Abstrak — Perencanaan struktur
jembatan perlu
mempertimbangkan  desain  yang  tepat  agar  material  yang digunakan  menjadi  efektif.  Jembatan  Sembayat  Baru  II  di Kabupaten  Gresik  yang  didesain  menggunakan  jembatan  busur beton  dengan  bentang  93  m  dimana  terdapat  pilar  pada  badan sungai,  menjadi tidak efektif  karena dapat mengurangi effective linear waterway sungai tersebut. Pertimbangan jembatan bentang panjang  yang  berupa  busur  merupakan  keputusan  yang  tepat, hanya saja bentang yang didesain masih kurang maksimal. Dalam perencanaan  ini,  jembatan  Sembayat  Baru  II  didesain  dengan tetap  menggunakan  jembatan  busur  namun  material  beton dirubah  menjadi  material  baja,  dimana  dengan  penggunaan material baja, bentang jembatan dapat lebih maksimal. Sehingga dari desain awal yang terdapat 5 bentang jembatan prategang dan 1 bentang jembatan busur, dirubah menjadi 4 bentang jembatan prategang dan 1 jembatan busur tipe a half through arch dengan bentang 144 m.
Dasar  perencanaan  jembatan  mengacu  pada  peraturan  BMS 1992 dan SNI 1729-2015. Analisis perhitungan struktur utama dan sekunder  menggunakan  bantuan  software  MIDAS  Civil  2011. Dari hasil perencanaan, didapat profil struktur busur utama yaitu menggunakan  profil  Box  800x500x38x38  dan  batang  tarik menggunakan profil Box 800x600x45x45. Perhitungan accidental load  yang  berupa  1  batang  penggantung  putus  menghasilkan kesimpulan bahwa jembatan masih mampu menahan beban layan selama  masa  perbaikan.  Metode  pelaksanaan  yang  ditinjau menggunakan sistem Full Cantilever.
Kata  Kunci — accidental  load,  half  through  arch,  jembatan busur, metode pelaksanaan

## I. PENDAHULUAN
ONDISI  saat  ini  di  jembatan  Sembayat,  Kabupaten Gresik, Provinsi Jawa Timur sedang dilakukan pembangunan  jembatan  sembayat  II  yang  merupakan infrastruktur  tambahan  guna  mengakomodasi  pertum-buhan kendaraan yang semakin hari semakin padat di jalur alternatif pantura  tersebut.  Pembangunan  jem-batan  sembayat  II menggunakan  konstruksi  gabungan  antara  jembatan  gelagar beton  sepanjang  354  m  dan  jembatan  busur  beton  dibentang terpanjangnya yaitu 93 m.
Pertimbangan  menggunakan  jembatan  busur  memang tepat,  namun  bentang  maksimum  yang  dapat  dijangkau  oleh jembatan  pelengkung  dengan  material  beton  tidaklah  sejauh jembatan  pelengkung  dengan  material  baja,  baik  rangka ataupun plate girder . Jembatan pelengkung dari beton memiliki bentang  maksimum  420  m,  sedangkan  jembatan  pelengkung dari baja memiliki bentang maksimum 550 m.
Untuk  itu,  penelitian  ini  dibuat  untuk  me-modifikasi struktur  jembatan  sembayat  Baru  II  yang  mulanya menggunakan  jembatan  busur  dari  beton,  dirubah  menjadi jembatan busur dengan rangka baja.
A. Rumusan Masalah
Permasalahan Utama Bagaimana merencanakan jembatan busur yang ekonomis dan efisien?
B. Tujuan Penelitian
Tujuan Utama Dapat merencanakan jembatan busur yang ekon-omis dan efisien
C. Batasan Masalah
1. Perencanaan  jembatan  ini  hanya  meninjau  str-uktur saja (tidak menghitung analisis biaya dan manajemen konstruksi).
2. Tidak merencanakan perkerasan jalan di jembatan
3. Tidak merencanakan substruktur jem-batan.
4. Perumusan  yang  digunakan  sesuai  dengan  literatur yang ada.
5. Hanya meninjau 1 cara metode pelaksanaan.
6. Accidental  load yang  ditinjau  hanya  1  kabel penggantung yang terputus.
D. Manfaat Penelitian
1. Sebagai referensi dalam  mendesain  jembatan dengan menggunakan sistem jembatan busur.
2. Sebagai  bahan  pertimbangan  dalam  men-desain jembatan bagi instansi terkait.

