0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

1800 1825 1850 1875 1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 2075

Menai 1826

Bentang 177 m

Brooklyn 1883

Bentang 488 m

Golden Gate 1937

Bentang 1280 m

Messina Strait 1994

Bentang 3300 m

Gibraltar Strait 2016

Bentang 5000 m

Humber 1981

Bentang 1410 m

Great Belt - East 1998

Bentang 1624 m

Akashi Kaikyo 1998

Bentang 1991 m

Jiang Yin 2000

Bentang 1385 m

Runyang 2005

Bentang 1400 m

Xihoumen 2008

Bentang 1650 m

JSS 2025

Bentang 2200 m

Tahun

Pa

nja

ng

Be

nta

ng

Te

ng

ah

PERKEMBANGAN TEKNOLOGI JEMBATAN GANTUNG

SEJARAH PERENCANAAN JSS

1960

• Prof. Sedyatmo dalamorasi ilmiah di ITB mengemukakan konsepTri Nusa Bimasakti, wacana menghubungkanBali – Jawa – Sumatera untuk menjadi satukesatuan ekonomi.

1965

• Jurusan Teknik Sipil ITB memamerkan maketsarana penyeberanganSelat Sunda berupaserangkaian jembatangantung di Gedung Pola, Jakarta, dalam acaraperingatan HUT RI ke-20.

1986

•Men Ristek/Kepala BPPT ditugaskan oleh PresidenSoeharto untuk mengkajikonsep Tri Nusa Bimasakti.

1988 – 1992

• Kem. PU dan BPPT melakukan studi saranapenyeberangan SelatSunda (jembatan, terowongan, pelabuhanferi) dengan pembiayaandari JICA.

Yang dipaparkan berikut ini merupakan hasil pra-desain

Jembatan Selat Sunda sebagai bagian dari pra-studi kelayakan

yang telah diselesaikan oleh Wiratman & Associates atas

penugasan dari PT. Bangungraha Sejahtera Mulia – Artha Graha

Network dan secara resmi telah diserahkan oleh Pemerintah

Daerah Banten dan Pemerintah Daerah Lampung kepada

Pemerintah Indonesia pada tanggal 13 Agustus 2009

PRA-DESAIN JSS

JawaSumatera

Sangiang

Panjurit

Kedalaman

Warna Dari Sampai

-150.00 -125.00

-125.00 -100.00

-100.00 -75.00

-75.00 -50.00

-50.00 -25.00

-25.00 0.00

0.00 25.00

(m) (m)

note :Hasil survey batimetri tahun 2009 sebagai bagian dari pra studi kelayakan atas penugasan PT.BSM

DESAIN GEOMETRIK

2.2 km

-0.88 %

0.00 %-1.00 %

1.00 %

0.00 %

-0.97 % 0.97 %

0.00 %

Panjurit Sangiang

JawaSumatera

Seksi V6.35 km

Seksi IV3.8 km

Seksi III8.55 km

Seksi II3.8 km

Seksi I6.5 km

± 86 m +0.00 MSL

0.8 km

Palung : -135 m Palung : -114 m

0.8 km

0.0%

2.2 km0.8 km 0.8 km

JawaSumatera

Sangiang

Panjurit

Kedalaman

Warna Dari Sampai

-150.00 -125.00

-125.00 -100.00

-100.00 -75.00

-75.00 -50.00

-50.00 -25.00

-25.00 0.00

0.00 25.00

(m) (m)

note :Hasil survey batimetri tahun 2009 sebagai bagian dari pra studi kelayakan atas penugasan PT.BSM

VERIFIKASI RUANG BEBAS

Nama Kapal (Tahun beroperasi) TipePanjang

(m)

Lebar

(m)

Draft

Terisi

(m)

Tinggi

Total

(m)

Tinggi

Udaraa

(m)

