studi keruntuhan jembatan gantung “x” dengan

16
STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN MEMPERTIMBANGKAN FAKTOR GAYA DINAMIK DAN EFEK KEKAKUAN RANGKA Sastradinata, Yuskar Lase, dan Heru Purnomo TekNik Sipil, Fakultas TekNik, Universitas Indonesia, Kampus UI Depok 16424, Indonesia [email protected] ABSTRAK Jembatan merupakan infrastruktur dari jaringan jalan dan bagian dari alat peningkatan aktivitas perekonomian baik dari skala daerah maupun nasional. Perawatan jembatan sangat diperlukan, untuk merawat jembatan diperlukan kemampuan manusia dalam penguasaan ilmu pengetahuan yang mendukungnya dan penguasaan teknologi. Tujuan penulisan karya ilmiah ini menganalisa kemungkinan penyebab keruntuhan jembatan gantung yaitu pertama pengaruh variasi gaya dinamik dengan tiga parameter tetap yaitu beban lalu lintas satu sisi (asimetris), lokasi penarikan kabel satu sisi (asimetris), dan efek kekakuan rangka 100%. Kedua menganalisa pengaruh variasi efek kekakuan rangka dengan tiga parameter tetap yaitu beban dinamik, lokasi penarikan kabel satu sisi (asimetris), dan beban lalu lintas satu sisi (asimetris). Metode analisa dilakukan dengan memasukkan data material, properti penampang, geometri jembatan, modelisasi struktur dalam bentuk tiga dimensi, kemudian melakukan variasi gaya dinamik dan variasi kekakuan rangka menggunakan program komputer berbasis elemen hingga. Kesimpulan dari hasil analisa adalah pada durasi dua detik gaya dinamik yang diberikan berpengaruh besar terhadap gaya-gaya dalam hold clamp. Variasi nilai kekakuan rangka yang diberikan berbanding lurus dengan bertambah besarnya gaya-gaya yang dipikul oleh struktur rangka jembatan. Degradasi material dan elemen pendukung di sekitar hold clamp tidak ikut diperhitungkan dalam studi ini. Kata kunci : Faktor gaya dinamik , kekakuan rangka, dan jembatan gantung. PENDAHULUAN Dengan meningkatnya kebutuhan pembangunan infrastruktur jembatan seiring dengan meningkatnya kebutuhan dan perkembangan perekonomian bangsa, seorang profesional di bidang desain dan pembangunan jembatan baik jembatan bentang pendek, menengah, maupun bentang panjang harus menguasai ilmu yang mendukungnya dan penguasaan teknologi. Khususnya jembatan bentang panjang, wilayah negara Indonesia yang terpisah oleh keadaan geografis dalam bentuk pulau-pulau untuk meratakan pembangunan di seluruh Indonesia teknologi jembatan bentang panjang sangat dibutuhkan. Oleh karena tantangan dimasa mendatang cukup berat, penguasaan teknologi jembatan baik dari aspek peralatan, material maupun perencanaannya mutlak dibutuhkan. Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Upload: others

Post on 27-Oct-2021

29 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN MEMPERTIMBANGKAN FAKTOR GAYA DINAMIK

DAN EFEK KEKAKUAN RANGKA

Sastradinata, Yuskar Lase, dan Heru Purnomo

TekNik Sipil, Fakultas TekNik, Universitas Indonesia, Kampus UI Depok 16424, Indonesia

[email protected]

