BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan wilayah yang signifikan dikaitkan dengan permasalahan transportasi, terutama di negera berkembang seperti Indonesia. Rencana pembangunan Indonesia ke depan dalam upaya meningkatkan kesejahteraan masyarakat menempatkan pembangunan infrastruktur sebagai salah satu bidang prioritas rencana pembangunan. Prasarana transportasi merupakan salah satu isu utama pemerintah dalam interaksi antar wilayah dan mendukung berkembangnya suatu wilayah. Dalam bidang transportasi darat, pembangunan prasarana jalan dan jembatan telah meningkatkan jasa pelayanan produksi dan distribusi yang penting dan banyak berperan dalam menunjang pertumbuhan ekonomi nasional, mendorong terciptanya pemerataan pembangunan wilayah dan stabilitas nasional, serta meningkatkan taraf hidup dan kesejahteraan masyarakat. Sebagai Infrastruktur transportasi, jembatan menjadi prasarana vital dalam menghubungkan suatu wilayah darat, terutama wilayah yang terpisah secara geografis maupun dipisahkan sungai dan selat. Pentingnya jembatan perlu peran serta praktisi dan akademisi dalam studi dan pengembangan lebih lanjut untuk memaksimalkan aset yang dimiliki negara sehingga didapat manfaat yang maksimal bagi warga negara. Engineer memiliki peran utama dalam merancang, membangun serta memelihara, maka dari itu pengembangan infrastruktur jembatan harus didasarkan pada konsep yang berkelanjutan. Dua pertiga lebih wilayah Republik Indonesia berupa laut dan sungai, dengan kondisi tersebut saat ini Indonesia memiliki banyak jembatan. Terdapat buah jembatan di ruas jalan kabupaten/kota dan buah jembatan di ruas jalan nasional dan provinsi. Jenis bangunan atas jembatan di Indonesia terdiri dari Box Culvert, Jembatan Flat Slab, Gelagar Beton T, Gelagar Pratekan I, Rangka Baja dari beberapa sumber yaitu: Belanda (Warren Truss), Australia, Austria, Canada, UK yang dikenal dengan Callender Hamilton, Spanyol dan dari fabrikasi local selain juga jembatan gantung dan cable stayed. jembatan di Indonesia lebih didominasi oleh penggunaan teknologi bangunan atas bentang standar. 1

2 2 Jembatan rangka baja merupakan salah satu jenis jembatan yang terbanyak di Indonesia. Berdasarkan data IBMS tahun 2002, sekitar 19,3 % deck pada jembatan rangka baja di Indonesia, berada pada kondisi struktural yang kritis. Jumlah yang cukup signifikan mengingat banyaknya jumlah jembatan rangka baja di Indonesia. Dapat dibayangkan kondisi tersebut tentunya mengganggu kelancaran transportasi dan kenyaman pengguna jalan di Indonesia, terlebih lagi jika kondisi tersebut terdapat pada ruas jalan nasional dan propinsi yang sangat berpengaruh pada kelangsungan perekonomian masyarakat yang tentunya mempengaruhi kondisi perokonomian negara. Kerusakan lantai pada jembatan rangka baja didominasi oleh plat yang menggunakan bahan beton. Penyebab kerusakan lantai beton jembatan diakibatkan beberapa hal, yaitu : tidak adanya komunikasi yang baik antara perencana dan pelaksana/pengawas terkait pelaksanaan di lapangan, sifat pengencang (baut) yang tidak sesuai antara desain dan pelaksanaan, pengencangan baut yang tidak sesuai dengan persyaratan, lawan lendut (camber) tidak tercapai, Mutu beton dan persyaratannya yang tidak sesuai dengan spesifikasi, kekasaran permukaan aspal yang kasar yang menambah faktor dinamis (kejut) pada struktur lantai, dan terakhir diperparah oleh pengguna jalan dengan beban berlebih (Hidayat, 2011). Contoh kasus kerusakan pada lantai jembatan dengan deck dari beton bertulang dapat dilihat pada Gambar 1.1 berikut. Gambar 1.1 Jembatan dua jalur Muara Tetap, Kabupaten Kaur (Sumber : Banyaknya kasus kerusakan pada lantai jembatan rangka baja tentunya menjadi perhatian pemerintah serta para pelaku bidang konstruksi baik praktisi maupun akademisi. Perlu adanya sistem perbaikan jembatan yang efektif untuk jenis kerusakan tersebut. Terdapat banyak pertimbangan dalam memilih metode perbaikan jembatan, antara lain : tujuan utama dan kebutuhan, biaya yang meliputi biaya konstruksi, biaya perawatan, serta biaya gangguan lalu-lintas, waktu pelaksanaan terutama pada lokasi yang