Emma Maersk (Agustus 2006) Container Vessel 397 56 15.5 62.1 51.6

Explorer of the Seas (Oktober 2000) Passenger Ship 311 47.4 8.3 72.3 69

RMS Queen Mary 2 (Januari 2004) Passenger Ship 345 45 10.1 72 67.1

Freedom of the Seas (Juni 2006) Passenger Ship 338.91 56.08 8.53 63.7 60.17

Liberty of the Seas (Mei 2007) Passenger Ship 338.91 56.08 8.53 63.7 60.17

Oasis of the Seas (Desember 2009) Passenger Ship 361.8 60.5 9.3 81.3 77

USS Enterprise (Januari 1962) Aircraft Carrier 342 77.1 12 75 68

Tinggi udara = Tinggi total – Draft Terisi + 5 meter ( tambahan untuk kondisi kosong danfaktor-faktor yang tidak diperhitungkan )

KEBUTUHAN RUANG BEBAS VERTIKAL

VERIFIKASI RUANG BEBAS

KEBUTUHAN RUANG BEBAS HORISONTAL BERDASARKAN SHIP DOMAIN THEORY

NamaPanjang

(m)

Ruang Bebas Horisontal

Lalu Lintas Satu Arah Lalu Lintas Dua Arah

Bebasa Terkendali Bebas Terkendali

(m) (m) Min (m) Maks (m) Min (m) Maks (m)

Emma Maersk 397 1270 635 2660 3255 1390 1985

Explorer of the Seas 311 995 498 2084 2550 1089 1555

RMS Queen Mary 2 345 1104 552 2312 2829 1208 1725

Freedom of the Seas 338.91 1085 542 2271 2779 1186 1695

Liberty of the Seas 338.91 1085 542 2271 2779 1186 1695

Oasis of the Seas 361.8 1158 579 2425 2967 1267 1809

USS Enterprise 342 1094 547 2291 2804 1197 1710

3,2

L6

,7-8

,2 L

3,5

-5,0

L1

,6 L

VERIFIKASI RUANG BEBAS

Ruang bebas vertikal Jembatan Gantung Selat Sunda direncanakan 85 m dari HWL agar lebih tinggi dari tinggi udara terbesar serta memperhitungkan efek kenaikan elevasi air laut akibat pemanasan global.

Ruang bebas horizontal Jembatan Gantung Selat Sunda yang tersedia adalah 2100 m sehingga memenuhi persyaratan lalu lintas kapal bebas 1 arah.

REFERENSI DESAIN

Desain struktur atas Jembatan Gantung Selat Sunda mengacu pada desainJembatan Selat Messina, sedangkan desain struktur bawahnya mengacu padadesain Jembatan Akashi Kaikyo.

Pra-desain Jembatan Selat Sunda telah dibahas bersama antara Wiratman &Associates dan Stretto di Messina di kantor pusat SdM di Roma pada tanggal 30Juni – 2 Juli 2009.

Akashi KaikyoSelat Messina

TINGGI DEK : 3.0 m

TINGGI BALOK MELINTANG : 4.5 m

JARAK ANTAR BALOK MELINTANG (JARAK KABEL PENGGANTUNG) : 30 m

LEBAR TOTAL : 60.0 m, terdiri dari :

• 3 lajur lalu lintas, masing-masing arah selebar 3 x 3.75 m

• 2 lintasan kereta api selebar 10 m

• Lajur maintenance, masing-masing sisi selebar 5.05 m

PENAMPANG DEK TRIPLE BOKS (DEK GENERASI KETIGA)

JEMBATAN GANTUNG ULTRA PANJANG

JEMBATAN GANTUNG ULTRA PANJANG

JEMBATAN GANTUNG ULTRA PANJANG

134

m

324

m

• Sag to span ratio yang digunakan = 1 : 10

• Tinggi total pilon dari MSL = 322.4 m

• Ruang bebas vertikal untuk navigasi = 86 m (Dari MSL)

• Penampang pilon menggunakan panel mono cellular dengan baja mutu tinggi setebal 80 mm

18 m

15 m

PILON

322.

4 m

86 m

ULTRA LONG SPAN SUSPENSION BRIDGE

(MSL) + 0.00

KONSTRUKSI KAISON JEMBATAN AKASHI KAIKYO

Sumber : History & National Geographic Channel

KAJIAN STRUKTUR

Untuk mengkaji kekuatan dan kehandalan struktur, ditinjau

pengaruh dari beban-beban yang bekerja yaitu :

Beban mati (Berat sendiri)

Beban hidup (Beban kereta rel dan beban lalu lintas)

Beban angin

Beban gempa

Urutan besar komponen gaya aksial pada kabel utama:

Pada bentang 1.000 m : berat sendiri dek, beban kereta rel, berat sendiri kabel, bebanlalu lintas jalan.

