Perencanaan Konstruksi Jembatan

Durasi Pekerjaan

Keuntungan Box Girder Beton

Kekakuannya yang cukup tinggi dikombinasikan dengan beban
mati yang cukup kecil, menghasilkan nilai perbandingan
beban mati dengan beban hidup yang memadai.

Kekakuan torsional yang tinggi yang dapat memberikan
kebebasan dalam melakukan pemilihan mengenai perletakan
dan alinyemen jembatan.

Kemungkinan penggunaan ruang di dalam gelagar box
tersebut.

1 keputusan mendasar mengenai tipe 4 studi yang dilakukan setelah keseluruhan
konstruksi, panjang bentang dan elemen terpasang untuk memeriksa tegangan
Konsep perbandingan, dan tipe-tipe penampang Verifikasi dan deformasi struktur dan perilakunya di
Desain melintang yang digunakan bawah semua kondisi pembebanan yang
kritis

2 pemilihan mengenai dimensi dasar untuk 5 pemeriksaan mengenai gambar kerja,
elemen-elemen penampang melintang, tegangan selama pemasangan oleh
Desain bentuk dan jumlah dari tendon dan Dukungan kontraktor, urutan penarikan secara rinci,
Pendahul penulangan, tebal pelat dan web, dan studi lapangan dan pengembangan dari defleksi yang
uan optimasi mengenai bentang dan bentuk terjadi dan informasi penyambungan untuk
penampang melintang panduan dari tenaga kerja di lapangan

3 bentuk atau ukuran tertentu mengenai 6 menyediakan informasi yang cepat pada
penampang melintang sementara dengan tenaga lapangan dan kontraktor mengenai
Desain mempertimbangkan baik beban-beban Perubahan kelayakan teknis dari perubahan-perubahan
Rinci selama konstruksi dan beban rencana normal yang diajukan dalam disain yang
pada struktur yang sudah selesai, ukuran membutuhkan tanggapan secepatnya
tendon, penulangan, dimensi komponen mengenai keputusan teknis
struktural, serta rencana urutan pemasangan
dan penyambungan. Analisis relatif detail
untuk mempertimbangkan keseluruhan
beban-beban utama dan kondisi yang mana
akan mempengaruhi perilaku dari struktur

Parameter Desain

 Ketinggian konstan vs bervariasi;
 Perbandingan bentang terhadap tinggi jembatan;
 Jumlah gelagar box yang sejajar;
 Bentuk dan ukuran dari masing-masing gelagar box, meliputi jumlah web, kemiringan web,

ketebalan web serta flens bawah;
 Aksesibilitas/pemeriksaan dari struktur atas.

Pemilihan Tinggi Gelagar

Ketinggian balok gelagar yang konstan merupakan suatu pilihan yang termudah dan memberikan
solusi terbaik untuk bentang pendek dan moderat sekitar 260 ft (80 m). Jembatan dengan ketinggian
konstan tersebut juga digunakan sebagai alasan estetika untuk bentang hingga 450 ft (137 m). Apabila
bentang meningkat, besarnya momen lentur akibat beban mati di dekat pilar memerlukan suatu variasi
dari ketinggian struktural; sehingga akan lebih ekonomis untuk membuatkan variasi pada penampang.

Tinggi Gelagar Konstan

Tinggi Gelagar Bervariasi (Linear)

Tinggi Gelagar Bervariasi (Parabola)

Penampang Melintang

Pertimbangan Desain Arah Melintang

Possible  Single Cell  Pedestrian
Cross Multiple Cell Automobile
Possible Constant or Varying Use Utilities
Sections Cross With or without Diaphragma Widening
Section
Design of
Use Box Girder Supports  Pier wall with multiple Bridge Bearings  Length of cantilever
Proportion
Cross Constructio Supports Several Individual Piers Proportio Web inclination
Section n Method Single Middle Piers ns
Suspended from Bridge Centerline Dimensions
Bridge Suspended from both sides of cross
Finishes + section Longitudinal/transverse
stiffness
Form
 Stationery falsework  Guard rail
Incremental launching Railing
Construct Formwork girder Bridge Web inclination
ion Free cantilever Finishes View from below
Method Launching girder + Form
Precast elements

Segmental Balanced Cantilever Cast in Situ

Aspek yg Dipertimbangkan (Balanced Cantilever)

 Terdapat porsi kecil dari struktur atas pada pilar yang dibuat melalui perancah (cetakan) dan biasanya didisain
sebagai ‘pier table’ (meja pilar). Pada kasus cor di tempat untuk jembatan menggunakan konstruksi
segmental, pier table tersebut harus cukup panjang untuk meletakkan dua traveler yang saling membelakangi
(biasanya 30 ft (10 m) – 40 ft (12 m) panjang). Pier table tersebut biasanya dibuat dengan panjang ½ segmen
keluar untuk meminimalkan pengaruh ketidak-seimbangan selama konstruksi segmen.

