BAB III
PENGAMBILAN DAN PENYAJIAN DATA 3.1 Pengambilan Data
Studi kasus dalam penelitian tugas akhir ini yaitu jembatan gantung pejalan
kaki yang berada di desa Aek Libung, Kecamatan Sayur Matinggi, Kabupaten
Tapanuli Selatan.
3.1.1 Data SurveyLapangan
Adapun informasi tentang survey data jembatan gantung pejalan kaki di Desa
Aek Libung, Kecamatan Sayur Matinggi, Kabupaten Tapanuli Selatan adalah
sebagai berikut :
a. Ukuran jembatan :
• Bentang utama = 60 m
• Panjang bentang kiri = 3 m
• Panjang bentang kanan = 14.5 m
• Lebar = 1.4 m ( termasuk jembatan gantung
kelas II )
• Tinggi menara = 3 m
• Jumlah segmen kiri = 1 segmen
• Jumlah segmen tengah = 34 segmen
• Jumlah segmen kanan = 1 segmen
b. Data bahan :
• Kabel
Kabel baja diasumsikan memakai kabel mutu BJ37 (karena tidak dapat
diperoleh dari lapangan) dengan data sebagai berikut :
- Diameter kabel utama = 3 cm
• Lantai dan gelagar jembatan
Lantai dan gelagar jembatan memakai kayu damar laut (dilihat secara
• Menara jembatan
Menara jembatan diasumsikan memakai beton mutu K175 (karena tidak
diperoleh data dari lapangan). Dengan data sebagai berikut :
- Dimensi menara jembatan = 40 cm x 40 cm
- Kuat tekan beton (f’c) = 15 Mpa
- Berat jenis beton (ws) = 2400 kg/m
- Ec = 4700��′� = 18203 Mpa
3
- G = Ec/[2*(1+u)] = 7585 Mpa
- Poisson ratio (η) = 0,2
- koefisien muai panjang = 10 x 10−6P
0
3.2 Gambar Jembatan
3.2.1 Tampak Samping Memanjang Jembatan
Gambar 3.1 Tampak Memanjang Jembatan
3.2.2 Potongan Kiri Jembatan
3.2.3 Potongan Tengah Jembatan
Gambar 3.2 Potongan Bagian Kiri Jembatan
3.2.4 Potongan Kanan Jembatan
3.2.5 Portal Jembatan
Gambar 3.4 Potongan Bagian Kanan Jembatan
3.2.6 Tampak Lantai Jembatan
3.2.7 Gelagar Jembatan
Gambar 3.6 Tampak Lantai Jembatan
3.3 Beban Kerja Pada Jemabatan
Beban kerja yang terjadi pada jembatan gantung pejalan kaki terdiri atas
beban hidup, beban mati, beban angin dan beban gempa.
3.3.1 Beban Hidup
Ada dua aspek beban hidup yang perlu dipertimbangkan dalam pembebanan
jembatan gantung pejalan kaki, yaitu:
c. Beban terpusat pada lantai jembatan akibat langkah kaki manusia
untuk memeriksa kekuatan lantai jembatan;
d. Beban yang dipindahkan dari lantai jembatan ke batang struktur
yang kemudian dipindahkan ke tumpuan jembatan. Aksi beban ini
akan terdistribusi pendek atau menerus sepanjang batang-batang
longitudinal yang menahan lantai jembatan.
Menurut surat edaran menteri pekerjaan umum No.02/SE/M/2010 diatur
beban hidup yang bekerja pada jembatan gantung berdasarkan kelas jembatan
sesuai table 2.1. dimana jemabatan gantung pejalan kaki yang berada di Desa Aek
Libung ini termasuk pada jembatan gantung kelas II dengan lebar jembatan 1.4 m.
• Beban hidup (�ℎ) = 400 ����2
• Beban hidup simetris = lebar jembatan x beban hidup
= 1.4 x 400 = 560 ����2
• Beban hidup asimetris `= ½ x beban hidup simetris
3.3.2 Beban Mati
Beban mati yang bekerja yaitu diakibatkan oleh berat sendiri jembatan yang
terdiri atas, lantai jembatan, gelagar memanjang, gelagar melintang, gelagar
pengaku, kabel penggantung dan kabel utama jembatan.
