This is default featured slide 1 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.

This is default featured slide 2 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.

This is default featured slide 3 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.

This is default featured slide 4 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.

This is default featured slide 5 title

Go to Blogger edit html and find these sentences.Now replace these sentences with your own descriptions.

Saturday, 28 February 2015

Makalah Jembatan

MAKALAH JEMBATAN CABLE STAYED

BAB I
PENDAHULUAN
A.    Latar Belakang
Jembatan mempunyai arti penting bagi setiap orang. Akan tetapi tingkat kepentingannya tidak sama bagi tiap orang, sehingga akan menjadi suatu bahan studi yang menarik. Jembatan mungkin tidak ada artinya bagi orang-orang yang bertempat tinggal di daerah dataran yang rata, tidak didapati adanya sungai, jurang, tebing, ataupun keadaan dimana kita akan berpindah tempat namun ada penghalang di depan kita. Sebaliknya, jembatan dirasa sangat dibutuhkan oleh orang-orang yang bertempat tinggal di daerah yang sangat sulit dijangkau, sehingga jembatan sangat di butuhkan sebagai alat penghubung dari satu tempat ke tempat lain.
Dengan perkembangan zaman maka jembatan tidak hanya dipandang sebagai alat penghubung antara tempat satu dengan tempat yang lain, melainkan sebagai sarana untuk memperlancar kegiatan manusia, serta membantu berkembangnya suatu daerah yang selama ini sulit di akses, apalagi Indonesia ini sebagai negara yang berkembang, akses ke daerah-daerah ataupun ke kota sangat dibutuhkan, dengan adanya jembatan ini sangat membantu hal tersebut.
Ada banyak jenis dan bentuk jembatan yang kita kenal, namun pada makalah ini saya akan memfokuskan pembahasan pada jembatan dengan tipe cable stayed . Hal ini dikarenakan cukup banyak negara yang menggunakan yang metode ini seperti Republik Rakyat Cina, Jepang, Inggris, dan banyak negara baik di eropa dan di asia. Di Indonesia ada 2 jembatan yang menggunakan metode ini yaitu jembatan Suramadu yang menghubungkan Surabaya dan Bangkalan atau Pulau Madura, dan jembatan Balerang yang terletak di Batam Kepulauan Riau. Hal ini menunjukkan bahwa jembatan dengan tipe cable stayed mulai digunakan di banyak negara.



B.     Rumusan Masalah
1.      Apa yang dimaksud dengan jembatab cable stayed ?
2.      Apa saja komponen jembatan cable stayed ?
3.      Bagaimana Efek Non-linier pada Elemen Struktur jembatan cable stayed ?
4.      Bagaimana Idealisasi Struktur pada jembatan cable stayed ?
                                                       
C.    Manfaat
Manfaat dibuat makalah ini adalah:
1.      Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami  apa yang di maksud dengan jembatan cable stayed.
2.      Mahasiswa mengetahui komponen-komponen jembatan cable stayed.
3.      Mahasiswa mengetahui efek non-linier pada elemen struktur jembatan cable stayed.
4.      Mahasiswa mengetahui Idealisasi Struktur pada elemen jembatan cable stayed.
5.      Membandingkan jenis jembatan cable stayed dengan jenis jembatan lain.
6.      Makalah  ini diharapkan dapat menambah khasanah ilmu bagi para pembaca.
D.    Tujuan
Tujuan dari makalah ini adalah untuk:
1.      Mengetahui yang dimaksud dengan jembatan cable stayed.
2.      Mengetahui komponen-komponen jembatan cabel stayed.
3.      Mengetahui efek non-linier pada elemen struktur jembatan cable stayed.
4.      Mengetahui idealisasi struktur pada elemen jembatan cable stayed.



