Kajian Pemakaian Profil Fiber Reinforced Polymer (FRP) sebagai Elemen Struktur Jembatan Gantung Lalu Lintas Ringan

dokumen-dokumen yang mirip
EVALUASI STRUKTUR ATAS JEMBATAN GANTUNG PEJALAN KAKI DI DESA AEK LIBUNG, KECAMATAN SAYUR MATINGGI, KABUPATEN TAPANULI SELATAN

KAJIAN PEMANFAATAN KABEL PADA PERANCANGAN JEMBATAN RANGKA BATANG KAYU

Kajian Pengaruh Panjang Back Span pada Jembatan Busur Tiga Bentang

STUDI PARAMETER DESAIN DIMENSI ELEMEN STRUKTUR JEMBATAN GANTUNG PEJALAN KAKI DENGAN BENTANG 120 M

DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PERNYATAAN KATA PENGANTAR DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR LAMBANG, NOTASI, DAN SINGKATAN

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6 1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

OLEH : ANDREANUS DEVA C.B DOSEN PEMBIMBING : DJOKO UNTUNG, Ir, Dr DJOKO IRAWAN, Ir, MS

TUBAGUS KAMALUDIN DOSEN PEMBIMBING : Prof. Tavio, ST., MT., Ph.D. Dr. Ir. Hidayat Soegihardjo, M.S.

ANALISIS PERBANDINGAN PERILAKU STRUKTUR JEMBATAN CABLE STAYEDTIPE FAN DAN TIPE RADIALAKIBAT BEBAN GEMPA

BAB I PENDAHULUAN. beton yang demikian memerlukan perkuatan. FRP (Fiber Reinforced Polymer). FRP adalah jenis material yang ringan,

MODIFIKASI PERANCANGAN JEMBATAN TRISULA MENGGUNAKAN BUSUR RANGKA BAJA DENGAN DILENGKAPI DAMPER PADA ZONA GEMPA 4

BAB III METODOLOGI PERENCANAAN

MODIFIKASI PERENCANAAN JEMBATAN JUANDA DENGAN METODE BUSUR RANGKA BAJA DI KOTA DEPOK

MODIFIKASI PERENCANAAN JEMBATAN KALI BAMBANG DI KAB. BLITAR KAB. MALANG MENGGUNAKAN BUSUR RANGKA BAJA

Kajian Eksperimental Kapasitas Sambungan Material Fiber Reinforced Polymer

MUHAMMAD SYAHID THONTHOWI NIM.

STUDI PERILAKU TEKUK TORSI LATERAL PADA BALOK BAJA BANGUNAN GEDUNG DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM ABAQUS 6.7. Oleh : RACHMAWATY ASRI ( )

TATA CARA PERENCANAAN TEKNIK JEMBATAN GANTUNG UNTUK PEJALAN KAKI

OPTIMALISASI DESAIN JEMBATAN LENGKUNG (ARCH BRIDGE) TERHADAP BERAT DAN LENDUTAN

Jembatan Komposit dan Penghubung Geser (Composite Bridge and Shear Connector)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. gedung dalam menahan beban-beban yang bekerja pada struktur tersebut. Dalam. harus diperhitungkan adalah sebagai berikut :

BAB III METODE PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

MODIFIKASI PERENCANAAN JEMBATAN BANTAR III BANTUL-KULON PROGO (PROV. D. I. YOGYAKARTA) DENGAN BUSUR RANGKA BAJA MENGGUNAKAN BATANG TARIK

PLATE GIRDER A. Pengertian Pelat Girder

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. Pembahasan hasil penelitian ini secara umum dibagi menjadi lima bagian yaitu

MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN MALO-KALITIDU DENGAN SYSTEM BUSUR BOX BAJA DI KABUPATEN BOJONEGORO M. ZAINUDDIN

BAB III METODOLOGI PERENCANAAN

Nama : Mohammad Zahid Alim Al Hasyimi NRP : Dosen Konsultasi : Ir. Djoko Irawan, MS. Dr. Ir. Djoko Untung. Tugas Akhir

Oleh : MUHAMMAD AMITABH PATTISIA ( )

Pengaruh Rasio Tinggi Busur terhadap Bentang Jembatan Busur pada Gaya Dalam dan Dimensi Jembatan

PERILAKU BALOK BERTULANG YANG DIBERI PERKUATAN GESER MENGGUNAKAN LEMBARAN WOVEN CARBON FIBER

PERANCANGAN JEMBATAN KATUNGAU KALIMANTAN BARAT

PLATE GIRDER A. Pengertian Pelat Girder

Desain Balok Jembatan Konvensional Dengan Penulangan Fiber Reinforced Polymer (FRP)

Perancangan Struktur Atas P7-P8 Ramp On Proyek Fly Over Terminal Bus Pulo Gebang, Jakarta Timur. BAB II Dasar Teori

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

d b = Diameter nominal batang tulangan, kawat atau strand prategang D = Beban mati atau momen dan gaya dalam yang berhubungan dengan beban mati e = Ek