Pada bentang 2.000 m : berat sendiri kabel = berat sendiri dek, beban kereta rel, bebanlalu lintas jalan.

Pada bentang 3.000 m : berat sendiri kabel, berat sendiri dek, beban kereta rel, bebanlalu lintas jalan.

ANALISIS BEBAN MATI

JEMBATANBERAT DEK

ton/mBERAT KABEL

ton/m

Akashi Kaikyo(Bentang 1991 m)

23 12

Selat Messina (Bentang 3300 m)

18 32

Selat Sunda(Bentang 2200 m)

18 18

ANALISIS BEBAN MATI

Dengan menggunakan sistem dek triple boks, berat dek JSS menjadi relatif

ringan, sehingga berat kabel utama yang dibutuhkan tidak menjadi relatif

besar.

BERAT DEK DAN KABEL UTAMA

ANALISIS BEBAN HIDUP

Perubahan kelandaian jembatan akibat beban kereta rel menentukan kelayakan /

keselamatan penyeberangan. Dalam kasus Jembatan Gantung Selat Sunda, beban

kereta rel mengakibatkan perubahan kelandaian sebesar 0.015% yang memenuhi

persyaratan maksimum 0.05%, sehingga kereta rel tidak akan menemui masalah

ketika melaju di atas jembatan.

8 ton/m, 750 m

ANALISIS BEBAN ANGIN

Periode Ulang (tahun)

50 200 2000 >2000

Kecepatan angin di

Selat Sunda29 m/s 49 m/s 58 m/s 62 m/s

Periode Ulang (tahun)

50 200 2000 >2000

Kecepatan angin di

Selat Messina44 m/s 47 m/s 54 m/s 60 m/s

“3 s gust” pada ketinggian 70 m

ANALISIS BEBAN ANGIN

Lendutan lateral

maksimum akibat

beban angin 60 m/s

adalah sebesar 9

meter.

JEMBATANLENDUTAN MAKSIMUM AKIBAT

ANGIN(meter)

Akashi Kaikyo 30

Selat Messina 10

Selat Sunda 9

9 meter

DEFINISI FLUTTER

Pengaruh angin yang harus diwaspadai adalah gejala flutter (aero-elasticinstability). Flutter terjadi apabila ragam getar vertikal berimpit / bergabungdengan ragam rotasional sehingga saling memperbesar.

Sebagai contoh adalah keruntuhan Jembatan Tacoma Narrows akibat gejalaflutter oleh angin dengan kecepatan hanya 60 km/jam pada tahun 1940.

Sumber : archive.org

Untuk memastikan keamanan terhadap flutter, syarat berikut harus terpenuhi :

STABILITAS AERO-ELASTIK

Ragam getar vertikal

Ragam getar vertikal (ragam ke-2) mempunyai waktu getar 13.1 detik

Ragam getar rotasional

Ragam getar rotasional (ragam ke-8) mempunyai waktu getar 8.4 detik

Rasio frekuensi antara kedua ragam tersebut = 1.56

Jembatan Bentang (m) Jenis dek Rasio frekuensi

Severn 988 Single boks 2,65

Humber 1410 Single boks 2,80

Storebaelt 1624 Single boks 2,79

Xihoumen 1650 Double boks 2,00

Akashi 1991 Rangka 2,35

Selat Sunda 2200 Triple boks 1,56

Messina 3300 Triple boks 1,36

RASIO FREKUENSI BEBERAPA JEMBATAN GANTUNG DI DUNIA

STABILITAS AERO-ELASTIK

Dari tabel terlihat, rasio frekuensi Jembatan Gantung Ultra-panjang Selat Sundasebesar 1,56 adalah cukup baik, artinya frekuensi ragam rotasional pertama cukupjauh keberadaannya dari frekuensi ragam vertikal pertama, sehingga kecilkemungkinannya ke dua ragam tersebut bergabung

Menurut uji coba terowongan angin Jembatan Selat Messina, gejala flutter baruakan terjadi pada kecepatan angin 90 m/detik atau 324 km/jam. JembatanGantung Ultra-panjang Selat Sunda yang mempunyai jenis dek yang sama tetapidengan bentang yang lebih pendek, paling tidak akan mempunyai kecepatanflutter yang sama 324 km/jam.