BAB II
ISI DAN PEMBAHASA
A.    Pengertian Jembatan Cable Stayed
Pengertian jembatan secara umum adalah suatu konstruksi yang berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintangan-rintangan seperti lembah yang dalam, alur sungai, danau, saluran irigasi, kali, jalan kereta api, jalan raya yang melintang tidak sebidang dan lain-lain.
Jenis jembatan berdasarkan fungsi, lokasi, bahan konstruksi dan tipe struktur sekarang ini telah mengalami perkembangan pesat sesuai dengan kemajuan jaman dan teknologi, mulai dari yang sederhana sampai pada konstruksi yang mutakhir.
Berdasarkan tipe strukturnya, jembatan dapat dibedakan menjadi beberapa macam, antara lain :
1.      Jembatan plat (slab bridge),
2.      Jembatan plat berongga (voided slab bridge),
3.      Jembatan gelagar (girder bridge),
4.       Jembatan rangka (truss bridge),
5.       Jembatan pelengkung (arch bridge),
6.      Jembatan gantung (suspension bridge),
7.      Jembatan kabel (cable stayed bridge),
8.      Jembatan cantilever (cantilever bridge).
Jembatan cable stayed adalah salah satu dari beberapa tipe jembatan bentang panjang. Jembatan jenis ini memiliki karakteristik yang menguntungkan dibandingkan dengan tipe jembatan bentang panjang yang lain baik dari segi teknis, ekonomis, maupun estetika.
Sebuah jembatan cable-stayed memang terlihat apik dan indah ketika dipandang.  Jembatan yang mengandalkan tali sebagai penahan beban jembatan diperuntukkan bagi lintasan antar wilayah yang biasanya terpisah oleh sungai, lembah ataupun diatas tanah datar. Konstruksi yang kompleks membuat jembatan sulit untuk dibangun. Namun keindahan kabel bentangan menjadi daya tarik tersendiri bagi jembatan.
Jembatan cable stayed (Kabel Tetap) sudah dikenal sejak lebih dari 200 tahun yang lalu (Walther, 1988) yang pada awal era tersebut umumnya dibangun dengan menggunakan kabel vertical dan miring seperti Dryburgh Abbey Footbridge di Skotlandia yang dibangun pada tahun 1817. Jembatan seperti ini masih merupakan kombinasi dari jembatan cable stayed modern. Sejak saat itu jembatan cable stayed mengalami banyak perkembangan dan mempunyai bentuk yang bervariasi dari segi material yang digunakan maupun segi estetika.
Pada umumnya jembatan cable stayed menggunakan gelagar baja, rangka, beton atau beton pratekan sebagai gelagar utama (Zarkasi dan Rosliansjah, 1995). Pemilihan bahan gelagar tergantung pada ketersediaan bahan, metode pelaksanaan dan harga konstruksi. Penilaian parameter tersebut tidak hanya tergantung pada perhitungan semata melainkan masalah ekonomi dan estetika lebih dominan. Kecenderungan sekarang adalah menggunakan gelagar beton, cast in situ atau prefabricated (pre cast).
Jembatan cable stayed merupakan tipe jembatan bentang panjang yang estetis dan sering digunakan sebagai prasarana transportasi yang penting. Struktur jembatan ini terdiri dari gabungan berbagai komponen struktural seperti pilar, kabel dan dek jembatan. Dek jembatan digantung dengan kabel prategang yang diangkur pada pilar. Dengan demikian, semua gaya-gaya gravitasi maupun lateral yang bekerja pada dek jembatan akan ditransfer ke tanah melalui kabel dan pilar. Kabel akan menerima gaya tarik sedangkan pilar memikul gaya tekan yang sangat besar disamping efek lentur lainnya (Yuskar dan Andi,2005).
1.      Keuntungan
Keuntungan secara umum penggunaan jembatan cable stayed, yaitu:
a.       Tahan terhadap angin
b.      Lebih kaku dibanding dengan jembatan gantung
c.       Mampu menahan beban hingga 5 ton
d.      Murah dalam perawatan karena menggunakan baja
e.       Konstruksi lebih ringan
f.       Cepat dilaksanakan karena sistem komponen baja (pra fabrikasi)
g.      Terputusnya kabel tidak serta merta jembatan menjadi runtuh
Keuntungan jembatan cable stayed dengan jumlah kabek banyak dapat disebutkan sebagai berikut ini.
a.       Jumlah dukungan elastik yang besar menyebabkan lentur yang  sedang pada arah longitudinal dek, baik selama pelaksanaan maupun dalam pengoperasian, membuat metode pelaksanaan sederhana dan ekonomis,
b.      Kabel individual lebih kecil dibandingkan sebuah struktur kabel penggantung yang terkonsentrasi, sederhana dalam pemasangan dan pengangkerannya,
c.       Penggantian kabel relative mudah bila diperlukan, meskipun kabel telah diberi pelinding terhadap korosi.
Jarak antar kabel maksimum tergantung pada parameter, khususnya lebar dan bentuk dek. Jika dek dari baja atai beton komposit, pelaksanaan konstruksi dapat diselesailkan dengan corbelling out, jika kabel yang sangat rapat tidak memberikan keuntungan besar. Sebagai ketentuan umum, jarak antara 15 m dan 25 m dapat digunakan. Penggunaan jarak yang lebih besar masih dapat dimungkinkan dengan alasan tertentu. Jika dek dari beton, design dengan banyak kabel penggantung terpisah 5 m – 10 m memberikan banyak keuntungan dan mungkin sangat penting untik struktur dengan bentang panjang (Walther, 1988).
2.      Kekurangan
Bentang main span terbatas karena keterbatasan sudut kabel. Untuk menambah panjang span, diperlukan pilon yang makin tinggi dengan konsekuensi gaya tekan pada deck makin besar.



