PENGEMBANGAN DISAIN ALTERNATIF STIFFENING GIRDER JEMBATAN MAHAKAM II
(KUTAI KARTANEGARA)
Irvan MaruliNIM 15008082
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Teknologi Bandung
ABSTRAK
Jembatan Mahakam II atau Kutai Kartanegara (Kukar) merupakan jembatan gantung dengan bentang utama terpanjang di Indonesia. Struktur Jembatan Kukar, khususnya struktur dek jembatan, diduga memiliki ketidaksempurnaan yaitu stiffening girder yang terlalu tinggi atau terlalu kaku. Terdapat juga ketidaklaziman pada Jembatan Kukar, yaitu letak stiffening girder yang berada di atas dek dan berbentuk box dengan ruang lalu lintas berada di dalamnya.
Pengembangan disain alternatif Jembatan Kukar didasarkan pada kecenderungan bentuk dan geometri umum serta tipe stiffening girder jembatan gantung yang ada di dunia. Pemilihan tipe struktur juga didasarkan pada stabilitas aeroelastik jembatan yang dipresentasikan oleh rasio frekuensi ragam pertama torsi terhadap lentur vertikal.Lalu analisis struktur dilakukan dengan program MIDAS Civil Dan dibandingkan juga dengan hasil analisis struktur Jembatan Kukar. Sehingga didapat keunggulan-keunggulan dari disain alternatif yang dikembangkan.
Kata Kunci: stiffening girder, geometri, stabilitas aeroelastik,kemampuan layan.
PENDAHULUAN
Ketidaksempurnaan yang terdapat pada struktur dek atau stiffening girder Jembatan Kukar akan mengakibatkan dek menerima proporsi beban yang berlebih.
Hal ini akan membebani elemen-elemen rangka baja stiffening girder. Lalu dibutuhkan struktur dek yang lebih besar, sedangkan struktur kabel yang seharusnya menjadi pemikul beban utama tidak digunakan secara efektif.
Pengembangan disain alternatif ini diprediksikan akan memberikan keunggulan dari segi penggunaan tonase struktur yang lebih kecil. Di antaranya adalah penggunaan struktur stiffening girder yang lebih kecil yang akan memperkecil beban mati dek yang akan
dipikul kabel dan dek itu sendiri. Sehingga secara keseluruhan disain jembatan akan lebih efisien.
Kehandalan dalam menerima beban layan dan stabilitas aeroelastik yang baik akan dijadikan standar penentuan dan evaluasi disain alternatif.
PENENTUAN DISAIN ALTERNATIF Penentuan disain alternatif pertama-tama dilakukan dengan melakukan kajian terhadap berbagai bentuk, tipe, dan ukuran geometri jembatan gantung yang ada di dunia. Kemudian kecenderungan yang ada dijadikan dasar dalam merencanakan disain baru.
Pertama untuk j pendek stiffenin member paling frekuen lentur v tipe lain Kedua, merupa palling konstru struktur tinggi kecende jembata
EVAL Evaluas alternat kondisi adalah teganga dan rati Defleks terjadi adalah Jembata defleksi (Japan Defleks Alterna
Gam
a tipe stiffe jembatan g sampai ng truss
rikan stab baik ka nsi ragam vertikal yan
nnya.
tipe rangk akan tipe umum digu uksi sambun
r rangka d stiffening erungan ni an-jembatan
LUASI DIS si dilakuk tif dalam layan. Kon
defleksi an pada kab
io ragam jem si vertikal a
pada Jemb sebesar 28, an Kukar ha i yang d
Highway C si vertikal atif dapat dil
mbar 1 Defle Disain
ening girder gantung den
panjang girder.
ilitas aero arena mem
pertama to ng paling tin
ka baja yan warren ya unakan kar ngan yang m
dengan han girder did lai deph to n gantung.
SAIN ALT kan terha
kehandala ndisi-kondis
struktur y bel dan elem mbatan.
akibat beban batan Disa ,23 cm, sed anya 16 cm diijinkan ad Code) atau 7
pada Jemb lihat pada G
eksi vertikal n Alternatif
r yang umu ngan bentan
adalah tip Tipe i oelastik yan
miliki ras orsi terhad nggi di anta
ng digunak ang meman rena memili
mudah anta nger. Keti dapatkan da
o span rat
TERNATIF adap disa annya dala si yang dic yang terjad
men struktu
n hidup yan ain Alterna
dangkan pa dengan bat dalah L/35 77,1 cm.
batan Disa Gambar 1.
l Jembatan f
um ng pe ini ng sio ap ara
an ng iki ara ga ari tio
F ain am ek di, ur,
ng atif da tas 50
ain
R Je A
Se gi T
Ra pe Te ran De an De lal
Pe ma Te ka Ra pe De an De lal
Te ran Pe ma Te ka
D H H
T
Rangkuman embatan K Alternatif dap
Tabel
edangkan p irder dapat
abel 3.