STUDI ANALISIS DAN EKSPERIMENTAL PENGARUH PERKUATAN SAMBUNGAN PADA STRUKTUR JEMBATAN RANGKA CANAI DINGIN TERHADAP LENDUTANNYA

PERENCANAAN STRUKTUR JEMBATAN BANGILTAK DESA KEDUNG RINGIN KECAMATAN BEJI KABUPATEN PASURUAN DENGAN BUSUR RANGKA BAJA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. pembebanan yang berlaku untuk mendapatkan suatu struktur bangunan

BAB III PEMODELAN DAN ANALISIS STRUKTUR

TUGAS AKHIR RC

PERENCANAAN JEMBATAN MALANGSARI MENGGUNAKAN STRUKTUR JEMBATAN BUSUR RANGKA TIPE THROUGH - ARCH. : Faizal Oky Setyawan

BAB I PENDAHULUAN. digunakan di Indonesia dalam pembangunan fisik. Karena sifat nya yang unik. pembuatan, cara evaluasi dan variasi penambahan bahan.

BAB III METODOLOGI PERENCANAAN

PERANCANGAN JEMBATAN WOTGALEH BANTUL YOGYAKARTA. Laporan Tugas Akhir. Atma Jaya Yogyakarta. Oleh : HENDRIK TH N N F RODRIQUEZ NPM :

BAB I PENDAHULUAN. I.1 Latar Belakang

DESAIN JEMBATAN BARU PENGGANTI JEMBATAN KUTAI KARTANEGARA DENGAN SISTEM BUSUR

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

PERENCANAAN JEMBATAN KALI TUNTANG DESA PILANGWETAN KABUPATEN GROBOGAN

MODIFIKASI PERENCANAAN STRUKTUR BAJA KOMPOSIT PADA GEDUNG PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS NEGERI JEMBER

Analisis Konstruksi Jembatan Busur Rangka Baja Tipe A-half Through Arch. Bayzoni 1) Eddy Purwanto 1) Yumna Cici Olyvia 2)

KINERJA JEMBATAN RANGKA BAJA YANG DIPERKUAT DENGAN GFRP (GLASS FIBER-REIFORCED POLYMER) Suyadi 1) Eddy Purwanto 1) Ferry Taurus 2)

PERENCANAAN JEMBATAN RANGKA BAJA SUNGAI AMPEL KABUPATEN PEKALONGAN

BAB I PENDAHULUAN. dengan banyaknya dilakukan penelitian untuk menemukan bahan-bahan baru atau

1 HALAMAN JUDUL TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG SEKOLAH MENENGAH PERTAMA TRI TUNGGAL SEMARANG

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang

STRUKTUR JEMBATAN BAJA KOMPOSIT

BAB III LANDASAN TEORI. A. Pembebanan Pada Pelat Lantai

Analisis Konstruksi Jembatan Busur Rangka Baja Tipe A-half Through Arch. Yumna Cici Olyvia 1) Bayzoni 2) Eddy Purwanto 3)

LANDASAN TEORI. Katungau Kalimantan Barat, seorang perencana merasa yakin bahwa dengan

BAB V PEMBAHASAN. terjadinya distribusi gaya. Biasanya untuk alasan efisiensi waktu dan efektifitas

MODIFIKASI PERENCANAAN GEDUNG GRAHA AMERTA RSU Dr. SOETOMO SURABAYA MENGGUNAKAN STRUKTUR KOMPOSIT BAJA BETON

BAB I PENDAHULUAN. penambahan dimensi dengan cara concrete jacketing. Namun perkuatan

Ada dua jenis tipe jembatan komposit yang umum digunakan sebagai desain, yaitu tipe multi girder bridge dan ladder deck bridge. Penentuan pemilihan

DEPARTEMEN PEKERJAAN UMUM

PERANCANGAN ALTERNATIF STRUKTUR JEMBATAN KALIBATA DENGAN MENGGUNAKAN RANGKA BAJA

MODUL 6. S e s i 1 Struktur Jembatan Komposit STRUKTUR BAJA II. Dosen Pengasuh : Ir. Thamrin Nasution

Materi Pembelajaran : 7. Pelaksanaan Konstruksi Komposit dengan Perancah dan Tanpa Perancah. 8. Contoh Soal.

DESAIN JEMBATAN BETON BERTULANG ANTARA PULAU BIDADARI DAN PULAU KELOR

PERENCANAAN STRUKTUR RANGKA BAJA BERATURAN TAHAN GEMPA BERDASARKAN SNI DAN FEMA 450

BAB III METODE PERANCANGAN JEMBATAN RANGKA BAJA KERETA API. melakukan penelitian berdasarkan pemikiran:

BAB III ANALISA PERENCANAAN STRUKTUR

BAB I PENDAHULUAN. luar. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain : kesalahan pada mix design,

PENDAHULUAN Latar Belakang

PERBANDINGAN PERENCANAAN SAMBUNGAN KAYU DENGAN BAUT DAN PAKU BERDASARKAN PKKI 1961 NI-5 DAN SNI 7973:2013

STUDI PENGGUNAAN, PERBAIKAN DAN METODE SAMBUNGAN UNTUK JEMBATAN KOMPOSIT MENGGUNAKAN LINK SLAB

BAB 1 PENDAHULUAN. mulailah orang membuat jembatan dengan teknologi beton prategang.