B.     Komponen Jembatan Cable Stayed
Pada dasarnya komponen utama jembatan cable stayed terdiri atas sistem kabel, menara atau pylon, dan gelagar.
1.      Sistem kabel
Sistem kabel merupakan salah satu hal mendasar dalam perencanaan jembatan cable stayed. Kabel digunakan untuk menopang gelagar diantara dua tumpuan dan memindahkan beban tersebut ke menara. Secara umum sistem kabel dapat dilihat sebagai tatanan kabel transversal dan tatanan kabel longitudinal. Pemillihan tatanan kabel tersebut didasarkan atas berbagai hal karena akan memberikan pengaruh yang berlainan terhadap perilaki struktur terutama pada bentuk menara dan tampang gelagar. Selain itu akan berpengaruh pula pada metode pelaksanaan, biaya dan arsitektur jembatan. Sebagian besar struktur yang sudah dibangun terdiri atas dua bidang kabel dan diangkerkan pada sisi-sisi gelagar (Walther, 1988). Namun ada beberapa yang hanya menggunakan satu bidang. Penggunaan tiga bidang atau lebih mungkin dapat dipikirkan untuk jembatan yang sangat lebat agar dimensi balok melintang dapat lebih kecil.
a.       Tatanan kabel tranversal
Tatanan kabel tranversal terhadap areah sumbu longitudinal jembatan dapat dibuat satu atau dua bidang dan sebaliknya ditempatkan secara simetri. Ada juga perencana yang menggunakan tiga bidang kabel sampai sekarang belum dapat diterapkan di lapangan.
1)      Sistem satu bidang.
Sistem ini sangat menguntungkan dari segi estetika karena tidak terjadi kabel bersilangan yang terlihat oleh pandangan sehingga terlihat penampilan struktur yang indah. Kabel ditempatkan di tengah-tengah dek dan membatasi dua arah jalur lalu lintas. Kabel ditempatkan ditengah-tengah dek menyebabkan torsi pada dek menjadi besar akibat beban lalu lintas yang tidak simetri dan tiupan angin. Kelemahan tersebut diatasi dengan menggunakan dek kaku berupa gelagar kotak (box girder) yang mempunyai kekakuan torsi yang sangat besar. Penenpatan menara yang mengikuti bidang kabel di tengah dek mengurangi lebar kendaraan sehingga perlu dilakukan penambahan lebar sampai batas minimum yang dibutuhkan. Secara umum jembatan yang sangat panjang atau sangat lebar tidak cocok dengan penggantung kabel satu bidang.
2)      Sistem dua bidang
Penggantung dengan dua bidang dapat berupa dua bidang vertikal sejajar atau dua bidang miring yang pada sisi atas lebih sempit. Penggunaan bidang miring dapat menimbulkan masalah yang pada lalulintas yang lewat diantara dua bidang kabel, terlebih bila jembatan mempunyai bentang yang relative pendek atau menengah. Kemiringan kabel akan sangat curam sehingga mungkin diperlukan pelebaran dek jembatan. Pada ujung balok melintang dimana akan dipasang angker kabel, mungkin akan terjadi kesulitan pada pendetailan struktur, khususnya bila menggunakan beton pratekan. Pengangkeran kabel dapar bertentangan dengan kabel prategang balok melintang.
3)      Sistem tiga bidang
Pada perencanaan jembatan yang sangat lebar atau membutuhkan jalur lalulintas yang banyak, akan ditemui torsi yang sangat besar bila menggunakan sistem kabel satu bidang dan momen lentur yang besar pada tengah balok melintang bila menggunakan sistem dua bidang. Kejadian ini menyebabkan gelagar sangat besar clan menjadi tidak ekonomis lagi. Penggunaan penggantung tiga bidang dapat mengurangi torsi, momen lentur, dan gaya geser berlebihan. Penggunaan penggatung tiga bidang sampai saat ini masih berupa inovasi dan baru sampai pada tahap desain ( Walther, 1988).
2.      Menara
Pemilihan bentuk menara sangat dipengaruhi oleh konfigurasi kabel, estetika, dan kebutuhan perencanaan serta pertimbangan biaya. Bentuk – bentuk menara dapat berupa rangka portal trapezoidal, menara kembar, menara A, atau menara tunggal. Selain bentuk menara yang telah ada, masih banyak bentuk menara lain namun jarang digunakan seperti menara Y, menara V, dan lain sebagainya. Tinggi menara merupakan fungsi dari panjang panel (Troisky, 1977).
3.      Gelagar
Bentuk gelagar jembatan cable stayed sangat bervariasi namun yang paling sering digunakan ada dua yaitu stiffening truss dan solid web (Podolny and Scalzi, 1976). Stiffening truss digunakan ungtuk struktur baja dan solid web digunakan untuk struktur baja atau beton baik beton bertulang maupun beton prategang.
Bentuk yang paling banyak digunakan adalah bentuk solid web karena memiliki kemudahan dalam pekerjaannya .
Gelagar yang tersusun dari solid web yang terbuat dari baja atau beton cenderung terbagi atas dua tipe yaitu:
a.       Gelagar pelat (plate girder), dapat terdiri atas dua atau banyak gelagar,
b.      Gelagar box (box girder), dapat terdiri atas satu atau susunan box yang dapat berbentuk persegi panjang atau trapezium.
Susunan dek yang tersusun dari gelagar pelat tidak memiliki kekakuan torsi yang besar sehingga tidak dapat digunakan untuk jembatan yang bentangnya panjang dan lebar atau jembatan yang direncanakan hanya menggunakan satu bidang kabel penggantung. Dek jembatan yang menggunakansatui atau susunan box akan memiliki kekakuan torsi yang sangat besar.  Gelagar beton umumnya berupa gelagar box tunggal yang diberi pengaku pada jarak tertentu.
Solid web yang terbuat dari beton precast mempunyai banyak keuntungan (Zarkasidan Roliansjah, 1995) antara lain:
a.       Struktur dek beton cenderung untuk tidak bergetar dan dapat berbentuk aerodinamis yang menguntungkan,
b.      Komponen gaya horizontal pada kabel akan mengaktifkan gaya tekan pada sistem dek dimana beton sangat cocok untuk menahan gaya desak,
c.       Beton mempunyai berat yang sangat besar sehingga perbandingan beban hidup dan mati menjadi kecil, sehingga perbandingan lendutan akibat beban hidup dan mati tidak besar,
d.      Pemasangan bangunan atas dan kabel yang relatif mudah dengan teknikprestressing masa kini, prefabrikasi, segemental, dan mempunyai kandungan lokal yang tinggi,
e.       Pemeliharaan yang lebih mudah karena beton tidak berkarat seperti pada baja.
Perilaku gelagar sebagau bagian yang terintegral dari sebuah jembatan cable stayedmirip dengan perilaku gelagar menerus di atas peletakan elastis. Akan tetapi selama tahap awal pembangunan dan prapenegangan kabel akibat beban mati, dukungan kabel dapat dianggap sebagai peletakan tetap.

