BAB III PENGAMBILAN DAN PENYAJIAN DATA. Adapun informasi tentang survey data jembatan gantung pejalan kaki di Desa. Bentang utama = 60 m

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 • Ketinggian kabel ditengah bentang = 0.7 m

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 - Batang penggantung = 1.5 cm - Tegangan leleh minimum (𝑓𝑓_𝑦𝑦) = 240 Mpa - Tegangan putus minimum (𝑓𝑓_𝑢𝑢) = 370 Mpa - Peregangan minimum (%) = 20 %

- Modulus elastis (E) = 200.000 Mpa - Modulus geser (G) = 80.000 Mpa - Poisson ratio (𝜂𝜂) = 0,3

- Koefisien pemuaian = 12 x 10−6P

0

• Lantai dan gelagar jembatan

Lantai dan gelagar jembatan memakai kayu damar laut (dilihat secara visual) yang termasuk kayu kelas II. dengan data sebagai berikut :

C

- Dimensi lantai jembatan = 2.5 cm x 20 cm - Dimensi gelagar memanjang = 5 cm x 6 cm - Dimensi gelagar melintang = 5 cm x 6 cm - Dimensi gelagar penahan lateral = 5 cm x 6 cm - Berat jenis kayu = 1100 kg/m - Tegangan izin kayu = 100 kg/m

3

- Keteguhan lentur mutlak = 1100 kg/cm

2

- Keteguhan tekan mutlak = 650 kg/cm

2

• 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�𝑓𝑓′𝑐𝑐 = 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 (𝑞𝑞ℎ) = 400 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚� 2

• Beban hidup simetris = lebar jembatan x beban hidup

= 1.4 x 400 = 560 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚� 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/𝑚𝑚3

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/𝑚𝑚3

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/𝑚𝑚3

• Gelagar Penahan Lateral

Luasan gelagar = 0.05 x 0.06 = 0.003 m Jumlah gelagar = 34 buah ( panjang 2.2 m ) Total panjang = 34 x 2.2 = 74.8 m

Berat jenis kayu = 900 kg/𝑚𝑚3

Berat penahan lateral = 900 x 0.003 x 74.8/60 = 3.366 kg/m

• Kabel Utama Luasan = ¼ π D = ¼ x 3.14 x (0.03) 2 2 = 0.00070 m Panjang kabel utama (L

2 k Dimana : ) = L {1 + 8 3( 𝑑𝑑 𝑙𝑙)2}

L = Panjang bentang utama = 60 m

d = cekungan kabel di tengah bentang = 2.3 m maka, Lk = 60 {1 + 8₃(2.3₆₀)2} = 60.24 m

Jumlah kabel = 2 buah

Panjang total kabel = 60.24 x 2 = 120.48 m Berat jenis kabel = 7850 kg/m

Berat kabel = 7850 x 0.00070 x 120.48/60 = 11.135 kg/m

• Batang Penggantung Luasan = ¼ π D = ¼ x 3.14 x (0.015) 2 2 = 0.000176 m Panjang batang = 52.7 m 2

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

= 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 lunak.

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 • Ketinggian kabel di tengah bentang = 0.7 meter

4.1.2 Pembebanan Jembatan

• Beban hidup _{= 400 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚}� ₂ • Beban mati _{= 68.565 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚}� ₂ • Beban angin _{= 130 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑚𝑚}� 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.

4.2 Evaluasi 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 Beban hidup lantai = beban hidup x lebar lantai

= 400 x 0.2 = 80 kg/m Q total = 84.5 kg/m Mmax = MB = 1_{8 𝑞𝑞𝑙𝑙}2 = 1₈𝑥𝑥 84.5 𝑥𝑥 0.42 _{= 1.69 kg/m} RA = RC = 1_{2 𝑞𝑞𝑙𝑙 −} 𝑀𝑀_𝑙𝑙 = 1𝑥𝑥 84.5 𝑥𝑥 0.4 − 1.69 = 12.675 kg

RB = 𝑞𝑞𝑙𝑙 + (2𝑥𝑥𝑀𝑀 𝑙𝑙) = 85.5 𝑥𝑥 0.4 + (2𝑥𝑥1.71 0.4) = 42.25 kg W = 1 6𝑏𝑏ℎ2 = 1 6 0.2𝑥𝑥0.0252 = 0.0000208 𝑚𝑚2 σ =_𝑊𝑊𝑀𝑀 = 1.69 0.0000208 = 8.112 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2 ˂ σ izin( OK )