TUGAS AKHIR DESAIN JEMBATAN KAYU DENGAN MENGGUNAKAN KAYU MERBAU DI KABUPATEN SORONG PROVINSI PAPUA BARAT. Disusun Oleh : Eric Kristianto Upessy

KONTROL ULANG PENULANGAN JEMBATAN PRESTRESSED KOMPLANG II NUSUKAN KOTA SURAKARTA

DESAIN STRUKTUR JEMBATAN RANGKA BAJA BENTANG 80 METER BERDASARKAN RSNI T ABSTRAK

PENGGAMBARAN DIAGRAM INTERAKSI KOLOM BAJA BERDASARKAN TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG (SNI ) MENGGUNAKAN MATLAB

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

DAFTAR ISI HALAMAN PERNYATAAN...

DESAIN DAN METODE KONSTRUKSI JEMBATAN BENTANG 60 METER MENGGUNAKAN BETON BERTULANG DENGAN SISTIM PENYOKONG

TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG SEKOLAH SMP SMU MARINA SEMARANG

BAB III METODOLOGI. 3.1 Dasar-dasar Perancangan

DAFTAR ISI. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Umum Beban Gempa Menurut SNI 1726: Perkuatan Struktur Bresing...

DESAIN DAN METODE KONSTRUKSI JEMBATAN BENTANG 60 METER MENGGUNAKAN BETON BERTULANG DENGAN SISTIM PENYOKONG

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. desain untuk pembangunan strukturalnya, terutama bila terletak di wilayah yang

PERENCANAAN STRUKTUR RANGKA BAJA BRESING TAHAN GEMPA

BAB III PEMODELAN STRUKTUR

PERENCANAAN JEMBATAN COMPOSITE GIRDER YABANDA JAYAPURA, PAPUA TUGAS AKHIR SARJANA STRATA SATU. Oleh : RIVANDI OKBERTUS ANGRIANTO NPM :

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang. Desain struktur merupakan faktor yang sangat menentukan untuk menjamin

PERILAKU DAN SISTEM STRUKTUR RANGKA BAJA JEMBATAN

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang. Di dalam perencanaan desain struktur konstruksi bangunan, ditemukan dua

BAB III METODELOGI PENELITIAN

PERENCANAAN GEDUNG BETON BERTULANG BERATURAN BERDASARKAN SNI DAN FEMA 450

Transkripsi:

Reka Racana Teknik Sipil Itenas No.x Vol. Xx Jurnal Online Institut Teknologi Nasional Januari 2016 Kajian Pemakaian Profil Fiber Reinforced Polymer (FRP) sebagai Elemen Struktur Jembatan Gantung Lalu Lintas Ringan Graatsiri Meta Arke 1, Aswandy 2, Setyo Hardono 3 1 Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Nasional 2 Dosen, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Nasional 3 Kepala Balai Jembatan dan Bangunan Pelengkap Jalan, Puslitbang Jalan dan Jembatan Kementerian Pekerjaan Umum Email: graatsiriarke@gmail.com ABSTRAK Pembangunan jembatan masih banyak menggunakan material yang relatif berat yang menyebabkan mobilisasi sulit tanpa alat berat. Fiber Reinforced Polymer (FRP) menjadi material komposit alternatif dalam perencanaan struktur dengan keunggulan material yang ringan dan waktu pemasangan yang relatif singkat. Dalam penelitian ini dilakukan kajian penggunaan FRP sebagai elemen struktur jembatan gantung sistem rangka lalu lintas ringan. Pemodelan dilakukan menggunakan tiga jenis FRP yaitu serat karbon, serat aramid, dan serat gelas dengan 5 kondisi pembebanan. Hasil analisis dengan menggunakan program SAP2000 versi 14.2.4 lendutan yang terjadi dibawah lendutan izin (L/200) untuk semua jenis FRP, tegangan yang terjadi pada kabel tidak mengalami tegangan tekan dan FRP yang paling sesuai digunakan untuk jembatan dari ketiga jenis FRP yang dimodelkan yaitu Carbon FRP lebih kuat dibandingkan dengan Aramid FRP dan Glass FRP. Kata kunci: jembatan gantung lalu lintas ringan, Fiber Reinforced Polymer, lendutan, SAP2000 versi 14.2.4 ABSTRACT Construction of bridge usually using heavy material that became to be difficult mobilization without heavy equipment. FRP became alternative composit material in construction planning with the advantage of light weight material and short time installation. In this study, FRP used to be an element of structure in pedestrian suspension bridge. The model in this study used 3 types of FRP, that is carbon FRP, aramid FRP, and glass FRP with 5 different condition. The result of the modelling analysis using SAP2000 version 14.2.4 program deflection occurred under the deflection permit (L/200) for all types of FRP, the stress occurring on the wires do not experience compressive stress and FRP which is most suitable for the bridge of the 3 types of FRP were modeled namely Carbon is stronger than Aramid FRP and glass FRP. Keywords: pedestrian suspension bridge, Fiber Reinforced Polymer, deflection, SAP2000 version 14.2.4 Reka Racana - 1