C.    Efek Non-linier pada Elemen Struktur
Struktur jembatan cable stayed merupakan struktur yang mempunyai efek non-linier yang cukup berpengaruh. Meskipun struktur memiliki efek non-linier, perhitungan gaya – gaya dalam dengan mengabaikan sifat non-linier dapat dilakukan dengan memberikan anggapan-anggapan tertentu. Tiga penyebab sifat non-linier adalah sag pada kabel, efek P-delta, dan sifat material.
1.      Non-linier pada Kabel
Akibat berat sendiri kabel menyebabkan terjadinya deformasi sepanjang kabel yang cukup besar sehingga mengurangi kekakuan kabel. Ketidaklinieran kabel terjadi ketika beban yang didukung bertambah dan sag pada kabel berkurang sehingga panjang chord kabel akan bertambah. Untuk menempatkan kabel sebagai komponen yang linier maka modulus kabel harus diidealisasikan. Modulus elastisitas ideal akan diperoleh melalui penurunan rumus dengan memperhatikan kabel miring yang pada ujung bawah diberikan perletakan sendi dan pada ujung atas diberi perletakan bergerak.
2.      Efek P-delta
Efek non-linier ini disebabkan oleh gaya-gaya aksial tekan dan momen lentur yang bekerja secara simultan pada struktur (gelagar dan menara) sehingga terjadi beban yang eksentris. Akibat lendutan yang terjadi pada struktur maka gaya aksial tekan yang bekerja memberikan momen tambahan. Tingkat ketidaklinieran tergantung pada besarnya beban aksial tekan dibandingkan dengan beban euler dan besar lendutan yang dihasilkan akibat beban lentur. Secara umum pengaruh ketidaklinieran akibat efek P-delta dapat dianggap kecil. Anggapan ini tetap digunakan untuk gelagar yang tipis atau menara yang mempunyai momen inersia kecil dengan memberikan pembebanan yang ekstrim dan menguji kebenaran anggapan.
3.      Non-linier pada sifat material
Bahan struktur yang menderita suatu beban aksial tertentu akan mengalami penegangan dan disertai penambahan atau pengurangan panjang sesuai dengan arah beban. Selama beban tersebut masih kecil, pertambahan atau pengurangan panjang akan berbanding lurus dengan tegangan yang terjadi. Bila beban bertambah terus batas perbandingan tetap akan dilampaui dan kurva perbandingan tidak sebanding atau perbandingan antara tengangan dan regangan bahan sudah tidak linier lagi. Sifat non-linier ini dapat diabaikan karena secara umum pembebanan yang terjadi tidak akan menimbulkan tegangan yang berlebihan hingga mendekati beban runtuh.