4.3 Evaluasi 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

= (0.06 x 0.05) x 900 = 2.7 kg/m Beban deck = beban lantai / lebar lantai

= 42.25

0.2 = 211.25 kg/m * catatan beban lantai = RB Q Total = 213.95 kg/m Mmax = MB = 1_{8 𝑞𝑞𝑙𝑙}2 = 1 8 𝑥𝑥 213.95 1.72= 77.289 kgm RA = RC = 1_{2 𝑞𝑞𝑙𝑙 −} 𝑀𝑀_𝑙𝑙 = 1 2 𝑥𝑥 213.95 𝑥𝑥 1.7 − 77.2899 1.7 = 136.393 kg Gambar 4.4 Pembebanan Gelagar Memanjang

RB = 𝑞𝑞𝑙𝑙 + (2𝑥𝑥𝑀𝑀 𝑙𝑙) = 213.95 x 1.7 + (2 x 77.289 1.7 ) = 454.644 kg Dmax = 1 2 RB = 1 2 x 454.644 kg = 227.322 kg W = 1 6𝑏𝑏ℎ2 = 1 6 0.05𝑥𝑥0.062 = 0.00003 𝑚𝑚2 Tegangan akibat momen (σ) = 𝑀𝑀 𝑊𝑊 = 77.289

0.00003 = 257.632 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2˃ σ izin( NOT OK ) Tegangan akibat lintang = 3𝐷𝐷𝑚𝑚𝐿𝐿𝑥𝑥

2𝑏𝑏ℎ = 3𝑥𝑥 227.322

2𝑥𝑥0.05𝑥𝑥0.06 = 11.366 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2 ˂ 0.2x100 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2 (OK)

4.3.2 Untuk Gelagar Tepi

Berat sendiri = luas tampang x b.j kayu = (0.06 x 0.05) x 900 = 2.3 kg/m Beban deck = beban lantai / lebar lantai

= 12.675

0.2 = 63.375 kg/m * catatan beban lantai = RA = RC Q Total = 66.075 kg/m

Mmax = MB = 1_{8 𝑞𝑞𝑙𝑙}2

= 1

RA = RC = 1_{2 𝑞𝑞𝑙𝑙 −} 𝑀𝑀_𝑙𝑙 = 1 2 𝑥𝑥 66.075 𝑥𝑥 1.7 − 23.870 1.7 = 42.123 kg RB = 𝑞𝑞𝑙𝑙 + (2𝑥𝑥𝑀𝑀 𝑙𝑙) = 66.075𝑥𝑥 1.7 + (2 𝑥𝑥23.870 1.7 ) = 140.410 kg Dmax = 1 2 RB = 1 2 140.410 kg = 70.205 kg W = 1 6𝑏𝑏ℎ2 = 1 6 0.05𝑥𝑥0.062 = 0.00003 𝑚𝑚2 Tegangan akibat momen (σ) = 𝑀𝑀 𝑊𝑊 = 23.870

0.00003 = 79.565 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2˂ σ izin( OK ) Tegangan akibat lintang =3𝐷𝐷𝑚𝑚𝐿𝐿𝑥𝑥

2𝑏𝑏ℎ = 3𝑥𝑥 70.205

2𝑥𝑥0.05𝑥𝑥0.06 = 3.510 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2 ˂ 0.2x100 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2( 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 = 𝑅𝑅𝐸𝐸 𝑥𝑥 0.75 − 1 2. 𝑞𝑞 𝑥𝑥 0.752− 𝑝𝑝1 𝑥𝑥 0.6 − 𝑝𝑝2 𝑥𝑥 0.2 = 597.303 x 0.75 - 1 2. 2.7 𝑥𝑥 0.752- 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 = 𝑀𝑀𝑚𝑚𝐿𝐿𝑥𝑥 𝑊𝑊

2

= 300.041

0.00003 = 1000.137 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2˂ 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/𝑐𝑐𝑚𝑚2

Gambar pembebanan kabel hanger :

