2012-2-01544-SP Bab2001

34
BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Pengertian Jembatan Berdasarkan UU 38 Tahun 2004 bahwa jalan dan juga termasuk jembatan sebagai bagian dari sistem transportasi nasional mempunyai peranan penting terutama dalam mendukung bidang ekonomi, sosial, dan budaya serta lingkungan yang dikembangkan melalui pendekatan pengembangan wilayah agar tercapai kesimbangan dan pemerataan pembangunan antar daerah (Prestalita Gita,2011). Konstruksi jembatan merupakan bangunan pelengkap sarana transportasi jalan yang menghubungkan suatu area dengan area lainnya, yang merupakan daerah lalu lintas yang dapat dilewati oleh suatu benda bergerak baik yang terputus akibat suatu rintangan maupun untuk melewati suatu persimpangan tidak sebidang, sehingga para pengguna jalan dapat melintas untuk menjalani aktifitasnya. Secara umum, jembatan gelagar adalah sebuah jembatan yang dibangun dari balok-balok yang ditempatkan pada 6

description

kkkk

Transcript of 2012-2-01544-SP Bab2001

BAB 2

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

2.1 Pengertian Jembatan

Berdasarkan UU 38 Tahun 2004 bahwa jalan dan juga termasuk jembatan

sebagai bagian dari sistem transportasi nasional mempunyai peranan penting

terutama dalam mendukung bidang ekonomi, sosial, dan budaya serta lingkungan

yang dikembangkan melalui pendekatan pengembangan wilayah agar tercapai

kesimbangan dan pemerataan pembangunan antar daerah (Prestalita Gita,2011).

Konstruksi jembatan merupakan bangunan pelengkap sarana transportasi jalan yang

menghubungkan suatu area dengan area lainnya, yang merupakan daerah lalu lintas

yang dapat dilewati oleh suatu benda bergerak baik yang terputus akibat suatu

rintangan maupun untuk melewati suatu persimpangan tidak sebidang, sehingga para

pengguna jalan dapat melintas untuk menjalani aktifitasnya.

Secara umum, jembatan gelagar adalah sebuah jembatan yang dibangun dari

balok-balok yang ditempatkan pada pangkal jembatan (abutment) dan tiang

jembatan (pier). Dek jembatan dibangun di atas balok penopang sebagai lantai dasar

dalam proses lalu lintas diatasnya. Ada beberapa jenis tipe yang berbeda dari

jembatan gelagar, lebih lanjut mengenai berbagai jenis tipe tersebut akan dibahas

dalam dalam sub-bab selanjutnya. Penentuan pemilihan jenis jembatan yang akan

digunakan tergantung pada pertimbangan ekonomi dan faktor spesifik dari kondisi

area konstruksi, baik dari segi akses transportasi menuju lapangan maupun dari jenis

tiang penyokong yang berada di tengah bentang.

6

7

2.1.1 Rolled Steel Girder

Baja mempunyai kekuatan, daktilitas, dan kekerasan yang lebih tinggi

dibanding material lain seperti beton atau kayu, sehingga menjadikannya sebagai

bahan utama yang penting untuk struktur jembatan. Jembatan gelagar baja

merupakan struktur jembatan yang sederhana dan umum digunakan. Terdiri dari slab

lantai, gelagar, dan penahan (bearing). Gelagar baja dibedakan menjadi dua jenis

yaitu gelagar baja komposit dan non komposit. Pada gelagar baja komposit dapat

dilihat dari gelagar baja bekerja sama dengan slab beton (menggunakan sambungan

geser) dan untuk gelagar baja non komposit dilihat dari gelagar baja dan slab beton

merupakan suatu komponen yang terpisah atau bukan satu kesatuan. Pada umumnya

penampang baja yang digunakan adalah penampang balok-I.

2.1.1 Plate Girder

Plate girder atau gelagar datar merupakan bentuk jembatan yang ekonomis

dalam menahan lentur dan gaya geser serta memiliki momen inersia terbesar untuk

berat yang relatif rendah di setiap segmen bentangnya.

