ANALISIS METODE PERBAIKAN JEMBATAN AKIBAT GEMPA

(Studi Kasus Jembatan Beburung 2 Lombok Timur)

Analysis Of Bridge Repair Methode Due To Lombok Earthquake 2018

(Case Study Of Beburung Bridge, East Lombok)

Artikel Ilmiah

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

Mencapai derajat Sarjana S – 1 Jurusan Teknik Sipil

Oleh

ENDRA PIQRIAWAN SAPUTRA

F1A014045

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MATARAM

2020

ANALISIS METODE PERBAIKAN JEMBATAN AKIBAT GEMPA

(Studi Kasus Jembatan Beburung 2 Lombok Timur)

Endra Piqriawan Saputra1, Hariyadi

2, I Nyoman Merdane

2

1 Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Matram

2Dosen Jrusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Matram

ABSTRAK

Bencana alam merupakan salah satu faktor yang dapat menimbulkan kerusakan pada struktur-struktur

bangunan. Pulau Lombok telah mengalami bencana alam yaitu gempa bumi yang mengakibatkan kerusakan

pada bangunan-bangunan publik, serta prasarana trasportasi seperti jembatan. .

Jembatan biburung II ini mengalami kerusakan akibat dari bencana alam yaitu gempa sehingga

mengakibatkan jembatan ini mengalami pergeseran di lantai kendarannya sejauh ±15 cm serta pada terjadi

kerusakan pada elastomer atau bantalan karet dari jembatan tersebut . jembatan ini akan di perbaiki dengan

metode pengangkatan dan penggeseran yang dimana lantai kendaran di geser ketempat semula selagi di angkat

di lakukan perbaikan pada elastomer atau bantalan karet serta yang mengalami kerusakna pada bagian bawah

jembatan

Dari perhitungan dan analisis yang telah di lakukan di atas, perhitungan kuat geser nominal (vn)

kurang dari gaya geser batas (Vu) serta akibat beban luar dan kuat tumpu nominal (Rn) kurang dari kuat tumpu

perlu (Pu), sehingga perlu perkuatan pada balok yang dimana tebal balok awalnya yaitu 13 mm dan

penambahan perkuatannya yaitu 12 mm sehingga tebal total dari web rangka yaitu 25 mm, serta untuk

keamanan pada saat pengangkatan dari jacking ditambahkan pelat pengaku yang dimana pelat tersebut

mempunyai lebar sebesar 75 mm dan tebal pengaku sebesar 5 mm.

Kata kunci : Kuat geser nominal (Vn), Kuat tumpu nominal (Rn), Jembatan Beburung II, gempa Lombok

2018, Pengangkatan dan Penggeseran.

I. PENDAHULUAN

Latar belakang

Jembatan adalah suatu struktur konstruksi

yang berfungsi untuk menghubungkan dua

bagian jalan yang terputus oleh adanya

rintangan-rintangan seperti lembah yang dalam,

alur sungai saluran irigasi dan pembuang. hal ini

tentu berpengaruh pada pertumbuhan ekonomi

masyarakat setempat. Dengan pembangunan

jembatan ini, proses mobilisasi masyarakat

menjadi lebih lancar dan aman.

Bencana alam merupakan salah satu faktor

yang dapat menimbulkan kerusakan pada

struktur-struktur bangunan. Pulau Lombok telah

mengalami bencana alam yaitu gempa bumi

yang mengakibatkan kerusakan pada bangunan-

bangunan publik, serta prasarana trasportasi

seperti jembatan. Banyak jambatan yang

mengalami kerusakan baik ringan, sedang,

maupun berat. Dalam keadaan seperti ini perlu

dilakukan evaluasi keamanannya untuk

mengetahui tingkat kerusakannya sehingga dapat

diambil tindakan, apakah perlu untuk diperbaiki,

diperkuat atau harus diganti. Dalam hal ini perlu

diteliti penyebab terjadinya kerusakan sehingga

bisa diketahui cara perbaikan yang tepat. Salah

satu jembatan yang mengalami kerusakan akibat

gempa bumi tersebut adalah jembatan Beburung

II.