Diameter kabel hanger = 16 mm Tegangan izin kabel hanger = 1600 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2 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 ) Gambar 4.6 Pembebanan Pada Kabel Hanger

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)

= 10.80 kg/m

Gelagar melintang = n gelagar x w gelagar x( l gelagar melintang / L jembatan) = 35 x (0.05 x 0.06 x 900) x (1.5/60)

= 2.362 kg/m

Penahan lateral = n gelagar x w gelagar x( l gelagar melintang / L jembatan) = 34 x (0.05 x 0.06 x 1100) x (2.27/60)

= 3.366 kg/m

Hanger = 2.5 kg/m Kabel utama = 11.135 kg/m

Beban tambahan = (diasumsikan) = 2 kg/m

Beban mati = total keseluruhan

= 31.5 + 10.8 + 2.362 + 3.366 + 2.5 + 11.135+2 = 63.593 kg/m Beban hidup simetris = beban hidup x lebar jembatan = 400 x 1.4 = 560 kg/m

Beban hidup asimetris = ½ x beban hidup simetris = ½ x 560 = 280 kg/m Akibat beban hidup merata penuh (qs

= 560 x 602

8 𝑥𝑥 2.3 = 109565.2 kg ) = beban hidup simetris x 𝑃𝑃2

Akibat beban hidup tidak simetris 1/2 bentang (qas

= 280 x 602

8 𝑥𝑥 2.3 = 54782.61 kg ) =

beban hidup asimetris x 𝑃𝑃2

8d

Akibat beban mati (qd

= 63.593 x 602

8 𝑥𝑥 2.3 = 12442.21 kg ) = beban mati x 𝑃𝑃2

8d

Gaya H = maximum antara (qs+ qd), (qas + qd

= diambil = (q

)

s+ qd

= 109565.2+ 12442.21 = 122007.4 kg )

Sudut kabel utama (α) = arc tan (4d/L)

= arc tan (4 𝑥𝑥 2.3 60 ) = 0.152148 rad = 8.717457 Gaya kabel utama (T) = 𝐻𝐻

𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 𝛼𝛼

0

= 122007 .4

𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 8.717457 = 123433.4 kg

Untuk 1 kabel (T1

Daya dukung kabel utama = tegangan izin kabel x luasan tampang ) = T/2 = 123433.4/2 = 62716.68 kg

= 0.67 x 15000 x ¼ x 3.14 x (0.03) = 71003.25 kg

2

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 ( 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑛𝑛𝑘𝑘𝑘𝑘𝑇𝑇 𝑚𝑚𝑒𝑒𝑛𝑛𝐿𝐿𝑚𝑚𝐿𝐿 𝑝𝑝𝐿𝐿𝑛𝑛𝑝𝑝𝐿𝐿𝑛𝑛𝑘𝑘 𝑏𝑏𝑒𝑒𝑛𝑛𝑏𝑏𝐿𝐿𝑛𝑛𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇) = arc tan (3 3) = 0.785398 rad = 45 Gaya H = 122007.4 kg 0

Gaya kabel backstays (T) = 𝐻𝐻 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 𝜙𝜙 = 122007 .4 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 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 Gambar 4.8 Penerimaan Beban Kabel Backstay

= 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−𝛼𝛼)𝑃𝑃𝑃𝑃4 12288𝐸𝐸𝐸𝐸

≡

𝛼𝛼�𝑃𝑃₈�𝑑𝑑 𝑤𝑤+ 𝛼𝛼�𝑃𝑃₂�



5(1−0.9993)5.6 𝑥𝑥 60004 12288 𝑥𝑥 125000 𝑥𝑥 360 = 45.938 𝑐𝑐𝑚𝑚 Gambar 4.9 Pembebanan Pada Gelagar Pengaku

Lendutan Pada ¼ Bentang : ∆` = 𝛼𝛼� 𝑃𝑃 8�𝑑𝑑 𝑤𝑤+ 𝛼𝛼(𝑃𝑃₂)

=

0.9993 x �5.6₈� 𝑥𝑥 230 0.636+ 0,9993 x(5.6₂)= 45.940 cm

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”.

