MODIFIKASI JEMBATAN PALU IV DENGAN KONSTRUKSI CABLE STAYED SINGLE PLANE
WITH BOX GIRDER
Dosen Pembimbing :
Dr. Ir. Hidayat Soegihardjo M, MS Oleh :
Angry Raymond Adam 3105.100.009
• BAB 1 – LATAR BELAKANG – RUMUSAN PERMASALAHAN – TUJUAN – BATASAN MASALAH • BAB 2 – TINJAUAN PUSTAKA • BAB 3 – METODOLOGI • BAB 4
• BAB 5
– PERENCANAAN STRUTUR SEKUNDER
• BAB 6 – ANALISA STRUKTUR • BAB 7 – KABEL • BAB 8 – PYLON • BAB 9 – ANALISA DINAMIS
• BAB 10
– METODE PELAKSANAAN
• BAB 11
– KESIMPULAN DAN SARAN
• BAB 11
– DAFTAR PUSTAKA
LATAR BELAKANG
• Jembatan Palu 4, sebagai landmark kota Palu • Konstruksi Eksisting Jembatan Palu 4
menggunakan system busur, dengan lebar 2 x 3,5 m
• Jembatan Palu 4 juga sebagai jalur Outter Ring Road (by PASS)
• Terjadi kemacetan (bottle neck) pada
jembatan akibat hambatan samping yang besar, karena lebar jembatan yang kurang
• Perlu adanya tambahan lajur, guna
mengantisipasi kemacetan. Dengan tambahan lajur yang dialokasikan bagi kendaraan dengan kecepatan rendah, tidak akan mengganggu
kendaraan dengan kecepatan rencana pada
lajur cepat. Dengan lebar jembatan minimal 4 x 3,5 m
• Pemilihan metode konstruksi jembatan yang direncanakan, yang juga memenuhi dari segi estetika.
• Metode konstruksi tersebut telah menjadi
pilihan dalam perencanaan jembatan bentang 300 m – 1000 m
RUMUSAN PERMASALAHAN
• Bagaimana model konstruksi CABLE STAYED
mendukung segi estetika agar tetap menjadi landmark kota?
• Bagaimana metode konstruksi CABLE STAYED
dapat melayani beban torsi yang cukup besar?
• Bagaimana dalam tahapan pemilihan bahan yang akan digunakan?
• Bagaimana perhitungan gaya-gaya yang bekerja?
• Bagaimana desain Pylon yang tepat untuk
metode cable stayed dengan box girder?
• Bagaimana dimensi dan control terhadap kabel?
• Bagaimana Gambar perencanaan jembatan?
• Bagaimana metode pelaksanaan pembangunan jembatan?
• Bagaimana kontrol stabilitas jembatan terhadap gaya-gaya yang bekerja akibat pelebaran jembatan?
TUJUAN
• Penentuan model konstruksi,
• Penentuan bahan-bahan yang akan
digunakan,
• Menghitung gaya-gaya yang bekerja akibat
pelebaran jembatan dengan bantuan program
MIDAS, dan dengan kontrol secara manual, dan juga gaya-gaya yang diakibatkan dalam pelaksanaan konstruksi,
• Penentuan dimensi setiap bagian struktur (box
girder, Pylon, cable) yang akan digunakan,
• Menuangkan hasil perencanaan kembali
setiap bagian jembatan kedalam gambar kerja (AS BUILD DRAWING),
• Penentuan tahapan dalam pelaksanaan
BATASAN MASALAH
• Tinjauan hanya mencakup bangunan atas
jembatan, tanpa kontrol terhadap bangunan bawah (pondasi jembatan),
• Tidak melakukan peninjauan terhadap analisa biaya
TINJAUAN PUSTAKA
• CABLE STAYED
– Jembatan cable stayed merupakan jembatan yang terdiri dari 1 atau lebih kolom (PYLON) yang
menopangnya, dengan kabel sebagai penopang terhadap deck jembatan.