Jembatan Beburung II merupakan salah satu

jembatan rangka baja yang terletak pada

Kecamatan Sambelia Kabupaten Lombok Timur,

dengan plat lantai beton bertulang sebagai

struktur atas, dan struktur bawah berupa kepala

jembatan dari beton bertulang dan mempunyai

dua pilar dari beton bertulang. Jembatan

Beburung II mempunyai tiga bentangan dengan

masing-masing bentang panjang 50m. Jembatan

ini berfungsi sebagai penghubung dari daerah

yang satu ke daerah yang lain secara lebih efektif

dan efisien.

Akibat bencana gempa jembatan tersebut

mengalami kerusakan ringan pada abutmen, pilar

dan bantalan karet, serta pergeseran pada balok

ke arah samping sebesar ± 15cm. untuk

memperbaikinya maka jembatan harus digeser

ke posisi semula dengan cara pengangkatan dan

pergeseran. Di sisi lain lalu lintas harus tetap

berjalan selama proses perbaikan berlangsung.

Untuk itu maka data tugas akhir diambil judul “

Analisis Metode Perbaikan Jembatan Akibat

Gempa (Studi Kasus Jembatan Beburung II

Lombok Timur)”

Rumusan Masalah

1. Apa saja tahapan perbikan yang dapat

dilakukan untuk memperbaiki struktur

jembatan Beburung II ?

2. Apakah struktur jembatan aman terhadap

kombinasi beban maksimum pada saat

perbaikan jembatan ?

Batasan Masalah

1. Tidak merencanakan perkerasan dan disain

jalan

2. Tidak melakukan analisa biaya, manejemen

konstruksi

3. Melalukan anlisis pembebanan menurut

SNI 1725-2016 tentang pembebanan untuk

jembatan

4. Penentuan beban gempa menurut SNI

2833-2016 tentang perencanaan jembatan

terhadap beban gempa

Tujuan

1. Mengetahui tahapan perbaikan yang

dilakukan untuk memperbaiki kerusakan

struktur jembatan Beburung II.

2. Mengatahui keamanan struktur jembatan

terhadap kombinasi beban maksimum yang

terjadi pada saat perbaikan.

Manfaat

1. Diharapkan agar dapat memberikan

tambahan pengetahuan bagi pembaca dalam

bidang rekonstruksi jembatan

2. dapat menjadi masukan buat lembaga-

lembaga yang terkait untuk memperbaiki

jembatan Beburung II .

II. METODOLOGI PENELITIAN

Bagan Alur Perencanaan

III. HASIL dan PEMBAHASAN

Eksisting jembatan

Dalam perencanaan ini data yang dipakai

yaitu data skunder karena data di peroleh dari

instansi terkait atau literatur yang berhubungan

dengan penelitian ini. Adapun data yg

ddigunakan dalam perencanaan jembatan ini

yaitu:

1. Lebar jalan = 6 m

2. Lebar trotoar = 0,5 m

3. Kelas jembatan = B

4. Panjang jembatan = 150 m (3 bentangan

@50m)

5. Jenis jembatan = Jembatan rangka Baja

Akibat bencana gempa jembatan tersebut

mengalami kerusakan pada abutmen, pilar dan

bantalan karet, serta pergeseran pada balok kea

rah samping sebesar Untuk itu

memperbaikinya maka jembatan harus di

geser ke posisi semula dengan cara

pengangkatan dan pergeseran.

