Pembebanan Pada Jembatan

Pembebanan Pada Jembatan

Massa setiap bagian bangunan harus dihitung berdasarkan dimensi yang tertera dalam gambar dan berat jenis bahan yang digunakan. Berat dari bagian-bagian bangunan tersebut adalah massa dikalikan dengan percepatan gravitasi (g). Percepatan gravitasi yang digunakan dalam standar ini adalah 9,81 m/detik2.

Beban mati jembatan merupakan kumpulan berat setiap komponen struktural dan nonstruktural. Setiap komponen ini harus dianggap sebagai suatu kesatuan aksi yang tidak terpisahkan pada waktu menerapkan faktor beban normal dan faktor beban terkurangi. Perencana jembatan harus menggunakan keahliannya di dalam menentukan komponenkomponen tersebut.

Berat Sendiri (MS)

Berat sendiri adalah berat bagian tersebut dan elemen-elemen struktural lain yang dipikulnya, termasuk dalam hal ini adalah berat bahan dan bagian jembatan yang merupakan elemen struktural, ditambah dengan elemen nonstruktural yang dianggap tetap. 

Beban Mati Tambahan/Utilitas (Ma)

Beban mati tambahan adalah berat seluruh bahan yang membentuk suatu beban pada jembatan yang merupakan elemen nonstruktural, dan besarnya dapat berubah selama umur jembatan. 

Beban Akibat Tekanan Tanah (TA)

Koefisien tekanan tanah nominal harus dihitung berdasarkan sifat-sifat tanah. Sifat-sifat tanah (kepadatan, kadar kelembaban, kohesi sudut geser dalam dan lain sebagainya) harus diperoleh berdasarkan hasil pengukuran dan pengujian tanah baik di lapangan ataupun laboratorium. 

Bila tidak diperoleh data yang cukup maka karakteristik tanah dapat ditentukan sesuai dengan ketentuan pada pasal ini. Tekanan tanah lateral mempunyai hubungan yang tidak linier dengan sifat-sifat bahan tanah. 

Tanah di belakang dinding penahan biasanya mendapatkan beban tambahan yang bekerja apabila beban lalu lintas bekerja pada bagian daerah keruntuhan aktif teoritis. Besarnya beban tambahan ini adalah setara dengan tanah setebal 0,7 m yang bekerja secara merata pada bagian tanah yang dilewati oleh beban lalu lintas tersebut.

Beban tambahan ini hanya diterapkan untuk menghitung tekanan tanah dalam arah lateral saja, dan faktor beban yang digunakan harus sama seperti yang telah ditentukan dalam menghitung tekanan tanah arah lateral. Faktor pengaruh pengurangan dari beban tambahan ini tidak perlu diperhitungkan. 

Jenis-Jenis Tekanan Tanah

1. Tekanan tanah lateral

Tekanan tanah lateral harus diasumsikan linier sebanding dengan kedalaman tanah. Resultan beban tanah lateral akibat timbunan diasumsikan bekerja pada ketinggian H/3 dari dasar dinding, di mana H adalah ketinggian dinding diukur dari permukaan tanah di belakang dinding bagian bawah fondasi atau puncak pada telapak.

2. Tekanan Tanah Dalam Kondisi Diam

Tanah lanau dan lempung tidak boleh digunakan untuk urukan kecuali mengikuti prosedur desain yang sesuai dan langkah-langkah pengendalian konstruksi dimasukkan dalam dokumen konstruksi memperhitungkan penggunaan tanah tersebut. Perlu diperhitungkan juga peningkatan tekanan air pori dalam massa tanah. Ketentuan drainase yang sesuai harus disediakan untuk mencegah gaya hidrostatik dan rembesan dari belakang dinding fondasi.

3. Tekanan Tanah Aktif

Tekanan tanah aktif adalah tekanan yang diberikan oleh tanah terhadap dinding penahan tanah (retaining wall) pada saat tanah tersebut cenderung bergerak atau meluncur menjauh dari dinding. Dengan kata lain, tekanan tanah aktif terjadi ketika dinding penahan bergerak ke luar (menjauh dari tanah), sehingga tanah di belakangnya mengembang dan tekanannya berkurang hingga mencapai kondisi keseimbangan aktif.

4. Tekanan Tanah Pasif

Untuk tanah non kohesif, nilai koefisien tekanan tanah lateral pasif dapat dihitung dengan menggunakan prosedur berdasarkan teori irisan. Ketika teori irisan yang digunakan, nilai batas sudut geser dinding tidak boleh diambil lebih besar dari satu setengah sudut geser.