 Perencana harus melakukan perhitungan awal mengenai konstruksi kantilever dengan penempatan segmen
terakhir untuk mendapatkan kisaran awal mengenai n kebutuhan luasan kabel pratekan dan pemeriksaan
beban-beban pada penampang pilar.

 Untuk struktur yang lebih besar, penggunaan pilar ganda bisa menguntungkan untuk mengurangi kekakuan
lateral untuk temperatur dan beban gempa dan akan efisien untuk menahan momen konstruksi segmental
yang besar.

Aspek yg Dipertimbangkan (Balanced Cantilever) – cont.

 Untuk struktur yang lebih kecil dengan kantilever lantai jembatan yang pendek yang digunakan untuk sistem drainase
dapat menyulitkan pemasangan sebagai akibat dari adanya konflik antara tendon kantilever dan kotak drainase atau
perpipaan.

 Minimalkan variasi (khususnya panjang segmen). Standardisasi merupakan kunci untuk mengefektifkan biaya disain
segmen. Batasi ukuran dari tendon kantilever menjadi satu ukuran untuk keseluruhan proyek.

 Untuk mengurangi perawatan di masa mendatang, maksimalkan panjang dari kesinambungan struktur atas untuk
meminimalkan jumlah exspansion joints dan penggunaan bearing. Apabila bearing digunakan, rencanakan untuk
penggantian bearing tersebut di masa mendatang.

 Pada konstruksi kantilever seimbang, ujung bentang biasanya memiliki bentang sebesar 0.6L sampai 0.8L dari bentang
sebelumnya dan seringkali nilai perbandingan yang digunakan adalah 0.5L sampai 0.6L.

 Ketika menggunakan nilai perbandingan untuk ujung bentang sebesar 0.5L, mungkin diperlukan adanya pemberat
(counter weight) untuk mencegah adanya gaya angkat dan apabila ujung bentang tersebut memiliki nilai perbandingan
lebih dari 0.5L, ujung bentang tersebut biasanya dikonstruksi secara cor di tempat menggunakan perancah dan
dihubungkan dengan bagian kantilever melalui ‘closure’.

 Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan fabrikasi dan pencetakan segmen biasanya adalah antara 3 – 6 hari dengan
diikuti penarikan kabel setelah pencetakan selesai pada hari berikutnya.

PERENCANAAN BANGUNAN BAWAH

KONSEP PERANCANGAN

1. Memiliki dimensi yang ekonomis
2. Terletak pada posisi yang Aman, terhindar dari kerusakan akibat

Kikisan Arus air, penurunan tanah, longsoran global dan gempa
3. Kuat menahan beban berat struktur atas, beban lalu lintas, beban

angin dan beban gempa.
4. Kuat menahan tekanan air mengalir, tumbukan benda hanyutan,

tumbukan kapal, dan tumbukan kendaraan

Perencanaan Bangunan Bawah

LANGKAH-LANGKAH PERANCANGAN

1. Menentukan letak Kepala jembatan dan pilar, berdasarkan Bentuk penampang sungai,
permukaan air banjir, jenis aliran sungai, dan statigrafi tanah.

2. Menetukan bentuk dan dimensi awal kepala dan pilar jembatan yang sesuai dengan
ketinggian dan kondisi sungai.

3. Menentukan bentuk pondasi yang sesuai dengan kondisi tanah dibawah kepala dan pilar
jembatan

4. Menentukan beban-beban yang bekerja pada kepala dan pilar jembatan.
5. Melakukan perhitungan mekanika teknik untuk mendapatkan gaya-gaya dalam.
6. Menentukan dimensi akhir dan penulangan berdasarkan gaya-gaya dalam tersebut.