D.    Idealisasi Struktur
Permodelan elemen struktur dilakukan agar perilaku jembatan dapat dianalisis dan masih dalam ketepatan yang cukup dan perhitungan pada kepentingan struktur dan tingkat perencanaan yang diinginkan. Permodelan itu dapat berupa sistem bidang (plane frame model) atau ruang (space frame model), meliputi seluruh struktur atau sebagian dan dapat melibatkan sejumlah besar elemen tergantung kerumitan struktur (Walther, 1988).
Menara dapat dimodelkan sebafai frame 3D atau elemen solid / pelat tebal (solid/thick plate type element) bila dilakukan analisis lebih lanjut untuk mempelajari masalah lokal misalnya untuk perencanaan dudukan kabel (Zarkasi dan Rosliansjah, 1995).
Gelagar bisa dimodelkan sebagai elemen batang pada balok memanjang dan melintang dengan menganggap perilakunya sebagai balok elemen dan plat lantai kendaraan sebagaishell type element. Untuk gelagar berbentuk kaku dengan gantungan vertikal dan dianggap dengan perubahan bentuk yang kecil dapat dimodelkan sebagai elemen batang. Modelisasi sebagai elemen membran dapat juga dilakukan jika perilakunya mempunyai perubahan bentuk yang besar misalnya pada jembatan yang menggunakan single plane type. Untuk mempelajari masalah lokal dengan permodelan sebagian dapat dimodelkan sebagai pelat tebal.
Pada kasus penting dan khusus untuk jembatan yang memiliki nilai ekonomi yang sangat tinggi permodelan dengan sistem ruang perlu dilakukan agar banyak analisis yang dapat diselesaikan meliputi berbagai aspek. Efek angin, gradient temperatur, efek tranversal pada menara, pengaruh beban yang tidak simetri pada jembatan tertentu dapat dianalisis dengan sistem ruang.
Masalah khusus atau lokal pada bagian tertentu struktur perlu diketahui secara pasti karena dapat menjadi kegagalan struktur secara keseluruhan. Peninjauan secara khusus bagian-bagian tertentu dari suatu struktur menggunakan permodelan sebagian.
1.      Analisa Frekuensi Alami dan Mode Shape
Analisis dinamik pada jembatan cable stayed sangat penting dan dapat menjadi suatu tahap analisis yang paling menentukan terutama untuk jembatan yang sangat panjang. Analisis dinamik digunakan untuk mengetahui frekunsi alami dan metode getar struktur.
Beban yang berpengaruh pada struktur jembatan clan berperilaku sebagai beban dinamik adalah beban angin, beban gempa, dan beban dinamik akibat lalulintas. Pengaruh beban dinamis akibat lalulintas sulit ditentukan karena tergantung pada frekuensi dasar dari suspensi kendaraaan dan frekuensi dari getaran lentur jembatan.
Ada tiga jenis permasalahan dinamika struktur (Walther, 1988) yaitu :
a.       Aspek stabilitas aerodinamis,
b.      Aspek struktur tahan gempa,
c.       Aspek efek psikologis.
Permasalahan stabilitas aerodinamik dan struktur anti sesmik sangat penting untuk keamanan keselamatan struktur, berlaku secara umum namun tetap disesuaikan dengan kondisi lingkungan dan besar kecilnya beban. Sedangkan efek psikologis lebih berpengaruh pada pelayanan dan kenyamanan pemakai yang tergantung pada peraturan –peraturan yang berlaku di suatu tempat atau negara.
Analisa frekuensi alami dilakukan dengan memberikan idealisasi pada struktur dan tetap mendekati perilaku sebenarnya. Idealisasi yang diberikan berupa pengumpulan massa pada titik-titik modal dang menganggap struktur tidak memiliki massa.
2.      Analisis Beban Angin
Dimensi jembatan cable stayed umumnya cukup besar sehingga pengaruh angin perlu diperhitungkan. Aliran udara cenderung untuk mempengaruhi osilasi torsial dan lentur struktur clan perubahan sudut datang terhadap gelagar akan mengubah besarnya gaya angkat. Efek yang timbul akibataliran angin tersebut diketahui sebagaiflutter yang telah menyebabkan runtuhnya Tacamo Narrow Brige  di Amerika pada tahun 1940. Akibatnya maka timbul gaya yang bekerja pada gelagar dan bersifat periodic.
Pengalaman pada berbagai jembatan yang sudah dibangun menunjukkan bahwa frekuensi osilasi torsional clan frekuensi osilasi lentur harus mempunyai nilai yang cukup jauh berbeda. Mathivat telah menunjukkan bahwa pebandingan kedua nilai tersebut cukup memuaskan bila berada diantara 2,5 dan 2,0. Pertimbangan secara kualitatif ini hanua valid untuk jembatan yang mempunyai dimensi relatif kecil dan untuk perencanaan awal. Untuk sebuah struktur yang aktual dan penting harus diuji dalam terowongan angin( Walther, 1988).
Analisis beban angin dapat dilakukan secara relatif sederhana dengan menjabarkan gaya-gaya yang bekerja pada struktur jembatan berupa:
a.       Komponen gaya horizontal ,
b.      Komponen gaya vertikal,
c.       Momen torsi.
Yang besarnya tergantungpada faktor:
a.       Intensitas angin,
b.      Bentuk penampang struktur lantai jembatan,
c.       Sudut singgung angin terhadap lantai jembatan.
 Aksi angin pada struktur juga memiliki variasi ruang , yaitu mendistribusikan gaya sepanjang tinggi dan bentang struktur secara tidak merata (Podolny dan Scalzi, 1976).
3.      Analisis Gempa Dinamik
Sampai saat ini arah gempa yang berbahaya adalah gempa horizontal sejajar sumbu longitudinal dan tegak lurus sumbu longitudinal jembatan. Gempa arah vertikal biasanya lebih kecil dan dapat diabaikan pada kasus-kasus struktur tertentu. Pada saat terjadi gempa gerakan tanah dapat terjadi ketiga arah tersebut secara simultan.
Kekuatan jembatan cable stayed terhadap beban gempa terletak pada bentuk strukturnya yang lain dari bentuk struktur umumnya. Bentuk struktur jembatan cable stayed yang digantung diatas sebuah titik dukungan memiliki efek getaran yang paling kecil dan dapat menyerap energi akibat perpindahan selamaterjadi gempa.
Analisa dinamik secara lengkap memberikan gambaran yang lebih jelas tentang pengaruh gempa pada struktur. Perilaku struktur selama terjadi gempa dapat diketahui dengan menyelesaikan persamaan gerak. Analisa ini dapat memasukkan interaksi antara pier, dek, dan fondasi. Karena besarnya derajat kebebasan struktur, analisa dinamik  memerlukan komputer sebagai alat bantu. Program komputer telah banyak yang mampu menghitung analisis struktur secara linier dan non-linier.


















BAB III
PENUTUP
A.    Kesimpulan
Jembatan cable stayed merupakan tipe jembatan bentang panjang yang estetis dan sering digunakan sebagai prasarana transportasi yang penting. Struktur jembatan ini terdiri dari gabungan berbagai komponen struktural seperti pilar, kabel dan dek jembatan. Dek jembatan digantung dengan kabel prategang yang diangkur pada pilar. Dengan demikian, semua gaya-gaya gravitasi maupun lateral yang bekerja pada dek jembatan akan ditransfer ke tanah melalui kabel dan pilar. Kabel akan menerima gaya tarik sedangkan pilar memikul gaya tekan yang sangat besar disamping efek lentur lainnya (Yuskar dan Andi,2005).
Dengan demikian dalam perencanaan pembuatan jembatan dengan tipe cable stayed perlu memperhatihan faktor-faktor yang mempengaruhi  jembatan tersebut. Penerapan rekayasaengineering sangat diperlukan dalam pembangunan jembatan ini, sehingga hasil dari perencanaan dapat diwujudkan sesuai dengan standar yang ada.

B.     Saran
Mungkin inilah yang diwacanakan pada penulisan saya ini meskipun penulisan ini jauh dari sempurna minimal kita mengimplementasikan tulisan ini. Masih banyak kesalahan dari penulisanssaya ini, karena kami manusia yang adalah tempat salah dan dosa: dalam hadits “al insanu minal khotto’ wannisa’, dan kami juga butuh saran/ kritikan agar bisa menjadi motivasi untuk masa depan yang lebih baik daripada masa sebelumnya. Kami juga mengucapkan terima kasih atas dosen pembimbing mata kuliah. Bahasa Indonesia Bapak Tri Waryono, S. Pd., M. Pd.Yang telah memberikan tugas individu demi kebaikan diri saya sendiri dan untuk negara dan bangsa.

