Evaluasi Jembatan Dengan Perangkat Lunak SAP 2000

4.11 Evaluasi Jembatan Dengan Perangkat Lunak SAP 2000

4.11.1 Desain dan Pemodelan Tahap paling awal dalam melakukan analisis struktur jembatan gantung ini adalah dengan membuat desain atau model dari struktur yang akan dianalisis seperti gambar 4.12. Desain struktur dari model jembatan gantung ini dilakukan dengan menggunakan program elemen hingga. Pada tahap ini dibutuhkan data- data ukuran jembatan dan dimensi elemen struktur sebagai berikut: Jenis model = dimensi jembatan gantung Panjang bentang kiri, L1 = 3 m Panjang bentang tengah, L2 = 60 m Panjang bentang kanan, L3 = 14.5 m Lebar menara, w = 1.4 m Tinggi menara, H1 = 3 m Jumlah segmen kiri, N1 = 1 segmen Jumlah segmen tengah, N2 = 34 segmen Jumlah segmen kanan, N3 = 1 segmen Universitas Sumatera Utara Ketinggian kabel ditengah bentang = 0.7 m 4.11.2 Pemodelan Struktur Pemodelan struktur pada program dimulai dengan memilih satuan yang akan digunakan, lalu memilih jenis model yang akan dipilih seperti tampak pada gambar 4.13. selanjutnya, mengisi data-data yang telah dipersiapkan sebelumnya seperti pada gambar 4.14. 4.11.3 Mengidentifikasi Kasus Beban Gambar 4.12 Model Struktur Tampak Memanjang Jembatan Gambar 4.13 Data Ukuran Jembatan Universitas Sumatera Utara Pada tahap ini beban yang bekerja pada struktur jembatan didefinisikan pada lembar isi ini. Beban-beban itu antara lain beban mati, beban hidup simetris dan asimetris, beban angin, dan beban gempa. Cara mendefinisikan beban ini yaitu dengan memilih menu define dan mengklik option load patterns maka kita akan bisa mendefinisikan beban-beban yang akan dimasukkan seperti pada gambar 4.15. 4.11.4 Mengidentifikasi Kombinasi Pembebanan Data selanjutnya yang harus diidentifikasi adalah memberikan kombinasi pembebanan yang akan dipakai saat analisis struktur. Terdapat beberapa kombinasi pembebanan pada jembatan gantung yaitu sebagai berikut : 1. D 2. D + L 3. D + 0.6 ANGIN Gambar 4.14 Identifikasi Beban Jembatan Universitas Sumatera Utara 4. D + 0.75L + 0.525 GEMPA 5. 0.6D + 0.6 ANGIN 6. 0.6D + 0.7 GEMPA Dalam mengidentifikasi kombinasi pembebanan langkah yang dilakukan ialah memilih menu define lalu mengklik load combination. a. Combinasi pembebanan 1 b. Combinasi pembebanan 2 Gambar 4.15 Identifikasi Combinasi Pembebanan 1 Universitas Sumatera Utara c. Combinasi pembebanan 3 d. Combinasi pembebanan 4 Gambar 4.17 Identifikasi Combinasi Pembebanan 3 Gambar 4.16 Identifikasi Combinasi Pembebanan 2 Universitas Sumatera Utara e. Combinasi pembebanan 5 f. Combinasi pembebanan 6 Gambar 4.18 Identifikasi Combinasi Pembebanan 4 Gambar 4.19 Identifikasi Combinasi Pembebanan 5 Universitas Sumatera Utara g. Combinasi pembebanan 7 h. Combinasi pembebanan 8 untuk mencari lendutan di ¼ bentang Gambar 4.20 