• Lantai Jembatan
Luasan lantai = tebal x lebar lantai
= 0.025 x 1.4 = 0.035 m
Berat jenis kayu = 900 kg/�3
2
Berat lantai = 900 x 0.035 = 31.5 kg/m
• Gelagar Memanjang
Luasan gelagar = 0.05 x 0.06 = 0.003 m
Jumlah gelagar = 4 buah ( dengan panjang 60 m)
Total panjang = 4 x 60 = 240 m
Berat jenis kayu = 900 kg/�3
Berat gelagar memanjang = 900 x 0.003 x 240/60 = 10.8 kg/m
• Gelagar Melintang
Luasan gelagar = 0.05 x 0.06 = 0.003 m
Jumlah gelagar = 35 buah ( dengan panjang 1.5 m)
Total panjang = 35 x 1.5 = 52.5 m
Berat jenis kayu = 900 kg/�3
• Gelagar Penahan Lateral
Panjang kabel utama (L
• Batang Penggantung
• Beban mati total = berat lantai + berat gelagar memanjang, melintang dan penahan lateral + kabel utama + batang penggantung + beban lain-lain
Beban mati total (qd
= 63.593 kg/m
)= 31.5 + 10.8 + 2.362 + 3.366 + 11.135 + 2.43 + 2
3.3.3 Beban Angin
Berdasarkan surat edaran menteri pekerjaan umum No.02/SE/M/2010,
standar perencanaan untuk jembatan pejalan kaki mempertimbangkan standar
perencanaan kecepatan angin 35 m/detik, yang mengakibatkan tekanan seragam
pada sisi depan yang terbuka dari batang-batang jembatan dari 130 kg/m2. Karena
tidak mungkin lalu lintas di atas jembatan pada angin yang besar, beban angin
dipertimbangkan terpisah dari beban hidup vertikal.
3.3.4 Beban Gempa
Menurut surat edaran menteri pekerjaan umum No.02/SE/M/2010, Beban
gempa dihitung secara statik ekuivalen dengan memberikan beban lateral di
puncak menara sebesar 15% sampai dengan maksimum 20% beban mati pada
puncak menara. Beban gempa tidak dihitung bersamaan dengan beban angin
karena tidak terjadi pada waktu yang sama.
Beban gempa juga bisa dihitung dengan menggunakan respon spectra
berdasarkan koordinat lokasi jembatan. Dinas pemerintahan umum membuat
aplikasi perhitungan respon spectra untuk semua lokasi di Indonesia. Yaitu di
puskim.pu.go.id data yang kita butuhkan yaitu koordinat lokasi jembatan dan jenis
tanah pada lokasi tersebut. Jembatan gantung yang berada di desa Aek Libung,
Kecamatan Sayur Matinggi, Kabupaten Tapanuli Selatan memiliki koordinat
lokasi pada 1009’15.9” N, 99025’20.6” E, dan memiliki jenis tanah yaitu tanah
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengevaluasian struktur atas jembatan gantung pejalan kaki yang berada di
Desa Aek Libung Kecamatan Sayur Matinggi Kabupaten Tapanuli Selatan di
dasarkan atas beban yang sama dari beban sebenarnya di lapangan. Pembebanan
yang digunakan dalam perhitungan yaitu nilai terbesar dari kombinasi DL, LL,
dan WL. Dimana DL = beban mati (berat sendiri jembatan), LL = beban hidup
(baik secara simetris dan asimetris) dan WL = beban angin. Pengevaluasian
jembatan gantung pejalan kaki dihitung secara manual dan menggunakan program
komputer SAP 2000 dengan pemodelan 2D.
4.1 Geometris dan Pembebanan Jembatan Gantung
4.1.1 Ukuran Jembatan
• Panjang bentang kiri = 3 meter
• Panjang bentang tengah = 60 meter
• Panjang bentang kanan = 14.5 meter
• Lebar menara = 1.5 meter
• Tinggi menara = 3 meter
• Jumlah segmen kiri = 1 segmen
• Jumlah segmen tengah = 34 segmen
• Jumlah segmen kanan = 1 segmen
4.1.2 Pembebanan Jembatan
• Beban hidup = 400 ����2
• Beban mati = 68.565 ����2
• Beban angin = 130 ����2
• Bebabn gempa = Dihitung dengan menggunakan respon spectra berdasar kan koordinat lokasi jembatan yaitu pada 1009’15.9” N,
99025’20.6” E, dan memiliki jenis tanah lunak.
4.2Evaluasi Lantai Jembatan
Lantai jembatan gantung pejalan kaki di desa aek libung menggunakan lantai
kayu kelas II yang diperoleh secara visual dari survey lapangan yang dilakukan.
Adapun pengevaluasian lantai jembatan dilakukan dengan mengaggap
pembebanan untuk lantai jembatan dengan 3 tumpuan agar diperoleh pembebanan
maksimum yang terjadi pada lantai jembatan.