Gambar 4.1 kerusakan yang terjadi pada

jembatan

Mulai

Pengumpulan data skunder :

1. As-build drawing

2. spesifikasi

Persiapan

Pengumpulan data primer :

1. Pengukuran di lokasi

2. Kerusakan di lokasi

Analisis struktur jembatan

Penetapan metode perbaikan atau perkuatan, dan metode

pelaksanaan perbaikan

Evaluasi keamanan jembatan

Selesai

ai

Resume Momen Dan Gaya Geser Pada Balok

Tabel 4.5 : Resume Momen Dan Gaya Geser

Pada Balok

N

o

Jenis

beban

Simpul

tengah

(KN)

Simpul

pinggir

(KN)

1 Berat

plat +

trotoar

126,25 63,125

2 Mati

tambahan

23,85 11,925

3 Lajur

“D”

124,8 62,4

4 Gaya rem 79,00

5 Angin

struktur

10,8347780

7

5,41738903

7

6 Angin

kendaraa

n

3,75428571

4

1,87714285

7

7 Gempa 10,28784 5,14392

Perhitungan Kapasitas Girder

Data Profil (data SAP2000)

d = 1066 mm

b = 250 mm

= 13 mm

= 13 mm

= 250 mpa

E = 200000 mpa

r = 28 mm

a = 1150 mm

h = 1040 mm

Gambar 4.2 : data profil dari SAP2000

Beban

DL. Joint Reachon = 932,443 KN

LL. joint Reaction = 624,04 KN

= 1196,64 KN.M

= 2149,82 KN

Perhitungan kapasitas geser

a. Kuat geser nominal

80

b. Perhitungan Koefisien tekuk geser, ( )

=

=

= 5,25

= 1,10√

=1,10 √

= 71,288 < 80

c. Kuat geser

=(0,6. . ) , ( = d . )

= 0,6 x 250 x (1040 x 13)

= 2028000 N

= , ( = 0,9)

= 0,9 x 2028000

= 1825,200 kN < 2149,84 kN

4.3.1 Perhitungan kuat tumpu

a. Kuat leleh pelat badan

Dengan ,

jarak beban ke ujung balok = 1066 mm

Tinggi balok = 1066 mm

Sehingga,

= (2,5 K+N) . ) ,

dengan K (tebal rayap ditambar

jari-jari perlihan)

= + r = 13 + 28

= 41 mm

(N, dimensi pelat tumpuan arah

longitudinal) N = 750 mm

= (2,5 x 41 + 750) 250 x 13

= 2770,625 kN

b. Kuat tekuk dukung pada pelat badan

Jarak beban lebih dari d/2( 533 mm)

dari ujung balok

= 0,8.

(

) (

)

√

= 3024,296 kN

c. Kuat tekuk lentur pada badan

Rb =

√

=

√

= 286,803 KN

Ringkasan hasil perhitungan

- kuat leleh badan = 2770,625 kN

- kuat tekuk lentur = 286,803 kN

Nilai Rb diambil dari nilai minimum yaitu

sebesar 286,803 kN

= ( = 0,85 (aksial tekan))

= 0,85 x 286,803

= 243,806 kN < 1813,45 kN

Perhitungan perkuatan

a. Penambahan pelat pada web

(Vu - Vn) = 0,6 fy. Aw

(2149,82 – 1825,2) = 0,6 x 250 x (1040 . tw’)

=

= 2,08 mm ≈ 12 mm

Tebal total web = + = 13 + 12 = 25 mm

b. Perhitungan geser terkoreksi

Vn = 0,6 . fy . h . tw .

= 0,6 x 250 x 1040 x 25 x 0,9

= 3650,400 kN > 2149,82 kN

c. Perhitungan kuat tekuk lentur

=

√

=

√

= 2294,42 kN > 1623,712 kN

Tapi untuk keamanan pada saat jacking perlu di

tambah pengaku.

Perencanaan pengaku

a. Lebar pengaku

> 1/3 b -1/2 tw

> (1/3 x 250) – (1/2 x 25)

> 70,33

= 75 mm

b. Tebal pengaku

≤ 0,56 √

≤ 0,56 √

=

√

≥ 4,74 mm

= 5 mm

c. Kekuatan minimum

Dimana a = 1150 mm

h = 1040 mm

=

= 1,106 < √

> 0,75 . h .

= 0,75 x 1040 x

= 13709280

=

. b .

