PEMILIHAN LOKASI JEMBATAN 1. DIPILIH LINTASAN YANG SEMPIT DAN STABIL 2. ALIRAN AIR YANG LURUS 3. TEBING TEPIAN YANG CUKUP TINGGI DAN STABIL 4. KONDISI TANAH DASAR YANG BAIK 5. SUMBU SUNGAI DAN SUMBU JEMBATAN DIUSAHAKAN TEGAK LURUS 6. RINTANGAN MINIMUM PADA WATERWAY 7. DIPILIH LOKASI YANG TIDAK MEMERLUKAN PERLINDUNGAN PROFIL SUNGAI 8. DIUSAHAKAN SESEDIKIT MUNGKIN PEKERJAAN DI BAWAH AIR 9. DIPILIH FREE BOARD YANG CUKUP BESAR 10. APPROACH YANG LURUS DAN KUAT 11. JAUH DARI ANAK SUNGAI 12. DEKAT DENGAN JALUR KOMUNIKASI
DATA YANG DIPERLUKAN UNTUK PEMILIHAN LOKASI JEMBATAN - PETA INDEX Skala 1 : 50.000 - PETA CONTOUR Skala 1 : 1000 - SITE PLAN Skala 1 : 1000 - GAMBAR POTONGAN MELINTANG LOKASI JEMBATAN dengan Skala 1: 1000 untuk horizontal dan 1 :100 untuk vertikal - GAMBAR ALTERNATIF LOKASI JEMBATAN termasuk gambar POTONGANNYA - DATA HIDROLIK LOKASI JEMBATAN - DATA GEOLOGI - DATA MUSIM - SKEMA PEMBEBANAN
PEMILIHAN TIPE JEMBATAN PEMILIHAN TIPE JEMBATAN DAPAT DILAKUKAN DENGAN MENINJAU BEBERAPA HAL SEBAGAI BERIKUT : 1. UMUR JEMBATAN : - Sementara - Tetap 2. MATERIAL : Baja, Beton atau Kayu 3. KEDUDUKAN : Tetap atau Bergerak 4. LANTAI KENDARAAN: - Submersible - Non Submersible :- L.K. di atas - L.K. di tengah - L.K. di bawah 5. JENIS LALU LINTAS: - Orang - Umum - KA - Air
PEMILIHAN TIPE JEMBATAN 6. SISTEM STATIK
: - Statis Tertentu - Statis Tak Tentu 7. BENTUK (tipe) STRUKTUR: - Gelagar Baja - Gelagar Baja Komposit - Gelagar Dinding Penuh (Plate Girder) - Box Girder - Beton Bertulang - Beton Pratekan - Rangka Batang - Busur Untuk bentang Panjang - Kabel
PENENTUAN BENTANG EKONOMIS PENGERTIAN BENTANG EKONOMIS : Bentang ekonomis adalah bentang jembatan yang memberikan harga termurah sebuah jembatan FAKTOR YANG MEMPENGARUHI BIAYA JEMBATAN - Harga Material Bangunan - Tenaga Kerja yang Berpengalaman - Panjang Bentang - Sifat Aliran - Kondisi Cuaca
PENENTUAN BENTANG EKONOMIS CARA MENENTUKAN BENTANG EKONOMIS Asumsi : - Jembatan terdiri dari beberapa bentang yang sama - Biaya konstruksi pemikul (=H) dan ikatan angin (=W), sebanding dengan kuadrad bentang - Biaya lantai kendaraan (=V) berbanding lurus dengan bentang - Biaya pilar (=A) konstan - Biaya tembok pangkal termasuk sayapnya (=P) konstan
BIAYA TOTAL JEMBATAN (K) K = 2A + (n-1)P + n
H + 2 n
W+ 2 n
V n
b b = Harga bangunan atas untuk bentang l = L/n -1 K = 2A + nP – P + (H + W) n + V dK =0 P – 12 (H + W) = 0 dn n 1 1 V P = 2 (H + W) P 2 (H + W) + n n n BENTANG EKONOMIS AKAN DICAPAI BILA HARGA SATU PILAR MENDEKATI ATAU SAMA DENGAN HARGA SATU BENTANG JEMBATAN
BENTANG EKONOMIS Harga Satu Pilar (P) =a h + β h l AKAN Bila l = 0, maka P = ah DICAPAI Harga Jembatan BILA HARGA SATU PILAR K = 2A + (n – 1)P + n H2 + W2 + V MENDEKATI n n n (SAMA -1 K = 2A + (n – 1) ( a h + β h L ) + (H + W) n + V DENGAN ) HARGA Untuk Penyederhanaan (n – 1) = n SATU BENTANG dK 1 =0 ah - – 2 (H + W) = 0 JEMBATAN dn n ah = – 12 (H + W) n V 1 Bila l = 0, maka ah + βhl – 2 (H + W) + n n UNTUK VIADUCT :