2.1.2 Box Girder

Jembatan dengan tipe gelagar kotak adalah bentuk gelagar pelat yang

menggabungkan dua gelagar menjadi satu kesatuan sehingga penampang jembatan

membentuk suatu rongga atau gelagar kotak.. Jembatan dengan bentang gelagar

kotak biasanya digunakan pada jembatan dengan bentang ± 18 - 50 m, dan biasanya

di desain sebagai struktur menerus di atas pilar. Box girder mempunyai keutamaan

yaitu tahanan terhadap beban torsi.

8

2.1.3 Prestressed Concrete Bridges

Jembatan beton prategang merupakan suatu perkembangan yang maju dari

bahan beton. Pada jembatan beton prategang diberikan gaya prategang awal yang

berfungsi untuk mengimbangi tegangan akibat beban. Jembatan beton prategang

dapat dilaksanakan dengan dua sistem, antara lain :

a. Post-tensioning

Pada sistem ini tendon prategang ditempatkan di dalam duct setelah beton mengeras,

dan transfer gaya prategang dari tendon pada beton dilakukan dengan penjangkaran

di ujung gelagar.

b. Pre-tensioning

Pada sistem ini beton dicor mengelilingi tendon prategang yang ditegangkan

terlebih dahulu, dan kemudian transfer gaya prategang terlaksana karena adanya

ikatan antara beton dengan tendon

2.2 Struktur Jembatan

Secara umum struktur jembatan dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu

struktur atas dan struktur bawah. Kedua bagian tersebut akan dijelaskan melalui sub

bab berikut.

2.2.1 Struktur Atas (Superstructures)

Struktur atas jembatan terdiri dari semua komponen jembatan yang menerima

beban langsung di atasnya. Beban langsung tersebut meliputi berat sendiri, beban

mati, beban mati tambahan, beban lalu lintas kendaraan, gaya rem, beban pejalan

kaki, dan lain-lainnya. Struktur atas jembatan meliputi :

9

a. Trotoar :

Sandaran dan tiang sandaran.

Peninggian trotoar (Kerb)

Slab lantai trotoar

b. Slab lantai kendaraan

c. Gelagar (Girder)

d. Balok diafragma

e. Ikatan pengaku (ikatan angin, ikatan melintang)

2.2.2 Struktur Bawah (Substructures)

Struktur bawah merupakan semua elemen yang diperlukan untuk mendukung

struktur atas beserta beban lalu-lintas jalan untuk kemudian disalurkan ke fondasi

dan selanjutnya disalurkan ke tanah dasar. Struktur bawah jembatan meliputi :

a. Pangkal jembatan (Abutment)

Dinding belakang (Back wall)

Dinding penahan (Breast wall)

Dinding sayap (Wing wall)

Oprit,plat injak (Approach slab)

Tumpuan (Bearing)

b. Pilar jembatan (Pier)

Kepala pilar (Pier head)

Pilar (Pier), yang berbentuk dinding, kolom, atau portal

10

2.3 Pembebanan Jembatan

Panduan sistem yang digunakan dalam perencanaan maupun perawatan

jembatan yaitu Bridge Management System(BMS), yang merupakan suatu sistem

manajemen jembatan di Indonesia yang diadaptasi dari sistem di Australia untuk

membuat panduan perencanaan jembatan. Panduan ini berisi tentang semua unsur

yang ada di jembatan dan perencanaannya. Pada pembahasan ini akan dijelaskan

beberapa hal yang mendukung dan menjadi dasar dari penelitian ini. Berdasarkan

BMS Bridge Design Code dan BMS Bridge Design Manual, akan dijelaskan tentang

standar pembebanan struktur jembatan yang juga menjadi acuan dalam perencanaan

pembebanan jembatan RSNI T-02-2005, antara lain :

a. Aksi Tetap

Aksi tetap pada jembatan dipengaruhi oleh berat sendiri elemen – elemen

struktural jembatan, beban mati tambahan berupa utilitas, dan pengaruh dari

penyusutan dan rangkak. Adapun faktor beban untuk berat sendiri adalah sebagai

berikut :