=

× 75 ×

= 7030400000

Banding moment capacity

a. Check kekompakan struktur

- Web

=

=

= 39

√ =

√

= 106,25 > 39 ( badan kompak )

- Flange

=

= 9,615

√ = 15,811 > 9,615 ( sayap kompak)

b. Momen lentur terhadap sumbu kuat

= (penampang kompak)

= . Zx

= 250 x 6937450,0

= 1734,363 kN.m

= .

= 0,9 x 1734,363

= 1560,927 kN.m

= 1560,927 kN.m > 1196,64 KN.M

Pengangkatan dari Jack

a. Detail luasan ruang kerja

Ketinggian untuk jack Min = 139,7 mm ( tinggi

jack R551002)

Max = 300 – 325 mm (tinggi beton dengan flang

girder)

Jarak tepi pilar ke titik jack = 580 mm

b. Data jack

Tipe jack = R551002

Kapasitas = 100 ton = 981 KN

Jumlah jack dalam suatu titik 2 buah,

kapasitas total = 1962 KN

Tinggi jack = 139,7 mm

Diameter jack =168,275 mm

c. Data beban

DL = 932,443 kN

LL = 624,04 kN

DL + LL = 1556,483 kN

Di dapat dari program Sap 2000 dengan

kombinasi SLS.

d. Batas tegangan beton pada permukaan pilar

dikarenakan luas pembebanan lebih kecil dari

luas yang dibebani maka harus

memperhitungkan luas

= ¼ . JG .

= ¼ x 3,14 x

= 22248,66

= JG .

= JG x

= 1057275

Batas tegangan = Ф x 0,85 x f’c = 0,65 x 0,85

x 29,05 = 16,05 mpa

Data Mutu

Beton f’c = 29,05 mpa

Fy = 295 mpa

Co Ver = 100 mm

(Didapat dari perhitungan pertulangan

primer)

Tegangan Maksimal Tulangan

Menahan kapasitas Jack =

=

T = 586,644 KN

e. Jumlah minimal tulangan yang diperlukan

Ast min =

=

= 2209,58

= ¼ π. = ¼ π = 379,94

n =

=

= 5,8 = 6 tulangan.

Tinjauan Terhadap Beban Gempa

Koefisien geser dasar, C = 0,18

Factor jenis struktur, S = 1

Factor kepentingan, I = 1,2

Gaya lateral akibat gempa, = H x S x I

x Wt = 584,12 KN

Kemungkinan terjadi gempa susulan selama

pelaksanaan dianggap intensitasnya 50% dari

gempa rencana, sehingga gaya lateral movement

restainer, H= 50% x HEQ = 292,06 KN

Dimensi Dan Pembesian Blok Beton

Untuk lateral movement restrainer

digunakan blok beton dengan mutu dn dimensi

sebagai berikut :

Mutu Beton : fc’ = 30 MPa

Modulus Elastik, ( ) = 4700 x √ =

25742,96 MPa

Angka poisson, = 0,2

Modulus geser ( G ) = Ec / ( 2 x (1 +

= 10726,233 MPa

Koefisien mulai panjang beton, ( =

1,E – 0,5/

Mutu Baja :

Untuk baja tulangan

Tegangan leleh baja , fy = 420 MPa

Untuk baja tulangan

Tegangan leleh baja , fy = 280 MPa

Dimensi Blok Beton :

Lebar blok beton b = 400 mm

Tebal blok beton h = 500 mm

Panjang blok beton L = 500 mm

Gambar 4.2 Dimensi Balok Stopper

Tulangan lentur

Gaya lateral rencana, H = 292,06 KN =

292059,00 N

Momen rencana,Mu = H x ¾ x L =

109522125,00 Nmm

Mutu beton ( kuat tekan beton ), fc’ = 30

MPa

Mutu baja BJTS 42, tegangan leleh, fy = 420

MPa

Tebal blok beton ( h ) = 500 mm

Lebar blok beton ( b )= 400 mm

Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, (d’) = 40

mm

Modulus elastis baja, ( Es ) = 200000 MPa

Factor bentuk distribusi tegangan beton,

Pb = (,

) x (

+ fy )) = 0,030

Rmax = 0,75 x Pb x fy x (( 1-

x 0,75 x Pb

) x fy/ (0,85 x fc’)) = 7,770

Factor reduksi kekuatan lentur,

Tebal efektif, d = h – d’ = 460 mm

Momen nominal rencana, Mn = Mu

Factor tahanan momen, Rn = Mn / ( b x

) = 1,62 Rn < Rmax ………(OK)

