Pembebanan Pada Perencanaan Jembatan

Pada perencanaan jembatan hal yang paling penting adalah perhitungan terhadap pembebanan pada jembatan tersebut baik beban yang akan dilewati atau beban sendiri dari jembatan tersebut. Sehingga dengan analisa pembebanan tersebut jembatan diharapkan dapat direncanakan secara matang dengan berlandaskan pada standar dan spesifikasi yang ada. Berikut ini adalah berbabagai jenis pembebanan yang diperhitungkan dalam perencanaan jembatan.

1. Pembebanan dan aksi

Pembebanan dan aksi ini selain digunakan dalam perencanaan jembatan jalan raya, juga digunakan dalam perencanaan jembatan, termasuk bangunan-bangunan sekunder yang terkait dengannya.
Menurut lamanya aksi bekerja, aksi-aksi tersebut terbagi menjadi:

•    Aksi tetap
Aksi yang bekerja sepanjang waktu dan bersumber pada sifat bahan jembatan, cara struktur tersebut dibangun dan bangunan lain yang mungkin menempel pada jembatan. Yang termasuk aksi ini adalah :
− Berat sendiri
− Beban mati
− Tekanan tanah
− Pengaruh rangkak dan susut

•    Aksi transient
Aksi ini bekerja untuk waktu yang pendek, walaupun mungkin terjadi seringkali. Aksi ini terbagi beberapa kelompok menurut sumber, yaitu : − Beban Lalu-lintas
− Beban Truk T
− Gaya Rem
− Beban Tumbukan

•    Aksi lingkungan
Aksi ini bekerja karena kondisi lingkungan, yang terdiri dari :
− Beban angin
− Pengaruh gempa
− Pengaruh temperatur

•    Aksi-aksi lainnya
Aksi-aksi lainnya, antara lain :
− Gesekan pada perletakan
− Pengaruh getaran
− Beban pelaksanaan

Klasifikasi aksi ini digunakan apabila aksi-aksi rencana digabung satu sama lainnya untuk mendapatkan kombinasi pembebanan yang akan digunakan dalam perencanaan jembatan. Kombinasi beban rencana dikelompokkan ke dalam kelompok-kelompok yaitu :

− Kombinasi dalam batas layan
− Kombinasi dalam batas ultimate

2. Berat sendiri 

Berat sendiri adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan elemen non struktural yang dianggap tetap. Berat nominal dan nilai terfaktor dari berbagai bahan dapat diambil dengan mengacu pada faktor beban.

3. Beban mati tambahan 

Beban mati tambahan adalah berat seluruh bahan yang terbentuk suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen non struktural, dan mungkin besamya berubah selama umur jembatan, seperti :
•    Pelapisan kembali permukaan aspal.
•    Sarana umum seperti pipa air bersih dan pipa air kotor.
 
Beban tekanan tanah (earth pressure)
•    Tekanan tanah lateral tergantung pada besaran-besaran tanah.
•    Pengaruh air tanah harus diperhitungkan.
•    Pada bagian di belakang dinding penahan tanah harus diperhitungkan adanya beban tambahan yang bekerja apabila beban lalu lintas kemungkinan bekerja pada bagian daerah keruntuhan aktif teoritis.
Besarnya beban tambahan ini adalah setara dengan beban tanah setebal 0,6 m * (untuk menghitung tekanan tanah lateral).

Gaya akibat penyusutan (shrinkage) dan rangkak (creep)
Pengaruh penyusutan dan rangkak harus diperhitungkan dalam perencanaan jembatan-jembatan beton. Pengaruh ini dihitung dengan menggunakan beban mati dari jembatan. Apabila pengaruh rangkak dan penyusutan bisa mengurangi pengaruh muatan lainnya, maka harga dari rangkak dan penyusutan tersebut diambil minimum.

 
Beban lalu-lintas
Beban kendaraan rencana terdiri dari tiga komponen :
•    Komponen vertikal
•    Komponen rem
•    Komponen sentrifugal (untuk jembatan melengkung)

Beban lalu lintas untuk rencana jembatan jalan raya terdiri dari pembebanan lajur D dan pembebanan truk T. Pembebanan D akan menentukan untuk bentang sedang sampai panjang, dan pembebanan T akan menentukan untuk bentang pendek dan sistem lantai. 

4. Beban lajur D

Beban lajur “D” terdiri dari beban tersebar merata (UDL) yang digabung dengan beban garis (KEL).
− Beban terbaqi rata / Uniformly Distributed Load (UDL).

Beban terbagi rata (UDL) mempunyai intensitas q kPa, dimana besarnya q tergantung pada panjang total yang dibebani (L) sebagai berikut :
i. Untuk L <= 30 meter maka : q = 8,0 kPa ....... ± 800 kg/m2 ii. Untuk L > 30 meter maka : q = 8,0 (0,5 +15/L) kPa .... ± 800 (0,5 +15/L) kg/m2 .

Panjang yang dibebani L adalah panjang total UDL yang bekerja pada jembatan. UDL mungkin harus dipecah menjadi panjangpanjang tertentu untuk mendapatkan pengaruh maksimum pada jembatan menerus atau bangunan khusus.

5. Beban garis / Knife Edge Load (KEL) 

Satu KEL dengan intensitas p kN/m harus ditempatkan tegak lurus dari arah lalu lintas pada jembatan. Besarnya intensitas p = 44,0 kN/m.
Untuk mendapatkan momen lentur negatif maksimum pada jembatan menerus, KEL kedua yang identik harus ditempatkan pada posisi dalam arah melintang jembatan pada bentang lainnya.

Penyebaran beban D pada arah melintang 

Beban D harus disusun pada arah melintang sedemikian rupa sehingga menimbulkan momen maksimum. Penyusunan komponenkomponen UDL dan KEL dari beban D pada arah melintang harus sama.