Tabel 2.1 Faktor Beban untuk Berat Sendiri

Jangka Waktu

Faktor Beban

K S ; MS

K U ; MS

Biasa Terkurangi

Tetap

Baja, aluminium 1.0 1.1 0.9

Beton pracetak 1.0 1.2 0.85

Beton dicor ditempat 1.0 1.3 0.75

Kayu 1.0 1.4 0.7

(Sumber: SNI-T-02-2005 tentang Standar Pembebanan Untuk Jembatan)

11

Berdasarkan SNI-T-02-2005 tentang Standar Pembebanan untuk Jembatan bagian 3

tentang Istilah dan Definisi dan bagian 5 tentang Aksi dan Beban Tetap, maka tabel

diatas dapat dijelaskan sebagai berikut :

Jangka waktu tetap adalah kondisi dimana beban bekerja sepanjang waktu dan

beban tersebut bersumber dari beban tetap yang berada di sekitar jembatan.

Faktor beban biasa adalah faktor beban yang digunakan apabila pengaruh dari

aksi rencana untuk mengurangi keamanan.

Faktor beban terkurangi adalah faktor beban yang digunakan apabila pengaruh

dari aksi rencana untuk menambah keamanan.

Faktor beban terkurangi biasanya digunakan untuk mengatasi apabila kerapatan

masa struktur sangat besar. Secara batas kerapatan masa yang besar akan

sangat aman untuk struktur tetapi tidak untuk kondisi lainnya sehingga harus

digunakan faktor beban terkurangi.

Sebaliknya, apabila kerapatan masa kecil maka dapat digunakan faktor beban

biasa dimana keadaan ini merupakan keadaan paling kritis dari kondisi

struktur.

Nilai dari faktor beban diatas tidak bisa diubah.

Tabel 2.2 Berat Isi untuk Beban Mati

No BahanBerat / Satuan Isi Kerapatan Masa

(kN/m3) (kg/m3)

1 Campuran aluminium 26.7 2720

2 Lapisan permukaan beraspal 22.0 2240

3 Besi tuang 71.0 7200

4 Timbunan tanah dipadatkan 17.2 1760

5 Kerikil dipadatkan 18.8 – 22.7 1920-2320

6 Aspal beton 22.0 2240

12

7 Beton ringan 12.25 – 19.6 1250-2000

8 Beton 22.0-25.0 2240-2560

9 Beton prategang 25.0-26.0 2560-2640

10 Beton bertulang 23.5-25.5 2400-2600

11 Timbal 111 11400

12 Lempung lepas 12.5 1280

13 Batu pasangan 23.5 2400

14 Neoprin 11.3 1150

15 Pasir kering 15.7 – 17.2 1600 – 1760

16 Pasir basah 18.0 – 18.8 1840 – 1920

17 Lumpur lunak 17.2 1760

18 Baja 77.0 7850

19 Kayu (ringan) 7.8 800

20 Kayu (keras) 11.0 1120

21 Air murni 9.8 1000

22 Air garam 10.0 1025

23 Besi tempa 75.5 7680

(Sumber: SNI-T-02-2005 tentang Standar Pembebanan Untuk Jembatan)

b. Beban Lalu Lintas

Beban lalu lintas pada sistim pembebanan jembatan terdiri atas beban lajur "D"

dan beban truk "T". Beban lajur bekerja pada seluruh lebar jembatan sedangkan

beban truk ditempatkan pada lajur lalu lintas rencana yang ada dilapangan.

Beban Lajur "D"

Beban lajur merupakan gabungan dari beban merata dan beban garis yang

bekerja pada jembatan. Adapun gambaran beban yang bekerja seperti pada

gambar berikut.