Graatsiri Meta Arke, Aswandy, Setyo Hardono 1. PENDAHULUAN Jembatan adalah suatu konstruksi yang berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus baik oleh lembah yang dalam, sungai, danau, saluran irigasi, jalan kereta api, jalan raya, dan perlintasan lainnya. Jembatan sebagai salah satu alat transportasi yang berperan penting bagi kehidupan manusia, maka perlu diadakan tinjauan kelayakan konstruksi jembatan tersebut sesuai dengan kemampuannya dalam menerima beban serta tingkat pelayanannya. Umumnya material yang digunakan dalam membangun sebuah jembatan masih berupa elemen yang relatif berat dan menyebabkan mobilisasi material sulit tanpa menggunakan alat berat. Sehingga dibutuhkan teknologi material ringan agar mudah dibawa dan dirakit oleh manusia. Fiber Reinforeced Polymer (FRP) merupakan salah satu material komposit yang saat ini menjadii alternatif material dan trend di dunia. FRP dipilih sebagai salah satu alternatif material karena ringan dan waktu pemasangannya yang relatif singkat. FRP memiliki sifat yang lebih getas dibandingkan baja dan sifat tersebut mengakibatkan elastisitas FRP rendah, selain itu FRP memiliki sifat lain seperti non konduktif, anti korosi, dan sebagainya. Penggunaan material FRP khususnya untuk pembangunan jembatan di Indonesia belum berkembang, akan tetapi Indonesia telah memproduksi komposit polimer yang banyak digunakan untuk struktur pada atap dan dapat digunakan untuk elemen jembatan. Pada penelitian ini dilakukan kajian terhadap jembatan gantung menggunakan tiga jenis FRP sebagai elemen struktur jembatan. Jenis FRP yang digunakan yaitu Glass FRP, Aramid FRP, dan Carbon FRP. Jembatan gantung ini memliki panjang 100 meter, lebar 2 meter, dan hanya dapat dilalui oleh kendaraan ringan maksimum satu kendaraan roda empat dalam keadaan darurat. Jembatan ini menggunakan penggantung sistem suspensi dengan jarak penggantung 200 cm. Penggunaan FRP pada bagian gelagar melintang dan gelagar memanjang dengan sistem rangka. Adapun material lain yang digunakan pada desain jembatan ini yaitu material baja yang digunakan pada bagian menara, deck, dan pelat lantai. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui jenis FRP yang sesuai untuk jembatan gantung lalu lintas ringan dan membandingkan lendutan yang terjadi pada jembatan dengan nilai modulus elastisitas yang berbeda pada jenis FRP. 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Material FRP adalah salah satu jenis material komposit yang terdiri dari matrik resin polimer yang diperkuat dengan serat gelas atau serat karbon. Penggunaan material FRP untuk jembatan bervariasi mulai dari penggunaan untuk elemen balok, pagar pengaman, kabel prategang hingga bahan untuk perkuatan jembatan. Material FRP memiliki kelebihan dibandingkan dengan material lainnya menurut Winarputro (2012) adalah tahan korosi, stabilitas dimensi, kekuatan tinggi dan beratnya ringan, mengurangi penggunaan alat produksi, tidak diperlukan proses finishing yang besar, memiliki karakteristik insulasi listrik/non konduktif, sementara itu FRP juga memiliki kekurangan yaitu berkaitan dengan biaya. Material baja yang digunakan sebagai elemen struktur harus mempunyai sifat mekanis struktural seperti dalam Tabel 1. Mutu baja dan data yang berkaitan laiinya harus ditandai dengan jelas pada unit-unit yang menunjukkan identifikasi selama pabrikasi dan pemasangan. Reka Racana - 2