= 0,85 x fc’ / fy x ( 1- √(1-2 x Rn / ( 0,85 x

Fc’)) = 0,00398

Rasio tulangan minimum,

= 1,4 / fy = 0,00333

Luas tulangan yang diperlukan dipakai

pada hitungan tulangan untuk jack,

Ast min =

=

= 2209,58

Diameter tulangan yang digunakan,

D = 16 mm

Jumlah tulangan yang diperlukan,

N =

= = 4

Digunakan tulangan , 4 D 16

Tulangan Geser

Gaya lateral rencana, H = 292,06 Kn

= 292059,00 N

Momen rencana Vu = H = 292059,00 N

Mutu beton fc’ = 30 MPa

Mutu baja BJTP 28, fy = 280 MPa

Lebar blok beton b = 400 mm

Tinggi efektif blok beton d = 460 mm

Factor reduksi kekuatan geser, = 60 mm

Vc = 1/6 x ( √f’c ) x b x d = 167968 N

=

= 0,6 x 167968

=

=

Digunakan sengkang penampang : 2 D10

Luas tulangan geser sengkang,

Av =

=

x x 2

= 157

Jarak tulangan geser sengkang yang di perlukan

S =

=

= 105,72 mm = 100 mm

Jadi, jarak sengkang yg di gunakan yaitu 100

mm

Gambar 4.3 Detail Balok Stopper

Perencanaan Bantalan Elastomer

Pada perencanaan ini dengan rencanakan

menggunakan pedoman perancangan

bantalan elastomer untuk perletakan

jembatan 2015- metode ASSHTO.

Data perencanaan sebagai berikut :

Reaksi pada abutment

= 1556,48 kN

Perpindahan memanjang jembatan =

100 mm

Lebar girder =

200 mm

Rotasi

= 0,015

Hardness

= 55

Modulus geser (G) =

0,7

Batas tegangan delaminasi = 7

A perlu >

= 222354,7

Dimensi rencana :

Lebar (W) =

620

Panjang (L) =

640

Tebal lapisan (hri) =

18

Tebal lapisan penutup (hcover)

= 4

Jumlah lapisan

= 11

Fy plat

= 240

S =

=

8,747795

Control : 4 < 8,747795 < 12

Cek tegangan izin

σs

= 3,923

bantalan dengan deformasi geser tidak

dikekang

σs ≤ 7 Mpa

3,923 < 7 Mpa (ok)

σs ≤ 1,0 . G . S

3,923 ≤ 6,123

Batalan dengan deformasi geser di kekang

σs ≤ 7,7 Mpa

3,923 < 7,7 Mpa (ok)

σs ≤ 1,1 . G . S

3,923 ≤ 6,736

Cek deformasi geser

Total deformasi rencana ( Δs ) =

100

Deformasi izin = 2

x Δs = 200

Total tebal elastomer (hrt) = 206

Hrt > 2 x Δs ( 206 > 200 ) (ok)

Cek rotasi

σs ≥ 0,5.GS (

)

2

3,923 ≥ 3,519 ( ok )

σs ≥ 0,5.GS (

)

2

3,923 ≥ 3,302268 ( OK )

Cek stabilitas

H < L/3 = 640/3 = 213,333 mm

206 < 213,333

H < W/3 = 620/3 = 206,667

206 < 206,667

Hcover < 0,7 hri = 0,7 × 18 = 12,6

4 < 12,6

Menentukan tebal plat

hs = 0,883

di gunakan Tebal Plat 3 mm

Gambar 4.15 Detail Elastomer

Cara Pengangkatan Jembatan

Penentuan titik stopper

Stopper dibuat pada bagian luar rangka yang

akan di geser. Fungsi dari stopper yaitu pijakan

hydraulic jack untuk menggeser.