DAFTAR PUSTAKA
Supriyadi, Bambang dan Agus Setyo Muntohar. 2007. Jembatan. Yogyakarta: Beta Offset
Ilham, M Noer. 2011. Jenis Jembatan. http://mnoerilham.blogspot.com/. Diakases pada hari kamis, 21 November 2013 pukul 20.43
Administrator. 2013.Daftar Jembatan Kabel Terpanjang.http://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_jembatan_kabel_terpanjang. Diakses pada hari kamis, 21 November 2013 pukul 20.48

Aryanto. 2012. CABLE-STAYED (Jembatan Gantung Untuk Kendaraan Ringan).http://litbang.pu.go.id/cable-stayed-jembatan-gantung-untuk-kendaraan-ringan.balitbang.pu.go.id. Diakses pada hari rabu, 20 November 2013 pukul 19.42 

Perencanaan Bangunan Bertingkat

Perencanaan gedung bertingkat harus dipikirkan dengan matang karena menyangkut investasi dana yang jumlahnya tidak sedikit. Berbagai hal perlu ditinjau yang meliputi beberapa kriteria, yaitu 3S : strength, stiffness, dan serviceabilityAnalisis struktur gedung bertingkat dapat dilakukan dengan computer berbasis elemen hingga (finite element) dengan sofware yang telah umum digunakan oleh para perencana, misalnya : SAP (Structure Analysis Program) atau ETABS (Extended 3D Analysis Building Systems).  

Konsep perancangan konstruksi didasarkan pada analisis kekuatan batas (ultimate-strength) yang mempunyai daktilitas cukup untuk menyerap energi gempa sesuai peraturan yang berlaku. Berbagai macam kombinasi pembebanan yang meliputi beban mati, beban hidup, beban angin, dan beban gempa dihitung dengan pemodelan struktur 3-D (space-frame). Kombinasi pembebanan yang dimaksud adalah sebagai berikut : 

  • 1,4DL
  • 1,2DL + 1,6LL
  • 1,2DL + 1LL + 1EX + 0,3EY
  • 1,2DL + 1LL - 1EX + 0,3EY
  • 1,2DL + 1LL + 1EX - 0,3EY
  • 1,2DL + 1LL - 1EX - 0,3EY
  • 1,2DL + 1LL + 0,3EX + 1EY
  • 1,2DL + 1LL - 0,3EX + 1EY
  • 1,2DL + 1LL + 0,3EX - 1EY
  • 1,2DL + 1LL - 0,3EX - 1EY
  •  0,9DL + 1EX + 0,3EY
  •  0,9DL + 1EX - 0,3EY
  •  0,9DL - 1EX + 0,3EY
  •  0,9DL - 1EX - 0,3EY
  •  0,9DL + 0,3EX + 1EY
  •  0,9DL + 0,3EX - 1EY
  •  0,9DL - 0,3EX + 1EY
  •  0,9DL - 0,3EX - 1EY 
Keterangan :
DL =  Beban mati (Dead Load)
LL =  Beban Hidup (Live Load)
EX =  Beban gempa searah sumbu x (Earthquake- X)
EY =  Beban gempa searah sumbu y (Earthquake- Y)

Di negara Indonesia ada 3 jenis sistem struktur yang digunakan yaitu:

1. Sistem Rangka Pemikul Momen Biasa (SRPMB) atau Ordinary Moment Resisting Frame (OMRF)
Metode ini digunakan untuk perhitungan struktur gedung yang masuk di zona gempa 1 dan 2 yaitu wilayah dengan tingkat gempa rendah. Acuan perhitungan yang digunakan adalah SNI 03-2847-2002 pasal 3 sampai pasal 20.

2. Sistem Rangka Pemikul Momen Menengah (SRPMM) atau Intermediate Moment Resisting Frame (IMRF)
Metode ini digunakan untuk perhitungan struktur gedung yang masuk di zona gempa 3 dan 4 yaitu wilayah dengan tingkat gempaan sedang. Pasal- pasal yang digunakan dalam SNI 03-2847-2002 adalah Pasal 3 sampai pasal 20, ditambah dengan pasal 23.2 sampai dengan 23.10.2

3. Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) atau Special Moment Resisting Frame (SMRF)
Metode ini digunakan untuk perhitungan struktur gedung yang masuk pada zona 5 dan 6 yaitu wilayah dengan tingkat gempaan tinggi atau diaplikasikan dalam perencanaan High Rise Building.

Langkah pertama yang harus diperhatikan dalam perencanaan gedung adalah pengumpulan data proyek yang meliputi :
  • Data tanah dari hasil sondir dan boring,
  • Data bangunan,
  • Data gambar proyek, terdiri dari gambar arsitektur, gambar struktur, gambar potongan, dan denah lantai,
  • Data lain yang menyangkut RKS (Rencana Kerja dan Syarat- syarat)
         
A. Peraturan dan Standar Perencanaan
  1. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-1992) atau ACI 318- 2005
  2. Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989-F) atau ASCE 7-10.
  3. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002).
  4. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002).
B. Bahan Struktur

1. Beton
Untuk struktur kolom, sloof, balok lantai dan plat lantai digunakan beton dengan kuat tekan beton yang disyaratkan, fc’ = 25 MPa (setara dengan beton K-300). Modulus elastis beton, Ec = 4700√(fc') = 2,35.104 MPa = 2,35.107 kN/m2 dengan angka poison = 0,20.