13

Gambar 2.1 Beban Lajur "D"

(Sumber : SNI-T-02-2005 tentang Standar Pembebanan Untuk Jembatan)

Beban truk

Untuk beban truk, hanya ada satu truk yang ditempatkan pada setiap lajur lalu

lintas rencana sepanjang jembatan. Adapun distribusi beban dari truk ke jembatan

dan jumlah lajur rencana adalah sebagai berikut :

Gambar 2.2 Beban Truk

(Sumber : SNI-T-02-2005 tentang Standar Pembebanan Untuk Jembatan)

14

Tabel 2.3 Jumlah Lajur Lalu Lintas Rencana

Jenis JembatanLebar Jalan Kendaraan

Jembatan (m)Jumlah Lajur Lalu Lintas

Rencana

Lajur tunggal 4.0 – 5.0 1

Dua arah, tanpa median5.5 – 8.25

11.25 – 15.0

2

4

Jalan kendaraan majemuk

10.0 – 12.9

11.25 – 15.0

15.1 – 18.75

18.8 – 22.5

3

4

5

6

(Sumber: SNI-T-02-2005 tentang Standar Pembebanan Untuk Jembatan)

Beban truk pada jembatan merupakan beban dinamis yang harus dipikul suatu

struktur jembatan. Adapun faktor distribusi untuk pembebanan truk T seperti

tabel berikut :

Tabel 2.4 Faktor Distribusi untuk Beban Truk

Jenis Bangunan Atas Jembatan Jalur Tunggal

Jembatan Jalur Majemuk

Pelat lantai beton diatas :- Balok baja I atau balok

beton pratekan

- Balok beton bertulang T

- Balok kayu

S/4.2Bila S > 3.0 m lihat keterangan 1

S/4.0Bila S > 1.8 m lihat keterangan 1

S/4.8Bila S > 3.7 m lihat keterangan 1

S/3.4Bila S > 4.3 m lihat keterangan 1

S/3.6Bila S > 3.0 m lihat keterangan 1

S/4.2Bila S > 4.9 m lihat keterangan 1

Lantai papan kayu S/2.4 S/2.2

Lantai baja gelombang tebal 50 mm atau lebih

S/3.3 S/2.7

Kisi – kisi baja :- Kurang dari tebal 100 mm- Tebal 100 mm atau lebih

S/2.6

S/3.6Bila S > 3.6 m lihat keterangan 1

S/2.4

S/3.0Bila S > 3.2 m lihat keterangan 1

(Sumber: SNI-T-02-2005 tentang Standar Pembebanan Untuk Jembatan)

15

Keterangan :

(1) Beban pada tiap balok tersendiri adalah reaksi beban roda dengan anggapan

bahwa lantai antara gelagar sebagai balok sederhana

(2) S adalah jarak rata-rata antara balok tersendiri.

c. Aksi Lingkungan

Faktor lingkungan yang mempengaruhi sistim pembebanan jembatan adalah

suhu dari struktur jembatan, drainase atau aliran air, beban angina, beban gempa dan

tekanan tanah. Faktor – faktor diatas mempengaruhi pembebanan suatu jembatan

tetapi untuk penelitian ini tidak memperhitungkan akibat beban dari lingkungan.

d. Aksi Lainnya

Beban – beban yang termasuk dalam aksi lainnya adalah akibat gesekan pada

tumpuan dan akibat getaran yang terjadi pada jembatan.Faktor – faktor ini juga

diperhitungkan di lapangan.

Pada penelitian ini faktor pembebanan jembatan yang digunakan adalah beban

akibat beban lalu lintas truk T. Hal ini dikarenakan pengujian pembebanan yang

dilakukan dilapangan hanya memperhitungkan akibat beban truk 'T' berjalan. Beban

truk yang digunakan pada pengujian ini masih memenuhi syarat pembeban truk yang

berlaku, dimana berat beban truk sebesar 270 kN dengan berat maksimum yang

diijinkan sebesar 500 kN.

2.3.1 mbatasan Lendutan untuk Balok

Lendutan balok akibat beban layan harus dikontrol sebagai berikut :

16

a. Geometrik dari bagian komponen harus direncanakan untuk melawan lendutan

akibat pengaruh tetap sehingga sisa lengkungan positif atau negatif masih dalam

batas yang bisa diterima.

b. Lendutan akibat beban hidup daya layan, termasuk kejut harus ada dalam batas

yang cocok untuk bangunan dan kegunaannya. Lendutan ini tidak boleh

melampaui L/800 untuk bentang dan L/400 untuk kantilever.