Gambar detail dimensi lantai jembatan sebagai berikut :
Panjang = 1.4 meter
Lebar = 0.2 meter
Tebal = 0.025 meter
Berat jenis kayu = 900 kg/m2
Tegangan izin kayu = 100 kg /m2
Gambar pembebanan lantai jembatan yang terjadi yaitu sebagai berikut :
L = 0.40
Beban mati lantai = luas tampang x b.j kayu
= (0.025 x 0.2) x 900 = 4.5 kg/m
RB = �� + (2���)
= 85.5 � 0.4 + (2�1.71
0.4) = 42.25 kg
W = 1
6�ℎ 2
= 1
6 0.2�0.025
2 = 0.0000208 �2
σ = � �
= 1.69
0.0000208 = 8.112 kg/��
2 ˂ σ izin( OK )
4.3Evaluasi Gelagar Memanjang Jembatan
Gelagar memanjang jembatan gantung pejalan kaki menggunakan lantai dari
kayu kelas II berukuran 5 cm x 6 cm sebanyak 4 buah. Pengevaluasian kekuatan
gelagar jembatan juga menganggap pembebanan pada gelagar jembatan dengan 3
tumpuan.
Detail gelagar jembatan yaitu sebagai berikut :
Ukuran Gelagar Memanjang :
Lebar = 0.05 meter
Tinggi = 0.06 meter
Jarak antar hanger = 1.7 meter
Gambar pembebanan gelagar memanjang jembatan bagian tengah :
4.3.1 Untuk Gelagar Tengah
Berat sendiri = luas tampang x b.j kayu
RB = �� + (2���)
4.3.2 Untuk Gelagar Tepi
RA = RC = 1
Tegangan akibat lintang =3����
2�ℎ
= 3� 70.205
2�0.05�0.06 = 3.510 kg/��
2 ˂ 0.2x100 kg/��2( OK )
4.4. Evaluasi Gelagar Melintang
Gelagar melintang jembatan menggunakan kayu kelas II dengan ukuran
dimensi 5cm x 6cm sebanyak 35 buah gelagar melintang.
Ukuran gelagar melintang
Panjang gelagar melintang = 1.5 meter
Lebar = 0.05 meter
Tinggi = 0.06 meter
Gambar pembebanan gelagar melintang jembatan :
RA = RB = ½ (ql + p1 + p2 + p3 + p4)
= ½ (2.7 x 1.5 + 140.410 + 454.644 + 454.644 + 140.410 ) = 597.303 kg
Mmax = ��� 0.75− 1
2.�� 0.75
2− �1 � 0.6− �2 � 0.2
= 597.303 x 0.75 - 1
2. 2.7 � 0.75
2- 140.410 x 0.6 – 454.644 x 0.2 = 300.041 kgm
Wx = 1/6 bh
= 1/6 x 0.05 x 0.06 = 0.00003 m
2
Tegangan akibat momen = ����
� 2
= 300 .041
0.00003 = 1000.137 kg/��
2˂ σ izin( NOT OK )
4.5 Evaluasi Kabel Hanger
Kabel hanger jembatan atau sering disebut dengan batang penggantung
menggunakan bahan dari baja dengan diameter batang 1.5 cm. kabel hanger ini
meneruskan beban dari gelagar melintang ke kabel utama jembatan yang
berjumlah 34 buah di tiap sisinya, jadi total kabel hanger yang ada yaitu 68 buah.
Pengevaluasian kabel hanger ini dievaluasi berdasarkan tegangan izin kabel yaitu
sebesar 1600 kg/��2
Gambar pembebanan kabel hanger :
Diameter kabel hanger = 16 mm
Tegangan izin kabel hanger = 1600 kg/��2
Beban yang diterima hanger = 597.303 kg
Daya dukung hanger = tegangan izin hanger x luasan tampang
= 1600 x ¼ x 3.14 x (1.6)
= 3215.36 kg
2
Faktor keamanan = daya dukung hanger / beban yang diterima
= 3215 .36
597.303 = 5.383 ( OK )
4.6 Evaluasi Kabel Utama Jembatan
Kabel utama jembatan terbuat dari kabel baja mutu BJ37 dengan
diameter kabel 3cm. Pengevaluasian terhadap kabel utama baja ini berdasarkan
pada pembebanan mati total dan pembebanan hidup simetris dan asimetris yang
kemudian dipilih nilai maksimum antara penjumlahan beban-beban tersebut
sebagai kemampuan daya dukung kabel utama.
Gambar penyaluran beban dari hanger menuju kabel utama jembatan.