ABSTRAK

Jembatan merupakan infrastruktur dari jaringan jalan dan bagian dari alat peningkatan aktivitas perekonomian baik dari skala daerah maupun nasional. Perawatan jembatan sangat diperlukan, untuk merawat jembatan diperlukan kemampuan manusia dalam penguasaan ilmu pengetahuan yang mendukungnya dan penguasaan teknologi. Tujuan penulisan karya ilmiah ini menganalisa kemungkinan penyebab keruntuhan jembatan gantung yaitu pertama pengaruh variasi gaya dinamik dengan tiga parameter tetap yaitu beban lalu lintas satu sisi (asimetris), lokasi penarikan kabel satu sisi (asimetris), dan efek kekakuan rangka 100%. Kedua menganalisa pengaruh variasi efek kekakuan rangka dengan tiga parameter tetap yaitu beban dinamik, lokasi penarikan kabel satu sisi (asimetris), dan beban lalu lintas satu sisi (asimetris). Metode analisa dilakukan dengan memasukkan data material, properti penampang, geometri jembatan, modelisasi struktur dalam bentuk tiga dimensi, kemudian melakukan variasi gaya dinamik dan variasi kekakuan rangka menggunakan program komputer berbasis elemen hingga. Kesimpulan dari hasil analisa adalah pada durasi dua detik gaya dinamik yang diberikan berpengaruh besar terhadap gaya-gaya dalam hold clamp. Variasi nilai kekakuan rangka yang diberikan berbanding lurus dengan bertambah besarnya gaya-gaya yang dipikul oleh struktur rangka jembatan. Degradasi material dan elemen pendukung di sekitar hold clamp tidak ikut diperhitungkan dalam studi ini. Kata kunci : Faktor gaya dinamik , kekakuan rangka, dan jembatan gantung. PENDAHULUAN Dengan meningkatnya kebutuhan pembangunan infrastruktur jembatan seiring dengan

meningkatnya kebutuhan dan perkembangan perekonomian bangsa, seorang profesional di

bidang desain dan pembangunan jembatan baik jembatan bentang pendek, menengah,

maupun bentang panjang harus menguasai ilmu yang mendukungnya dan penguasaan

teknologi. Khususnya jembatan bentang panjang, wilayah negara Indonesia yang terpisah

oleh keadaan geografis dalam bentuk pulau-pulau untuk meratakan pembangunan di seluruh

Indonesia teknologi jembatan bentang panjang sangat dibutuhkan. Oleh karena tantangan

dimasa mendatang cukup berat, penguasaan teknologi jembatan baik dari aspek peralatan,

material maupun perencanaannya mutlak dibutuhkan.

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 2: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

Perawatan jembatan juga sangat diperlukan, karena bangunan jembatan dibangun di alam

terbuka, maka bangunan tersebut harus menyesuaikan diri dengan perilaku alam. Sudah

banyak konstruksi jembatan mengalami kegagalan dan keruntuhan akibat perilaku alam,

misalnya keruntuhan akibat gempa bumi, tsunami, badai angin, banjir, proses korosi pada

struktur baja, dan lain-lain. Dengan bantuan kemajuan teknologi memungkinkan manusia

untuk bisa mengatasi perilaku alam tersebut. Namun, itu juga sebatas perilaku alam yang

mampu dikuasai oleh manusia berdasarkan kemampuan untuk menterjemahkan perilaku alam

itu sendiri.

Seperti telah dijelaskan dimuka, kemampuan manusia sangat ditentukan oleh penguasaan

teknologi pada zamannya dan catatan sejarah perilaku alam dari masa ke masa. Namun,

banyak data perilaku alam yang diperlukan oleh manusia untuk mengenal masa sejarah,

ketika manusia mencatat sesuatu yang terjadi. Pada masa prasejarah manusia

menterjemahkan perilaku alam hanya berdasarkan penjelasan mitos atau legenda.

Akibat dari tindakan manusia untuk menaklukkan perilaku alam, sering menimbulkan

kerusakan yang diakibatkan oleh perilaku alam yang tidak diduga atau tidak diperhitungkan

sebelumnya. Besar atau kecilnya kerusakan bangunan tergantung pada kemampuan manusia

untuk menterjemahkan kemampuan alam yang merusak. Semakin tinggi kemampuan

manusia atau semakin tinggi teknologi yang dikuasai manusia, akan semakin kecil resiko

kerusakan terhadap bangunan hasil ciptaannya.

Pada studi ini penulis mencoba melakukan analisa terhadap keruntuhan Jembatan Gantung

“X” dilakukan dengan menganalisa terhadap Variasi Gaya Dinamik dan Variasi Efek

Kekakuan Rangka. Terhadap variasi gaya dinamik mempunyai tiga parameter tetap

diantaranya, beban lalu lintas satu sisi (asimetris), lokasi penarikan kabel satu sisi (asimetris),

dan efek kekakuan rangka 100%. Dan variasi dari efek kekakuan rangka, dengan parameter

tetapnya yaitu beban dimanik, lokasi penarikan kabel satu sisi (asimetris), dan beban lalu

lintas satu sisi (asimetris). Dari dua faktor ini akan diambil kesimpulan faktor mana yang

sangat dominan mempengaruhi keruntuhan jembatan tersebut.