Perencanaan Bangunan Bawah

BAGAN ALIR

Perencanaan Bangunan Bawah

PENENTUAN LETAK JEMBATAN

Peletakan jembatan didasarkan kepada:
Aliran air dan alur sungai yang stabil ( tidak berpindah-pindah)
Tegak lurus terhadap sungai
Bentang terpendek ( lebar sungai terkecil)
Bentuk Jembatan:
Tergantung bentang dan jenis sungai
Material yang digunakan

Bentang lebih pendek

Bentang lebih panjang

Perencanaan Bangunan Bawah

KETENTUAN-KETENTUAN UMUM

Bidang Datar : min. 5 m Clearence / jagaan Untuk banjir 50 tahunan:
Tanjakan / Turunan: 0,5 m ; Sungai pengairan
1:30 untuk V > 100 km/jam 1,0 m ; Sungai alam yang tidak membawa hanyutan
1:20 untuk V 60 s/d 100 km/jam 1,5 m ; Sungai alam yang membawa hanyutan
1:10 untuk V< 60 km/jam 2,5 m ; sungai alam yang tidak diketahui kondisinya
5,0 m ; Bersilangan dengan jalan raya
Perencanaan Bangunan Bawah 5.1 m ; Bersilangan dengan jalan tol
≥15m ; Bersilangan dengan laut atau sungai yang dilewati kapal

Kepala jembatan adalah struktur penghubung antara jalan dengan jembatan dan
sekaligus sebagai penopang struktur atas jembatan.

Penentuan Letak Kepala Jembatan

Kepala jembatan sedapat mungkin diletakkan pada :
a. Pada lereng/dinding sungai yang stabil
b. Pada alur sungai yang lurus
c. Pada bentang yang pendek

Penentuan Bentang/jarak antar Kepala Jembatan

Penentuan jarak antara dua kepala jembatan (L) didasarkan kepada jenis sungainya.

Kepala L Kepala l  ab Untuk Kondisi:
Jembatan Jembatan 2 • Bukan sungai limpasan banjir
MAB • Air banjir tidak membawa
MAN
hanyutan
a
b l b Untuk Kondisi:
• sungai limpasan banjir

• Air banjir membawa hanyutan

Perencanaan Bangunan Bawah

KRITERIA DESAIN KEPALA JEMBATAN

 Tidak ditempatkan pada belokan luar sungai
 Tidak ditempatkan pada aliran air sungai
 Tidak ditempatkan diatas bidang gelincir lereng sungai.
 Tidak ditempatkan pada lereng sungai jika digunakan pondasi

dangkal
 Pondasi kepala jembatan diupayakan untuk ditanam sampai

kedalaman pengaruh penggerusan aliran air sungai

Perencanaan Bangunan Bawah

DIMENSI KEPALA JEMBATAN

Bahan Kepala Jembatan

Pasangan batu kali :  Type Gravitasi
Beton bertulang : Type T dan Type T dengan penopang

Perencanaan Bangunan Bawah

DETAIL KEPALA JEMBATAN

Struktur kepala jembatan yang
diperkuat dengan penopang

Perencanaan Bangunan Bawah

BEBAN PADA KEPALA JEMBATAN

Perencanaan Bangunan Bawah

PERMASALAHAN PADA KEPALA JEMBATAN

Fungsi : - Penahan beban Penempatan: diusahakan untuk

struktur atas tidak ditempatkan
- Struktur pembatas pada belokan sungai
untuk menghindari
antara jalan dengan
sungai

scouring

Jika terpaksa harus dilakukan
perbaikan dinding sungai dan
Dasar sungai pada bagian yang
akan terkena scouring

Perencanaan Bangunan Bawah

PENANGANAN SCOURING

Perencanaan Bangunan Bawah

METODE PERBAIKAN

Perbaikan dinding sungai: Perbaikan Dasar sungai:

- Turap baja - Pasangan batu kali
- bronjong ( Pas. Batu kosong dengan ikatan kawat ) - Beton
- dinding penahan ( pas. batu kali, beton ) - Pas. Batu kosong dengan tiang cerucuk
- dinding pelindung ( pas. batu kali, lempengan plat beton)

Perencanaan Bangunan Bawah

KRITERIA DESAIN PILAR JEMBATAN

 Tidak ditempatkan ditengah aliran air sungai.
 Jika pilar ditempatkan pada aliran sungai maka pilar dibuat sepipih

mungkin dan sejajar dengan arah aliran air.
 Bentuk disarankan bulat atau lancip (streamline).
 Untuk daerah rawan gempa diupayakan untuk tidak menggunakan pilar

tunggal.
 Jika menggunakan pondasi dangkal, pondasi ditanam dibawah dasar

sungai sampai batas pengaruh gerusan aliran air sungai.