Panjang bentang jembatan = 60 meter
Diameter kabel utama = 30 mm
d = 2.3 meter
Pembebanan yang diterima oleh kabel utama :
Deck jembatan = luas tampang memanjang deck x Bj. kayu
= (0.025 x 1.4) x 900
= 31.5 kg/m
Gelagar memanjang ( 4 buah gelagar ) = 4 x berat sendiri gelagar memanjang
= 4 x (0.05 x 0.06 x 900)
Akibat beban hidup merata penuh (qs
= 560 x 60
2
8 � 2.3 = 109565.2 kg
) = beban hidup simetris x �2
Akibat beban hidup tidak simetris 1/2 bentang (qas
Akibat beban mati (qd
= 63.593 x 602
= 109565.2+ 12442.21 = 122007.4 kg )
Faktor keamanan = daya dukung kabel uatama / beban diterima
= 71003.25/62716.68
= 1.150 (NOT OK)
Kabel backstay merupakan kabel lanjutan dari kabel utama jembatan yang
terikat pada angkur jembatan. Diameter kabel backstay sama dengan kabel utama
yaitu 3 cm dan juga dalam pengevaluasian kekuatannya dianggap kabel backstay
menahan gaya yang ditumpu oleh kabel utama sesuai sudut kabel masing-masing.
Gambar pembebanan pada kabel backstay :
Sudut kabel backstays (ϕ) = arc tan ( ������ ������
������� ������� ����)
= arc tan (3
3)
= 0.785398 rad = 45
Gaya H = 122007.4 kg
0
Gaya kabel backstays (T) = �
����
= 122007 .4
��� 45
= 172544.6 kg
Untuk 1 kabel (T1
= ½ x 172544.6 = 87272.28 kg
) = ½ x T
Daya dukung backstay = tegangan izin kabel x luasan tampang
= 0.67 x 15000 x ¼ x 3.14 x (0.03)
= 71003.25 kg
2
Faktor keamanan = daya dukung backstay / beban yang diterima
= 71003.25 / 87272.28
= 0.8091 ( NOT OK )
4.8 Evaluasi Lendutan Yang Terjadi
Dalam mengevaluasi lendutan pada jembatan gantung gelagar penahan
lateral jembatan diasumsikan sebagai gelagar pengaku.
Momen Inersia Gelagar Pengaku =1/12 bh3 x 4 cm4
= 1/12 x 5 x 63
= 360 cm
x 4
Modulus Elastisitas E : 125.000 kg/cm
4
Panjang bentang jembatan (L) = 6000 cm
2
Beban hidup merata (q) = 5.6 kg/cm
Beban sendiri struktur (w) = 0.636 kg/cm
Lendutan gelagar pengaku pada ¼ bentang ≡ lendutan kabel pada ¼ bentang
5(1−�)��4
Lendutan Pada ¼ Bentang :
Syarat lendut am maksimum yang terjadi ialah
∆max
“Karena lendutan yang terjadi ialah sebesar 45.940 cm < 60 cm, maka masih
memenuhi syarat lendutan maksimum jembatan gantung”. = �.��������
100 = 6000
100 = 60 cm
Momen Gelagar Pengaku
M MAX
Tegangan pada gelagar pengaku σ
=(1−�)��
4.9 Evaluasi Menara Jembatan
Menara jembatan terbuat dari beton berukuran 40 cm x 40cm setinggi 3 m
dari lantai jembatan. Menara jembatan merupakan penyaluran beban jembatan
terakhir sebelum akhirnya ditumpukan pada pondasi jembatan. Dalam
pengevaluasian menara ini ada bebarapa data yang di asumsikan dikarenakan
kekurangan data yang diperoleh dari lapangan. Yaitu mutu beton untuk menara
digunakan K175 dengan dengan As =As’ = 4 φ 25 ( 1963 mm2), fy = 400
a. Letak garis netral balance (untuk regangan berimbang)
b. Tinggi balok tegangan tekan ekivalen kondisi balance :
ab = β1.Cb ; untuk fc’= 17,5 mpa maka β1 = 0,85
ab = 0,85 .204 = 175 mm
c. Kontrol regangan tekan baja :
Kontrol Reg. Tekan Baja
(
)
→ > y
s ε
ε ' Tul. Tekan leleh sehingga fs’= fy = 400 mpa
d. Gaya-gaya dalam :
Gaya tarik baja
Ts = As.fy = 1963 (400).10-3
Gaya tekan beton
= 785.2kN
Cc = 0,85 fc’.a.b
= 0,85 .17,5 . 175 .400 .10
= 1 041,25 kN
-3
Gaya tekan baja
Cs’ = As’ (fy – 0,85 fc’)
= 1963 (400- 0,85 . 17,5). 10
= 756kN
-3
e. Kapasitas aksial desak Pb = Pnb
Pnb = Cc + Cs – Ts
= 1 041,25+ 756 – 785,2
= 1012,05 kN
Gaya yang diterima menara ialah,
P = H tan φ + H tan θ
= 61 716.68tan 450 + 61 716.68 tan 8,717
= 72 179,40 kg = 722 KN
0
Mnb = Cc x a+Cs
(
x−d) ( )
+Tsd−x4.10 Analisa Jembatan Dengan Pengurangan Volume
Pengurangan volume elemen struktur yang terjadi pada jembatan yaitu
terdapat pada bagian :
- Lantai jembatan = berkurangnya 4 buah deck jembatan
- Korosi pada kabel utama sebesar = 3 mm diambil yang paling kritis
sepanjang bentang kabel utama
- Korosi pada hanger jembatan = 1mm korosi paling kritis pada hanger
- Gelagar penahan lateral jembatan = berkurangnya 4 buah gelagar
penahan lateral.