## II. STUDI PUSTAKA

## A. Umum
Jembatan  busur  banyak  dipergunakan  sebagai  jembatan bentang  panjang  karena  bentuk  busur  pada  struktur  pemikul utama mampu mengurangi nilai momen lapangan yang terjadi akibat  beban  luar.  Sehingga  dengan  bentang  yang  sama, dimensi  jembatan  busur  dapat  lebih  kecil  daripada  jembatan girder [1].
 Tinggi  dari  batang  lengkung/tinggi  busur  ( focus ),  dapat direncanakan sebesar:
5 1 L f 6 1   (1)

## Modifikasi Jembatan Sembayat Baru II Menggunakan Sistem Jembatan Busur Rangka Baja
Rio Prasmoro, Hidayat Soegihardjo Masiran, dan Endah Wahyuni Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arif Rahman Hakim, Surabaya 60111 e-mail : hidayat@ce.its.ac.id, endah@ce.its.ac.id
K
 Perbandingan  lebar  jembatan  dan  panjang  bentang, direncanakan:
20 1 L b  (2)
 Perbandingan  antara  tinggi  tampang  busur  dan  panjang bentang busur, direncanakan:
70 1 L t 80 1   (3)

## III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Tahap Pengumpulan Data Data Sungai:
 Lebar sungai: 133 m
 Elevasi dasar sungai: -15 m
 Elevasi M.A.T: +1.794
 Kondisi eksisting:
- Bentang jembatan: 354 m
- 93 meter jembatan busur beton
- 261 meter jembatan beton pratekan
- Lebar jembatan 12 m
B. Preliminary Design

## Gambar 1 Modifikasi Jembatan Sembayat Baru II
Bentang  jembatan  busur  dirubah  menjadi  144  m, menggunakan material baja.
C. Pembebanan Jembatan
Pembebanan jembatan disesuaikan dengan SNI 1725-2016 tentang Pembebanan Untuk Jembatan.
- Beban mati = 350,4 kN
- Beban hidup = 192,5 kN/m
- Beban angin berdasarkan ketinggian titik buhul.
- Beban angin kendaraan = 2,628 kN.m
- Beban temperatur = min = 15 0 C max = 40 0 C
- Beban gempa (Respon spektrum) T 0 = 0,161 detik T S = 0,804 detik
Gambar 2. Respon Spektrum Kota Gresik
- Base Shear total jembatan
Vstatik  = Wt R
Csm Base Shear arah X
Vstatik (X) = Wt R Csm = 2.744,61 kN
0,85 Vstatik = 0,85 x 2.744,61 kN = 2.332,92 kN Base Shear arah Y
Vstatik = Wt R Csm = 1.829,74 kN
0,85 Vstatik = 0,85 x 1.829,74 kN = 1.555,28 kN
Vdinamik (X) = 7.773,96 kN Vdinamik (Y) = 7.697,83 kN
Nilai  R  pada  gempa  arah  x  lebih  besar  karena  tidak diperbolehkan adanya leleh pada elemen jembatan, namun pada arah y diperbolehkan yaitu pada bagian portal akhir. Kombinasi  pembebanan  [2],  disesuaikan  dengan  beban yang bekerja pada jembatan.
Tabel 1 Kombinasi Pembebanan Comb. DL LL EW S EW L ET EQ 1 1 2 - - 0,5 - 2 1 - 1,4 - 0,5 - 3 1 - 0,4 1 0,5 -
4 1 0,5 - - - 1 5 1 1 0,3 1 1,2 -

## D. Pemodelan Struktur
Pemodelan  untuk  jembatan  ini  menggunakan  software Midas CIVIL 2011 secara 3 dimensi.
E. Kontrol Stabilitas
Kontrol stabilitas berdasarkan pada [3] tentang Spesifikasi Untuk Bangunan Gedung Baja Struktural.
F. Staging Analysis
Metode pelaksanaan menggunakan sistem Full Cantilever . ( Xiang, Zhongfu. et al. 2013 )