KETERANGAN : K = Harga Total Jembatan L = Bentang Total Jembatan l = Panjang Satu Bentang Jembatan = L / n n = Jumlah Bentang Jembatan H = Harga Pemikul Utama untuk Bentang L W = Harga Ikatan Angin untuk Bentang L V = Harga Lantai Kendaraan untuk Bentang L B = Harga Bangunan Atas untuk Bentang L = H + W + V b = Harga Bangunan Atas untuk Bentang l =
H + W + V n2 n n2
h = Tinggi Pilar
PANJANG LAPANGAN / JARAK GELAGAR MELINTANG
BERAT GEL. MELINTANG DAN GEL. MEMANJANG
OPTIMUM
λ1
λ2
λ3
λ4 λ1 λ2 λ 3 λ4 λ
λ Optimum
λ5
MENENTUKAN PERBANDINGAN TINGGI RANGKA DAN PANJANG LAPANGAN YANG EKONOMIS BATANG DIAGONAL D h
V
α
λ
H
V= Gaya Lintang V D= = Diagonal Sinα λ λ1 = Cos α F = Luas Penampang V D λ1 = = σ σ Sinα V 2 V λ λ Fλ1= x = σ Sinα Cos α σ Sin2α
2Vλ σ Sin2α Volume Diagonal akan minimum bila Sin 2α = 1 atau o α = 45 Fλ1 = Volume Diagonal =
BATANG VERTIKAL : Panjang Batang (h)= λ Tg α
Minimum Bila α = Kecil
BATANG TEPI ATAS dan BAWAH : M M = Gaya Batang = Tinggi Rangka λ Tg α Minimum Bila α = Besar
Karena Batang Tepi yang paling menentukan, maka ο yang terbaik adalah α > 45 dan h > λ
BESARNYA ‘h’ DAPAT DIAMBIL ASUMSI BERKISAR : - 1/8 L – 1/5 L untuk jembatan jalan raya - 1/6 L – 1/4 L untuk jembatan KA BILA ‘h’ < trb, DAPAT DIBUAT JEMBATAN TERBUKA BILA ‘h’ > trb, DAPAT DIBUAT JEMBATAN TERTUTUP UNTUK JEMBATAN BENTANG BESAR, ADA KEMUNGKINAN α MENJADI BESAR atau β KECIL, SAMBUNGAN DI PUNCAK SULIT Æ SOLUSINYA ADALAH MENGGUNAKAN RANGKA SEKUNDER β
α
MENENTUKAN DIMENSI IKATAN SILANG P
P
∆
k
∆
2
∆k
3
Ad h Ic Ac α
H1
1
H2
4
L V1
P
V2
MENENTUKAN DIMENSI IKATAN SILANG ∆
F
F/Cos α
P
P
α
∆
3
2 ∆C
h
os
(M1= 0
F
P ∆ + P (L + ∆) - k h ∆ - V2 L = 0
α
(M2 = V1 ∆ - H1 h = 0 H1 1
α
H2
4
L V1
H1
=
(M3 = V2 ∆ - H2 h = 0 V2 H1 + H2 =
H2 ∆ h
=
∆ V1 h ∆ V2 h
(V1+ V2) = ∆ k
MENENTUKAN DIMENSI IKATAN SILANG V1 + V2 = 2P = k h
kh = Pkritis = 2 k perlu =
2
π 2 E Ic 2
h
2 π E Ic
h
3
k yang diberikan oleh IKATAN SILANG adalah : 2 2 F/Cos α
∆ Cos α =
L + h 2
F = ∆ k
Ad E Cos α 2
k=
Ad E Cos α 2
L + h
2
Dibandingkan dengan
k perlu =
2
2 π E Ic
h
3
MENENTUKAN DIMENSI IKATAN SILANG 2
BILA k < k perlu
Ad =
2 3/2
k perlu (L + h ) 2
EL
2
BILA k > k perlu
Ad =
2 3/2
k (L + h ) 2
EL
Ad = LUAS PENAMPANG IKATAN SILANG YANG DIPERLUKAN
PEMILIHAN DIMENSI ELEMEN RANGKA BATANG (SEMUA MEMIKUL GAYA AKSIAL) BATANG DIAGONAL Æ memikul D, dimana pada balok kecilÆ PERLU LUAS YANG KECIL BATANG VERTIKAL Æ biasanya gaya D kecil, sehingga PERLU LUAS KECIL BATANG TEPI ATAS dan BAWAH ---- memikul M, dimana pada balok BESARÆ PERLU LUAS YANG BESAR PROFIL RANGKA BISA BERUPA BATANG TERSUSUN ATAU BATANG TUNGGAL