Kajian Pemakaian Profil Fiber Reinforced Polymer sebagai Elemen Struktur Jembatan Gantung Lalu Lintas Ringan Jenis Baja Tabel 1. Sifat Mekanis Baja Struktural Tegangan Putus Minimum, f u (MPa) Tegangan Leleh Minimum, f y (MPa) Regangan Minimum (%) BJ 34 340 210 22 BJ 37 370 240 20 BJ 41 410 250 18 BJ 50 500 290 16 BJ 55 550 410 13 Syarat kabel baja pada jembatan gantung yaitu kabel utama yang digunakan berupa untaian (strand). Jenis-jenis kabel ditunjukkan pada Gambar 1. Kabel dengan inti yang lunak tidak diizinkan digunakan pada jembatan gantung, kabel harus memiliki tegangan leleh minimal 1500 MPa, batang penggantung menggunakan baja bundar sesuai dengan spesifikasi baja seperti pada Tabel 1. Gambar 1. Penampang melintang kabel (Kementerian Pekerjaan Umum, 2010) 2.2 Pembebanan Jembatan gantung lalu lintas ringan harus kuat dan kaku (tanpa lendutan yang berlebih) untuk menahan beban. Beban yang dipikul jembatan yaitu beban veritikal (beban mati dan beban hidup dari pengguna jembatan). Pembebanan pada struktur terdiri dari beban mati 300 kg/m 2, beban hidup simetris 200 kg/m 2, beban hidup asimetris 300 kg/m 2, beban hidup kendaraan 3000 kg di seperempat bentang, dan beban hidup kendaraan 3000 kg di tengah bentang. Beban samping (tekanan angin, gempa, dan benturan ringan). Pembebanan untuk beban gempa menggunakan respon spektrum sesuai dengan SNI 1726-2012 tentang Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung, dan untuk beban tekanan angin dan benturan ringan diasumsikan diabaikan. 3. ANALISIS DATA 3.1 Pemodelan Jembatan Pemodelan jembatan gantung pada material baja dan 3 jenis material FRP, yaitu Aramid, Carbon, dan Glass dengan nilai modulus elastisitas dan berat jenis yang berbeda dengan 5 kondisi pembebanan menggunakan SAP2000 versi 14.2.4. Material baja digunakan untuk plat lantai, deck, dan kabel sedangkan material FRP digunakan pada gelagar melintang dan gelagar memanjang. Hubungan antar joint menggunakan baut. Peletakan pada ujung bentang menggunakan perletakan sendi, untuk perletakan pada ujung kabel dan pondasi menggunakan perletakan jepit. Reka Racana - 3

Graatsiri Meta Arke, Aswandy, Setyo Hardono 3.2 Metode Penelitian Pemodelan jembatan gantung dengan material baja, 3 jenis material FRP, dan 5 jenis pembebanan yang dilakukan dalam analisis struktur dengan menggunakan SAP2000 versi 14.2.4, memiliki prosedur analisis yang ditunjukan pada Gambar 2. Mulai A Rumusan Masalah Model Jembatan GFRP, AFRP, dan CFRP dengan nilai E dan Berat Jenis sesuai tipe FRP Tinjauan Pustaka Data Material : 1. Jenis FRP : glass, Aramid, dan Carbon 2. Baja Profil I dan FRP Profil C 3. Mutu : E, Berat Jenis, fy, dan fu 4. Dimensi Baja dan FRP Analisis Struktur menggunakan Program SAP 2000 1. Lendutan 2. Tegangan Pemodelan Jembatan Menggunakan Program SAP 2000 Pembahasan dan Kesimpulan A Selesai Gambar 2. Bagan alir pemodelan jembatan gantung dengan menggunakan Program SAP 2000 versi 14.2.4 3.3 Analisis Struktur Data pemodelan jembatan gantung sebagai berikut: Jenis model: jembatan gantung, panjang bentang: 100 m, lebar lantai jembatan: 2 m, tinggi menara: 12 m, jumlah segmen: 50, material: FRP dan baja, dimensi menara: W36X210, dimensi FRP: 7mm*7mm*120mm, dimensi kabel utama: 100 mm, dimensi kabel penggantung: 30 mm, tebal pelat: 5mm. Pada penelitian ini dilakukan 15 pemodelan dengan 3 jenis FRP (Glass FRP dengan nilai modulus elastisitas (E) 35.000 MPa dan berat jenis 2,6 g/cm 3, Aramid FRP dengan modulus elastisitas (E) 41.000 MPa dan berat jenis 1,45 g/cm 3, dan Carbon FRP dengan modulus elastisitas (E) 120.000 MPa dan berat jenis 1,8 g/cm 3 ) dan 5 kondisi pembebanan yaitu kondisi 1 berupa beban hidup simetris, kondisi 2 berupa beban hidup asimetris, kondisi 3 berupa beban hidup kendaraan di tengah bentang, kondisi 4 berupa beban hidup kendaraan di seperempat bentang, dan kondisi 5 berupa beban hidup kendaraan di tengah bentang dan beban hidup simetris. Hasil pemodelan struktur jembatan gantung tampak pada Gambar 3 dan Gambar 4. Setelah menggambar model struktur dilakukan aplikasi pembebanan (Kementerian Pekerjaan Umum, 2010) pada model struktur terdiri dari beban mati 300 kg/m 2, beban hidup simetri 200 kg/m 2 seperti tampak pada Gambar 5, beban hidup asimetri 300 kg/m 2 seperti tampak pada Gambar 6, beban hidup kendaraan 3000 kg di seperempat bentang seperti tampak pada Gambar 7, sedangkan untuk beban hidup kendaraan 3000 kg di tengah bentang seperti tampak pada Gambar 8. Kombinasi pembebanan yang digunakan dalam perhitungan adalah kombinasi 1 yaitu beban mati, kombinasi 2 yaitu beban mati dan beban hidup, kombinasi 3 Reka Racana - 4