TUJUAN ANALISA Tujuan dari analisa jembatan gantung “X” ini adalah secara garis besar untuk mengetahui

apakah penyebab kemungkinan keruntuhan jembatan gantung diakibatkan variasi gaya

dinamik dan variasi efek kekakuan rangka. Namun, lebih jelas tujuan dari analisa ini

diantaranya sebagai berikut :

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 3: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

1. Menganalisa dan mempelajari pengaruh variasi gaya dinamik dengan tiga parameter tetap

yaitu beban lalu lintas satu sisi (asimetris), lokasi penarikan kabel satu sisi (asimetris), dan

efek kekakuan rangka 100% terhadap struktur jembatan gantung.

2. Menganalisa dan mempelajari pengaruh variasi efek kekakuan rangka dengan tiga

parameter tetap yaitu beban dinamik, lokasi penarikan kabel satu sisi (asimetris), dan

beban lalu lintas satu sisi (asimetris) terhadap struktur jembatan gantung.

BATASAN MASALAH Batasan masalah pada analisa jembatan gantung “X” ini adalah sebagai berikut:

1. Analisa yang dilakukan hanya sebatas pada bagian struktur atas pada jembatan yaitu

pada kabel utama, kabel penggantung, hold clamp dan struktur rangka jembatan.

2. Variasi kekakuan rangka jembatan dilakukan dengan memvariasikan nilai dari modulus

elastisitas rangka jembatan agar struktur rangka menjadi kuat dan lendutan yang terjadi

dapat berkurang. Dan dengan memvariasikan modulus elastisitas rangka jembatan

diharapkan terjadi keseragaman perubahan gaya dalam pada elemen rangka.

3. Pembebanan yang digunakan mengacu pada RSNI T-02-2005.

4. Tidak memperhitungkan degradasi material baik akibat suhu dan umur jembatan.

5. Analisa dinamik tidak memperhitungkan faktor redaman.

6. Output yang dianalisa pada jembatan gantung “X” ini hanya berupa partisipasi massa,

gaya – gaya dalam, dan lendutan.

SISTEM STRUKTUR JEMBATAN GANTUNG

Sistem struktur atau bagian-bagian dari jembatan meliputi komponen struktur atas, komponen

struktur bawah, dan bangunan pelengkap jembatan. Komponen utama bangunan atas

jembatan (upper structure) meliputi ; lantai jembatan (deck), rangka utama jembatan, gelagar

memanjang (stringer), gelagar melintang (cross girder), ikatan angin atau pengaku (bracing),

kabel gantung (suspension cables), kabel utama (main cable), pilon atau menara utama,

tumpuan jembatan (elastomeric bearing), seismic buffer side walk /trotoar, hand rail (rel

pegangan/ pengaman), sambungan (joint), dan plat injak.

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 4: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

Komponen utama bangunan bawah jembatan (substructure) meliputi ; abutment atau pangkal

jembatan, Pondasi jembatan, Blok angkur. Bangunan pelengkap jembatan meliputi ; tembok

samping dan tembok muka. Dinding penahan tanah (retaining wall), pelindung lereng (slope

protection). Pelindung erosi dan gerusan (scouring) berupa drainase jembatan.

DATA TEKNIS JEMBATAN

Jembatan gantung ”X” memiliki total bentang 470 m dengan bentang tengah 270 m dan

betang dua sisi yang sama 100 m yang dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah ini. Jembatan

ini termasuk jembatan gantung dengan plat lantai komposit dengan didukung rangka baja dan

memiliki dua menara pylon dengan ketinggian 53 m.

