LAPORAN AKHIR PENELITIAN DOSEN MADYA OPTIMASI SISTEM STRUKTUR CABLE-STAYED AKIBAT BEBAN GEMPA Tahun Ke-1 rencana 1 (satu) tahun Ketua: Ir. Murdini Mukhsin, MT. (NIDN. 00-0511-5501) Anggota: Yusep Ramdani, ST., MT. (NIDN. 04-1209-1975) UNIVERSITAS SILIWANGI OKTOBER 2016
RINGKASAN Struktur jembatan cable stayed merupakan salah satu struktur jembatan yang memiliki rasio bentang jembatan terhadap tinggi dek yang tinggi sehingga struktur jembatan jauh lebih ringan dibandingkan jembatan yang ditumpu oleh banyak pilar. Jembatan cable stayed merupakan pilihan utama untuk jembatan bentang panjang karena struktur jembatan cable stayed menghasilkan bentuk geometri dan elemen-elemen struktur yang relatif ringan dan ekonomis. Hasil analisis bentuk geometri pada jembatan cable stayed menunjukan bentuk susunan kabel semi harp menengahi permasalahan dimensi pada susunan harp dan permasalahan pelaksanaan pemasangan pada susunan fan. Hasil analisis statik menunjukkan bahwa pada masa layan pengaruh beban lalu lintas menyebabkan kemungkinan terjadinya lendutan keatas dan kebawah pada dek sehingga terjadi pembalikan tegangan pada dek. Sedangkan beban tetap dan lalu lintas akan mempengaruhi perencanaan pylon dan kabel jembatan.
PRAKATA Puji dan syukur dipanjatkan kepada Alloh SWT, berkat rahmat dan kurnia- Nya, penyusunan Laporan Penelitian dengan judul Optimasi Sistem Struktur Cable-Stayed Akibat Beban Gempa dapat diselesaikan. Kami menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, saran dan kritik yang bersifat membangun dari para pembaca sangat diharapkan yang menjadikan laporan penelitian ini menjadi lebih baik baik. Kami sampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses penyelesaian laporan penelitian. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkannya. Amien. Tasikmalaya, 31 Oktober 2016 Ketua Peneliti, Murdini Mukhsin, MT NIDN. 00-0511-5501
DAFTAR ISI Halaman Judul Halaman Pengesahan Ringkasan Prakata Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran i ii iii iv v vi vii x Bab 1 Pendahuluan 1 Bab 2 Tinjauan Pustaka 3 Bab 3 Tujuan Dan Manfaat Penelitian 14 Bab 4 Metode Penelitian 15 Bab 5 Hasil Yang Dicapai 18 Bab 6 Rencana Tahapan Berikutnya 45 Bab 7 Kesimpulan Dan Saran 46 Daftar Pustaka Lampiran
DAFTAR TABEL Tabel 5.1. Hasil perhitungan pembesaran momen pada pylon bawah 41
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Pertemuan 3 (tiga) lempeng di wilayah Indonesia 3 Gambar 2.2. Penampang kabel dengan strand 5 Gambar 2.3. Tipe susunan kabel 5 Gambar 2.4. Angkur pada Dek dan Pylon 6 Gambar 2.5. Beberapa tipe menara 7 Gambar 2.6. Dek berbentuk box girder 7 Gambar 2.7. Pemodelan struktur cable stayed 8 Gambar 2.8. Elemen batang 9 Gambar 2.9. Elemen balok kolom 9 Gambar 2.10. Gaya aksial S 1 dan S 7 10 Gambar 2.11. Momen puntir S4 dan S10 10 Gambar 2.12. Gaya geser S2 dan S8 11 Gambar 2.13. Momen lentur S6 dan S12 12 Gambar 2.14. Gaya geser S3 dan S9 12 Gambar 2.15. Rectangular plate elemen 13 Gambar 4.1. Penempatan kabel fan system 15 Gambar 4.2. Penempatan kabel Harp system 15 Gambar 4.3. Penempatan kabel Modified fan system 16 Gambar 4.4. Bentuk Pylon yang digunakan 16 Gambar 4.5. Bagan alir penelitian 17 Gambar 5.1. Penampang melintang box girder 18 Gambar 5.2. Kurva hubungan antara lendutan dek, tinggi dek dan inersia pylon 18 Gambar 5.3. Penampang memanjang jembatan cable stayed 19 Gambar 5.4. Tegangan untuk satu pias dek 19 Gambar 5.5. Grafik tegangan dek akibat kombinasi beban SLS 1A 22 Gambar 5.6. Grafik tegangan dek akibat kombinasi beban SLS 1B 22 Gambar 5.7. Grafik tegangan dek akibat kombinasi beban SLS 1C 23
Gambar 5.8. Grafik tegangan dek akibat kombinasi beban SLS 1D 23 Gambar 5.9. Grafik tegangan dek akibat kombinasi beban SLS 2 24 Gambar 5.10. Grafik tegangan dek akibat kombinasi beban SLS 3 24 Gambar 5.11. Grafik tegangan dek akibat kombinasi beban SLS 5 25 Gambar 5.12. Distribusi tegangan akibat deck prestressing 26 Gambar 5.13. Distribusi tegangan akibat bottom slab prestressing 26 Gambar 5.14. Tipe susunan kabel untuk pemodelan 28 Gambar 5.15. Kurva gaya aksial pylon berbagai tipe susunan cable 29 Gambar 5.16. Kurva gaya geser pylon arah 22 pada berbagai tipe susunan cable 29 Gambar 5.17. Kurva gaya geser pylon arah 33 pada berbagai tipe susunan cable 30 Gambar 5.18. Kurva momen lentur pylon arah 22 pada berbagai tipe susunan cable 30 Gambar 5.19. Kurva momen lentur pylon arah 33 pada berbagai tipe susunan cable 31 Gambar 5.20. Kurva tegangan dek atas pada berbagai tipe susunan cable 30 31 Gambar 5.21. Kurva tegangan dek bawah pada berbagai tipe susunan cable 32 Gambar 5.22. Kurva hubungan lendutan dek, diameter kabel dan Inersia pylon 37 Gambar 5.23. Penampang pylon 38 Gambar 5.24. Kurva hubungan antara kemiringan kabel dan lendutan dek 39 Gambar 5.25 Grafik gaya aksial pylon dalam berbagai kondisi pembebanan 42 Gambar 5.26 Grafik gaya geser arah 22 pada pylon dalam berbagai kondisi pembebanan 42 Gambar 5.27 Grafik gaya geser arah 33 pada pylon dalam berbagai kondisi pembebanan 43 Gambar 5.28 Grafik momen lentur arah 22 pada pylon dalam berbagai kondisi pembebanan 43
Gambar 5.29 Grafik momen lentur arah 33 pada pylon dalam berbagai kondisi pembebanan 44
Dokumentasi Fisik Penelitian DAFTAR LAMPIRAN