2.4 Rumus Lendutan dan Putaran Sudut Pada Balok

Dalam melakukan perhitungan lendutan di tengah bentang dan putaran sudut

secara manual menggunakan dua rumus yang berbeda, antara lain:

a. Beban terpusat berada di tengah bentang

L

A C B

35 kN

Gambar 2.3 Beban terpusat berada di tengah bentang

b. Beban terpusat berada di jarak tertentu pada bentang

Jika a > b :

P

17

Jika a < b :

a b

L

A C B

100 kN

Gambar 2.4 Beban terpusat berada di jarak tertentu pada bentang

Dimana :

δc = lendutan di titik C pada tengah bentang.

θA = putaran sudut di titik A pada tumpuan.

θB = putaran sudut di titik B pada tumpuan.

P = beban terpusat

P

18

E = modulus elastisitas

I = momen inersia

2.5 Pengujian Jembatan

Setelah masa konstruksi jembatan selesai, perlu dipastikan apakah jembatan

tersebut akan menahan semua kondisi beban yang telah direncanakan, sehingga

dibutuhkan pengujian jembatan secara langsung di lapangan dengan kondisi yang

telah direncanakan. Terdapat tiga metode yang digunakan dalam pengujian jembatan

yaitu metode uji beban statik, dinamik, dan semi statik dengan pendekatan

terintegrasi.

Metode uji beban statik dilakukan untuk menentukan kapasitas beban suatu

jembatan dengan cara beban truk ditempatkan pada posisi yang menghasilkan gaya

dalam yang kritis kemudian diukur regangan dan lendutan maksimum dari struktur

atas jembatan tersebut. Maksud metode ini adalah untuk menentukan nilai kekuatan

aktual awal jembatan secara nyata sebelum jembatan mulai digunakan dan nantinya

dapat dilakukan verifikasi dengan nilai rencana secara teoritis.

Metode uji beban dinamik digunakan untuk mengetahui sekaligus kapasitas

beban suatu jembatan dengan cara mengukur karakteristik dinamik atau getaran pada

saat jembatan telah dilalui oleh beban kendaraan bergerak karena dapat menunjukkan

perubahan fisik pada jembatan,misalnya parameter frekuensi alamiah. Frekuensi

alamiah struktur adalah getaran yang terjadi pada suatu struktur ketika struktur

tersebut tidak menerima gaya-gaya luar. Frekuensi alami struktur dipengaruhi oleh

besaran properti internal struktur, yaitu kekakuan dan massa struktur. Nilai dari

frekuensi alami suatu struktur akan tetap kecuali apabila struktur tersebut mengalami

19

perubahan pada kekakuan dan masa struktur. Kerusakan yang terjadi pada struktur

akan menyebabkan degradasi pada kekakuannya. Hal ini akan mempengaruhi secara

langsung pada nilai frekuensi alaminya. Dengan demikian frekuensi alami

merupakan indikator yang baik terhadap kerusakan yang dialami oleh suatu sistem

struktur (Mahargya Lintang,2012), sehingga metode ini dapat dijadikan sebagai

proses validasi dalam masa perawatan jembatan.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode uji beban semi

statik dengan pendekatan terintegrasi. Metode integrasi bertujuan untuk menentukan

kapasitas beban suatu jembatan dengan cara mengukur baesarnya regangan dan

lendutan akibat beban hidup yang melewati elemen jembatan. Teknik pengujian

jembatan menggunakan berbagai macam alat dan sensor yang dibutuhkan untuk

pembacaan yang paling akurat tentang karakteristik jembatan yang kemudian

diintegrasikan dengan pemodelan finite element untuk mendapatkan perilaku

jembatan sebenarnya. Sensor pengujian jembatan yang dilakukan pada umumnya,

antara lain :

a. Sensor pengujian regangan dengan menggunakan alat uji strain gauge.

b. Sensor pengujian perpindahan/lendutan dengan menggunakan alat uji Linear

Variable Differential Transformer (LVDT).

c. Sensor pengujian rotasi/putaran sudut dengan menggunakan tiltmeter.