Spesifikasi Teknik

Panjang total jembatan : 470 m

Main span : 270 m

Side span : 100 m

Approach span : 120 m

Navigation clearance : 15 m

Tinggi portal tower : 53 m

Lebar jalur lalu lintas : 7 m

Lebar trotoar : 1 m

Lebar total jembatan : 9 m

Vehicle clearance : 5 m

Gambar 1. Tampak samping dan tampak atas dari struktur jembatan gantung ”X”

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 5: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

PEMBAHASAN

Analisa Struktur

Struktur akan dianalisis dalam dua kondisi yaitu kondisi statik dan kondisi dinamik. Kondisi

ini menghantarkan bentuk permodelannya menjadi dua yaitu kondisi kabel gantung penuh

(full hanger) untuk kondisi statik dan kondisi satu hanger putus dibebani gaya dinamik untuk

kondisi dinamik.

a. Analisa Statik

Analisa statik terhadap struktur jembatan dilakukan dengan memodelkan struktur jembatan

dalam kondisi struktur jembatan secara keseluruhan berada dalam kondisi sempurna, atau

jembatan berada dalam kondisi awal sebelum terjadinya keruntuhan strukturnya. Pada

tahapan ini struktur tidak didesain dengan metode LRFD (Load Resistance and Factor

Design), karena penulis tidak merencanakan struktur jembatan, namun melakukan analisa

keruntuhan , sehingga digunakan faktor beban bernilai satu dalam kombinasi pembebanan.

Gaya-gaya yang bekerja pada struktur jembatan yaitu Beban Mati (DL), Beban Hidup (LL)

dalam kondisi satu sisi, dan Beban Mati Tambahan (SDL). Kombinasi pembebanan

maksimum yang diambil adalah pada kondisi statik DL + SDL + LL (lalu lintas satu sisi).

Dengan hasil ini akan diperoleh gaya-gaya dalam maksimum dari komponen struktur

jembatan.

b. Analisa Dinamik

Analisa dinamik struktur jembatan dilakukan dengan memodelkan struktur jembatan tidak

dalam kondisi sempurna yaitu dengan memutus satu hanger di tengah jembatan. Gaya

dinamik yang bekerja pada jembatan ini adalah beban P-dinamik. Dalam kaitan ini beban

P-dinamik dimodelkan dengan program komputer berbasis elemen hingga dalam bentuk

riwayat waktu (time history) sebagai beban impuls. Nila fungsi beban P-dinamik ini sama

dengan gaya dalam aksial dari hanger sebelum terputus yang merupakan hasil kombinasi

pembebanan DL + SDL + LL satu sisi . Beban dinamik diberikan secara bervariasi pada joint

hanger yang mengalami hanger putus. Kombinasi pembebanan maksimum untuk analisa

dinamik adalah kombinasi DL + SDL + LL (satu sisi) + P-dinamik.

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 6: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

Objek Tinjauan

Untuk menentukan objek ditinjauan pada struktur jembatan yaitu dengan menganalisa gaya

dalam dari komponen-komponen struktur jembatan. Komponen-komponen struktur ini terdiri

dari :

- Hold clamp

- Rangka batang

Gambar 2 menunjukkan lokasi dari komponen-komponen struktur jembatan yang akan

ditinjau yaitu berada ditengah dan daerah tumpuan jembatan.

Gambar 2. Objek tinjaun struktur jembatan gantung “X”

(a) (b)

Gambar 3. (a) Rangka batang diagonal ; (b) hold clamp dan hanger yang diputus

Hold clamp 4777

Hold clamp 4778

Hold clamp 4732

Hold clamp 4731

Hanger  9  (diputus)  

342  335  

336  343  

 a

 

b

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 7: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

Pada gambar 3 dapat dilihat ada empat batang rangka yang berada pada daerah tumpuan dan

empat hold clamp berada ditengah jembatan yang memiliki gaya dalam terbesar. Hanger 9

diputus untuk mensimulasikan pengaruh gaya dinamik secara keseluruhan terhadap struktur

jembatan.

PENGOLAHAN DAN ANALISIS DATA

Pengolahan data yang akan dilakukan hanya terbatas pada komponen-komponen struktur

jembatan yang akan mengalami kegagalan terlebih dahulu saat hanger 9 diputus. Gaya-gaya

dalam yang dominan menyebabkan keruntuhan struktur jembatan pada objek tinjauan

tersebut di atas yaitu gaya dalam aksial yang akan dianalisa pada komponen struktur rangka

dan hold clamp. Dari hasil pemodelan program struktur elemen hingga diperoleh nilai

periode getar alami (Tn) untuk masing-masing variasi untuk arah vertikal (UZ) dan arah

horizontal (RX) pada kondisi maksimum.