PEMILIHAN TIPE PONDASI PEMILIHAN TIPE PONDASI TERGANTUNG DARI : - Besarnya Beban yang Diterima Pondasi - Daya Dukung dan Sifat Tanah - Kedalaman Tanah dasar yang baik TIPE PONDASI YANG BISA DIBUNAKAN : - Pondasi Langsung - Pondasi Sumuran - Pondasi Tiang - Caisson DALAM MERENCANAKAN PONDASI PERLU MEMPERHITUNG - KAN KEMUNGKINAN TERJADINYA UPLIFT PADA PONDSI
PENENTUAN ELEVASI TERTINGGI MUKA AIR - Melalui Pengamatan di Lapangan - Perhitungan Debit Maksimum Sungai
PENENTUAN TINGGI BEBAS - Perletakan dan Bangunan Atas Harus Bebas dari Air - Jarak Tepi bagian bawah jembatan dengan Muka Air Tertinggi harus memperhitungkan kemungkinan benda yang akan lewat. Biasanya ditentukan dengan PERDA atau ditentukan berdasarkan besarnya debit air (m3/det) yang lewat. Q < 0.3 Q<3 Q < 30
H=150 mm H=450 mm H=600 mm
Q < 300 Q < 3000 Q > 3000
H=900 mm H=1200 mm H=1500 mm
PERHITUNGAN STRUKTUR BEBERAPA HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN DALAM MELAKUKAN PERHITUNGAN STRUKTUR, YAITU : - Peraturan Bahan - Peraturan Pembebanan - Aturan dalam Ilmu Gaya - Aturan dalam Ilmu Geoteknik - Metode Pendirian Jembatan
PERHITUNGAN STRUKTUR UNTUK JEMBATAN BAJA, KARENA BERATNYA RINGAN, MAKA PERLU MEMPERTIMBANGKAN BEBERAPA HAL KHUSUS SEBAGAI BERIKUT : - Pemanfaatan Ikatan – ikatan yang ada guna menambah KEKAKUAN dan STABILITAS - Kontrol Stabilitas untuk Elemen Struktur dan Struktur keseluruhan Jembatan, terutama terhadap deformasi arah LATERAL
STABILITAS STRUKTUR RANGKA TERBUKA Khususnya Stabilitas Tekuk Arah Tegak Lurus Bidang Rangka C
y=1
nλ y=1 C
N N
R=C y Q N
y
x
Q yo v
dR = (R/λ) dx = (C/λ) y dx y = yo Cos (πx/v)
N
v/2
v/2
Q=yo dR = (C/λ)yo Cos {(πx)/v} dx o
o Q = (C v )yo / π λ
STABILITAS STRUKTUR RANGKA TERBUKA Khususnya Stabilitas Tekuk Arah Tegak Lurus Bidang Rangka v/2
Momen di tengah = N yo – Q v/2 +
x dR o
E I y’’ = - M
Untuk x=O, maka E I {y’’}x=o = v/2
- Nc yo + Q v/2 -
x dR o
2
MENGHASILKAN
2
π EI C v + Nc = 2 2 λ π v Nc min
dNc = 0, dv
2
2
2π EI 2C v = + 2 0 2 π λ v
STABILITAS STRUKTUR RANGKA TERBUKA Khususnya Stabilitas Tekuk Arah Tegak Lurus Bidang Rangka v= π
4
EI λ C
v = Panjang Tekuk
Bila v disubstitusikan ke pers. Nc, maka akan didapatkan : EI λ 2 2 C EI Cπ π EI C = 2 + Nc = 2 λ EI λ π λ 2 π C Nc adalah Gaya Normal Kritis Batang Atas Sehingga bila diberikan angka keamanan 5, maka 5 Sbatang atas harus lebih kecil atau sama dengan Nc
STABILITAS STRUKTUR RANGKA TERBUKA Khususnya Stabilitas Tekuk Arah Tegak Lurus Bidang Rangka a1 a 0
H
3
a1 =
H h2
3 E Iv
φ =
Iv h2
M b/2 E Ig
a0=
φ h1 =
H h1 b 2 E Ig
3
φ
b/2 Ig
a 0 + a1 = H
φ b/2
M = H h1
C =
2
h2
3 E Iv
+
h1 b 2 E Ig
C = H / a 0 + a1
C a 0 + a1 = H
b/2
2 E Ig
2
h1 Ig
=
H h12 b
1 2
3
h2
3 E Iv
+
h1 b 2 E Ig
STABILITAS STRUKTUR JEMBATAN Khususnya Stabilitas Terhadap Guling p W
V j
h
R
B b
R=
G
P
t b
B.b + P.p – V.j – G.t – W.h 2.b
> 0