Ruang lingkup pengujian jembatan berada di bawah daerah pemantuan

struktural, dan hasil analisa kekakuan aktual bangunan atas dapat digunakan untuk

kendaraan lain dengan variasi beban untuk penentuan batas beban maksimum .

20

Dalam penelitian ini akan membahas alat sensor pengujian jembatan untuk lendutan

dan putaran sudut, yang akan di jelaskan pada sub bab selanjutnya.

2.5.1 Linear Variable Differential Transformer

Linear Variable Differential Transformer (LVDT) pada umumnya merupakan

suatu tipe transfomator elektrikal yang menghasilkan sinyal listrik sebanding dengan

perpindahan linear dari suatu material inti yang bergerak. Desain LVDT terdiri dari

susunan silinder dari gulungan primer (Primary Coil) dan sekunder (Secondary Coil)

dengan inti silinder (Core) terpisah yang melewati pusat.

Gulungan primer diberi energi dengan konstan sehingga menghasilkan medan

magnet searah di pusat transduser yang menginduksi sinyal ke dalam gulungan

sekunder, dan gerakan inti dalam area tersebut menyebabkan sinyal gulungan

sekunder untuk mengubah. Dua gulungan sekunder yang dihubungkan secara seri

terhadap gulungan primer menghasilkan sinyal yang berbeda, dan ketika inti silinder

diposisikan di pusat gulungan primer menghasilkan sinyal nol.

Gambar 2.5 Komponen LVDT

(Sumber : Measurement SpecialitiesTM)

21

Ketika inti silinder bergerak dari posisi pusatnya , induksi tegangan dari

gulungan sekunder meningkat sejalan dengan arah pergerakan inti silinder,

sedangkan induksi tegangan gulungan sekunder yang berlawanan menurun.

Pergerakan ini menghasilkan tegangan berbeda yang bervariasi secara linier terhadap

perubahan posisi inti silinder.

Pada penelitian ini, pengukuran linear pada jembatan dilakukan untuk

mengukur nilai lendutan yang terjadi di lapangan. Uji lendutan tersebut dilakukan

dengan menjalankan satu unit dump truck melintasi jembatan tersebut. Impak akibat

beban truk yang berjalan menghasilkan getaran dan frekuensi jembatan hasil

pengukuran tersebut dicatat dengan alat uji LVDT yang dihubungkan dengan sistem

komputer dimana hasil pengamatan lendutan direkam menggunakan software

WinSTS.

LVDT mengukur besar lendutan dengan indikator terjadinya perubahan voltase

di dalam inti kumparan. Voltase yang dihasilkan oleh LVDT kemudian ditransfer

menjadi sinyal elektrik yang dihubungkan ke komputer. Sistem komputer menerima

sinyal voltase dari LVDT dan dengan bantuan software WinGRF, besar voltase yang

terjadi dapat ditampilkan langsung dalam bentuk grafik dan tersimpan dalam data

notepad. Hasil data tersebut kemudian dikalibrasi ke dalam satuan lendutan dalam

inchi.

Metode pemasangan alat ini dilakukan dengan cara meletakkan sensor seperti

jarum di tengah bentang jembatan sebagai penerima frekuensi akibat impak beban

truk yang berjalan.

22

Gambar 2.6 LVDT-Test

(Sumber : PT. Struktur Pintar Indonesia)

2.5.2 Tiltmeter

Tiltmeter merupakan suatu instrumen yang digunakan untuk melihat perubahan

sudut kemiringan atau slope pada suatu struktur (tilt). Sensor pada tiltmeter bekerja

dengan menerima frekuensi yang sensisitif terhadap perubahan kemiringan baik

secara horizontal maupun vertikal. Desain tiltmeter terdiri dari inti detektor sudut (C)

yang berasal dari lentur torsi.