Beban Timbunan

Peningkatan tegangan tanah terfaktor di belakang dinding oleh karena beban timbunan harus lebih besar dari beban timbunan tidak terfaktor atau tegangan yang dikalikan dengan faktor beban atau beban terfaktor yang bekerja pada elemen struktur yang menyebabkan beban timbunan dengan faktor beban sebesar 1. Beban yang bekerja pada dinding karena adanya elemen struktur di atas dinding tidak boleh diberi faktor dua kali.

Tambahan Beban Akibat Beban Hidup

Beban tambahan akibat beban hidup harus diperhitungkan jika beban kendaraan diperkirakan akan melewati timbunan dengan jarak setengah tinggi dinding diukur dari muka belakang dinding. Bila beban tambahan adalah untuk jalan raya, intensitas beban harus konsisten dengan ketentuan beban hidup. Jika beban tambahan bukan untuk jalan raya, maka pemilik pekerjaan harus menentukan beban tambahan tersebut.

Downdrag

Kemungkinan peningkatan downdrag pada tiang pancang atau fondasi pipa harus dievaluasi jika : 

a. Tanah berupa material kompresibel seperti lempung, lanau, atau tanah organik,

b. Timbunan akan terletak dekat dengan tiang pancang atau fondasi pipa, seperti pada timbunan pada timbunan oprit.

c. Muka air tanah rendah

d. Likuifaksi dapat terjadi

Jika potensi downdrag pada tiang pancang atau pipa ada akibat penurunan tanah relatif terhadap tiang pancang, kemudian potensi downdrag tidak dihilangkan dengan preloading tanah untuk mengurangi penurunan tanah atau mitigasi lainnya, maka tiang pancang harus direncanakan untuk menahan downdrag. 

Untuk keadaan batas kuat I, downdrag akibat penurunan likuifaksi harus dikerjakan pada tiang pancang atau pipa dikombinasi dengan beban lain pada grup beban. 

Downdrag akibat likuifaksi tidak boleh dikombinasikan dengan downdrag akibat penurunan konsolidasi. Untuk beban downdrag yang bekerja pada kelompok tiang maka pengaruh kelompok tiang harus diperhitungkan. 

Beban Lalu Lintas

Beban lalu lintas untuk perencanaan jembatan terdiri atas beban lajur "D" dan beban truk "T".  Beban lajur "D" bekerja pada seluruh lebar jalur kendaraan dan menimbulkan pengaruh pada jembatan yang ekuivalen dengan suatu iring-iringan kendaraan yang sebenarnya.  Jumlah total beban lajur "D" yang bekerja tergantung pada lebar jalur kendaraan itu sendiri.

Lajur Lalu Lintas Rencana

Secara umum, Jumlah lajur lalu lintas rencana ditentukan dengan mengambil bagian integer dari hasil pembagian lebar bersih jembatan (w) dalam mm dengan lebar lajur rencana sebesar 2750 mm.

Beban Truk "T" (TT)

Selain beban “D”, terdapat beban lalu lintas lainnya yaitu beban truk "T". Beban truk "T" tidak dapat digunakan bersamaan dengan beban “D”. Beban truk dapat digunakan untuk perhitungan struktur lantai.

Klasifikasi Pembebanan Lalu Lintas

Dalam keadaan khusus, dengan persetujuan instansi yang berwenang, pembebanan "D" setelah dikurangi menjadi 70 % bisa digunakan. 

Pembebanan lalu lintas yang dikurangi hanya berlaku untuk jembatan darurat atau semipermanen. Faktor pengurangan sebesar 70 % tidak boleh digunakan untuk pembebanan truk "T" atau gaya rem pada arah memanjang jembatan.

Pembebanan Untuk Pejalan Kaki (TP) 

Semua komponen trotoar yang lebih lebar dari 600 mm harus direncanakan untuk memikul beban pejalan kaki dengan intensitas 5 kPa dan dianggap bekerja secara bersamaan dengan beban kendaraanpada masing-masing lajur kendaraan.

Kesimpulan

Dalam perencanaan struktur jembatan, berbagai jenis beban harus diperhitungkan untuk menjamin keamanan dan kestabilan struktur. Beban-beban tersebut meliputi berat sendiri, beban mati tambahan, tekanan tanah, beban timbunan, beban hidup, serta beban lalu lintas dan pejalan kaki. 

Masing-masing beban memiliki karakteristik dan pengaruh berbeda terhadap elemen jembatan, tergantung pada kondisi tanah dan lingkungan sekitar. Perhitungan beban dilakukan berdasarkan standar dan pengujian agar hasilnya sesuai dengan kondisi lapangan. Dengan mempertimbangkan semua jenis beban tersebut, jembatan dapat berfungsi secara optimal dan memiliki umur layanan yang panjang.