Identifikasi Combinasi Pembebanan 6 Gambar 4.21 Identifikasi Combinasi Pembebanan 7 Universitas Sumatera Utara Maka jumlah combinasi yang dilakukan adalah 4.11.5 Mengidentifikasi Harga Beban Adapun langkah kita dalam memasukkan pembebanan yaitu dengan memilih menu Assign + klik frame loads + distrubuted a. Beban mati Gambar 4.22 Identifikasi Combinasi Pembebanan 8 Gambar 4.23 Total Combinasi Pembebanan Universitas Sumatera Utara b. Beban hidup c. Beban Angin Gambar 4.24 Memasukkan Besar Beban Mati Gambar 4.25 Memasukkan Besar Beban Hidup Universitas Sumatera Utara d. Beban Gempa Perhitungan pembebanan gempa dilakukan dengan cara respon spectra dengan memasukkan koordinat lokasi jembatan gantung yaitu jembatan gantung pejalan kaki di desa aek libung kecamatan sayur matinggi kabupaten tapanuli selatan menggunakan aplikasi dinas pekerjaan umum yaitu puskim.pu.go.idaplikasirespons_pektra_indonesia_2011. Dimana Koordinat jembatan semdiri diperoleh yaitu : 1 09’15.9” N, 99 25’20.6” E, maka diperoleh spectrum gempa sebagai berikut : Gambar 4.26 Memasukkan Besar Beban Angin Universitas Sumatera Utara T detik SA g Variabel Nilai Variabel Nilai 0.475 PGA g 0.716 SM1 g 1.045 T0 1.187 SS g 1.781 SDS g 1.187 TS 1.187 S1 g 0.697 SD1 g 0.697 TS+0 0.946 CRS 0.953 T0 detik 0.117 TS+0.1 0.786 CR1 0.951 TS detik 0.587 TS+0.2 0.672 FPGA 1 PGA g 0.716 TS+0.3 0.587 FA 1 SS g 1.781 TS+0.4 0.521 FV 1 S1 g 0.697 TS+0.5 0.469 PSA g 0.716 CRS 0.953 TS+0.6 0.426 SMS g 1.781 CR1 0.951 TS+0.7 0.39 SM1 g 0.697 FPGA 0.9 TS+0.8 0.36 SDS g 1.187 FA 0.9 TS+0.9 0.334 SD1 g 0.464 FV 2.4 TS+1 0.311 T0 detik 0.078 PSA g 0.644 TS+1.1 0.292 TS detik 0.391 SMS g 1.603 TS+1.2 0.275 PGA g 0.716 SM1 g 1.672 TS+1.3 0.259 SS g 1.781 SDS g 1.069 TS+1.4 0.246 S1 g 0.697 SD1 g 1.115 TS+1.5 0.233 CRS 0.953 T0 detik 0.209 TS+1.6 0.222 CR1 0.951 TS detik 1.043 TS+1.7 0.212 FPGA 1 TS+1.8 0.203 FA 1 TS+1.9 0.194 FV 1.3 TS+2 0.186 PSA g 0.716 TS+2.1 0.179 SMS g 1.781 TS+2.2 0.173 SM1 g 0.906 TS+2.3 0.166 SDS g 1.187 TS+2.4 0.161 SD1 g 0.604 Gambar 4.27 Respon Spektra Dari Puskim PU Tabel 4.1 Hasil Spektrum Gempa Dari Puskim PU Universitas Sumatera Utara TS+2.5 0.155 T0 detik 0.102 TS+2.6 0.15 TS detik 0.508 TS+2.7 0.146 PGA g 0.716 TS+2.8 0.141 SS g 1.781 TS+2.9 0.137 S1 g 0.697 TS+3 0.133 CRS 0.953 TS+3.1 0.129 CR1 0.951 TS+3.2 0.126 FPGA 1 TS+3.3 0.123 FA 1 TS+3.4 0.119 FV 1.5 TS+3.5 0.116 PSA g 0.716 4 0.116 SMS g 1.781 Maka langkah selanjutnya yaitu memasukkan data respon spectra tersebut kedalam program SAP 2000. Dengan memilih menu define + functions + Respon Spektrum. Kemudian kita atur sesuai pengguna atau data spectrum yang kita miliki. Universitas Sumatera Utara Kemudian kita aktivkan respon spectra gempanya dengan memilih menu define + load cases Gambar 4.28 Pemasukan Data Respon Spektra SAP 