Kajian Pemakaian Profil Fiber Reinforced Polymer sebagai Elemen Struktur Jembatan Gantung Lalu Lintas Ringan yaitu beban mati, beban hidup, dan beban gempa. Dari hasil pembeban tersebut didapat gaya aksial maksimum kabel backstay, dan gaya aksial maksimum kabel utama. Gambar 3. Model jembatan gantung Gambar 4. Detail gelagar memanjang sistem rangka Gambar 5. Letak pembebanan untuk beban hidup simetris Gambar 6. Letak pembebanan untuk beban hidup asimetris Gambar 7. Letak pembebanan untuk beban hidup kendaraan di ¼ bentang Gambar 8. Letak pembebanan untuk beban hidup kendaraan di ½ bentang Gambar 9. Letak pembebanan untuk beban hidup kendaraan dan simetris Reka Racana - 5

Graatsiri Meta Arke, Aswandy, Setyo Hardono 3.4 Hasil Perhitungan Analisis Struktur Program SAP2000 versi 14.2.4 Aspek yang dikaji dari hasil analisis dengan program SAP2000 versi 14.2.4 adalah gaya aksial yang terjadi, tegangan pada kabel backstay, tegangan pada kabel utama, lendutan yang terjadi, momen lentur. Hasil analisis untuk kondisi beban hidup simetris (kondisi 1) dapat dilihat pada Tabel 2, Gambar 10, Gambar 11, dan Gambar 12, untuk kondisi beban hidup asimetris (kondisi 2) dapat dilihat pada Tabel 3, Gambar 13, Gambar 14, dan Gambar 15, untuk kondisi beban hidup kendaraan tengah bentang (kondisi 3) dapat dilihat pada Tabel 4, Gambar 16, Gambar 17, dan Gambar 18, untuk kondisi beban hidup kendaraan seperempat bentang (kondisi 4) dapat dilihat pada Tabel 5, Gambar 19, Gambar 20, dan Gambar 21, dan untuk kondisi beban kombinasi (kendaraan setengah bentang dan beban simetris) dapat dilihat pada Tabel 6, Gambar 22, Gambar 23, dan Gambar 24. Tabel 2. Hasil Analisis Struktur Program SAP2000 versi 14.2.4 untuk Kondisi 1 Hal Jenis FRP GFRP AFRP CFRP Gaya aksial backstay (N) 953.667,26 940.643,03 875.126,18 Gaya aksial kabel utama (N) 788.623,9 767.198,86 714.634,1 (m) -0,215-0,16973-0,1482 Mmaks gelagar melintang (N.mm) 3.836.506,74 2.407.612,55 3.859.908,36 Mmaks gelagar memanjang (N.mm) 350.744,41 402.587,84 341.806,20 Tegangan backstay (N/mm 2 ) 121,4863 119,827138 111,481 Tegangan utama (N/mm 2 ) 100,4616 97,73234 91,03619 Gambar 10. Momen pada struktur kondisi 1 (AFRP) Gambar 11. Momen pada struktur kondisi 1 (GFRP) Gambar 12. Momen pada struktur kondisi 1 (CFRP) Tabel 3. Hasil Analisis Struktur Program SAP2000 versi 14.2.4 untuk Kondisi 2 Hal Jenis FRP GFRP AFRP CFRP Gaya Aksial backstay (N/mm 2 ) 724.190,63 622.120,25 661.253,32 Gaya Aksial kabel utama (N/mm 2 ) 586.494,36 485.401,59 528.268,27 (m) -0,2473-0,129145-0,1131 Mmaks gelagar melintang (N.mm) 3.502.063,23 4.797.647,51 3.592.125,43 Mmaks gelagar memanjang (N.mm) 5.505.559,73 92.960,17 496.620,52 Tegangan backstay (N/mm 2 ) 92,25258 79,25099 84,23609 Tegangan utama (N/mm 2 ) 74,71266 61,8346 67,29532 Reka Racana - 6

Kajian Pemakaian Profil Fiber Reinforced Polymer sebagai Elemen Struktur Jembatan Gantung Lalu Lintas Ringan Gambar 13. Momen pada struktur kondisi 2 (AFRP) Gambar 14. Momen pada struktur kondisi 2 (GFRP) Gambar 15. Momen pada struktur kondisi 2 (CFRP) Tabel 4. Hasil Analisis Struktur Program SAP2000 versi 14.2.4 untuk Kondisi 3 Hal Jenis FRP GFRP AFRP CFRP Gaya aksial backstay (N) 1.232.924,45 543.735,59 363.520,27 Gaya aksial kabel utama (N) 1.020.027 440.762,26 287.497,45 (m) -0,3721-0,11962-0,103 Mmaks gelagar melintang (N.mm) 5.894.846,44 2.878.003,65 2.829.892,86 Mmaks gelagar memanjang (N.mm) 1.796.118,23 2.567.492,29 2.009.314,73 Tegangan backstay (N/mm 2 ) 157,0604 69,26568 46,30831 Tegangan utama (N/mm 2 ) 129,9398 56,14806 36,62388 Gambar 16. Momen pada struktur kondisi 3 (AFRP) Gambar 17. Momen pada struktur kondisi 3 (GFRP) Gambar 18. Momen pada struktur kondisi 3 (CFRP) Reka Racana - 7