4.10.1 Pengurangan Volume Beban Mati Jembatan
• Lantai Jembatan
Pengurangan volume = 4 x 0.2 x 1.4 x 0.025 = 0.028 m
Volume baru = 2.1 – 0.028 = 2.072 m
3
Lebar lantai pengurangan volume = 0.025 x lebar x 60 = 2.072 m
3
• Gelagar Memanjang
Luasan gelagar = 0.05 x 0.06 = 0.003 m
Jumlah gelagar = 4 buah ( dengan panjang 60 m)
Total panjang = 4 x 60 = 240 m
Berat jenis kayu = 800 kg/�3
Berat gelagar memanjang = 800 x 0.003 x 240/60 = 9.6 kg/m
• Gelagar Melintang
Luasan gelagar = 0.05 x 0.06 = 0.003 m
Jumlah gelagar = 35 buah ( dengan panjang 1.5 m)
Total panjang = 35 x 1.5 = 52.5 m
Berat jenis kayu = 800 kg/�3
Berat gelagar melintang = 800 x 0.003 x 52.5/60 = 2.10 kg/m
Luasan gelagar = 0.05 x 0.06 = 0.003 m
Panjang kabel utama (L
2
• Batang Penggantung
Jumlah = 2 bagian sama
Total panjang = 52.7 x 2 = 105.4 m
Berat jenis kabel = 7850 kg/m
Berat kabel = 7850 x 0.000176 x 105.4/60 = 2.43 kg/m
3
• Beban lain-lain (asumsi) = 2 kg/m
• Beban mati total = berat lantai + berat gelagar memanjang, melintang dan penahan lateral + kabel utama + batang penggantung + beban lain-lain
Beban mati total (qd
= 65.871 kg/m
)= 34.5 + 12 + 2.625 +3.30 + 9.016 + 2.43 + 2
4.10.2 Evaluasi Lantai Jembatan
Panjang = 1.38 meter
Lebar = 0.2 meter
Tebal = 0.025 meter
Berat jenis kayu = 800 kg/m2
Tegangan izin kayu = 100 kg /m2
L = 0.40
Beban mati lantai = luas tampang x b.j kayu
= (0.025 x 0.2) x 800 = 4 kg/m
4.10.3 Evaluasi Gelagar Memanjang Jembatan
Ukuran Gelagar Memanjang :
Tegangan akibat momen (σ) =��
4.10.4 Evaluasi Gelagar Melintang
Ukuran gelagar melintang
Panjang gelagar melintang = 1.5 meter
Lebar = 0.05 meter
Tinggi = 0.06 meter
Jarak antar gelagar memanjang = 0.40 meter
RA = RB = ½ (ql + p1 + p2 + p3 + p4)
Diameter kabel hanger = 15 mm
Tegangan izin kabel hanger = 1600 kg/��2
Beban yang diterima hanger = 602.0013 kg
Daya dukung hanger = tegangan izin hanger x luasan tampang
= 1600 x ¼ x 3.14 x (1.5)
= 2826 kg
2
Faktor keamanan = daya dukung hanger / beban yang diterima
= 2826
602 .0013 = 4.694 ( OK )
4.10.6 Evaluasi Kabel Utama Jembatan
Panjang bentang jembatan = 60 meter
Diameter kabel utama = 30 – 3 = 27 mm
d = 2.3 meter
Pembebanan yang diterima oleh kabel utama :
Deck jembatan = luas tampang memanjang deck x Bj. kayu
= (0.025 x 1.38) x 800
= 27.6 kg/m
Gelagar memanjang ( 4 buah gelagar ) = 4 x berat sendiri gelagar memanjang
= 4 x (0.05 x 0.06 x 800)
= 9.6 kg/m
Gelagar melintang = n gelagar x w gelagar x( l gelagar melintang / L jembatan)
= 33 x (0.05 x 0.06 x 800) x (1.48/60)
Gelagar penahan lateral = n gelagar x w gelagar x( l gelagar melintang / L
Akibat beban hidup merata penuh (qs
= 552 x 60
2
8 � 2.3 = 108000 kg
) = beban hidup simetris x �2
8d
Akibat beban hidup tidak simetris di tengah bentang (qas
= 57.905 x 602
Faktor keamanan = daya dukung kabel uatama / beban diterima