Tabel 1. Rasio RX dan UZ maksimum

Item Mode Rx (%) UZ (%) Periode (detik)

Displacement vertikal (UZ) 18 0 18.56 1.55 54 0 37.14 0.535

Torsi (RX) 2 23 0 10.608 10 46.8 0 3.15

Dari tabel diatas, untuk mendapatkan rasio frekuensi ragam pertama (α) torsi terhadap lentur

menggunakan rumus sebagai berikut :

5.2>==UZ

Rx

RX

UZ

TT

ωω

α (1)

Sehingga,

5.289.5535,015,3

54

10 >==TT

5.284.655,1608,10

18

2 >==TT

Dan dapat diperoleh juga rasio frekuensi dari masing-masing periode adalah sebagai berikut :

5.0≥TnTd (2)

5.032.055.15.0

≤= → Td = 0.5 detik

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 8: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

5.065.055.10.1

≥= → Td = 1.0 detik

5.098.055.15.1

≥= → Td = 1.5 detik

5.029.155.10.2

≥= → Td = 2.0 detik

Tn = 1,55 detik merupakan nilai periode getar alami jembatan maksimum saat jembatan

mengalami displacement vertikal. Berdasarkan hasil analisa diperoleh semakin besar waktu

getar (Td) yang diberikan pada struktur jembatan, gaya dalam yang terjadi pada rangka dan

hold clamp cenderung stabil. Ini dapat terlihat pada grafik-grafik pengolahan data variasi

gaya dinamik.

Gambar 4. Struktur 3 dimensi jembatan gantung “X” ; (a) Mode 18 bentuk displacement vertikal jembatan ; (b) Mode 2

bentuk rotasi longitudinal pada jembatan.

(a)  

(b)  

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 9: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

Gambar 4a diatas menunjukkan bentuk displacement vertikal (UZ) struktur jembatan akibat

beban kombinasi DL+SDL+LL dan Gambar 4b bentuk struktur jembatan bila mengalami

torsi (RX).

Variasi Gaya Dinamik

Dari hasil pengolahan data program struktur elemen hingga P-dinamik diperoleh sebesar

694,77 KN sebagai variabel tetap. Nilai ini sama dengan gaya dalam hanger 9. Sedangkan

nilai Td diperoleh dari hasil coba-coba, namun lebih mudahnya bisa diperoleh dari tabel 1.

Dari sana akan diperoleh periode getar alami (Tn) dari struktur jembatan. Berdasarkan tabel 1

nilai variasi Td yang akan digunakan dalam analisa dinamik berkisar antara 0,5 ≤ Td ≤ 2,0.

Ada empat variasi gaya dinamik yang diberikan pada struktur jembatan adalah sebagai

berikut :

- Variasi P-dinamik = 694,77 KN dengan Td = 0,5 detik

- Variasi P-dinamik = 694,77 KN dengan Td = 1,0 detik

- Variasi P-dinamik = 694,77 KN dengan Td = 1,5 detik

- Variasi P-dinamik = 694,77 KN dengan Td = 2,0 detik

Gambar 5. Pola gaya dinamik getar paksa yang diberikan pada joint hanger yang diputus

P-­‐dinamik  

Td  

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 10: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

Gambar 5 menunjukkan bentuk fungsi beban dinamik yang dimodelkan dengan program

komputer berbasis elemen hingga dalam bentuk riwayat waktu (time history) sebagai beban

impuls.

 Grafik 1. Perbandingan gaya dalam aksial hold clamp

Dari Grafik 1 dapat dilihat saat hanger 9 diputus hold clamp 4777 yang memegang hanger 9

hanya memikul beratnya sendiri, sedangkan hold clamp 4778 memikul beban aksial paling

besar yaitu sebesar 1.122,049 kN pada durasi 2 detik. Hold clamp 4731 saat hanger 9 diputus

mengalami kenaikkan sebesar 0.51%, kenaikkan ini sama dengan hanger 8 karena hold

clamp 4731 yang memegang hanger 8. Saat kondisi statik yang mengalami kenaikkan

terbesar pada gaya dalam tarik hold clamp 4778 sebesar 43.88%. Pada variasi dinamik

kenaikkan yang terjadi pada hold clamp cenderung stabil. Namun, dari kondisi statik menuju

variasi gaya dinamik mengalami kenaikkan sebesar 74.90 % bila diambil nilai yang terbesar

hold clamp 4778, karena berdekatan langsung dan berada satu baris dengan hanger 9 yang

diputus.