[matsuo-bridge.co.jp/2006]
– Jembatan cable stayed terbagi dalam 4 kelas model yaitu, HARP type, FAN type, RADIAL type
KOMPONEN JEMBATAN CABLE STAYED
• SUPER STRUCTURE:
– Gelagar : gelagar pelat, dan gelagar box
– Kabel
– Pylon
• SUB STRUCTURE :
ANALISA DINAMIK
• Ditinjau dari 3 aspek :
- Aerodynamic stability
- Physiological effects
- Safety against earthquake
• Frekuensi alam dan ragam getaran : 1. Metode klasik
METODOLOGI
• FLOWCHART MODIFIKASI
– PENGUMPULAN DATA
NO START
DESAIN CONCEPT
PRELIM OF STRUCTURE AND STAYS CALCULATION OF STURCTURE AND STAYS
CALCULATION OF LOADING IN SERVICEABILITY LIMIT STATE
CHECKING OF CROSS-SECTION MODIFI NO YES CHECKING OF CONSTRUCTION STAGES
CONTROL STRUCTURE FOR ALL DRAWING
STOP CALCULATION OF LOADING & DEFORMATION
UNDER PERMANENT LOADS YES CALCULATION OF NATURAL FREQUENCIES & DINAMIC ANALYSIS YES MODIFI NO
PENGUMPULAN DATA
• Type jembatan : Steel Tied Arch Type Nielsen
• Lokasi jembatan : Pada Muara Sungai Palu (dekat laut)
• Lebar lajur : 7 meter
• Lalu lintas : 2 lajur kelas A, Beban 100%
• Trotoar : 2,5 meter tiap sisi
• Lebar Deck : 12.05 meter Tiap sisi
• Clearance navigasi : 5.5 meter
• Clearance lalu-lintas : ≥ 5.1 meter
PERENCANAAN STRUKTUR
SEKUNDER
• Plat lantai kendaraan dengan tebal 3 cm, dengan jarak antar rib = 86 cm, dengan dimensi rib profil T- 400x400x46x70
• KERB dengan profil C, dengan tw = 10,8 mm, tf = 14,6 mm, d = 210 mm, b = 100 mm
• Tiang Sandaran dengan profil WF 100x50x5x7,
dengan tinggi 1,5 m
• Menggunakan sambungan las dengan elektrode E60xx,dan tebal 1 cm
ANALISA STRUKTUR
• Gelagar box girder dengan dimensi :
– Lebar flange atas 21 m
– Lebar flange bawah = 18 m
– Tinggi box = 1,8 m
– Tebal flange atas = 30 mm
– Tebal flange bawah = 30 mm
– Tebal web = 30 mm
180
SAMBUNGAN PADA BOX GIRDER
• Pada sambungan baut digunakan baut HTB M
22x2,5, dengan proof load 27270 kg, dan F tensile 30300 kg
• Pada sambungan flange atas digunakan 864 baut dengan tebal plat penyambung 1,5 cm
• Pada sambungan flange bawah digunakan 446
baut dengan tebal plat penyambung 1,5 cm
• Pada sambungan web digunakan 102 baut
• Pada sambungan las digunakan elektrode atau kawat las jenis E60xx
• Sambungan las pada ribs digunakan sambungan las dengan a = 1 cm
• Sambungan las antara rib dengan flange atas digunakan a = 5 cm
• Sambungan las flange dan web pada box
ANGKER PADA BOX GIRDER
• Sambungan las yang digunakan dengan a =1,5
cm
• Dimensi angker 100 cm x 75 cm x 100 cm, dengan tebal plat 3 cm
KABEL
• Pada perencanaan kabel digunakan kabel dari
VSL dengan diameter strand 12,7 mm2 [istilah
VSL untuk jenis ini adalah 5-x]
• Berdasarkan hasil perhitungan dan iterasi diperoleh 5 jenis dimensi kabel, yaitu kabel
VSL dengan diameter diameter tendon unit 5-5, 5-14, 5-17, 5-22, 5-26
• Dimana penggunaan angker berdasarkan spec VSL untuk tendon yang digunakan..
KABEL
kabel gaya akibat iterasi (Kn) Asc (mm2
) profil kontrol L1 747,019 405,98859 5 - 5 ok! L2 2526,994 1373,3663 5 - 14 ok! L3 21356,671 11606,886 7 @ 5 - 17 ok! L4 28507,777 15493,357 7 @ 5 - 22 ok! L5 4768,119 2591,369 5 - 26 ok! L6 4054,657 2203,6179 5 - 22 ok! R6 4054,657 2203,6179 5 - 22 ok! R5 4768,119 2591,369 5 - 26 ok! R4 28507,777 15493,357 7 @ 5 - 22 ok! R3 21356,671 11606,886 7 @ 5 - 17 ok! R2 2526,994 1373,3663 5 - 14 ok! R1 747,019 405,98859 5 - 5 ok!
PYLON
• Pada perencanaan dan pemodelan pylon
digunakan progam bantu CSICOL 8.40,
• Dimensi upper pylon adalah 4 m x 10 m
dengan hole 2 m x 8 m, dengan pengunaan tulangan 87D36 dan sengkang φ28
• Dimensi lower pylon adalah 21 m x 10 m
ANALISA DINAMIS
• Berdasarkan analisa stabilitas aerodinamis
diperoleh fT = 0,041 HZ, dan fB = 0,221 HZ
• Dan berdasarkan hasil analisa
vortex-shedding, diperoleh nilai v = 2,505 m/det, Re = 3,507.106, Fo = - 6,934 N/m’, û = 74,33 cm, dan
ü = 0,143 m/s2.