= 𝑃𝑃.𝑝𝑝𝑒𝑒𝑚𝑚𝑏𝑏𝐿𝐿𝑏𝑏𝐿𝐿𝑛𝑛 100 =

6000

100 = 60 cm

Momen Gelagar Pengaku

M MAX

Tegangan pada gelagar pengaku σ =(1−𝛼𝛼)𝑃𝑃𝑙𝑙 2 64

=

(1−0,9993) 𝑥𝑥 5.6 𝑥𝑥 60002 64

=

2205 kgcm max = _{𝑊𝑊𝑥𝑥}𝑀𝑀 = 2205₃₀ = 73.5 kg/cm2 OK

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 MPa.Gambar distribusi pembebanan yang terjadi pada menara jembatan :

a. Letak garis netral balance (untuk regangan berimbang) Cb = Xb = d fy. 600 600 + = .340 204 400 600 600 ₌ + mm

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

(

)

Xb d Xb x s' − ' = ε ε

(

)

003 , 0 . 228 60 228 '= − s ε εs'=0,00221 Jadi :

→ > 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−x      − ' 2

x = Garis sumbu penampang = 200 mm

a = 175 mm d = 340 mm d’ = 60 mm Mnb = 756(200 60) 785.2(340 200) 2 175 200 1041,25 + − + −      ₋ Mnb = 332 908,625 kNmm = 332,91 kNm

4.10 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

Maka lebar lantai = 1.38 m

3

Luasan lantai = tebal x lebar lantai = 0.025 x 1.38 = 0.0345 m Berat jenis kayu = 800 kg/𝑚𝑚3

2

Berat lantai = 800 x 0.0345 = 27.6 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 = 800 kg/𝑚𝑚3

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/𝑚𝑚3

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

Jumlah gelagar = 34 – 4 = 30 buah ( panjang 2.2 m )

2

Total panjang = 30 x 2.2 = 66 m Berat jenis kayu = 800 kg/𝑚𝑚3

Berat penahan lateral = 800 x 0.003 x 66/60 = 2.64 kg/m

• Kabel Utama Luasan = ¼ π D = ¼ x 3.14 x (0.027) 2 2 = 0.000572 m Panjang kabel utama (L

2 k Dimana : ) = L {1 + 8 3( 𝑑𝑑 𝑙𝑙)2}

L = Panjang bentang utama = 60 m

d = cekungan kabel di tengah bentang = 2.3 m maka, Lk = 60 {1 + 8₃(2.3₆₀)2} = 60.24 m

Jumlah kabel = 2 buah

Panjang total kabel = 60.24 x 2 = 120.48 m Berat jenis kabel = 7850 kg/m

Berat kabel = 7850 x 0.000572 x 120.48/60 = 9.016 kg/m 3 • Batang Penggantung Luasan = ¼ π D = ¼ x 3.14 x (0.015) 2 2 = 0.000176 m Panjang batang = 52.7 m 2

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 Beban hidup lantai = beban hidup x lebar lantai

= 400 x 0.2 = 80 kg/m Q total = 84 kg/m Mmax = MB = 1_{8 𝑞𝑞𝑙𝑙}2 = 1₈𝑥𝑥 84𝑥𝑥 0.42 _{= 1.68 kg/m} RA = RC = 1_{2 𝑞𝑞𝑙𝑙 −} 𝑀𝑀_𝑙𝑙 = 1 2𝑥𝑥 84 𝑥𝑥 0.4 − 1.68 0.4 = 12.60 kg RB = 𝑞𝑞𝑙𝑙 + (2𝑥𝑥𝑀𝑀 𝑙𝑙) = 84𝑥𝑥0.4 + (2𝑥𝑥1.68 0.4) = 42 kg W = 1 6𝑏𝑏ℎ2 = 1 6 0.2𝑥𝑥0.0252 = 0.0000208 𝑚𝑚2 σ =_𝑊𝑊𝑀𝑀 = 1.68 0.0000208 = 8.064 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2 ˂ σ izin( OK )