Komponen sensor yang menggantung (A) akan bergerak mengikuti kemiringan

pada tiltmeter akibat beban yang mengakibatkan gaya torsi. Hasil dari pergerakan

komponen tersebut terdeteksi oleh komponen sensor (B) yang kemudian

menghasilkan sinyal searah. Sinyal searah tersebut diterima oleh dinamo torsi yang

kemudian menggerakan komponen sensor yang menggantung berlawanan arah

gravitasi sehingga kembali ke posisi semula, dan sinyal voltase tersebut

menghasilkan nilai putaran sudut yang berlawanan arah jaruh jam (negatif).

23

Gambar 2.7 Komponen tiltmeter

(Sumber : www.sensorland.com)

Ketika terjadi getaran akibat beban truk yang melintas di atas jembatan,

tegangan yang ditimbulkan dari sensor dikonversi ke data digital berupa notepad ke

dalam komputer dan dikalibrasi dalam bentuk derajat. Metode pemasangan tiltmeter

dilakukan dengan cara menempelkan sensor dengan menggunakan epoxy di jarak

tertentu dari tumpuan jembatan sebagai penerima frekuensi akibat impak beban truk

yang berjalan.

Gambar 2.8 Tiltmeter

(Sumber : Bridge Diagnostics, Inc)

24

2.6 MIDAS/Civil

Midas/civil merupakan suatu program aplikasi komputer di bidang teknik sipil.

Program ini memiliki kemampuan untuk menganalisa berbagai jenis konstruksi

jembatan termasuk jembatan beton prategang dengan perhitungan yang cepat serta

dapat menampilkan gambar dan perhitungan struktur yang berdimensi besar dan

kompleks secara 3 dimensi (3D), sehingga dapat melakukan analisa perhitungan

secara optimal. Tahapan analisa konstruksi struktur jembatan beton prategang-I

Girder yang dilakukan akan dijelaskan pada sub bab selanjutnya.

2.6.1 Material and Section Properties

Midas-civil menyediakan jenis material dan penampang menurut ASTM,

AISC, CISC, CSA, BS, DIN, EN, UNI, IS, JIS, GB, dan lain-lain. Material dan

penampang juga dapat didefinisikan sesuai keinginan pengguna program ini.

Sebanyak 37 bentuk penampang yang berbeda meliputi baja-beton bertulang yang

berbentuk penampang komposit, dapat di aplikasikan pada elemen garis. Selain itu,

Midas/Civil juga menyediakan perhitungan untuk analisa dengan bagian bentuk

penampang yang tidak konvensional.

25

Gambar 2.9 Material and Section Properties

(Sumber : en.midasuser.com)

2.6.2 Static Load

Analisis pembebanan statik dilakukan pada setiap jenis beban statik yang ada.

Hasil analisis ini dapat dikombinasikan dalam suatu kombinasi beban statik. Fitur ini

untuk menetapkan kasus beban yang diperlukan untuk perencanaan jembatan yang

diinginkan. Beban-beban statik yang ada meliputi :

a. Berat sendiri elemen

Merupakan berat sendiri material jembatan baik beton maupun baja.

b. Beban noda

26

Beban yang mewakili jenis beban terpusat

c. Beban merata

Untuk jenis beban mati maupun beban hidup

d. Beban permukaan bidang

Beban ini diterapkan pada lokasi tertentu pada permukaan bidang atau elemen plat

lantai, dan dapat ditentukan di lokasi manapun pada permukaan bidang tanpa

dibatasi oleh adanya noda atau elemen.

e. Beban bergerak

Difungsikan untuk menentukan jenis kendaraan, jumlah jalur, dan metode yang

digunakan dalam analisa beban bergerak.

f. Beban prategang

Beban yang digunakan untuk menerapkan gaya prategang tendon pada girder

jembatan baik dalam sistem pra-tarik maupun pasca tarik.

Pada penelitian ini, beban yang diigunakan yaitu beban statik terpusat yang

mewakili setiap beban roda pada truk yang diterapkan pada elemen plat lantai

jembatan.