= 57512.63/61153.74
= 1.161 (NOT OK)
4.10.7 Evaluasi Kabel Backstay
Sudut kabel backstays (ϕ) = arc tan ( ������ ������
= arc tan (3
Daya dukung backstay = tegangan izin kabel x luasan tampang
= 0.67 x 15000 x ¼ x 3.14 x (0.027)
= 87512.63 kg
2
Faktor keamanan = daya dukung backstay / beban yang diterima
= 87512.63 / 85485.36
= 1.347( NOT OK )
4.10.8 Evaluasi Lendutan Yang Terjadi
Momen Inersia Gelagar Pengaku =1/12 bh3 x 4 cm4
= 1/12 x 5 x 63
= 360 cm
x 4
Modulus Elastisitas E : 125.000 kg/cm
4
Panjang bentang jembatan (L) = 6000 cm
2
Beban hidup merata (q) = 5.52 kg/cm
Lendutan gelagar pengaku pada ¼ bentang ≡ lendutan kabel pada ¼ bentang
Lendutan Pada ¼ Bentang :
∆` = ��
Syarat lendut am maksimum yang terjadi ialah
∆max
“Karena lendutan yang terjadi ialah sebesar 49,461 cm < 60 cm, maka masih
memenuhi syarat lendutan maksimum jembatan gantung”. = �.��������
100 = 6000
100 = 60 cm
Momen Gelagar Pengaku
M MAX
Tegangan pada gelagar pengaku σ
=(1−�)��
4.10.9 Evaluasi Menara Jembatan
Dimana disini kekuatan beton diasumsikan menurun menjadi K150.
a. Letak garis netral balance (untuk regangan berimbang)
b. Tinggi balok tegangan tekan ekivalen kondisi balance :
ab = β1.Cb ; untuk fc’= 15 mpa maka β1 = 0,85
ab = 0,85 .204 = 175 mm
c. Kontrol regangan tekan baja :
Kontrol Reg. Tekan Baja
(
)
Gaya tarik baja
Ts = As.fy = 1963 (400).10-3
Gaya tekan beton
= 785.2kN
Cc = 0,85 fc’.a.b
= 0,85 .15 . 175 .400 .10
= 892,5 kN
-3
Cs’ = As’ (fy – 0,85 fc’)
= 1963 (400- 0,85 . 15)
= 760,2 kN
e. Kapasitas aksial desak Pb = Pnb
Pnb = Cc + Cs – Ts
= 892,5 + 760,2 – 785.2
= 867.5kN
Gaya yang diterima menara ialah,
P = H tan φ + H tan θ
= 61153.74 tan 450 + 61153.74 tan 8,717
= 70 530,15 kg = 705 KN
0
Maka Pnb> P OK !!!
f. Momen nominal penampang balance
4.11 Evaluasi Jembatan Dengan Perangkat Lunak SAP 2000
4.11.1 Desain dan Pemodelan
Tahap paling awal dalam melakukan analisis struktur jembatan gantung ini
adalah dengan membuat desain atau model dari struktur yang akan dianalisis
seperti gambar 4.12. Desain struktur dari model jembatan gantung ini dilakukan
dengan menggunakan program elemen hingga. Pada tahap ini dibutuhkan
data-data ukuran jembatan dan dimensi elemen struktur sebagai berikut:
Jenis model = dimensi jembatan gantung
Panjang bentang kiri, L1 = 3 m
Panjang bentang tengah, L2 = 60 m
Panjang bentang kanan, L3 = 14.5 m
Lebar menara, w = 1.4 m
Tinggi menara, H1 = 3 m
Jumlah segmen kiri, N1 = 1 segmen
Jumlah segmen tengah, N2 = 34 segmen
Ketinggian kabel ditengah bentang = 0.7 m
4.11.2 Pemodelan Struktur
Pemodelan struktur pada program dimulai dengan memilih satuan yang
akan digunakan, lalu memilih jenis model yang akan dipilih seperti tampak pada
gambar 4.13. selanjutnya, mengisi data-data yang telah dipersiapkan sebelumnya
seperti pada gambar 4.14.