Bila lebar jalur kendaraan jembatan kurang atau sama dengan 5,5 m, maka beban “D” harus ditempatkan pada dua jalur lalu-lintas rencana yang berdekatan, dengan intensitas 100 %.  

Apabila lebar jalur lebih besar dari 5,5 m, beban “D” harus ditempatkan pada dua lajur lalu-lintas rencana yang berdekatan, dengan intensitas 100%. Hasilnya adalah beban garis ekivalen sebesar 5,5 q kN/m dan beban terpusat ekivalen sebesar 5,5 p kN, kedua-duanya bekerja berupa (STRIP) pada jalur selebar 5,5 m. 

Lajur lalu lintas rencana yang membentuk strip ini bisa ditempatkan dimana saja pada jalur jembatan. Beban “D” tambahan harus ditempatkan pada seluruh lebar sisa dari jalur dengan intensitas sebesar 50 %. Susunan pembebanan ini bisa dilihat pada Gambar dibawah seperti berikut ini : 

Luas jalur yang ditempati median yang dimaksud harus dianggap bagian jalur dan dibebani dengan beban yang sesuai, kecuali apabila median tersebut terbuat dari penghalang lalu-lintas tetap. 

Baca Juga :

• Kumpulan RAB Berbagai Macam Konstruksi
  
• Gambar Lengkap Desain Jembatan 47x7 m
  
• Download Gambar Desain Rumah Berbagai Tipe/Ukuran
• Download RAB Untuk Bangunan Rumah 
• Download Excel Perhitungan Dinding Penahan Tanah Tipe Kantilever 
• Download Excel Perhitungan Dinding Penahan Tanah Tipe Pasangan Batu Kali 
• Download Excel Perhitungan Mix Design Beton (SNI 7656:2012)

 6. Beban truk T 

Pembebanan truk T terdiri dari kendaraan truk semi trailer yang mempunyai susunan dan berat as seperti terlihat dalam Gambar 4-4. Berat dari masing masing as disebarkan menjadi 2 beban merata sama besar yang merupakan bidang kontak antara roda dengan permukaan lantai. Jarak antara 2 as tersebut bisa diubah-ubah antara 4,0 meter sampai 9,0 meter untuk mendapatkan pengaruh terbesar pada arah memanjang jembatan.

Posisi dan penyebaran pembebanan truk T dalam arah melintang Terlepas dari panjang jembatan atau susunan bentang, hanya ada satu kendaraan truk T yang bisa ditempatkan pada satu lajur lalulintas rencana.

7. Gaya rem 

Pengaruh percepatan dan pengereman dari lalu lintas harus diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang dan dianggap bekerja pada permukaan lantai jembatan. Dalam memperkirakan pengaruh gaya memanjang terhadap perletakan dan bangunan bawah jembatan, maka gesekan atau karakteristik perpindahan geser dari perletakan ekspansi dan kekakuan bangunan bawah harus diperhitungkan.

8. Gaya Sentrifugal 

 

Untuk jembatan yang mempunyai lengkung horisontal harus diperhitungkan adanya gaya sentrifugal akibat pengaruh pembebanan lalu-lintas untuk seluruh bagian bangunan.
Beban lalu-lintas dianggap bergerak pada kecepatan tiga per empat dari kecepatan rencana untuk jalan. Gaya sentrifugal harus bekerja secara bersamaan dengan pembebanan “D” atau “T” dengan pola yang sama sepanjang jembatan. Fraksi beban dinamis jangan ditambahkan pada gaya sentrifugal tersebut.  

9. Pembebanan untuk pejalan kaki 

 

Semua elemen dari trotoar atau jembatan penyeberangan yang langsung memikul pejalan kaki harus direncanakan untuk beban nominal 5 kPa. Jembatan pejalan kaki dan trotoar pada jembatan jalan raya harus direncanakan untuk memikul beban per m2 dari luas yang dibebani. 

 

Luas yang dibebani adalah luas yang terkait dengan elemen bangunan yang ditinjau. Untuk jembatan, pembebanan lalu-lintas dan pejalan kaki jangan diambil secara bersamaan pada keadaan batas ultimate. Apabila trotoar memungkinkan bisa digunakan untuk kendaraan ringan atau ternak, maka trotoar harus direncanakan untuk bisa memikul beban hidup terpusat sebesar 20 kN.

10. Beban Angin 

Pada bangunan jembatan besar dan penting menurut instansi yang berwenang harus diselidiki secara khusus akibat pengaruh beban angin, termasuk reaksi dinamisnya.  

 

11. Gesekan pada perletakan 

 

Gesekan pada perletakan termasuk pengaruh kekuatan geser dari perletakan elastomer. Gaya akibat gesekan pada perletakan dihitung dengan menggunakan hanya beban tetap, dan harga rata-rata dari koefisien gesekan (atau kekakuan geser apabila menggunakan perletakan elastomer).

 
12. Pengaruh getaran 

Getaran yang diakibatkan oleh adanya kendaraan yang lewat di atas jembatan merupakan keadaan batas layan apabila tingkat getaran menimbulkan bahaya dan ketidaknyamanan seperti halnya keamanan bangunan.

 

Getaran pada jembatan harus diselidiki untuk keadaan batas layan terhadap getaran. Satu lajur lalu-lintas rencana dengan pembebanan “beban lajur D”, dengan faktor beban 1,0 harus ditempatkan sepanjang bentang agar diperoleh lendutan statis maximum pada trotoar.

 

Walaupun pasal ini mengijinkan terjadinya lendutan statis yang relatif besar akibat beban hidup, perencana harus menjamin bahwa syarat-syarat untuk kelelahan bahan harus dipenuhi.