PERENCANAAN STRUKTUR BETON UNTUK JEMBATAN

PERENCANAAN STRUKTUR BETON UNTUK JEMBATAN
Kode	: RSNI T 12-2004
Bahasa	: Indonesia
Halaman	: 140 Halaman
Format	: Pdf
Sumber	: Badan Standarisasi Nasional
Sifat	: GRATIS
Download

CUPLIKAN ISI EBOOK

Ruang Lingkup

Standar Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan ini digunakan untuk merencanakan jembatan jalan raya dan jembatan pejalan kaki di Indonesia, yang menggunakan komponen struktur beton bertulang dan beton prategang dengan memakai beton normal, dan dengan panjang bentang tidak lebih dari 100 meter.

 

Untuk jembatan berbentang panjang (> 100 m), atau yang menggunakan sistem struktur khusus, atau material khusus, atau cara pelaksanaan yang khusus, perlu diperhatikan kondisi-kondisi khusus yang sesuai, di mana usulan dan analisis struktur yang telah memperhitungkan kondisi-kondisi khusus tersebut harus dilakukan secara rinci, dan diserahkan kepada yang berwenang beserta semua pembuktian kebenarannya. 

Beton normal yang dimaksud dalam standar ini adalah beton yang dibuat dengan menggunakan semen portland, mempunyai massa jenis sekitar 2400 kg/m3, dan mempunyai kuat tekan (berdasarkan benda uji silinder) antara 20 MPa sampai dengan 60 MPa (setara dengan K250 – K700 berdasarkan benda uji kubus), termasuk beton ringan yang mempunyai massa jenis tidak kurang dari 2000 kg/m3 dan mempunyai kuat tekan antara 20 MPa sampai dengan 40 MPa. 

Walaupun demikian, standar ini bisa berlaku untuk penggunaan beton bermutu tinggi dengan kuat tekan yang lebih tinggi dari 60 MPa, atau beton ringan dengan massa jenis yang kurang dari 2000 kg/m3, asalkan bila dianggap perlu bisa dilakukan penyesuaian pada perilaku material beton tersebut, berdasarkan suatu acuan teknis atau hasil penelitian yang bisa diterima oleh yang berwenang.  

Acuan normatif 

Standar ini menggunakan acuan dokumen yang dipublikasikan sebagai berikut : 

SNI 03-2458-1991, Metode pengambilan contoh campuran beton segar 

SNI 03-2492-1991, Metode pengambilan contoh benda uji beton inti 

SNI 03-2495-1991, Spesifikasi bahan tambahan untuk beton 

SNI 03-2847-1992, Tata cara penghitungan struktur beton untuk bangunan gedung 

SNI 03-3403-1994, Metode pengujian kuat tekan beton inti pemboran 

SNI 03-3449-1994, Tata cara pembuatan campuran dengan agregat ringan untuk beton ringan 

SNI 03-3976-1995, Tata cara pengadukan dan pengecoran beton 

SNI 03-4433-1997, Spesifikasi beton siap pakai 

SNI 03-2834-2000, Tata cara pembuatan rencana campuran beton normal 

SNI 07-1050-1989, Baja tulangan untuk konstruksi beton pratekan 

SNI 07-1051-1989, Kawat baja karbon tinggi untuk konstruksi beton pratekan 

SNI 07-1154-1989, Kawat baja tanpa lapisan bebas tegangan untuk konstruksi beton pratekan, jalinan tujuh 

SNI 07-2529-1991, Metode pengujian kuat tarik baja beton 

SNI 07-3651.1-1995, Kawat baja beton pratekan, Bagian 1 - Persyaratan umum 

SNI 07-3651.2-1995, Kawat baja beton pratekan, Bagian 2 – Kawat tarik dingin 

SNI 07-3651.4-1995, Kawat baja beton pratekan, Bagian 4 - Pilinan 

SNI 07-3651.2-1995, Kawat tarik dingin, kawat baja beton pratekan 

SNI 07-2052-1997, Baja tulangan beton 

Definisi dan istilah 

adukan beton adalah campuran antara agregat halus dan semen portland atau jenis semen hidraulik yang lain dan air 

agregat adalah material granular misalnya pasir, kerikil, batu pecah dan kerak tungku pijar yang dipakai bersama-sama dengan suatu media pengikat untuk membentuk suatu beton semen hidraulik atau adukan 