## Gambar 3 Metode Pelaksanaan Segmental
Pelaksanaan  jembatan dilaksanakan segmental dari portal akhir sampai lantai kendaraan terpasang pada jembatan.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Perencanaan Pelat Lantai
Gambar 4 Pelat Lantai Kendaraan
 Penulangan Pelat Lantai Tebal pelat  = 200mm f’c beton = 35 MPa
fy tulangan  = 360 MPa Decking beton = 40 mm ∅ tulangan  = D19 mm (melintang) ∅ tulangan  = ∅ 12 mm (memanjang) Tulangan melintang D19-250  As pakai = 1.031 mm2 Tulangan memanjang ∅ 12-250
 As pakai = 452 mm 2

## Gambar 5 Penulangan Pelat Lantai

## B. Gelagar Memanjang

## Gambar 6 Gelagar Melintang
Data gelagar: WF 500 x 200 x 10 x 16 Mu < ∅ Mn 488,38 kN.m < 610,65 kN.m  OK Lendutan Δ ijin = λ/800 = 600/800 = 0,75 cm Lendutan akibat truk = 0,65 cm Δ terjadi < Δ ijin  OK
C. Gelagar Melintang

## Gambar 7 Gelagar Memanjang
Data gelagar: WF 800 x 300 x 14 x 22
 Penampang komposit

## Gambar 8 Diagram Komposit
Mu < ∅ Mn 3.477,42 kN.m < 3976,07 kN.m  OK
 Kontrol lendutan
Δ ijin = λ/800 = 1200/800 = 1,5 cm Δ terjadi = 1,03 cm Δ terjadi < Δ ijin  OK
D. Rangka Utama
Data profil: Box 800x500x38x38
 Kontrol batang tekan ØNn = 0,9 x Fcr x Ag =  33.304,44 kN Nu = 14.236,4 kN Nu < ØNn  OK
 Kontrol flexural buckling
tw h < fy E 12 , 1 = 19,05< 25,34 Penampang kompak  Mn = Mp ØMn = 0,9 x Zx x fy = 9.017,37 kN.m Mu = 1.695,47 kN.m Mu < ØMn  OK
 Kontrol torsional buckling
ØTn = 0,9 x Fcr x C = 5.876,7 kN.m
Tu = 237,27 kN.m Tu < ØTn  OK
 Kontrol geser
ØVn = 0,9 x Fcr x Ag/2 = 12.182,31 kN.m
Vu = 340,09 kN.m Vu < ØVn  OK
 Kontrol interaksi gaya torsi, geser, lentur, dan aksial
Cek: φTn Tu = 0,04 < 0,2
Maka gaya torsi diabaikan Cek: φNn Nu = 0,42 > 0,2 0 , 1 Mny x Muy Mnx x Mux 9 8 φNn Nu b b           
0,64 < 1  OK
Dengan  kontrol  yang  sama,  didapat  rasio  elemen  pada batang jembatan yang lain yaitu:
Tabel 2. Rasio Elemen Jembatan Elemen Rasio Busur atas 0,64 Busur bawah 0,81 Diagonal* 0,84 Vertikal* 0,86 Main Girder 0,88
Untuk elemen diagonal dan vertikal, kontrol batang hanya berupa kontrol tekan dan tarik saja.
E. Perencanaan Batang Penggantung

## Gambar 9 Batang Penggantung
Digunakan  batang  penggantung  fabrikasi  dari  Macalloy jenis Macalloy 520 (M72), Carbon steel.
Data hanger: ∅ batang = 72 mm W kabel = 32 kg/m
Minimum Break Load = 2.635 kN Kontrol kekuatan hanger Pu = 1.252,95 kN Pu < Minimum Break Load  OK
 Sambungan hanger
Data pin: ∅ pin = 78,5 mm
F. Sambungan busur atas
Data sambungan:
∅ baut = 32 mm (ASTM A325)
Pelat = 19 mm
 Beban yang bekerja arah x (Rx)
P  = 14.236,4 kN
H My = m 0,8 kN.m 1.695,47 = 2.119,33 kN
B Mz = m 0,5 kN.m 444,06 = 888,12 kN Total Rx = 17.243,85 kN Rx1 pada sayap=
Rx 2 1 x H B B        = 3.316,12 kN Rx2 pada badan=
Rx 2 1 x H B H        = 5.305,8 kN
 Beban yang bekerja arah y (Ry) Vy  = 82,58 kN
H T x H B B     
 