4.10.3 Evaluasi Gelagar Memanjang Jembatan Ukuran Gelagar Memanjang :

Lebar = 0.05 meter Tinggi = 0.06 meter Jarak antar hanger = 1.7 meter

a.Untuk Gelagar Tengah

Berat sendiri = luas tampang x b.j kayu

= (0.06 x 0.05) x 800 = 2.4 kg/m Beban deck = beban lantai / lebar lantai

= 42

0.2 = 210 kg/m * catatan beban lantai = RB Q Total = 212.4 kg/m Mmax = MB = 1_{8 𝑞𝑞𝑙𝑙}2 = 1 8 𝑥𝑥 212.4 𝑥𝑥 1.72= 76.729 kgm RA = RC = 1_{2 𝑞𝑞𝑙𝑙 −} 𝑀𝑀_𝑙𝑙 = 1 2 212.4 𝑥𝑥 1.7 − 76.729 1.7 = 135.405 kg RB = 𝑞𝑞𝑙𝑙 + (2𝑥𝑥𝑀𝑀 𝑙𝑙) = 212.4 x 1.7 + (2 x 76.729 1.7 ) = 451.35 kg Dmax = 1 2 RB = = 1 2 x 451.35 kg =225.675 kg W = 1 6𝑏𝑏ℎ2 = 1 6 0.05𝑥𝑥0.062 = 0.00003 𝑚𝑚2

Tegangan akibat momen (σ) = 𝑀𝑀 𝑊𝑊 = 76.729

0.00003 = 225.765 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2˃ σ izin( NOT OK ) Tegangan akibat lintang = 3𝐷𝐷𝑚𝑚𝐿𝐿𝑥𝑥

2𝑏𝑏ℎ = 3𝑥𝑥 225.675

2𝑥𝑥0.05𝑥𝑥0.06 = 11.284 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2˂ 0.2x100 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2( OK ) b.Untuk Gelagar Tepi

Berat sendiri = luas tampang x b.j kayu = (0.06 x 0.05) x 800 = 2.4 kg/m Beban deck = beban lantai / lebar lantai

= 12.6

0.2 = 63 kg/m * catatan beban lantai = RA = RC Q Total = 65.4 kg/m Mmax = MB = 1_{8 𝑞𝑞𝑙𝑙}2 = 1 8 𝑥𝑥 65.4 𝑥𝑥 1.72 = 23.626 kgm RA = RC = 1_{2 𝑞𝑞𝑙𝑙 −} 𝑀𝑀_𝑙𝑙 = 1 2 𝑥𝑥 65.4 𝑥𝑥 1.7 − 23.626 1.7 = 41.692 kg RB = 𝑞𝑞𝑙𝑙 + (2𝑥𝑥𝑀𝑀 𝑙𝑙) = 65.4 𝑥𝑥 1.7 + (2 𝑥𝑥23.626 1.7 ) = 138.975 kg Dmax = 1 2 RB = 1 2138.975 kg = 69.488 kg W = 1 6𝑏𝑏ℎ2 = 1 6 0.05𝑥𝑥0.062 = 0.00003 𝑚𝑚2

Tegangan akibat momen (σ) = 𝑀𝑀 𝑊𝑊 = 23.626

0.00003 = 78.753 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2˂ σ izin( OK ) Tegangan akibat lintang = 3𝐷𝐷𝑚𝑚𝐿𝐿𝑥𝑥

2𝑏𝑏ℎ = 3𝑥𝑥 69.488

2𝑥𝑥0.05𝑥𝑥0.06 = 3.474 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2 ˂ 0.2x100 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2( OK )

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) = ½ (2.4 x 1.5 + 138.975 + 451.35 + 451.35 + 138.975 ) = 592.575 kg Mmax = 𝑅𝑅𝐸𝐸 𝑥𝑥 0.75 − 1 2. 𝑞𝑞 𝑥𝑥 0.752− 𝑝𝑝1 𝑥𝑥 0.6 − 𝑝𝑝2 𝑥𝑥 0.2 = 592.575 x 0.75 - 1 8. 2.4 𝑥𝑥 1.52- 138.975 x 0.6 – 451.35 x 0.2 = 297.728 kgm Wx = 1/6 bh = 1/6 x 0.05 x 0.06 = 0.00003 m 2

Tegangan akibat momen = 𝑀𝑀𝑚𝑚𝐿𝐿𝑥𝑥 𝑊𝑊

2

= 297.728

0.00003 = 992.425 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2 ˂ σ izin( NOT OK )

Diameter kabel hanger = 15 mm Tegangan izin kabel hanger = 1600 kg/𝑐𝑐𝑚𝑚2 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 jembatan)