2.6.3 Tinjauan Hasil

Hasil analisa program midas-civil terdiri dari dua analisa, antara lain :

a. Hasil analisa grafik

Analisa ini memudahkan pengguna untuk menghasilkan berbagai bentuk output

secara grafis. Pengguna dapat memperoleh hasil reaksi, perpindahan/lendutan,

rotasi, gaya, serta tegangan sesuai dengan kombinasi beban yang telah ditentukan.

Hampir seluruh hasil analisa dapat ditampilkan menjadi animasi baik dalam

27

bentuk penampang pemodelan, lendutan dan gaya akibat waktu, hasil analisis

dinamik, maupun hasil analisis statik.

Gambar 2.10 Deformasi pemodelan pada analisa grafis

(Sumber : en.midasuser.com)

b. Hasil analisa tabel

Midas/civil juga dapat menampilkan hasil yang kompatibel dengan MS Excel,

yang memungkinkan pengguna untuk meninjau semua analisis dan hasil

pemodelan secara sistematis. Berbagai fitur editing yang mirip dengan MS Excel

disediakan untuk semua analisis maupun hasil desain pemodelan (lendutan, rotasi,

gaya, tegangan).

28

Gambar 2.11 Hasil analisa dalam bentuk tabel

(Sumber : en.midasuser.com)

2.7 Resensi Penelitian dan Pengujian Sebelumnya

a. Dynamic and Static Tests of Prestressed Concrete Girder Bridges in Florida,

pengujian yang dilakukan oleh Moussa A.Issa dan Mohsen A.Shahawy. Hasil

penelitian menunjukkan peningkatan regangan dan lendutan terhadap

peningkatan kecepatan kendaraan dan beban yang diberikan, serta hasil

pengujian di lapangan menunjukan nilai kekuatan yang lebih tinggi

dibandingkan dengan hasil prediksi metode analisa.

b. Load Testing of Some New Bridges in Latvia, pengujian yang dilakukan oleh

Edmunds dan Ainars Paeglitis. Pengujian ini dilakukan pada jembatan yang

baru selesai masa konstruksi dan bertujuan untuk memberikan data awal

sebelum jembatan beroperasi, sehingga data awal tersebut dapat dijadikan

acuan untuk masa perawatan jembatan saat mulai beroperasi.

29

c. In-Situ Load Testing Of Bridge A6102 Lexington, pengujian yang dilakukan oleh

Nestore Galati dan Polo Casadei. Penelitian ini menunjukan evaluasi jembatan

baja dari analisa perbandingan hasil pengujian statik, dinamik, dan perhitungan

secara teroritis. Hasil evaluasi menunjukan bahwa jembatan dapat dianggap masih

aman untuk dioperasikan, dikarenakan pengujian di lapangan masih menghasilkan

nilai yang lebih kecil dari hasil analisa secara teoritis.

d. Trial Loading of The Bridge in Szczercowska Wies Before Structural

Strengthening, pengujian yang dilakukan oleh Michal Staskiewicz, Renata

Kotynia, dan Krzysztof Lasek. Pengujian ini dilakukan sebagai fase awal

untuk proyek penguatan pada struktural jembatan tersebut, dan dibandingkan

dengan analisa pemodelan finite element. Hasil evaluasi pengujian menunjukan

bahwa jembatan mempunyai keandalan kekuatan yang cukup, dikarenakan

pengujian di lapangan masih menghasilkan nilai yang lebih kecil dari hasil analisa

pemodelan finite element.

e. Analisis Teoritis dan Eksperimental Defleksi Balok Segiempat Dengan Variasi

Posisi Pembebanan, penelitian yang dilakukan oleh Onny S Sutresman dan

Thomas Tjandinegara. Hasil penelitian ini menunjukan nilai lendutan secara

eksperimental lebih besar dibandingkan dengan hasil secara teoritis,

disebabkan adanya perbedaan kekakuan material pada saat pengujian sehingga

tidak adanya jaminan homogenitas material yang digunakan seperti yang

diasumsikan pada perhitungan secara teoritis.