4.11.3 Mengidentifikasi Kasus Beban
Gambar 4.12 Model Struktur Tampak Memanjang Jembatan
Pada tahap ini beban yang bekerja pada struktur jembatan didefinisikan
pada lembar isi ini. Beban-beban itu antara lain beban mati, beban hidup simetris
dan asimetris, beban angin, dan beban gempa. Cara mendefinisikan beban ini
yaitu dengan memilih menu define dan mengklik option load patterns maka kita
akan bisa mendefinisikan beban-beban yang akan dimasukkan seperti pada
gambar 4.15.
4.11.4 Mengidentifikasi Kombinasi Pembebanan
Data selanjutnya yang harus diidentifikasi adalah memberikan kombinasi
pembebanan yang akan dipakai saat analisis struktur. Terdapat beberapa
kombinasi pembebanan pada jembatan gantung yaitu sebagai berikut :
1. D
2. D + L
3. D + 0.6 ANGIN
4. D + 0.75L + 0.525 GEMPA
5. 0.6D + 0.6 ANGIN
6. 0.6D + 0.7 GEMPA
Dalam mengidentifikasi kombinasi pembebanan langkah yang dilakukan
ialah memilih menu define lalu mengklik load combination.
a. Combinasi pembebanan 1
b. Combinasi pembebanan 2
c. Combinasi pembebanan 3
d. Combinasi pembebanan 4
Gambar 4.17 Identifikasi Combinasi Pembebanan 3
e. Combinasi pembebanan 5
f. Combinasi pembebanan 6
Gambar 4.18 Identifikasi Combinasi Pembebanan 4
g. Combinasi pembebanan 7
h. Combinasi pembebanan 8 untuk mencari lendutan di ¼ bentang
Gambar 4.20 Identifikasi Combinasi Pembebanan 6
Maka jumlah combinasi yang dilakukan adalah
4.11.5 Mengidentifikasi Harga Beban
Adapun langkah kita dalam memasukkan pembebanan yaitu dengan
memilih menu Assign + klik frame loads + distrubuted
a. Beban mati
Gambar 4.22 Identifikasi Combinasi Pembebanan 8
b. Beban hidup
c. Beban Angin
Gambar 4.24 Memasukkan Besar Beban Mati
d. Beban Gempa
Perhitungan pembebanan gempa dilakukan dengan cara respon spectra
dengan memasukkan koordinat lokasi jembatan gantung yaitu jembatan gantung
pejalan kaki di desa aek libung kecamatan sayur matinggi kabupaten tapanuli
selatan menggunakan aplikasi dinas pekerjaan umum yaitu
puskim.pu.go.id/aplikasi/respons_pektra_indonesia_2011.
Dimana Koordinat jembatan semdiri diperoleh yaitu : 1009’15.9” N, 99025’20.6”
E, maka diperoleh spectrum gempa sebagai berikut :
T (detik) SA (g) Variabel Nilai Variabel Nilai
Gambar 4.27 Respon Spektra Dari Puskim PU
TS+2.5 0.155 T0 (detik) 0.102
TS+2.6 0.15 TS (detik) 0.508
TS+2.7 0.146 PGA (g) 0.716
TS+2.8 0.141 SS (g) 1.781
TS+2.9 0.137 S1 (g) 0.697
TS+3 0.133 CRS 0.953
TS+3.1 0.129 CR1 0.951
TS+3.2 0.126 FPGA 1
TS+3.3 0.123 FA 1
TS+3.4 0.119 FV 1.5
TS+3.5 0.116 PSA (g) 0.716
4 0.116 SMS (g) 1.781
Maka langkah selanjutnya yaitu memasukkan data respon spectra tersebut
kedalam program SAP 2000. Dengan memilih menu define + functions + Respon
Spektrum. Kemudian kita atur sesuai pengguna atau data spectrum yang kita
Kemudian kita aktivkan respon spectra gempanya dengan memilih menu
define + load cases
Gambar 4.28 Pemasukan Data Respon Spektra SAP 2000
4.11.6 Letak Pembebanan
a. Letak pembebanan beban hidup simetris
b. Letak pembebanan beban hidup asimetris
c. Letak pembebanan beban mati
Gambar 4.30 Pembebanan Beban Simetris
d. Letak pembebanan beban angin, dilihat dari tampak xy
4.11.7 Run Analisis Program SAP 2000
Setelah semua data dimasukkan pada model, analisis struktur dapat
langsung dilakukan. Dengan cara memilih menu analyze, run analysis, run now,
maka program akan menjalankan perhitungan analisis struktur.