• Dan pada efek flutter diperoleh μ = 70,18
• Angin tidak selalu menabrak jembatan dalam arah horizontal sempurna, terkadang terdapat sudut 3o – 9o [rata-rata 6o], sehingga diperoleh
V crit. Act = 139,277 km/jam
• Hal ini berarti akan terjadi efek flutter jika angin bertiup dengan kecepatan
139,277km/jam
• Sedangkan dalam perencanaan digunakan kecepatan angin 35 m.s = 126 km/jam,
sehingga analisa menggunakan analisa dinamis memenuhi!!
METODE PELAKSANAAN
• Cantilever Method
– Pelaksanaan pemasangan box girder 6 setalah fix baik posisi maupun akurasinya dilakukan pen-jacking-an pada angker s6 di kesua sisi sekaligus.
– Tahap berikutnya dilakukan pemasangan box girder 5
setalah fix dilakukan pen-jacking-an pada angker s5 di kedua sisi sekaligus.
– Kemudian dilanjutkan dengan pemasangan box girder 4, lalu setelah fix dilakukan pen-jacking-an pada angker s4 pada
kedua sisi sekaligus.
– Setelah dilakukan presisi dan posisi box, dilanjutkan lagi dengan pemasangan box girder 3, kemudian setelah
dilakukan penetapan posisi,dilakukan pen-jacking-an pada angker s3 pada kedua sisi sekaligus.
– Tahapan pelaksanaan berikut dilanjutkan dengan
pemasangan box girder ke 2, dilakukan pemfixan posisi, dan dilanjutkan dengan pen-jacking-an pada angker s2 dikedua sisi sekaligus.
– Tahapan akhir yaitu dengan pemasangan box girder 1, posisi fix, lalu di jacking, kemudian penangkeran s1, setelah posisi fix, dilakukan pemasangan damper. Form traveler
KESIMPULAN
• Jembatan ini dapat dikatakan sebagai
bangunan monumen sehingga memiliki umur rencana selama 100 tahun. Faktor beban
ultimit untuk beban transien perlu dinaikkan sebesar 10%.
• Dari ketiga konfigurasi beban hidup yang ada, gaya maksimum diberikan bergantian oleh
kasus 1, kasus 2, dan kasus 3. Jadi beban
hidup memberi pengaruh yang dominan pada struktur.
• Pada saat penentuan dimensi kabel, perlu juga
dipertimbangkan segi ekonomis. Apabila
digunakan tipe kabel yang memiliki diameter lebih besar dengan tegangan putus sedikit
lebih kecil didapatkan ukuran angker yang lebih kecil, tipe kabel ini bisa digunakan
khusus untuk bagian tersebut. Yang bertujuan untuk menghindari penggunaan ukuran
• Gaya yang terjadi selama perlaksanaan
konstruksi juga dikroscek terhadap gaya yang terjadi selama servis. Perencanaan ulang perlu dilakukan pada sebagian struktur lantai
kendaraan karena gaya pada saat konstruksi lebih besar dari gaya yang terjadi saat servis.
SARAN
• Banyaknya macam konfigurasi beban hidup
kalau perlu ditambah untuk antisipasi keadaan yang memungkinkan terjadi di masa depan.
• Ketelitian dalam menghitung berat form
traveller perlu diperhatikan, karena beratnya menentukan perilaku struktur saat
• Untuk proyek yang sebenarnya, analisa
dinamis yang ditinjau tidak cukup hanya
dengan perhitungan manual saja, tetapi harus menggunakan model penuh menggunakan
terowongan angin agar diketahui lebih akurat mengenai perilaku aerodinamis struktur.
DAFTAR PUSTAKA
• Direktorat Jenderal Bina Marga, Bridge Management System
(BMS), 1992.
• Gimsing, Niels J, Cable Supported Bridges, 1983, John Wiley &
Sons, Inc.
• O’Connor, Colin, Design of Bridge Superstructures, 1971, John
Wiley & Sons, Inc.
• Troitsky, M.S, Cable Stayed Bridges: Theory and Design, 1977,
Crosby Lockwood Staples, London.
• Walther, R, Houriet, Bernard, dkk, Cable Stayed Bridges, 1999,
Thomas Telford, London.
• http://www.wikipedia.com/cable+stayed+bridge, 2009.
• http://www.ce.berkeley.edu/, 2009.
• http://www.pbs.org/, 2009.