= 34 x (0.05 x 0.06 x 800) x (2.27/60) = 2.64 kg/m Hanger = 2.124 kg/m

Kabel utama = 9.016 kg/m

Beban tambahan = (diasumsikan) = 2 kg/m

Beban mati = total keseluruhan

= 27.6+ 9.6 + 2.10 + 2.64 + 2.124 + 9.016 + 2 = 57.905 kg/m

Beban hidup simetris = beban hidup x lebar jembatan = 400 x 1.38 = 552 kg/m Beban hidup asimetris = ½ x beban hidup simetris = ½ x 552 = 276 kg/m

Akibat beban hidup merata penuh (qs

= 552 x 602

8 𝑥𝑥 2.3 = 108000 kg ) = beban hidup simetris x 𝑃𝑃2

8d

Akibat beban hidup tidak simetris di tengah bentang (qas

= beban hidup asimetris x 𝑃𝑃2 8d ) = 276 x 602 8 𝑥𝑥 2.3 = 54000 kg beban mati x 𝑃𝑃2

= 57.905 x 602

8 𝑥𝑥 2.3 = 11329.34 kg

Gaya H = maximum antara (qs+ qd), (qas + qd

= diambil = (q

)

s+ qd

= 108000+ 11329.34 = 120894.60 kg )

Sudut kabel utama (α) = arc tan (4d/L)

= arc tan (4 𝑥𝑥 2.3 60 ) = 0.152148 rad = 8.717457 Gaya kabel utama (T) = 𝐻𝐻

𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 𝛼𝛼

0

= 120894 .60

𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 8.717457 = 122307.5 kg

Untuk 1 kabel (T1) = T/2 = 122307.5/2 = 61153.74 kg

Daya dukung kabel utama = tegangan izin kabel x luasan tampang = 0.67 x 15000 x ¼ x 3.14 x (0.027) = 57512.63 kg

2

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 ( 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑛𝑛𝑘𝑘𝑘𝑘𝑇𝑇 𝑚𝑚𝑒𝑒𝑛𝑛𝐿𝐿𝑚𝑚𝐿𝐿 𝑝𝑝𝐿𝐿𝑛𝑛𝑝𝑝𝐿𝐿𝑛𝑛𝑘𝑘 𝑏𝑏𝑒𝑒𝑛𝑛𝑏𝑏𝐿𝐿𝑛𝑛𝑘𝑘 𝑘𝑘𝑇𝑇𝑚𝑚𝑇𝑇)

= arc tan (3 3)

= 0.785398 rad = 45

Gaya H = 120894.60 kg

0

Gaya kabel backstays (T) = 𝐻𝐻 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 𝜙𝜙 = 120894 .60 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 45 = 170970.7 kg Untuk 1 kabel (T1 = ½ x 170970.7 = 85485.36 kg ) = ½ x T

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 Beban sendiri struktur (w) = 0.579 kg/cm

Lendutan gelagar pengaku pada ¼ bentang ≡ lendutan kabel pada ¼ bentang 5(1−𝛼𝛼)𝑃𝑃𝑃𝑃4 12288𝐸𝐸𝐸𝐸

≡

𝛼𝛼�𝑃𝑃₈�𝑑𝑑 𝑤𝑤+ 𝛼𝛼(𝑃𝑃₂)



5(1−0.9993)5.52 𝑥𝑥 60004 12288 𝑥𝑥 125000 𝑥𝑥 360 = 48.281 𝑐𝑐𝑚𝑚

Lendutan Pada ¼ Bentang :

∆` = 𝛼𝛼� 𝑃𝑃 8�𝑑𝑑 𝑤𝑤+ 𝛼𝛼(𝑃𝑃₂)

=

0.9993 x �5.52₈ � 𝑥𝑥 230 0.579 + 0,9993 x(5.52₂ ) = 49,461 cm

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”.