Analisa Hold Clamp Terhadap Beban Kritis

Hold clamp akan dihitung kemampuannya untuk memikul beban kritis atau beban ultimit

maksimum. Untuk memudahkan perhitungan bentuk elemen hold clamp asli dimodelkan

menjadi persegi seperti pada Gambar 6. Belokan yang ada diwakili oleh beban momen yaitu

sebesar P x e = P x 114 mm.

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 11: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

Gambar 6. Pendekatan bentuk elemen hold clamp menjadi persegi

Jadi, kemampuan hold clamp yang materialnya dari cast iron (FCD 60), maka rumus untuk

beban kritis yang digunakan menurut Dr. B. C. Punmia, dan Kr. Jain dalam bukunya yaitu

Mechanics of Material yaitu :

2

1 ⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛+

=

rlAfP c

c

α

(3)

Dimana:

Pc = Beban Kritis

fc = Tegangan Kritis = 567 N/mm2

A = Luas penampang hold clamp = 12000 mm2

α = Nilai konstanta = 1/1600

l = Panjang hold clamp = 750 mm

r = Jari–jarigirasi

=12000

50.750.12/1 3

=AI = 25,5 mm

Dengan tegangan kritis fc dan nilai konstanta α diambil dari tabel Rankine constants di bawah

ini.

Tabel 2. Rankine constants (compressive/crushing strength)

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 12: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

Sumber (Punmia, B.C., Ashok, K. J,. and Arun, K. J., Mechanics of Material. Firewall Media, 2002)

Maka nilai beban kritis (tekan) dari elemen hold clamp :

Tabel 3. Spesifikasi material komponen jembatan

Sumber :( http://en.wikipedia.org/wiki/Yield_(engineering))

Nilai beban kritis tekan di atas, tidak dapat digunakan oleh karena gaya terbesar yang terjadi

pada hold clamp adalah gaya tarik dan bukannya gaya tekan sesuai analisis data. Namun,

karena material hold clamp adalah FCD (Ferro Cast Ductile), maka diambil asumsi

konservatif tegangan ultimit material tersebut sebesar 100% tegangan ultimit cast iron. Untuk

mendapatkan nilai gaya tarik kritis dari hold clamp dapat dihitung sebagai berikut :

kN1339.69N61339687.81

25,57501/16001

172.12000Pc 2 ==

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛+

=

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 13: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

Sehingga, komponen hold clamp tidak mengalami kegagalan, karena nilai gaya tarik hold

clamp 1339.69 kN lebih besar daripada gaya tarik yang terjadi yaitu sebesar 1122,049 kN

pada hold clamp 4778 bila diambil nilai gaya dalam aksial terbesar dapat terlihat pada Grafik

1.

Grafik 2. Perbandingan gaya dalam aksial rangka batang diagonal tumpuan

Dari Grafik 2 Pada batang 335 dan batang 336 gaya dalam aksial yang bekerja bersifat tarik

saat kondisi statik maupun dinamik. Batang 343 gaya dalam aksial yang bekerja bersifat

tekan saat kondisi statik maupun dinamik. Dan batang 342 gaya dalam aksial yang bekerja

mengalami perubahan dari batang tekan pada kondisi statik menuju kondisi dinamik menjadi

batang tarik. Pada kondisi statik dan dinamik tidak mengalami perubahan terlalu besar,

namun dari kondisi statik hanger penuh ke dinamik mengalami kenaikkan 361.39 % pada

batang 343 bila diambil gaya dalam maksimum pada salah satu batang.

Variasi Kekakuan Rangka

Setelah analisa variasi dinamik, dilanjutkan dengan analisa variasi kekakuan rangka. Analisa

kekakuan rangka menggunakan nilai Td yang menghasilkan gaya dalam maksimum pada

struktur jembatan atau objek peninjauan saat analisa variasi dinamik. Nilai Td itu sebesar 2,0

detik yang digunakan untuk semua variasi kekakuan rangka 0.8 E, 1.0 E, 1.2 E, dan 1.4 E.