Graatsiri Meta Arke, Aswandy, Setyo Hardono Tabel 5. Hasil Analisis Struktur Program SAP2000 versi 14.2.4 untuk Kondisi 4 Hal Jenis FRP GFRP AFRP CFRP Gaya aksial backstay (N) 487.698,81 55.726.036 4.375.46,01 Gaya aksial kabel utama (N) 402.101,32 453.721,81 356.088,39 (m) -0,1367-0,12915-0,075 Mmaks gelagar melintang (N.mm) 2.242.975,89 2.803.099,33 2.621.950,36 Mmaks gelagar memanjang (N.mm) 1.446.111,49 2.064.523,48 1.582.504,46 Tegangan backstay (N/mm 2 ) 62,12724 70,98858 55,73835 Tegangan utama (N/mm 2 ) 51,2231 57,79896 45,36158 Gambar 19. Momen pada struktur kondisi 4 (AFRP) Gambar 20. Momen pada struktur kondisi 4 (GFRP) Gambar 21. Momen pada struktur kondisi 4 (CFRP) Tabel 6. Hasil Analisis Struktur Program SAP2000 versi 14.2.4 untuk Kondisi 5 Hal Jenis FRP GFRP AFRP CFRP Gaya aksial backstay (N) 1.735.225,65 1.005.601,67 1.155.574,87 Gaya aksial kabel utama (N) 1436008,59 821000,55 944.460,36 (m) -0,4962-0,2469-0,3032 Mmaks gelagar melintang (N.mm) 7.061.996,11 4.581.693,23 4.811.528,19 Mmaks gelagar memanjang (N.mm) 1.783.148,27 92.960,17 1.869.484,95 Tegangan backstay (N/mm 2 ) 221,0479 128,10021 147,207 Tegangan utama (N/mm 2 ) 182,931 104,5861 120,3135 Gambar 22. Momen pada struktur kondisi 5 (AFRP) Gambar 23. Momen pada struktur kondisi 5 (GFRP) Reka Racana - 8

Lendutan (Δ)(m) Kajian Pemakaian Profil Fiber Reinforced Polymer sebagai Elemen Struktur Jembatan Gantung Lalu Lintas Ringan Gambar 24. Momen pada struktur kondisi 5 (CFRP) 3.5 Perbandingan Lendutan Berdasarkan Jenis FRP Tiga jenis FRP yang digunakan pada pemodelan ini memiliki nilai modulus elastisitas dan berat jenis yang berbeda, maka dari nilai tersebut dapat dilihat perbedaan hasil lendutan yang terjadi seperti yang ditunjukkan pada Tabel 7 dan Gambar 25 untuk beban simetris, Tabel 8 dan Gambar 26 untuk beban asimetris, Tabel 9 dan Gambar 27 untuk beban terpusat di tengah bentang, Tabel 10 dan Gambar 28 untuk beban di seperempat bentang, dan Tabel 11 dan Gambar 29 untuk beban kombinasi (kendaraan dan simetris). Tabel 7. Lendutan berdasarkan Beban Simetris Jenis FRP Δ pada Rentang Bentang (m) 0,25 0,50 0,75 1 Glass -0,043-0,0756-0,0413 0 Aramid -0,0392-0,0687-0,0471 0 Carbon -0,033-0,0524-0,0333 0 0-0.01-0.02-0.03-0.04-0.05-0.06-0.07-0.08 Panjang Bentang (m) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Gambar 25. Grafik lendutan beban simetris Glass FRP Aramid FRP Carbon FRP Tabel 8. Lendutan berdasarkan Beban Asimetris Jenis Δ pada Rentang Bentang (m) FRP 0,25 0,50 0,75 1 Glass -0,0386-0,075-0,0457 0 Aramid -0,0429-0,0686-0,0434 0 Carbon -0,0329-0,0521-0,033 0 Reka Racana - 9

Lendutan (Δ)(m) Lendutan (Δ)(m) Graatsiri Meta Arke, Aswandy, Setyo Hardono 0-0.01-0.02-0.03-0.04-0.05-0.06-0.07-0.08 Panjang Bentang (m) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Gambar 26. Grafik lendutan berdasakan beban asimetris Tabel 9. Lendutan Berdasarkan Beban Kendaraan ¼ Bentang Jenis Δ pada Rentang Bentang (m) FRP 0,25 0,50 0,75 1 Glass -0,0429-0,0751-0,0443 0 Aramid -0,0429-0,069-0,0488 0 Carbon -0,0329-0,0523-0,0333 0 Glass FRP Aramid FRP Carbon FRP 0-0.01-0.02-0.03-0.04-0.05-0.06-0.07-0.08 Panjang Bentang (m) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Glass FRP Aramid FRP Carbon FRP Gambar 27. Grafik lendutan berdasarkan beban terpusat ¼ bentang Tabel 10. Lendutan Berdasarkan Beban Kendaraan ½ Bentang Jenis Δ pada Rentang Bentang (m) FRP 0,25 0,50 0,75 1 Glass -0,0419-0,0739-0,0453 0 Aramid -0,043-0,0688-0,0435 0 Carbon -0,033-0,0524-0,0333 0 Reka Racana - 10