Hasil analisis tersebut berupa frekuensi alami seperti tampak pada gambar
4.35.
Gambar 4.32 Pembebanan Beban Asimetris
Gaya aksial, shear dan momen yang terjadi dengan menggunakan
kombinasi 7 karena nilai maksimum dan minimum kombinasi diperoleh pada
kombinasi 7.
a. Gaya aksial/normal yang terjadi ialah
b. Gaya lintang/shear 2-2 yang terjadi
Gambar 4.34 Run Analysis Program
Gambar 4.35 Ragam Getar Terjadi
c. Dan momen 3-3 yang terjadi
d. Lendutan yang terjadi di ¼ bentang
Gambar 4.37 Diagram Gaya Lintang Terjadi
e. Gaya pada kabel utama
f. Gaya pada kabel backstay
Gambar 4.39 Lendutan Terjadi ¼ Bentang
g. Gaya pada menara jembatan
Gambar 4.41 Besar Gaya Pada Kabel Backstay
4.12Tabulasi Hasil Perhitungan Evaluasi Jembatan
Perbandingan hasil analisa perhitungan secara manual dengan program
SAP 2000 di tabulasikan sebagai berikut.
NO HAL
backstay (kg) 87272.28 85882.36 1.02
2 Gaya tarik kabel
85485.36 87272.28 1786.92
Tabel 4.2 Perbandingan Analisa Manual Dengan Program SAP 2000
2
Gaya tarik kabel utama
(kg)
61153.74 62716.68 1562.94
3 Lendutan, Δ
(cm) 49.46 45.94 3.52
4 Gaya aksial
menara (kg) 70530,15 72 179,40 1649.25
Perbandingan hasil lendutan yang terjadi ialah sebagai berikut :
Grafik 4.1 Perbandingan Hasil Lendutan Kondisi Awal dan Sekarang
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan pada jembatan gantung pejalan
kaki, di dapati kesimpulan sebagai berikut :
1. Pengurangan luas penampang elemen struktur baja akibat korositerjadi
hampir diseluruh penampang kabel, dengan pengurangan luasterbesar
dialami oleh kabel utama jembatan sebesar 19.0375 %.
2. Pengurangan luas penampang lantai dan gelagar kayu jembatan akibat
lapuk dan retaknya elemen tersebut mengalami pengurangan luas
sebesar 1.33% pada lantai jembatan dan 11.765% pada gelagar penahan
lateral jembatan.
3. Kemampuan menara dalam menahan beban yang bekerja padanya
berkurang sebesar 14,28%.
4. Faktor keamanan terendah dimiliki oleh kabel utama yaitu sebesar 1,16.
Sedangkan untuk kabel backstay sebesar 1,34.
5. Lendutan (Δ) yang terjadi mengalami peningkatan yaitu menjadi 49.46
persyaratan lendutan maksimum yang terjadi pada jembatan gantung
yaitu sebesar 60 cm.
6. Pada pembebanan maksimum diperoleh bahwa beberapa elemen
jembatan sudah tidak mampu menahan beban yang bekerja yaitu seperti
pada gelagar memanjang, melintang, kabel backstay dan kabel utama
jembatan.
5.2Saran
Saran rekomendasi untuk struktur jembatan gantung eksisting
sebagaiberikut:
1. Untuk meningkatkan keamanan dan kenyamanan saat
melewatijembatan perlu dilakukan penggantian papan lantai dan
gelagar penahan lateral jembatan
2. Untuk mengurangi defleksi jembatan perlu dilakukan perkuatan
kabelutama dan kabel hanger pada jembatan gantung pejalan kaki
eksisting dengan cara menambah jumlah masing-masing kabel.
3. Meningkatkan pemeliharaan, khususnya pada kabel hanger jembatan
yaitu dengan memperbaiki sambungan hanger jembatan terhadap
gelagar dan kabel utama jembatan dengan baut atau las, tidak hanya di
ikatkan dengan kawat atau dengan paku.
Saran yang dapat diberikan untuk Tugas Akhir ini sebagai beikut:
1. Perlu dilakukan penelitian terhadap struktur bawah jembatan.
2. Perlu dilakukan pengukuran defleksi dan frekuensi natural