Perencanaan Bangunan Bawah

PILAR JEMBATAN Jenis :
 Pilar tunggal
 Pilar masif

 Pilar Perancah

Fungsi :
 Penopang struktur atas
 Menyalurkan berat struktur

atas ke tanah

Pilar tunggal Pilar masif Bahan : Pasangan batu kali,
h : 5 s/d 25 m Beton dan Baja
Pemakaian
h : 5 ~ 15m Pilar Perancah / Portal

h : 5 s/d 15 m h : 15 s/d 25 m

Perencanaan Bangunan Bawah

PILAR JEMBATAN PASANGAN BATU KALI

Permukaan air banjir 0,5m d = 0,8 ( 0,8 + 0,12 h + 0,025 w )

Lebar Jembatan d = tebal dinding bagian atas pilar

d Dinding semakin kebawah semakin
tebal dengan kemiringan 1:20

h = tinggi pilar dari dasar sungai
sampai tumpuan girder.

w = jarak dua tumpuan antara pilar
dengan kepal jembatan atau
antara pilar dengan pilar.

Perencanaan Bangunan Bawah

PILAR JEMBATAN BETON

Pilar Perancah Pilar Tunggal

Perencanaan Bangunan Bawah

PILAR JEMBATAN BAJA

Pilar dari baja digunakan dengan pertimbangan:
- Aliran air sungai cukup deras
- Mengurangi hambatan aliran air
- Mudah dikerjakan

Perencanaan Bangunan Bawah

Masalah Pada pilar Jembatan

Gaya aliran air pada pilar Pilar tidak sejajar dengan Kerusakan akibat scouring
arah aliran air,
Perencanaan Bangunan Bawah menyebabkan local
scouring

Perbaikan dan Pencegahan

Perencanaan Bangunan Bawah

Pilar tunggal pada jembatan jalan raya Pilar tunggal pada jembatan KA

Pilar Masif Pilar Perancah

Perencanaan Bangunan Bawah

Perencanaan Bangunan Bawah

Reaksi Perletakan (Jbt Gelagar Std. Kls. A)

Bentang B. Mati B. Hidup (tanpa B. Hidup (dengan B. Hidup + B.
(m) (ton) kejut) (ton) kejut) (ton) Mati (ton)
22 92.073 105.982 270.629
25 164.647 104.073 114.982 304.096
28 189.114 113.073 123.982 338.320
31 214.338 120.799 131.708 388.810
34 257.102 125.984 136.894 422.347
37 285.453 131.181 142.090 476.443
40 334.353 136.385 147.294 514.281
366.987

Perencanaan Bangunan Bawah

Reaksi Perletakan (Jbt Gelagar Std. Kls. B)

Bentang B. Mati B. Hidup (tanpa kejut) B. Hidup (dengan B. Hidup + B. Mati
kejut) (ton) (ton)
(m) (ton) (ton) 92.757
100.407 229.085
22 136.328 82.721 108.057 256.946
114.535 285.414
25 256.538 90.371 118.676 326.697
122.827 354.155
28 177.357 98.021 126.985 398.042
428.943
31 212.162 104.499

34 235.479 108.640

37 275.215 112.790

40 301.958 116.948

Perencanaan Bangunan Bawah

Reaksi Perletakan (Jbt Komposit Kls. A)

L (m) B. Mati B. Hidup B. Hidup + Total
Kejut
8 (M) (H) (K) M+H+K
10 35.925 47.273 56.677 92.602
12 46.121 52.273 61.364 107.485
14 55.925 57.273 66.070 121.995
16 69.378 62.273 70.795 140.173
18 82.453 67.273 75.537 157.990
20 94.163 72.273 80.294 174.457
105.959 77.273 85.065 191.024

Perencanaan Bangunan Bawah

Reaksi Perletakan (Jbt Komposit Kls. A)

