PARAMETER YANG PERLU DIPERHATIKAN DALAM MERENCANAKAN JEMBATAN

IlmuDasarDanTeknik*_ Akhirnya ada waktu menulis blog lagi. Sebelum masuk dalam inti materi artikel kali ini, saya ingin para pembaca ilmu dasar dan teknik memahami bahwa tulisan kali ini merupakan salah satu materi dalam mata kuliah Perencanaan Jembatan, Teknik Sipil. Materi di bawah ini hanya sebagian kecil dari Isi mata Kuliah Perencanaan Jembatan, dan hanya berupa materi tertulis bukan pembahasan dalam bentu hitungan. Oke, Langsung saja ke materinya....

Dalam merencanakan jembatan dibutuhkan parameter untuk dapat menentukan tipe bangunan atas, bangunan bawah dan pondasi, lokasi/letak jembatan, material.

Potongan jembatan (Sumadilaga, dkk., 2010)

Umum

Secara Umum, Parameter dalam merencanakan perlu memperhatukan beberapa hal. Hal-hal yang mesti diperhatikan dalam merencanakan jembatan agar dapat terlaksana dengan baik. 

Umur Rencana Jembatan

Umur rencana jembatan stándar adalah 50 tahun dan jembatan khusus adalah 100 tahun. Umur rencana untuk jembatan permanen minimal 50 tahun. Umur rencana dipengaruhi oleh material/bahan jembatan dan aksi lingkungan yang mempengaruhi jembatan. Jembatan dengan umur rencana lebih panjang harus direncanakan untuk aksi yang mempunyai periode ulang lebih panjang. Hubungan antara periode ulang adalah:

                                             D

Pr    = 1 + (1 - 1 )

                        R

Pr = Kemungkinan bahwa aksi tertentu akan terlampaui paling sedikit sekali selama umur rencana jembatan 

D = Umur rencana (tahun) 10.

R = Periode ulang dari aksi (tahun).

Hubungan antara periode ulang dan umur rencana dapat di lihat pada Tabel  berikut.

Tabel 1. Hubungan antara periode ulang dengan umur rencana.

Sumber :(Sumadilaga, dkk., 2010)

Geometrik

Lebar jembatan ditentukan berdasarkan kebutuhan kendaraan yang lewat setiap jam, makin ramai kendaraan yang lewat maka diperlukan lebar jembatan lebih besar.

Tabel 2. Penentuan lebar jembatan

Sumber :(Sumadilaga, dkk., 2010)

Untuk memberikan keamanan dan kenyamanan bagi pemakai jembatan, maka lebar lantai jembatan ditentukan sebagai berikut: 

1. Lebar jembatan minimum jalan nasional kelas A adalah 1+7+ 1 meter, dan untuk kelas B adalah 0,5 + 6,0 + 0,5 meter;
2. Tidak boleh lebih kecil dari lebar jalan; 
3. Memenuhi standar lebar lajur lalu lintas sebesar n (2,75 ~ 3,50 )m, dimana n = jumlah lajur lalu lintas

Superelevasi/Kemiringan Lantai Jembatan

Kemiringan melintang lantai jembatan adalah 2%. Kemiringan memanjang jembatan adalah tanjakan atau turunan pada saat melalui jembatan. Perbandingan kemiringan dari tanjakan serta turunan tersebut disyaratkan sebagai berikut: 

1. Perbandingan 1:30 untuk kecepatan kendaraan > 90 km/jam.
2. Perbandingan 1:20 untuk kecepatan kendaraan 60 s/d 90 km/jam.
3. Perbandingan 1:10 untuk kecepatan kendaraan < 60 km/jam.

Jembatan pada ruas jalan nasional dengan kemiringan memanjang jembatan maksimum adalah 1:20 atau 5%. Ketentuan tersebut di atas menyatakan bahwa semakin besar kecepatan kendaraan, maka semakin landai pula tanjakan atau turunan yang diberikan pada jembatan. Hal ini memang diberikan dengan tujuan agar pada saat kendaraan akan masuk ke badan jembatan kendaraan tersebut tidak "jumping", yang secara otomatis akan memberikan beban kejut tumbukan vertikal pada struktur jembatan. Struktur jembatan tidak diperhitungkan terhadap beban tumbukan akibat jumping kendaraan. Jembatan hanya diperhitungkan menahan beban kejut kendaraan yang melaju.

Ruang Bebas Vertikal dan Horizontal 

Ruang bebas adalah jarak jagaan yang diberikan untuk menghindari rusaknya struktur atas jembatan karena adanya tumbukan dari benda-benda hanyutan atau benda yang lewat di bawah jembatan. Clearance (ruang bebas) vertikal diukur dari permukaan air banjir sampai batas paling bawah struktur atas jembatan. Besarnya clearance bervariasi, tergantung dari jenis sungai dan benda yang ada di bawah jembatan. Nilai ruang bebas di bawah jembatan (C) ditentukan sebagai berikut: 

1. C = 0,5 m untuk jembatan di atas sungai pengairan;
2. C = 1,0 m untuk sungai alam yang tidak membawa hanyutan;
3. C = 1,5 m untuk sungai alam yang membawa hanyutan ketika Banjir;
4. C = 2,5 m untuk sungai alam yang tidak diketahui kondisinya;
5. C = 5,1 m untuk jembatan jalan layang;
6. C ≥ 15 m untuk jembatan di atas laut dan di atas sungai yang digunakan untuk alur pelayaran. jenis sungainya, jalan: 5 m, laut 15 m). 