2. Baja Tulangan
Untuk baja tulangan dengan  D ≥ 12 mm digunakan baja tulangan ulir BJTD 40 dengan tegangan leleh baja, fy = 400 MPa. Untuk baja tulangan dengan D < 12 mm digunakan baja tulangan polos BJTP 24 dengan tegangan leleh baja, fy = 240 MPa. Modulus elastis baja, Es = 2,1.105 MPa.

3. Baja Profil
Mutu baja profil yang digunakan untuk struktur baja harus memenuhi persyaratan setara dengan BJ-37.

C. Pra-eliminari Desain:


1.  Perencanaan plat
  • Penentuan dimensi terdiri dari dimensi plat dan dimensi plat atap. Masing- masing menggunakan SNI 03-2847-2002 dengan pasal :
  • Perencanaan plat 1 arah : SNI 03-2847-2002 pasal 11.5.2 Tabel 8
  • Perencanaan plat 2 arah : SNI 03-2847-2002 pasal 11.5.3
  • Menganalisa gaya- gaya yang terjadi pada plat, digunakan Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBBI 1971 pasal.13.3 tabel 13.3.1 dan tabel 13.3.2), sedangkan perletakkan yang diasumsikan jepit penuh digunakan C.K Wang dan C.G Salmon jilid 2,
  • Penulangan plat,
  • Penulangan lentur, susut, dan suhu : SNI 03-2847-2002 pasal 9.12.2. 

    2.   Penentuan dimensi balok dan kolom
    •  Penentuan dimensi balok terdiri dari : Perencanaan lebar efektif balok (SNI 03-2847-2002 pasal 10.10.2),
    •  Perhitungan penulangan geser : SNI 03-2847-2002 pasal.13.3.1(1)
    •  Perhitungan penulangan torsi : SNI 03-2847-2002 pasal.13.6 

      3. Struktur kolom, terdiri dari:
      • Perencanaan kolom portal 
      • Pengaruh kelangsingan kolom : SNI 03-2847-2002 pasal 12.12.2
      • Perbesaran momen : SNI 03-2847-2002 pasal 12.13.3
      • Perhitungan penulangan geser : SNI 03-2847-2002 psl.13.3.1(2) 

        4. Analisa struktur bawah
        • Perhitungan poer,
        • Perhitungan pondasi tiang pancang,
        • Perhitungan sloof.

          5. Penulangan 
          • Penulangan dihitung berdasarkan data-data yang diperoleh dari out put SAP atau ETABS.
          • Dari out put SAP atau ETABS diperoleh nilai gaya geser (D), momen lentur (M), momen torsi (T), dan nilai gaya aksial (P). Kemudian dihitung kebutuhan tulangan pada balok, kolom dan pondasi.
          • Perhitungan penulangan geser, lentur, dan puntir pada semua komponen struktur utama.
          • Kontrol masing-masing perhitungan penulangan.
          • Penabelan penulangan yang terpakai pada elemen struktur yang dihitung (struktur atas dan struktur
            bawah).
          • Penggambaran detail penulangan.

                D. Cek Persyaratan

                1. Plat
                • Kontrol jarak spasi tulangan : SNI 03-2847-2002 pasal.15.3.2
                • Kontrol jarak spasi tulangan suhu dan susut.
                • Kontrol perlu tulangan suhu dan susut : SNI 03-2847-2002 pasal 9.12.2.1 dan pasal 10.4.3
                • Kontrol lendutan : SNI 03-2847-2002 pasal 11.5.3.4

                  2. Balok
                  • Kontrol Mnpasang ≥ Mn untuk tulangan lentur

                    3. Kolom
                    • Kontrol kemampuan kolom.
                    • Kontrol momen yang terjadi Mnpasang ≥ Mn

                      4. Poer
                      • Kontrol dimensi poer : SNI 03-2847-2002 pasal13.12.3. 1.(a), pasal.13.12.3. 1.(b), pasal.13.12.3.1.(c)
                      • Kontrol geser pons.
                      • Geser 1 arah : SNI 03-2847-2002 pasal.13.12.1.1
                        Geser 2 arah : SNI 03-2847-2002 pasal.13.12.1.2

                          E. Gambar Perencanaan

                          1. Gambar arsitek terdiri dari :
                          • Gambar denah.
                          •  Gambar tampak.

                            2. Gambar struktur terdiri dari :
                            • Potongan memanjang.
                            • Potongan melintang.
                            • Gambar denah pondasi.
                            • Gambar denah sloof.
                            • Gambar denah pembalokan.
                            • Gambar denah rencana atap.

                              3. Gambar detail :
                              • Gambar detail panjang penyaluran.
                              • Gambar detail penjangkaran tulangan.
                              • Gambar detail pondasi dan poer.