KESIMPULAN DARI STABILITAS AERO-ELASTIK

Kecepatan angin setinggi ini belum pernah dan tidak akan pernah terjadi di SelatSunda, berarti Jembatan Gantung Ultra-panjang Selat Sunda dapat dianggapbebas flutter

STABILITAS AERO-ELASTIK

Periode ulang (tahun)

50 200 2000 >2000

Percepatan puncak

batuan dasar (PGA)

Selat Sunda

0.1-0.15 ga 0.15-0.25 ga 0.4-0.5 g 0.5-0.6 ga

Periode ulang (tahun)

50 200 2000 >2000

Percepatan puncak

batuan dasar (PGA)

Selat Messina

0.12 g 0.27 g 0.58 g 0.64 g

ANALISIS GEMPA

PERCEPATAN PUNCAK BATUAN DASAR (PGA)

Dari hasil Probabilistic Seismic Hazard Analysis, diperoleh :

Pada kasus Selat Sunda, struktur jembatan didesain untuk menahangempa hingga besaran 9.0 Skala Richter

Ragam lateral pertama yang simetris (ragam no.1); waktu getar alami 23.9 detik;berkaitan dengan gerak lateral bandul dari dek dan kabel; didominasi oleh kekakuangeometrik kabel.

ANALISIS GEMPA

RAGAM GETAR PERTAMA JEMBATAN GANTUNG ULTRA PANJANG

ANALISIS GEMPA

Ragam dominan pilon arahlateral pada ragam ke 49;periode natural 2.97 detik

Ragam dominan pilon arahlongitudinal pada ragam ke-72;periode natural 2.06 detik

RAGAM GETAR DOMINAN PILON

ANALISIS GEMPA

RESPONSE SPEKTRUM TIPIKAL

Artinya kalau terjadi gempa, pilon-pilon berguncang keras mengikuti pergerakantanah, sedangkan pergerakan kabel utama dan deknya relatif lemah.

Pilon bekerja sebagai base isolator yang meredam gerakan tanah sehingga tidakmerambat ke struktur atas (kabel utama dan dek).

ANALISIS GEMPA

Analisis beban gempa terdiri dari :1. Analisis beban gempa statik ekuivalen (analisis ragam)2. Analisis respons dinamik

Berikut riwayat waktu respons dinamik akibat Gempa El Centro 1940 NS denganPGA Transversal 0.2 g. Dari analisis tesebut diperoleh simpangan lateralmaksimum pada dek sebesar 2.8 m

Karena jaraknya ke lokasi jembatan yang besar (50 km), pengaruh gempavulkanik akibat letusan gunung anak krakatau tidak signifikan.

Tsunami yang mungkin terjadi tidak membahayakan jembatan karena ketinggiangelombang tidak akan lebih dari tinggi ruang bebas vertikal yaitu 85 m di ataspermukaan laut tertinggi (HWL).

PENGARUH GEMPA VULKANIK

Beban beban yang mungkin muncul akibat aktivitas gunung berapi sepertibeban debu vulkanik dan beban gelombang tsunami turut diperhitungkan dalamanalisis struktur.

ESTIMASI BIAYA

Ket : Biaya total menggunakan standard harga tahun 2009, belum memperhitungkan eskalasiharga, bunga bank serta tidak termasuk biaya untuk pengembangan wilayah Selat Sunda

No SEKSI Biaya (USD)

1 SEKSI I 704,847,248

2 SEKSI II 3,505,952,600

3 SEKSI III 855,980,699

4 SEKSI IV 3,490,673,063

5 SEKSI V 594,121,678

6 M/E 101,500,000

7 T O T A L 9,253,075,288

Rencana Biaya Total Konstruksi Jembatan Selat Sunda