extrim
- Apa bias kayu sebagai pengganti poondasi
1.4 Batasan Masalah
Pada bagian pendahuluan secara umum telah disinggung jenis jembatan yang akan dibahas. Tetapi mengingat parameter-parameter yang harus diperhitungkan sehingga diperlukan beberapa batasan sebagai berikut:
- Konstruksi jembatan ditumpu diatas dua perletakan dengan panjang bentang dan gelagar jembatan berupa bahan kayu yang akan mendukung semua beban yang bekerja.
- Lantai kendaraan terbuat dari beton.
- Jenis kayu yang dipakai untuk gelagar adalah kayu damar laut, dimana termasuk dalam kayu kelas I menurut PKKI 1961 yang memiliki berat jenis 0.96 gr/cm3;σlt =150kg/cm2 ;σtk //=130 kg/cm2;σtk = 40 kg/cm2;τ//=20 kg/cm2.
- Penghubung Geser/Shear Connector dengan menggunakan baut/paku.
- Adapun beban-beban yang bekerja/muatan yang disesuaikan dengan peraturan yang berlaku adalah: -
Beban Primer:
1. Beban mati
Dalam menentukan besarnya beban mati tersebut, harus digunakan berat isi untuk bahan- bahan bangunan tersebut,antara lain:
A. Beton bertulang …………………… 2,50 t/m3
B. Kayu ……………………………….. 1,00 t/m3
2. Beban hidup
Beban hidup pada jembatan dinyatakan dalam dua macam, yaitu :
- beban “D” atau beban jalur adalah susunan beban pada setiap jalur lalu lintas yang terdiri dari beban terbagi rata sebesar “q” ton per meter panjang perjalur dan beban garis “P” ton per jalur lalu lintas tersebut.
- Beban “T” yang merupakan beban terpusat untuk lantai kendaraan.
- Beban pada trotoir, kerb dan sandaran .
- Konstruksi trotoir harus diperhitungkan terhadap beban hidup sebesar 500 kg/m2
- Kerb yang terdapat pada tepi-tepi lantai kendaraan harus diperhitungkan untuk dapat menahan satu beban horizontal ke arah melintang jembatan sebesar 500 kg/m’ yang bekerja pada puncak kerb yang bersangkutan pada tinggi 25 cm diatas permukaan lantai kendaraan apabila kerb yang bersangkutan lebih tinggi 25 cm,
- Tiang-tiang sandaran pada tepi trotoir harus diperhitungkan untuk dapat menahan beban horizontal sebesar 100kg/m’, yang bekerja pada tinggi 90 cm diatas lantai trotoir.
Untuk memperhitungkan pengaruh-pengaruh getaran-getaran dan pengaruh-pengaruh dinamis lainnya, tegangan-tegangan akibat beban garis “P” harus dikalikan dengan koefisien kejut yang akan memberikan hasil maksimum, sedangkan beban merata”q”dan beban “T” tidak dikalikan dengan koefisien kejut.
- Beban Sekunder, terdiri dari : beban angin, gaya akibat perbedaan suhu karena adanya perubahan bentuk akibat perbedaan suhu antara bagian-bagian jembatan, gaya rem, gaya akibat gempa. Beban khusus, terdiri dari gaya sentrifugal, gaya dan beban selama pelaksanaan
Umumnya digunakan untuk perhitungan struktur bawah jembatan (fondasi). Untuk tipe jembatan simple girder, perhitungan dapat dilakukan secara manual dengan Excel. Untuk tipe jembatan yang berupa rangka, perhitungan struktur dilakukan dengan komputer berbasis elemen hingga (finite element) untuk berbagai kombinasi pembebanan yg meliputi berat sendiri, beban mati tambahan, beban lalu-lintas kendaraan (beban lajur, rem, pedestrian), dan beban pengaruh lingkungan (temperatur, angin, gempa) dengan pemodelan struktur 3-D (space-frame). Metode analisis yang digunakan adalah analisis linier metode matriks kekakuan langsung (direct stiffness matriks) dengan deformasi struktur kecil dan material isotropic.
Program komputer yang digunakan untuk analisis adalah Metodologi atau Metode Penelitian yang dipergunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah dengan menggunakan literatur yang berhubungan dengan perencanaan jembatan komposit gelagar kayu lantai beton dengan cara penghitungan beban-beban yang bekerja dan tegangan-tegangan yang terjadi sehingga kita dapat membatasi tegangan yang bekerja yang disebabkan oleh beban aktual sejauh tegangan yang diijinkan. Metode perencanaan struktur jembatan yang digunakan ada dua macam, yaitu metode perencanaan ultimit (Load Resistant Factor Design, LRFD) dan metode perencanaan tegangan ijin (Allowable Stress Design, ASD). Perhitungan struktur atas jembatan umumnya dilakukan dengan metode ultimit dengan pemilihan faktor beban ultimit sesuai peraturan yang berlaku. Metode perencanaan tegangan ijin dengan beban kerja SAP2000 V-11. Dalam program tersebut berat sendiri struktur dan massa struktur dihitung secara otomatis.
0 Response to "Makalah Manajemen Konstruksi Jembatan (I)"
Post a Comment