L (m) B. Mati B. Hidup B. Hidup + Total
Kejut
8 (M) (H) (K) M+H+K
10 28.071 43.491 52.143 80.214
12 35.998 48.091 56.455 92.453
14 43.631 52.691 60.785 104.416
16 53.995 57.291 65.132 119.127
18 64.073 61.891 69.494 133.567
20 73.139 66.491 73.871 147.010
81.771 71.091 78.260 160.031

Perencanaan Bangunan Bawah

TINJAUAN PEMBEBANAN PADA PILAR
DAN KEPALA JEMBATAN

Perencanaan Bangunan Bawah

PERENCANAAN PONDASI

Dasar Perencanaan

Fungsi : Pendukung Bangunan Bawah Jembatan

Kriteria Perencanaan

Memiliki keawetan yang memadai sesuai dengan umur operasional jembatan;
Kondisi pembebanan ultimate:

 Tanah pendukung memiliki ketahanan yang cukup;
 Pondasi memiliki kekuatan yang memadai;
 Sambungan memiliki kekuatan yang memadai.

Kondisi pembebanan layan:

 Tidak boleh membuat jembatan tidak layak digunakan;
 Tidak boleh menimbulkan kekhawatiran pengguna jalan;
 Tidak boleh mengurangi umur layan jembatan.

Tahap Perencanaan

Tahap 1 Rencanakan panjang tiang dan penampang sehingga tanah memberikan
Tahap 2 rencana kapasitas aksial ultimate
Tahap 3
Tahap 4 Periksa apakah rencana beban lateral ultimate melebihi rencana
Tahap 5 pembebanan lateral ultimate
Tahap 6
Periksa apakah penurunan vertikal (differential settlement) tidak akan
menyebabkan keruntuhan struktural

Periksa apakah perpindahan lateral tidak menyebabkan keruntuhan
struktural

Periksa stabilitas keseluruhan untuk pondasi tiang bila kelompok tiang
berada pada lereng tinggi dan terjal

Rencanakan tiang balok pondasi terhadap keawetan dan kelayakan
struktural

Tipe Pondasi

PONDASI DANGKAL Langsung  D/B < 1
D<5m
Sumuran  1 < D/B < 5
DALAM
D>5m Sumuran Dalam
Tiang Bor

Tiang Pancang
(kayu, baja, beton)

Pemilihan Tipe Pondasi

 Keadaan tanah pondasi;
 Batasan-batasan akibat konstruksi di atasnya (superstructure);
 Batasan-batasan kondisi lingkungan;
 Waktu dan biaya pekerjaan.

Kedalaman Tanah Keras

Kedalaman Tipe Pondasi
Tanah Keras
2–3m Pondasi telapak
10 m Sumuran (kaison tertutup)
20 m
Perbaikan tanah
30 m Pondasi tiang kayu

> 40 m Tiang pancang (beton/baja)
Tiang bor
Kaison terbuka

Tiang pancang baja
Tiang bor
Kaison terbuka

Tiang pancang baja
Tiang bor

Perencanaan Pondasi Telapak

Pondasi secara keseluruhan adalah stabil dalam arah vertikal, mendatar, dan terhadap guling;

Pergeseran pondasi (penurunan, slip, dan rotasi) harus lebih kecil daripada yang diizinkan untuk
bangunan atas;

Bagian-bagian pondasi harus memiliki kekuatan yang memadai.

Daya Dukung Izin Pondasi Telapak

Harga rata-rata
Biasa Bila ada
Jenis-jenis tanah pondasi (t/m2) gempa (t/m2) Harga N Kekuatan geser Keterangan
unconfined

Batu homogen yg 100 150 - > 100
keras

Tanah keras Batu keras mudah 60 90 - > 100
retak > 10
30 45 -
Batu lunak, lumpur 60 90 -
30 45 -
Lapisan Tidak lepas 30 45 30 – 50 Bila harga N akibat
krikil Lepas SPT lebih kecil
Lepas 20 30 15 - 30 daripada 15, tanah
Tanah pondasi tidak dapat
pondasi Sedang 20 30 15 – 30 digunakan konstruksi
berpasir 10 15 8 – 15
5 7.5 4-8
Tanah Sangat keras 2.0 – 4.0
pondasi Keras 1.0 – 2.0
kohesif sedang 0.5 – 1.0

Perkiraan Awal Dimensi Pondasi Telapak

Perbandingan lebar pondasi dan tinggi abutmen