agregat halus adalah pasir alam sebagai hasil desintegrasi alami batuan atau pasir yang dihasilkan oleh industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 5,0 mm

agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami batuan atau berupa batu pecah yang dihasilkan oleh industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir antara 5,0 mm – 40,0 mm

agregat ringan adalah agregat yang dalam keadaan kering dan gembur mempunyai massa jenis 1100 kg/m3 atau kurang 

angkur adalah suatu alat yang digunakan untuk menjangkarkan tendon kepada komponen struktur beton dalam sistem pasca tarik atau suatu alat yang digunakan untuk menjangkarkan tendon selama proses pengerasan beton dalam sistem pratarik

bahan tambahan adalah suatu bahan berupa bubuk atau cair, yang ditambahkan ke dalam campuran beton selama pengadukan dalam jumlah tertentu untuk merubah beberapa sifatnya 

beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penggunaan jembatan berupa beban lalu lintas kendaraan sesuai dengan standar pembebanan untuk jembatan jalan raya yang berlaku 

beban kerja adalah beban rencana yang digunakan untuk merencanakan komponen struktur 

beban mati adalah berat semua bagian dari suatu jembatan yang bersifat tetap, termasuk segala beban tambahan yang tidak terpisahkan dari suatu struktur jembatan 

beban terfaktor adalah beban kerja yang telah dikalikan dengan faktor beban yang sesuai 

beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk massa padat 

beton bertulang adalah beton yang diberi baja tulangan dengan luas dan jumlah yang tidak kurang dari nilai minimum yang disyaratkan dengan atau tanpa prategang, dan direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua material tersebut bekerja sama dalam menahan gaya yang bekerja 

beton normal adalah beton yang mempunyai massa jenis 2200 –2500 kg/m3 dan dibuat dengan menggunakan agregat alam yang dipecah atau tanpa dipecah 

beton pracetak adalah elemen atau komponen beton tanpa atau dengan tulangan yang dicetak terlebih dahulu sebelum dirakit menjadi jembatan 

beton prategang adalah beton bertulang yang diberi tegangan dalam untuk mengurangi tegangan tarik potensial dalam beton akibat beban kerja 

beton polos adalah beton tanpa tulangan atau mempunyai tulangan tetapi kurang dari ketentuan minimum 

beton ringan pasir adalah beton ringan yang semua agregat halusnya merupakan pasir normal 

 

beton ringan struktur adalah beton  yang  mengandung  agregat  ringan  dan  mempunyai  massa jenis tidak lebih dari 1900 kg/m3 

beton ringan total adalah beton ringan yang agregat halusnya bukan merupakan pasir alami 

kuat tarik leleh adalah kuat tarik leleh minimum yang disyaratkan atau titik leleh tulangan dalam mega-pascal (MPa) 

kuat nominal adalah kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi metoda perencanaan sebelum dikalikan dengan nilai faktor reduksi kekuatan yang sesuai 

kuat perlu adalah kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang diperlukan untuk menahan beban terfaktor atau momen dan gaya dalam yang berkaitan dengan beban tersebut dalam suatu kombinasi seperti yang ditetapkan dalam standar ini 

kuat rencana adalah kuat nominal dikalikan dengan suatu faktor reduksi kekuatan Φ 

kuat tarik belah adalah kuat tarik beton yang ditentukan berdasarkan kuat tekan belah silinder beton yang ditekan pada sisi panjangnya 

kuat tekan beton yang disyaratkan f’c adalah kuat tekan beton yang ditetapkan oleh perencana struktur (benda uji berbentuk silinder diameter 150 mm dan tinggi 300 mm), untuk dipakai dalam perencanaan struktur beton, dinyatakan dalam satuan mega paskal (MPa).  Bila nilai f’c di dalam tanda akar, maka hanya nilai numerik dalam tanda akar saja yang dipakai, dan hasilnya tetap mempunyai satuan mega paskal (MPa) 

modulus elastisitas adalah rasio tegangan normal tarik atau tekan terhadap yang timbul akibat tegangan tersebut.  Nilai rasio ini berlaku untuk tegangan di bawah batas proporsional material