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 14: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

Grafik 3. Perbandingan gaya dalam aksial hold clamp

Dari Grafik 3 Hold clamp 4731 saat hanger 9 diputus mengalami kenaikkan sebesar 0.51 %,

kenaikkan ini sama dengan hanger 8 karena hold clamp 4731 yang memegang hanger 8. Saat

kondisi statik yang mengalami kenaikkan terbesar pada gaya dalam hold clamp 4778 sebesar

43.88%. Pada variasi dinamik kenaikkan yang terjadi pada hold clamp cenderung stabil.

Namun, dari kondisi statik menuju variasi kekakuan rangka mengalami kenaikkan sebesar

74.23 % bila diambil nilai yang terbesar terdapat pada hold clamp 4778, karena berada satu

baris dengan hanger 9 yang diputus.

Grafik 4. Perbandingan gaya dalam aksial rangka batang diagonal tumpuan

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 15: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

Pada Grafik 4 batang 335, 336, 342, dan 343, gaya dalam aksial tidak mengalami perubahan

yang besar dari statik hanger penuh ke hanger putus. Batang 336 dan batang 343 gaya dalam

aksial tarik, batang 342 dan batang 335 gaya dalam aksial tekan dalam kondisi statik. Namun,

dari kondisi statik hanger penuh ke variasi kekakuan rangka gaya dalam aksial mengalami

kenaikkan 619.26 % terdapat pada batang 343 bila diambil gaya dalam maksimum pada salah

satu batang.

KESIMPULAN

Dari hasil analisa gaya-gaya dalam Jembatan Gantung “X” dengan mempertimbangkan

faktor gaya dinamik dan efek kekakuan rangka dapat diambil kesimpulan bahwa :

1. Dari hasil analisa pada durasi dua detik gaya dinamik yang diberikan berpengaruh besar

terhadap gaya-gaya dalam hold clamp.

2. Variasi nilai kekakuan rangka yang diberikan berbanding lurus dengan bertambah

besarnya gaya-gaya yang dipikul oleh struktur rangka jembatan.

3. Berdasarkan hasil analisa variasi gaya dinamik dan variasi efek kekakuan rangka yang

diberikan Jembatan Gantung “X” tidak mengalami keruntuhan.

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013

Page 16: STUDI KERUNTUHAN JEMBATAN GANTUNG “X” DENGAN

REFERENSI

Journal Article:

Moisseiff, L. S., The towers, cables and stiffening trusses of the bridge over the Delaware

River between Philadelphia and Camden, J. Franklin Inst.,Oct., 1925.

Jones, V. and Howells, J., “Suspension bridges”, ICE Manual of Bridge Engineering,

Institution of Civil Engineers, 2008.

Wangsadinata, W. Jembatan Selat Sunda dan Kelayakannya Sebagai Penghubung Jawa dan

Sumatera, 1997

Podolny, W., Jr. and Scalzi, J. B. ‘‘Construction and Design of Cable- Stayed Bridges,’’ 2d

ed., John Wiley & Sons, Inc., New York.)

Chen, W.F and Duan, L,. Bridge Engineering Handbook, CRC Press, Boca Raton London,

New York Washington, D.C, 2001.

Abe, K. and Amano, K., Monitoring System of the Akashi Kaikyo Bridge, Honshi Technical

Report, 86, 29,1998.

Dewobroto, W. (2007a). “Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan SAP2000–EDISI BARU”,

PT. Elex Media Komputindom, Jakarta.

Dewobroto, W. (2007b). Prospek dan Kendala pada Pemakaian Material Baja untuk

Konstruksi Bangunan di Indonesia, Jakarta, Kamis 7 April 2011.

Books

Punmia, B.C., Ashok, K. J,. and Arun, K. J., Mechanics of Material. Firewall Media, 2002. Anonim. 2004. “RSNI T-12-2004 Perencanaa Struktur Beton Untuk Jembatan”. Badan

Standarisasi Nasional.

Anonim. 2005. “RSNI T-02-2005 Pembebanan untuk Jembatan”. Badan Standarisasi

Nasional

Anonim. 2005. “RSNI T-03-2005 Perencanaan Struktur Baja Untuk Jembatan”. Badan

Standarisasi Nasional

Studi keruntuhan..., Sastradinata, FT UI, 2013