                                F. Jenis Beban 

                                1. Beban mati (Dead load)
                                Beban mati yang merupakan berat sendiri konstruksi (specific gravity) menurut Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989-F), adalah seperti Tabel berikut :
                                 
                                No
                                Konstruksi
                                Berat
                                Satuan
                                1
                                Baja
                                7850
                                kg/m3
                                1
                                Beton bertulang
                                2400
                                kg/m3
                                2
                                Beton
                                2200
                                kg/m3
                                3
                                Dinding pas bata ½ bt
                                250
                                kg/m2
                                4
                                Dinding pas bata 1 bt
                                450
                                kg/m2
                                5
                                Curtain wall+rangka
                                60
                                kg/m2
                                6
                                Cladding + rangka
                                20
                                kg/m2
                                7
                                Pasangan batu kali
                                2200
                                kg/m3
                                8
                                Finishing lantai (tegel)
                                2200
                                kg/m3
                                9
                                Plafon+penggantung
                                20
                                kg/m2
                                10
                                Mortar
                                2200
                                kg/m3
                                11
                                Tanah, Pasir
                                1700
                                kg/m3
                                12
                                Air
                                1000
                                kg/m3
                                13
                                Kayu
                                900
                                kg/m3
                                14
                                Baja
                                7850
                                kg/m3
                                15
                                Aspal
                                1400
                                kg/m3
                                16
                                Instalasi plumbing
                                50
                                kg/m2

                                Untuk perencanaan beban bangunan di luar negeri, harus diperhitungkan juga beban banjir, beban suhu, beban Salju, dan beban Es. Semuanya ada di ASCE 7-10. 

                                2. Beban hidup (Live load)

                                 
                                Beban hidup yang bekerja pada lantai bangunan Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989-F), adalah sebagai berikut :

                                • Lantai dan rumah tinggal = 200 kg/m2
                                • Sekolah, kantor, toko, hotel, RS, restoran, asrama = 250 kg/m2
                                • Ruang olahraga = 400 kg/m2
                                • Ruang dansa = 500 kg/m2
                                • Balkon dan lantai dalam ruang pertemua = 400 kg/m
                                3. Beban gempa (Earthquake)

                                Wilayah Indonesia terdiri dari 6 wilayah gempa, dimana wilayah gempa 1 adalah wilayah kegempaan paling rendah dan wilayah gempa 6 adalah wilayah kegempaan paling tinggi. Pembagian wilayah gempa ini, didasarkan pada percepatan puncak batuan dasar akibat pengaruh gempa rencana dengan periode ulang 500 tahun dengan asumsi umur bangunan adalah 50 tahun.  Berikut adalah Gambar Pembagian Zona Gempa di Indonesia

                                Gambar Pembagian Zona Gempa di Indonesia


                                Analisis terhadap beban gempa digunakan cara statik ekivalen maupun dinamik (response spectrum analysis). Dari hasil analisis kedua cara tersebut diambil kondisi yang memberikan nilai gaya atau momen terbesar sebagai dasar perencanaan. Struktur bangunan dirancang mampu menahan gempa rencana sesuai peraturan yang berlaku yaitu SNI 03-1726-2002 tentang Tatacara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung. Dalam peraturan ini gempa rencana ditetapkan mempunyai periode ulang 500 tahun, sehingga probabilitas terjadinya terbatas pada 10 % selama umur gedung 50 tahun.  

                                a. Metode Statik Ekivalen
                                 
                                Gaya geser dasar nominal pada struktur akibat gempa dihitung dengan rumus :
                                V = C . I / R .Wt
                                Dimana :

                                • C= nilai faktor response gempa, yang ditentukan berdasarkan wilayah gempa kondisi tanah dan waktu getar alami.
                                •  R = faktor reduksi gempa representatif.
                                •  I = faktor keutamaan (diambil, I = 1 )
                                • Wt = jumlah beban mati dan beban hidup yang direduksi (faktor reduksi diambil = 0,5) yang bekerja di atas taraf penjepitan lateral.
                                Analisis statik dilakukan dengan meninjau secara bersamaan 100% gempa arah X dan 30% gempa arah Y, dan sebaliknya.


                                b. Metode Dinamik (Response Spectrum)
                                • Besar beban gempa ditentukan oleh percepatan gempa rencana dan massa total struktur. Massa total struktur terdiri dari berat sendiri struktur dan beban hidup yang dikalikan dengan faktor reduksi 0,5.
                                • Percepatan gempa diambil dari data zone Wilayah Gempa Indonesia menurut Tatacara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1726-2002) dengan memakai spektrum respons yang nilai ordinatnya dikalikan dengan koreksi I/R.

                                Wonogiri Dam


                                         Wonogiri Dam or known as Gajah Mungkur Reservoir located in about 2 km south of Wonogiri City. Artificial lake waters are made by stem the river terpaanjang on the island of Java is Bengawan Solo River Began built in the late 1970s and began operating in 1978. Reservoirs with an area of ​​approximately 8800 ha in 7 districts can irrigate 23.600 ha of rice fields in Sukarharjo, Klaten, Karanganyar and Sragen areas. In addition to supplying drinking water the city of Wonogiri also generates electricity from the hydropower 12.4 mega / watt.

                                Infrastructure Information

                                Province
                                :
                                Central Java 
                                Sector
                                :
                                Direktorat Jenderal Sumber Daya Air 
                                Start Year                                   :  1976 
                                Year Completed
                                :
                                1982 
                                Type
                                :
                                Stone pile with soil core 
                                High above the river bed
                                :
                                30,00 m
                                High Above the Galian
                                :
                                40,00 m
                                Peak Length
                                :
                                830 m
                                Peak Width
                                :
                                10,00 m
                                Body Volume Dam
                                :
                                1,22 m
                                Cost                                            : 
                                Consultant
                                :
                                Nippon Koei Co Ltd 
                                Contraktor
                                :
                                Swakelola 
                                Benefits                                      :  Irrigation 23600 ha, 28200 MWh / yr electricity, flood control
                                Location                                      :  Danuarjo/Wonogiri-Jawa Tengah 

                                Contact Form

                                Name

                                Email *

                                Message *