sengkang adalah tulangan yang digunakan untuk menahan tegangan geser dan torsi dalam suatu komponen struktur, terbuat dari batang tulangan, kawat baja atau jarring kawat baja las polos atau ulir, berbentuk kaki tunggal atau dibengkokkang dalam bentuk L, U atau persegi dan dipasang tegak lurus atau membentuk sudut, terhadap tulangan longitudinal, dipakai pada komponen struktur lentur balok 

tendon adalah elemen baja misalnya kawat baja, kabel batang, kawat untai atau suatu bundel atau berkas dari elemen-elemen tersebut, yang digunakan untuk memberi gaya prategang pada beton 

ulangan adalah batang baja berbentuk polos atau ulir atau pipa yang berfungsi untuk menahan gaya tarik pada komponen struktur, tidak termasuk tendon prategang, kecuali bila secara khusus diikut sertakan. 

tulangan polos adalah batang baja yang permukaan sisi luarnya rata, tidak bersirip atau berulir 

tulangan spiral adalah tulangan yang dililitkan secara menerus membentuk suatu ulir lingkar silindris 

tulangan ulir adalah batang baja yang permukaan sisi luarnya tidak rata, yang berbentuk bersirip atau berukir 

Syarat umum perencanaan struktur beton 

Umur rencana jembatan 

Umur rencana jembatan pada umumnya disyaratkan 50 tahun. Namun untuk jembatan penting dan/atau berbentang panjang, atau yang bersifat khusus, disyaratkan umur rencana 100 tahun.

Dasar umum perencanaan 

Perencanaan harus berdasarkan pada suatu prosedur yang memberikan jaminan keamanan pada tingkat yang wajar, berupa kemungkinan yang dapat diterima untuk mencapai suatu keadaan batas selama umur rencana jembatan. 

Perencanaan kekuatan balok, pelat, kolom beton bertulang sebagai komponen struktur jembatan yang diperhitungkan terhadap lentur, geser, lentur dan aksial, geser dan puntir, harus didasarkan pada cara Perencanaan berdasarkan Beban dan Kekuatan Terfaktor (PBKT). 

Untuk perencanaan komponen struktur jembatan yang mengutamakan suatu pembatasan tegangan kerja, seperti untuk perencanaan terhadap lentur dari komponen struktur beton prategang penuh, atau komponen struktur lain sesuai kebutuhan perilaku deformasinya, atau sebagai cara perhitungan alternatif, dapat digunakan cara Perencanaan berdasarkan Batas Layan (PBL). 

Di samping itu, perencanaan harus memperhatikan faktor integriti komponen-komponen struktur maupun keseluruhan jembatan, dengan mempertimbangkan faktor-faktor berikut:

- Kontinuitas dan redundansi.

- Semua komponen struktur jembatan harus mempunyai ketahanan yang terjamin terhadap kerusakan dan instabilitas sesuai umur jembatan yang direncanakan.

- Aspek perlindungan eksternal terhadap kemungkinan adanya beban yang tidak direncanakan atau beban berlebih.

Asumsi dan anggapan perencanaan 

Jembatan perlu dihitung sesuai dengan persyaratan yang berlaku di dalam standar ini. 

Walaupun kemungkinan jembatan tidak direncanakan untuk seluruh kondisi pembebanan, seperti misalnya kondisi perang, namun setiap jenis pembebanan atau pengaruh yang mungkin terjadi dan dapat diramalkan sebelumnya secara rasional, harus dipertimbangkan dalam perencanaan. 

Untuk prosedur dan asumsi dalam perencanaan serta besarnya beban rencana harus mengikuti ketentuan berikut: 

- Didasarkan pada asumsi bahwa struktur direncanakan untuk menahan semua beban yang mungkin bekerja padanya.

- Beban kerja dihitung berdasarkan Standar Pembebanan untuk Jembatan Jalan Raya.

- Perencanaan beban angin dan gempa, di mana seluruh bagian struktur yang membentuk kesatuan harus direncanakan untuk menahan beban lateral total.

- Pertimbangan lain yaitu gaya prategang, beban crane, vibrasi, kejut, susut, rangkak, perubahan suhu, perbedaan penurunan, dan beban-beban khusus lainnya yang mungkin bekerja.

Perencanaan berdasarkan beban dan kekuatan terfaktor (PBKT) 

Perencanaan komponen struktur jembatan harus didasarkan terutama pada cara Perencanaan berdasarkan Beban dan Kekuatan Terfaktor (PBKT), yang harus memenuhi kriteria keamanan untuk semua jenis gaya dalam di dalam semua komponen struktur jembatan.