Pengangkatan jembatan tahap 1

Pengangkatan dilakukan serempak pada satu sisi

Abuement atau satu sisi pilar. Setelah ruang

cukup dimasukkan SLIDING PLATE diatas

elastomer atau dudukan elastomer. Sliding plate

berfungsi untuk “roda” penggeseran.

Penggeseran sesuai kebutuhan

Setelah slliding plate terpasang maka jembatan

diturunkan sehingga jembatan sekarang

bertumpu pada sliding plate.Pasang jack

horisontal yang bertumpu pada stopper

Perbaikan rumah bearing dan pemasangan

angkur di rumah bearing.

Angkur rumah bearing diganti dengan yang

baru. Caranya bongkar beton dibawah rumah

bearing sampai menemukan tulangan. Angkur

yang lama dilepas dipasng angkur yang baru.

Cor angkur yang baru ini dengan menggunakan

material yang disyaratkan.

Pengangkatan jembatan tahap 2

Setelah penggeseran selesai maka dilaksanakan

pengangkatan tahap 2. Pengangkatan ini juga

dilakukan serempak pada satu sisi Abutment

atau satu sisi pilar. Setelah ruang cukup

elastomer yang lama beserta sliding plate

diambil dan diganti oleh elastomer yang baru.

Penurunan jembatan

Setelah elastomer yang baru terpasang maka

jembatan diturunkan sehingga jembatan

menumpu pada elastomer yang baru.

Gambar 4.4 Perletakan Jack

IV. KESIMPULAN dan SARAN

Kesimpulan

Dari perhitungan atau analisis yang telah di

lakukan di atas maka dapat saya tarik

kesimpulan bahwa, agar dapat di perbaikinya

jembatan dengan metode pengangkata dan

penggeseran seperti yang di jelaskan, perlu

untuk lebih di perhatikan penambahan perkuatan

pada bagian pelat baja yang menjadi tumpuan

dari jack tersebut, agar pada saat proses

pengangkatan di lakukan jembatan tidak

mengalami kerusakan pada bagian rangka baja.

Saran

1. Untuk instansi yang terkait dalam proses

perbaikan jembatan tersebut saya sarankan

agar berhati hati dan teiti saat melakukan

pengangkatan pada lantai jembatan tersebut.

2. semoga tugas akhir ini bermanfaat untuk

kedepannya.

DAFTAR PUSTAKA

Asiyanto.2008.Metode

KonstruksiJembatanRangkaBaja.UI-

Press: Jakarta

Dewobroto, W.2016.Struktur

Baja.Perilaku.AnalisisdanDesain-AISC

2010 Edisi ke-2.

DR.IR.Bambang dan Agus

Setyo.2007.Jembatan.Yogyakarta:

RinekaCipta.

Gunawan, R.1988, Tabel Profil Konstruksi Baja,

Kanisius,Yogyakarta

Supriyadi, B danMuntohar,

B.2007.Jembatan.BetaOffiset:Yogyakarta

.

Stryuk, 1995.Jembatan.PT PrayaPramita:

Jakarta.

Satyarno, I.2003.Analisis

StrukturJembatan.JurusanTeknikSipilFak

ultasTeknik UGM, Yogyakarta

Siswanto.1999.Perencanaan Jembatan Balok

Beton T.Sendawar Kutai Barat

Kalimantan Timur

RSNI T-02-2005, “Standar Pembebanan untuk

Jembatan”, Badan Standarisasi Nasional,

Jakarta, 2005

RSNI.T.03.2005.Perencanaan.Struktur.Baja.

BadanStandarNasional Indonesia.

SNI.1725.2016.Pembebanan

UntukJembatan.BadanStandarNasional

Indonesia.

SNI.2833.2016.Perencanan

JembatanTerhadapBebanGempa.Badanst

andarNasional Indonesia.