= 𝑃𝑃.𝑝𝑝𝑒𝑒𝑚𝑚𝑏𝑏𝐿𝐿𝑏𝑏𝐿𝐿𝑛𝑛 100 =

6000

100 = 60 cm

Momen Gelagar Pengaku

M MAX

Tegangan pada gelagar pengaku σ =(1−𝛼𝛼)𝑃𝑃𝑙𝑙 2 64

=

(1−0,9993) 𝑥𝑥 5.52 𝑥𝑥 60002 64

=

2205 kgcm max = _{𝑊𝑊𝑥𝑥}𝑀𝑀 = 2173 .5₃₀ = 73.5 kg/cm2 OK

4.10.9 Evaluasi Menara Jembatan

Dimana disini kekuatan beton diasumsikan menurun menjadi K150. Diamana dianggap sebagai kekuatan yang sudah aus. Maka kekuatan beton ialah :

a. Letak garis netral balance (untuk regangan berimbang) Cb = Xb = d fy. 600 600 + = .340 204 400 600 600 ₌ + mm

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

(

)

Xb d Xb x s'₌ − ' ε ε

(

)

003 , 0 . 204 60 204 '= − s ε εs'=0,00212 Jadi : → > 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 .15 . 175 .400 .10 = 892,5 kN

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

Mnb = Cc x a+Cs

(

x−d

) ( )

+Tsd−x      − ' 2

x = Garis sumbu penampang = 200 mm

a = 175 mm d = 340 mm d’ = 60 mm Mnb = 760,2(200 60) 785.2(340 200) 2 175 200 5 , 892 + − + −      ₋ Mnb = 316 762,25 kNmm = 316,76 kNm

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 Jumlah segmen kanan, N3 = 1 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

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 Gambar 4.16 Identifikasi Combinasi Pembebanan 2

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 0 0.475 PGA (g) 0.716 SM1 (g) 1.045 T0 1.187 SS (g) 1.781 SDS (g) 1.187 TS 1.187 S1 (g) 0.697 SD1 (g) 0.697 TS+0 0.946 CRS 0.953 T0 (detik) 0.117 TS+0.1 0.786 CR1 0.951 TS (detik) 0.587 TS+0.2 0.672 FPGA 1 PGA (g) 0.716 TS+0.3 0.587 FA 1 SS (g) 1.781 TS+0.4 0.521 FV 1 S1 (g) 0.697 TS+0.5 0.469 PSA (g) 0.716 CRS 0.953 TS+0.6 0.426 SMS (g) 1.781 CR1 0.951 TS+0.7 0.39 SM1 (g) 0.697 FPGA 0.9 TS+0.8 0.36 SDS (g) 1.187 FA 0.9 TS+0.9 0.334 SD1 (g) 0.464 FV 2.4 TS+1 0.311 T0 (detik) 0.078 PSA (g) 0.644 TS+1.1 0.292 TS (detik) 0.391 SMS (g) 1.603 TS+1.2 0.275 PGA (g) 0.716 SM1 (g) 1.672 TS+1.3 0.259 SS (g) 1.781 SDS (g) 1.069 TS+1.4 0.246 S1 (g) 0.697 SD1 (g) 1.115 TS+1.5 0.233 CRS 0.953 T0 (detik) 0.209 TS+1.6 0.222 CR1 0.951 TS (detik) 1.043 TS+1.7 0.212 FPGA 1 TS+1.8 0.203 FA 1 TS+1.9 0.194 FV 1.3 TS+2 0.186 PSA (g) 0.716 TS+2.1 0.179 SMS (g) 1.781 TS+2.2 0.173 SM1 (g) 0.906 TS+2.3 0.166 SDS (g) 1.187

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 miliki.

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 HASIL PERHITUNGAN MANUAL HASIL PERHITUNGAN ANALISA DENGAN SAP 2000 Δ (%)

1 Gaya tarik kabel

backstay (kg) 87272.28 85882.36 1.02

2 Gaya tarik kabel

utama (kg) 62716.68 61494.44 1.02 3 Lendutan, Δ (cm) 45.94 51.04 9.99 4 Gaya aksial menara (kg) 72 179,40 69780.12 1.03 NO HAL HASIL PERHITUNGAN SETELAH PENGURANGAN VOLUME HASIL PERHITUNGAN ANALISA DENGAN KONDISI AWAL PENURUNAN 1 Gaya tarik kabel backstay (kg) 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

0 10 20 30 40 50 60 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 Le ndut an (cm) Jarak (m)

Grafik Lendutan Terjadi

Kondisi Awal Kondisi Sekarang

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

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 cm stetelah terjadi pengurangan volume. Tetapi masih masuk dalam

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.

5.2 Saran

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 padajembatan di lapangan.