3 3 mengganggu lalu lintas, resiko dan kompleksitas pekerjaan, kesesuaian terhadap struktur eksisting, gangguan pada struktur atas dan struktur bawah, dan akses pemeliharaan setelah diperkuat ( Puslitbang PU, 2013). Salah satu metode dalam perbaikan lantai jembatan yang rusak adalah dengan mengganti lantai jembatan atau redecking, perbaikan dilakukan dengan cara mebongkar sebagian lantai jembatan yang rusak, atau seluruh lantai jembatan, kemudian menggantinya dengan struktur lantai yang baru. Solusi perbaikan konstruksi dikembangakan untuk penggantian lantai jembatan untuk mengurangi waktu konstruksi dan biaya dengan menggunakan komponen beton pracetak atau dengan Sistem baja pelat orthotropic. Alternatif pengganti pelat lantai beton bertulang yang belum banyak diterapkan di Indonesia, salah satunya adalah pelat lantai baja ortotropik (Orthotropic Steel Deck ). Pelat lantai baja ortotropik telah diterapkan sejak lama di dunia, bukan hanya untuk perbaikan lantai jembatan, namun sudah digunakan menjadi struktur lantai jembatan sejak awal perancangan terutama pada jembatan-jembatan dengan bentang panjang. Jembatan di Indonesia yang sudah menggunkan pelat lantai baja ortotropik adalah jembatan Citarum yang berlokasi di kabupaten Bandung, dapat dilihat pada Gambar 1.2 berikut. Gambar 1.2 Pelat Lantai Baja Ortotropik Jembatan Citarum (Sumber: Balitbang PU) Efisiensi dalam penggunaan pelat lantai baja ortotropik selain waktu pengerjaan yang lebih singkat dibanding menggunakan beton, pelat lantai baja ortotropik juga mereduksi tekanan dan berat dari deck jembatan, sehingga meningkatkan kapasitas jembatan serta meningkatkan kekakuan struktur jembatan.

4 1.2 Rumusan Masalah 4 Pelat lantai baja ortotropik menjadi salah satu solusi dalam perbaikan jembatan, khususnya pada kerusakan lantai jembatan. Perilaku tegangan dan deformasi yang terjadi akibat variasi ketebalan ribs dan deck plate perlu diteliti agar diketahui seberapa besar pengaruh perubahan tegangan dan deformasi yang terjadi sehingga diketahui efektifitas dari perubahan ketebalan pada member plat baja ortotropik, dan dapat diketahui pula efisiensi terhadap umur rencana jembatan yang diperbaiki. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Mengetahui pengaruh variasi ketebalan ribs dan deck plate pada pelat baja ortotropik terhadap tegangan yang terjadi pada uji strength limit. 2. Mengetahui perilaku deformasi terhadap variasi ketebalan ribs dan deck plate yang terjadi pada pelat baja ortotropik pada uji layan. 3. Mengetahui pengaruh variasi ketebalan ribs dan deck plate pada perilaku tegangan lokal di sambungan ribs to deck pada uji fatigue limit. 1.4 Batasan Masalah 1. Pemodelan finite element dengan menggunakan software abaqus. 2. Standar pembebanan menggunakan SNI T Peraturan untuk OSD menggunakan FHWA (Manual Design, Construction and Maintenance of Orthotropic Steel Deck Bridge, 2012) dan AASHTO LRFD (Bridge Design Specifications, 2012) 1.5 Manfaat Penelitian Dengan adanya penelitian ini, diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut : 1. Memberikan informasi variasi ketebalan ribs dan deck plate yang optimum terhadap tegangan yang terjadi pada pelat baja ortotropik. 2. Memberikan informasi variasi ketebalan ribs dan deck plate yang optimum terhadap deformasi yang terjadi pada pelat baja ortotropik. 3. Memberikan informasi variasi ketebalan ribs dan deck plate yang optimum terhadap uji kelelahan pada pelat baja ortotropik. 4. Menambahkan studi yang terkait dengan pelat baja ortotropik di Indonesia.

5 1.6 Keaslian Penelitian 5 Beberapa penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya terkait dengan Orthotropic Steel Deck adalah sebagai berikut : 1. Koichiro Fumoto, Ikuo Yamada, Akira Moriyama, dan Yoshiteru Yokoi, dalam papernya Fatigue Design, Evaluation And Inspectoion For Orthotropic Steel Decks On Long-Span Bridges tahun 2006, membahas kerusakan akibat fatik pada jembatan Honshu-Shikoku di Jepang. Dilakukan evaluasi dan inspeksi pada jembatan tersebut. Dilakukan penilitian mendetail terkait efisiensinya. Penelitian ini menghasilkan pengklasifikasian angka bahaya kelelahan untuk pemeriksaan jembatan. 2. Koichi Sugioka dalam tesisnya Life Cycle Evaluation of Fatigue Mitigation for Orthotropic Steel Bridge Decks tahun 2009 membahas mengenai pengembangan mitigasi kelelahan dan metodologi evaluasi siklus untuk dek jembatan ortotropik. Tesis ini berfokus pada retak kelelahan di bagian pelat deck pada kontak ribs longitudinal dan crossbeams, efek permukaan pelat terhadap pengurangan tegangan di pelat dek, umur kelelahan, dan kajian biaya. 3. Hao Yuan dalam tesisnya Optimization Of Rib-To-Deck Welds For Steel Orthotropic Bridge Decks tahun 2011, melakukan penelitian mengenai rekomendasi desain fabrikasi untuk pengelasan Rib-To-Deck dengan menilik kinerja fatik yang terjadi dengan variasi dimensi pengelasan yang dilakukan sehingga dihasilkan dimensi pengelasan yang efisien. Uji akibat kelelahan struktur dilakukan pada 95 full-scale segmen single-rib dalam 8 spesimen. Hasil dari penelitian tersebut berupa saran weld geometry pada sambungan rib to deck. Berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya, maka studi tegangan dan deformasi pada orthotropic steel deck dengan variasi ketebalan ribs dan deck plate ini dapat dikatakan belum pernah ada dan masih baru.