Tabel 2 P gir
Tabel 3 P girder J
atio frekuensi ragam ertama torsi terhada egangan maksimum e
ngka baja efleksi lateral akibat ngin
efleksi vertikal akiba lu lintas
erubahan tegangan aksimum pada kabe egangan maksimum
bel
atio frekuensi ragam ertama torsi terhada efleksi lateral akibat ngin
efleksi vertikal akiba lu lintas
egangan maksimum e ngka baja erubahan tegangan
aksimum pada kabe egangan maksimum
bel
Elemen (m Diagonal Samping
Bracing Atas Horizontal Atas Horizontal Bawah
Transversal Atas
Elemen (m Truss Samping
Truss Bawah
hasil anali Kukar dan
apat dilihat p 1 Hasil ana
perhitungan t dilihat p
erhitungan rder Jembat
erhitungan embatan Di
Hasil Anal 16 cm 4,8 cm 234,6 MP 20,6 MP 363 MP
Hasil Anal 28,23 cm
18,9 cm 109 MP 23,4 MP 142 MP 3.072
p lentur elemen t beban at beban
l pada p lentur t beban at beban
Jembatan Ku
Jembatan Disain A elemen
l pada
2.494
Luas m^2/10m)
Panjan (m) 0.0089 56.33 0.0024 43.04 0.0102 20.00 0.0101 20.00 0.0062 19.05
Total (Tonf)
Luas m^2/10m)
Panjan (m) 0.0064 70.64 0.0092 40.57
Total (Tonf)
isis struktur Jembatan pada Tabel alisis struktu
n tonase s pada Tabel
tonase stiffe tan Kukar
tonase stiffe isain Altern
lisis Batasan Ijin 77,1 cm
m ‐
Pa 837 MPa Pa 200 MPa a 293,41 MPa
lisis Batasan Ijin
m 77,1 cm
m ‐
a 837 MPa
Pa 200 MPa a 293,41 MPa
Nilai yang dianjurkan 2,5 ukar
Alternatif Nilai yang dianjurkan 2,5
ng )
Berat Satuan (kgf/m^3)
47 7850
32 7850
56 7850
56 7850
60 7850
ng )
Berat Satuan (kgf/m^3)
77 7850
65 7850
r model Disain 1.
ur
tiffening 2 dan
fening
fening natif
Status Ok!
Ok!
Ok!
Ok!
Tidak ok!
Status Ok!
Ok!
Ok!
Ok!
Ok!
5 Ok!
5 Ok!
Berat Total (Kgf) 184459.79
38285.45 75413.13 74179.75 43555.26 415.89
Berat Total (Kgf) 165595.70 137996.11 303.59
KESIMPULAN
Jembatan Disain Alternatif memberikan kehandalan pada kondisi layan yang baik.
Keseluruhan kondisi layan dipenuhi, sedangkan pada Jembatan Kukar, tegangan maksimum elemen rangka baja melebihi batas tegangan ijin. Hal ini menunjukkan struktur dek Jembatan Kukar memang terlalu kaku.
Defleksi struktur Jembatan Disain Alternatif lebih besar dari Jembatan kukar namun masih pada batas kondisi layan yang bai. Tonase struktur dek disain alternatif pun lebih kecil sehingga dapat dilakukan optimasi struktur jembatan dan penggunaan material yang lebih hemat.
Rasio ragam disain alternatif lebih besar, yang artinya kestabilan aeroelastiknya lebih baik.
Maka dapat dilihat bahwa disain alternatifstiffening girder memberikan keunggulan-keunggulan pada Jembatan Kukar.
REFERENSI
1. Zhang, T., Wang, L., Wang, J.
Influences of Structural Parameters Variation on Static Behavior of Suspension Footbridge.
2. Hui, S., Dong, W.X. Zhousan Xihoumen Bridge – The world’s Longest Box-girder Suspension Bridge 3. Larsen, A., Wall, A. Shaping of
Bridge Box Girder to Avoid Vortex Shedding Response
4. Wangsadinata, Wiratman. Advanced Suspension Bridge Technology and The Feasibility of The Sunda Strait Bridge.
5. Gimsing, N. J. (1983) : Cable Supported Bridge : Concept and Design, John Wiley and Son.
6. Budiono, Bambang. ( 2012) : Catatan Kuliah SI-6112 Rekayasa Jembatan, Penerbit ITB, Bandung.
7. Steinman, D.B. (1928) : A Practical Treatise on Suspension Bridges: Their
Design, Construction and Erection, John Willey & Sons Inc., New York.
8. Duan, L., Chen Wai-Fah. (1999) : Bridge Engineering Handbook, 18-1 − 18-8 dalam Okukawa, A., Suzuki, S., Harazaki, I., Suspension Bridge, CRC Press.
9. Al-Assaf, Adel. (2006) : Flutter Analysis of Open-Truss Stiffened Suspension Bridges Using Synthesized Aerodynamic Derivatives, A Dissertation for degree of Doctoral of Philosophy, Washington State University, 81 − 85
10. http://wiryanto.wordpress.com/2007/1 1/01/jembatan-selat-sunda/
11. MIDAS CIVIL. Advanced
Application 3: Complete State and Construction Stage Analyses of a Suspension Bridge.
12. StandarPembebananuntukJembatan.
2005. RSNI T 02 – 2005.
13. DepartemenPekerjaanUmumDirektora tJenderalBinaMarga. 1992. Bridge Management System. Indonesia dan Australia.
14. Setiawan, Agus. (2008)
:PerencanaanStruktur Baja denganMetode LRFD, Erlangga,
Jakarta.
15. Surahman, Adang. (2010) :CatatanKuliah SI-3112 Struktur Baja, Penerbit ITB, Bandung.