= 114,07 kN Total Ry = 196,65 kN
 Beban yang bekerja arah z (Rz) Vz  = 340,09 kN
B T x H B H       
= 292,02 kN
Total Rz = 632,11 kN
Resultan gaya pada sayap:
R 1 = 2 2 Ry Rx1  = 3.321,94 kN Jumlah baut (n) pada sayap = Vd R 1 n = kN 279,11 kN 3.321,94 = 11,9 ≈ 12 baut
Resultan gaya pada badan
R 2 = 2 2 Rz Rx2  = 5.343,32 kN
Jumlah baut (n) pada badan = Vd R 2 n = kN 279,11 kN 5.343,32 = 19,14 ≈ 20 baut
G. Kontrol Accidental Load
Kontrol  accidental  load  merupakan  kontrol  jembatan dimana terdapat kondisi 1 hanger putus, kontrol ini diperlukan agar  jembatan  masih  mampu  menahan  beban  layan  selama proses maintenance dilakukan.
Dari  hasil  analisis,  didapat  rasio  kontrol  interaksi  gaya untuk masing-masing elemen yaitu sebagai berikut:
Tabel 3 Rasio Elemen Akibat Accidental Load Elemen Rasio Kontrol < 1 Busur atas 0,96 OK Busur bawah 0,9 OK Diagonal 0,8 OK Vertikal 0,98 OK Main girder 0,94 OK
Dari tabel diatas, didapat rasio  mendekati 1, yang artinya elemen busur hampir mencapai tegangan maksimum. Untuk itu diperlukan perbaikan segera.
H. Design Perletakan
Perletakan  yang  digunakan  dalam  perencanaan  ini  yaitu tipe pot bearing  fabrikasi Technoslide, dengan asumsi sebagai berikut:

## Gambar 10 Perletakan Jembatan
Dimana terdapat 3 jenis perletakan tipe pot bearing. =  Jenis  perletakan  tipe  fixed,  dimana  tidak  ada pergerakan arah horisontal =  Jenis  perletakan  tipe  unidirection,  dimana dimungkinkan  pergerakan  arah  horisontal  pada  1 arah saja
=  Jenis  perletakan  tipe  multidirection,  dimana dimungkinkan  pergerakan  arah  horisontal  pada semua arah.
 Perletakan fixed Gaya yang bekerja pada perletakan:
Fx = 886,81 kN Fy = 69,23 kN Fz = 9.849,37 kN Resultan Fx dan Fy = 889,5 kN Digunakan perletakan tipe BTF 1000/20

## Gambar 11 Perletakan Tipe Fixed
 Perletakan unidirection x Gaya yang bekerja:
Fy = 30,49 kN Fz = 9.689,08 kN
Digunakan perletakan tipe BTU 1000/20/*

## Gambar 12 Perletakan Tipe Unidirection
 Perletakan unidirection y Gaya yang bekerja:
Fx = 870,65 kN Fz = 9.859,9 kN Digunakan perletakan tipe BTU 1000/20/*

## Gambar 13 Perletakan Tipe Unidirection
 Perletakan multidirection Gaya yang bekerja:
Fz = 9.716,25 kN Digunakan perletakan tipe BTA 1000/20/*/*

## Gambar 14 Perletakan Tipe Multidirection

## I. STAGING ANALYSIS
 Metode Pelaksanaan
Metode  pelaksanaan  yang  digunakan  yaitu  sistem  Full Cantilever,  dimana  digunakan  pilar  bantuan  untuk  tempat menggantung  kabel  selama  menopang  jembatan  saat  proses pelaksanaan.
 Stage 1

## Gambar 15 Stage 1
Segmen  pertama  dipasang  bersamaan  3  segmen dimana kabel penggantung (1) diberi tension sebesar 350 kN dan kabel backstay diberi tension sebesar 400 kN.
 Stage 2

## Gambar 16 Stage 2
Segmen  berikutnya  dipasang  2  segmen  dengan tambahan  kabel  penggantung  (2)  yang  diberi  tension sebesar 500 kN.