Horizontal clearance ditentukan berdasarkan kemudahan navigasi kapal ditentukan US Guide Specification, horizontal clearance minimum adalah: 

1. 2 – 3 kali panjang kapal rencana, atau
2. 2 kali lebih besar dari lebar channel

Clearance pada jembatan diatas selat / laut / sungai yang dilewati kapal (Sumadilaga, dkk., 2010)

Clearance pada jembatan laying (Sumadilaga, dkk., 2010)

Bidang permukaan jalan yang sejajar terhadap permukaan jembatan 

Pemberian syarat bidang datar dari permukaan jalan yang menghubungkan antara jalan dengan jembatan dilakukan untuk meredam energi akibat tumbukan dari kendaraan yang akan melewati jembatan. Bila hal ini tidak diberikan, dikhawatirkan akan berakibat pada rusaknya struktur secara perlahan – lahan akibat dari tumbukan kendaraan – kendaraan terutama kendaraan berat seperti truk atau kendaraan berat lainnya. 

Energi kejut yang diberikan pada strukur akan meruntuhkan struktur atas, seperti gelagar dan juga lantai kendaraan. Tentu saja untuk menguranginya maka diberikan jarak berupa jalan yang datar mulai dari kepala jembatan sejauh minimum 5 meter ke arah jalan yang diberi struktur pelat injak untuk pembebanan peralihan dari jalan ke jembatan. Hal ini dapat dilihat pada Gambar berikut.

Potongan melintang jembatan (Sumadilaga, dkk., 2010)

Untuk melindungi agar kendaraan yang lewat jembatan dalam keadaan aman, baik bagian kendaraan maupun barang bawaannya, maka tinggi bidang kendaraan ditentukan sebesar minimum 5 m yang diukur dari lantai jembatan sampai bagian bawah balok pengaku rangka bagian atas (Top lateral bracing).

Lokasi dan Tata letak Jembatan

Lokasi jembatan menghindarkan tikungan di atas jembatan dan oprit. Perletakan jembatan dipengaruhi oleh pertimbangan – pertimbangan sebagai berikut:

1. Teknik (aliran sungai, keadaan tanah).Aliran air dan alur sungai yang stabil (tidak berpindah-pindah), tidak pada belokan sungai harus tegak lurus terhadap sungai, dan usahan di di bangun pada bentang terpendek (lebar sungai terkecil).
2. Sosial (tingkat kebutuhan lalulintas).
3. Estetika (keindahan). 

Untuk kebutuhan estetika pada daerah tertentu/pariwisata dapat berupa bentuk parapet dan railing, atau lebar jembatan dapat dibuat khusus atas persetujuan pengguna jasa.

Sungai dan penampang sungai (Sumadilaga, dkk., 2010)

Pada daerah transisi atau daerah perbatasan antara bukit dengan lembah aliran sungai biasanya berkelok-kelok, karena terjadinya perubahan kecepatan air dari tinggi ke rendah, ini mengakibatkan bentuk sungai berkelok-kelok dan sering terjadi perpindahan alur sungai jika banjir datang. Untuk itu penempatan jembatan sedapat mungkin tidak pada aliran air yang seperti ini, karena jembatan akan cepat rusak jika dinding sungai terkikis air banjir, dan jembatan menjadi tidak berfungsi jika aliran air sungai berpindah akibat banjir tersebut. 

Pada dasarnya, penentuan letak jembatan sedapat mungkin tidak pada belokan jika bagian bawah dari jembatan tersebut terdapat aliran air. Hal tersebut dilakukan agar tidak terjadi scouring (penggerusan) pada kepala jembatan, namun jika terpaksa dibuat pada bagian belokan sungai maka harus di bangun bangunan pengaman yang dapat berupa perbaikan dinding sungai dan perbaikan dasar sungai pada bagian yang mengalami scouring (penggerusan). 

Penempatan jembatan diusahakan tegak lurus terhadap sungai, untuk mendapatkan bentang yang terpendek dengan posisi kepala jembatan dan pilar yang sejajar terhadap aliran air. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya gerusan pada pilar, yang akan mempengaruhi kinerja pilar jembatan. Bila scouring telah terjadi dikhawatirkan pilar yang seharusnya menopang struktur atas jembatan akan rusak sehingga secara otomatis akan merusak struktur jembatan secara keseluruhan. 

Agar pembuatan jembatan lebih ekonomis, diusahakan mencari bentang yang terpendek diantara beberapa penampang sungai. Karakteristik lokasi jembatan yang ideal adalah: 

1. Secara geologis lokasi pondasi untuk kepala jembatan dan pilar harus baik.
2. Batasan sungai pada lokasi jembatan harus jelas, jembatan diusahakan melintasi sungai secara tegak lurus.
3. Bagian punggung atau pinggir harus cukup kuat, permanen dan cukup tinggi terhadap permukaan air banjir.
4. Untuk mendapatkan suatu harga pondasi yang rendah, usahakan mengerjakan pekerjaan fondasi tidak di dalam air, sebab pekerjaan fondasi dalam air mahal dan sulit.
5. Penentuan bentang.

Bentang jembatan (L) adalah jarak antara dua kepala jembatan. Sebagaimana dapat dilihat pada Gambar  berikut.

Potongan memanjang jembatan (Sumadilaga, dkk., 2010)

Material 

Hal-hal yang mempengarui dalam material beton pada lantai jembatan dan elemen struktural bangunan atas lainnya menggunakan mutu beton minimal K-350, untuk bangunan bawah adalah K-300 atau f’c adalah 25 Mpa termasuk isian tiang pancang. Baja tulangan menggunakan BJTP 24 untuk D < 13, dan BJTD 32 atau BJTD 39 untuk D ≥ 13, dengan variasi diameter tulangan dibatasi paling banyak 5 ukuran.

Demikian tulisan saya mengenai parameter yang perlu diperhatikan dalam merencanakan Jembatan. Semoga bermanfaat.