Lendutan (Δ)(m) Lendutan (Δ)(m) Kajian Pemakaian Profil Fiber Reinforced Polymer sebagai Elemen Struktur Jembatan Gantung Lalu Lintas Ringan 0-0.01-0.02-0.03-0.04-0.05-0.06-0.07-0.08 Panjang Bentang (m) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Gambar 28. Grafik lendutan berdasarkan beban kendaraan ½ bentang Tabel 11. Lendutan Berdasarkan Beban Kombinasi Jenis Δ pada bentang FRP 25 50 75 100 Glass -0,0412-0,0848-0,0442 0 Aramid -0,0503-0,0848-0,0547 0 Carbon -0,0519-0,0671-0,0412 0 Glass FRP Aramid FRP Carbon FRP Panjang Bentang (m) 0-0.02-0.04-0.06-0.08-0.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Glass FRP Aramid FRP Carbon FRP Gambar 29. Grafik lendutan berdasarkan beban kombinasi Berdasarkan grafik pada Gambar 25 sampai Gambar 29 di atas terlihat bahwa lendutan terkecil di tengah bentang dialami oleh jembatan dengan material Carbon FRP untuk semua tipe pembebanan, dengan nilai modulus elastisitas Carbon FRP (sebesar 120.000 MPa) adalah yang terbesar dibandingkan 2 material lainnya. Dengan demikian, dapat disimpulkan untuk mendesain jembatan dengan lendutan kecil material yang digunakan harus memiliki nilai modulus elastisitas yang besar. 3.6 Penentuan Jenis FRP Penentuan jenis FRP yang sesuai untuk jembatan gantung ini dilihat berdasarkan nilainilai hasil analisis struktur dengan nilai yang paling minimum sesuai kriteria yang diiizinkan untuk gaya aksial, tegangan pada kabel backstay, tegangan pada kabel utama, lendutan yang terjadi, momen lentur. Hasil dari analisis struktur berupa tegangan pada gaya aksial, kabel backstay, tegangan pada kabel utama, lendutan yang terjadi, momen lentur dapat dilihat pada Tabel 2, Tabel 3, Tabel 4, Tabel 5, dan Tabel 6 diatas. Berdasarkan Tabel 2 s.d. Tabel 6 dapat dilihat bahwa untuk kondisi pembebanan yang sama secara umum tegangan terkecil pada kabel backstay dan kabel utama terjadi pada Reka Racana - 11

Graatsiri Meta Arke, Aswandy, Setyo Hardono jembatan bermaterial Carbon FRP. Hal ini menunjukkan material Carbon lebih kuat dibandingkan 2 jenis material lainnya. 4. KESIMPULAN 1. Setelah dilakukan analisis pada pemodelan ketiga jenis FRP untuk empat kondisi pembebanan, dapat disimpulkan bahwa Hasil analisis struktur program SAP2000 lendutan yang terjadi dibawah lendutan izin (L/200) untuk semua jenis material FRP dan 5 kondisi pembebanan 2. Jembatan yang menggunakan material jenis Glass FRP memiliki nilai lendutan paling besar dibandingkan dengan jembatan yang menggunakan jenis Aramid FRP dan Carbon FRP karena modulus elastisitas Glass FRP memiliki nilai paling kecil (E=41.000 MPa) dengan nilai berat jenis yang paling besar (BJ= 2,6 gr/cm 3 ) 3. Tegangan yang terjadi pada kabel utama dibawah tegangan izin (f y SF= 500 MPa) dan kabel tidak mengalami tegangan tekan untuk semua jenis material FRP dan 5 kondisi pembebanan 4. Berdasarkan hasil analisis struktur program SAP2000 versi 14.2.4 dapat dilihat bahwa FRP yang paling sesuai digunakan untuk jembatan dari ketiga jenis FRP yang dimodelkan yaitu Carbon FRP dengan nilai modulus elastisitas sebesar 120.000 MPa lebih kuat dibandingkan dengan Aramid FRP dan Glass FRP. DAFTAR RUJUKAN Badan Standardisasi Nasional. (2012). Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional. Kementerian Pekerjaan Umum, 2010. Pemberlakuan Pedoman Perencanaan dan Pelaksanaan Konstruksi Jembatan Gantung untuk Pejalan Kaki. Jakarta: Departemen Kementerian Umum. Winarputro, A. (2012). Teknologi Jembatan Sementara Berbahan Dasar Material Komposit. Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan dan Jembatan. Bandung. Reka Racana - 12