Dimana pada sisi kiri mewakili kekuatan rencana dari penampang komponen struktur jembatan, yang bisa dihitung dari Rn (besaran ketahanan atau kekuatan nominal dari penampang komponen struktur) dikalikan dengan suatu faktor reduksi kekuatan φ; dan sisi kanan mewakili dampak batas ultimit atau yang paling membahayakan dari beban-beban, yang bisa dihitung berdasarkan penjumlahan terkombinasi dari jenis-jenis beban yang berbeda Qi, yang masing-masing diberikan suatu faktor beban γi.   

Dengan demikian perencanaan secara PBKT dilakukan untuk mengantisipasi suatu kondisi batas ultimit, yang bisa terjadi antara lain dari: 

- Terjadi keruntuhan lokal pada satu atau sebagian komponen struktur jembatan.

- Kehilangan keseimbangan statis karena terjadi keruntuhan atau kegagalan pada sebagian komponen struktur atau keseluruhan struktur jembatan.

- Keadaan purna-elastis atau purna-tekuk di mana satu bagian komponen jembatan atau lebih mencapai kondisi runtuh.

- Kerusakan akibat fatik dan/atau korosi sehingga terjadi kehancuran.

- Kegagalan dari pondasi yang menyebabkan pergeseran yang berlebihan atau keruntuhan bagian utama dari jembatan.

Perencanaan berdasarkan batas layan (PBL) 

Untuk perencanaan komponen struktur jembatan yang mengutamakan suatu pembatasan tegangan kerja, seperti untuk perencanaan terhadap lentur dari komponen-komponen struktur beton prategang, atau struktur beton lainnya yang dianggap sesuai kebutuhan perilaku deformasinya, atau sebagai cara perhitungan alternatif, boleh digunakan cara Perencanaan berdasarkan Batas Layan (PBL), yang pada umumnya dibatasi oleh suatu nilai tegangan ijin dari material struktur, dan/atau suatu nilai deformasi ijin, atau perilaku lainnya yang diijinkan pada komponen struktur bersangkutan. 

Dengan demikian perencanaan secara PBL dilakukan untuk mengantisipasi suatu kondisi batas layan, yang terdiri antara lain dari: 

- Tegangan kerja dari suatu komponen struktur jembatan, yang melampaui nilai tegangan yang diijinkan, seperti halnya tegangan tarik, sehingga berpotensi mengakibatkan keretakan pada komponen beton.

- Deformasi permanen dari komponen struktur jembatan, yang melampaui nilai deformasi ijinnya, atau hal-hal lain yang menyebabkan jembatan tidak layak pakai pada kondisi layan, atau hal-hal yang menyebabkan kekhawatiran umum terhadap keamanan jembatan pada kondisi layan akibat beban kerja.

- Vibrasi yang terjadi sehingga menimbulkan instabilitas atau kekhawatiran struktural lainnya terhadap keamanan jembatan pada kondisi layan.

- Bahaya permanen termasuk korosi, retak dan fatik yang mengurangi kekuatan struktur dan umur layan jembatan.

- Bahaya banjir di daerah sekitar jembatan.

Metode analisis

Analisis untuk semua keadaan batas harus didasarkan pada anggapan-anggapan elastis linier, kecuali bila cara-cara non-linier secara khusus memang dianggap perlu atau secara tidak langsung dinyatakan dalam standar ini, dan/atau bila disetujui oleh yang berwenang. 

Metode perencanaan khusus 

Standar ini tidak menutup kemungkinan bagi penggunaan sistem struktur jembatan atau bahan-bahan yang tidak disebutkan secara khusus dalam standar ini. 

Bila suatu analisis perencanaan yang rasional diusulkan untuk menggantikan batasan atau ketentuan yang ada dalam standar ini, atau bila diusulkan menyimpang dari persyaratan yang digunakan dalam standar ini, terutama untuk suatu jenis atau sistem struktur jembatan yang khusus, atau untuk suatu jembatan dengan cara pelaksanaan yang khusus, maka analisis perencanaan yang telah memperhitungkan kondisi-kondisi khusus tersebut harus dilakukan secara rinci, dan diserahkan kepada yang berwenang beserta semua pembuktian kebenarannya.