## Gambar 17 Stage 3
Segmen  berikutnya  dipasang  kembali  2  segmen dengan kabel penggantung (3) yang diberi tesion sebesar 500 kN, dan kabel backstay diberi tension hingga 550 kN.  Stage 4

## Gambar 18 Stage 4
Segmen berikutnya dipasang 2 segmen dengan kabel penggantung (4) yang diberi tension 500 kN.
 Stage 5

## Gambar 19 Stage 5
Segmen  puncak  busur  dipasang  dan  diberi  kabel penggantung  (5)  yang  diberi  tension  500  kN,  dan  kabel backstay diberi tension tambahan hingga 900 kN.
 Stage 6

## Gambar 20 Stage 6
Segmen  puncak  (Closure)  dipasang,  pada  tahap  ini segmen  kritis  diperhitungkan  dimana  busur  sudah terpasang  namun  masih  belum  mampu  menahan  gaya horisontal yang terjadi akibat berat sendiri.
 Stage 7

## Gambar 21 Stage 7
Pemasangan  batang  penggantung  pada  setiap  titik buhul.
 Stage 8

## Gambar 22 Stage 8
Pemasangan  tie  beam,  gelagar  melintang,  gelagar memanjang dan pekerjaan lantai kendaraan serta aksesoris jembatan.

## Gambar 23 Stage 9
Penghilangan  gaya  kabel  dan  pembongkaran  tower pembantu.
 Kontrol segmen kritis
Segmen  kritis  yang  ditinjau  yaitu  pada  saat  stage  6, dimana  struktur  busur  sudah  tersambung.  Perhitungan berdasarkan  kombinasi  2  dimana  beban  angin  pada struktur bekerja.
Dari  hasil  perhitungan  kontrol  interaksi  gaya  torsi, geser, lentur dan aksial, didapat:
0 , 1 Mny x Muy Mnx x Mux 9 8 φNn Nu b b         
 
0,96 < 1  OK
V. KESIMPULAN
A. Kesimpulan
1. Dimensi  melintang  jembatan  yaitu  9  m  lantai kendaraan dan 2x1,5m trotoar.
2. Lantai  kendaraan  memiliki  ketebalan  20  cm  dengan mutu f’c 30 MPa dan perkerasan aspal 5 cm. Tulangan arah  melintang  pada  pelat  beton  yaitu  D19-250  dan arah memanjang Ø12-250.
3. Profil  gelagar  memanjang:  WF  500x200x10x16, gelagar melintang: WF 800x300x14x22, main girder:
Box  800x600x45x45,  busur  atas  dan  bawah:  Box 800x500x38x38, diagonal dan vertikal: WF 500x500x16x25, ikatan angin atas: Ø16”, ikatan angin bawah: Ø24” dan Box 500x300x16x25, ikatan silang: Ø14”,  balok  portal  akhir:  Ø10”,  dan  kolom  portal akhir: Box 800x500x38x38.
4. Hanger menggunakan fabrikasi dari Macalloy dengan tipe Macalloy 520 (M72) dengan diameter 72 mm.
5. Perletakan menggunakan pot bearing dengan tipe:
 Tipe fixed = BTF 1000/20
 Tipe unilateral x = BTU 1000/20/*
 Tipe unilateral y = BTU 1600/20/*
 Tipe multilateral = BTA 1000/20/*/*
6. Profil  yang  didapat,  masih  mampu  menahan  beban layan saat terjadi kondisi kegagalan hanger.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Soegihardjo, Hidayat. Diktat Kuliah Bentang Panjang . Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan. Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
[2] SNI 1725-2016. Pembebanan Untuk Jembatan.
[3] SNI  1729-2015. Spesifikasi  Baja  Untuk  Bangunan  Gedung  Baja Struktural.
[4] Xiang, Zhongfu., Xu, Wei., Wang, Cunshu., and Dong, Ying., 2010. “The Construction  Technology  of  Chongqing  Chiaotianmen  Bridge”.
International Conference on Arch Bridge .