2000 Gambar 4.29 Pengaktivan Respon Spektra SAP 2000 Universitas Sumatera Utara 4.11.6 Letak Pembebanan a. Letak pembebanan beban hidup simetris b. Letak pembebanan beban hidup asimetris c. Letak pembebanan beban mati Gambar 4.30 Pembebanan Beban Simetris Gambar 4.31 Pembebanan Beban Asimetris Universitas Sumatera Utara d. Letak pembebanan beban angin, dilihat dari tampak xy 4.11.7 Run Analisis Program SAP 2000 Setelah semua data dimasukkan pada model, analisis struktur dapat langsung dilakukan. Dengan cara memilih menu analyze, run analysis, run now, maka program akan menjalankan perhitungan analisis struktur. Hasil analisis tersebut berupa frekuensi alami seperti tampak pada gambar 4.35. Gambar 4.32 Pembebanan Beban Asimetris Gambar 4.33 Pembebanan Beban Angin Universitas Sumatera Utara Gaya aksial, shear dan momen yang terjadi dengan menggunakan kombinasi 7 karena nilai maksimum dan minimum kombinasi diperoleh pada kombinasi 7. a. Gaya aksialnormal yang terjadi ialah b. Gaya lintangshear 2-2 yang terjadi Gambar 4.34 Run Analysis Program Gambar 4.35 Ragam Getar Terjadi Gambar 4.36 Diagram Gaya Normal Terjadi Universitas Sumatera Utara c. Dan momen 3-3 yang terjadi d. Lendutan yang terjadi di ¼ bentang Gambar 4.37 Diagram Gaya Lintang Terjadi Gambar 4.38 Diagram Momen Terjadi Universitas Sumatera Utara e. Gaya pada kabel utama f. Gaya pada kabel backstay Gambar 4.39 Lendutan Terjadi ¼ Bentang Gambar 4.40 Besar Gaya Pada Kabel Utama Universitas Sumatera Utara g. Gaya pada menara jembatan Gambar 4.41 Besar Gaya Pada Kabel Backstay Gambar 4.42 Besar Gaya Pada Menara Jembatan Universitas Sumatera Utara 4.12Tabulasi Hasil Perhitungan Evaluasi Jembatan Perbandingan hasil analisa perhitungan secara manual dengan program SAP 2000 di tabulasikan sebagai berikut. NO HAL HASIL PERHITUNGAN MANUAL HASIL PERHITUNGAN ANALISA DENGAN SAP 2000 Δ 1 Gaya tarik kabel backstay kg 87272.28 85882.36 1.02 2 Gaya tarik kabel utama kg 62716.68 61494.44 1.02 3 Lendutan, Δ cm 45.94 51.04 9.99 4 Gaya aksial menara kg 72 179,40 69780.12 1.03 NO HAL HASIL PERHITUNGAN SETELAH PENGURANGAN VOLUME HASIL PERHITUNGAN ANALISA DENGAN KONDISI AWAL PENURUNAN 1 Gaya tarik kabel backstay kg 85485.36 87272.28 1786.92 Tabel 4.2 Perbandingan Analisa Manual Dengan Program SAP 2000 Tabel 4.3 Perbandingan Hasil Pengurangan Volume Dengan Kondisi Awal Universitas Sumatera Utara 2 Gaya tarik kabel utama kg 61153.74 62716.68 1562.94 3 Lendutan, Δ cm 49.46 45.94 3.52 4 Gaya aksial menara kg 70530,15 72 179,40 1649.25 Perbandingan hasil lendutan yang terjadi ialah sebagai berikut : Grafik 4.1 Perbandingan Hasil Lendutan Kondisi Awal dan Sekarang 10 20 30 40 50 60 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 Le n d u ta n cm Jarak m Grafik Lendutan Terjadi Kondisi Awal Kondisi Sekarang Universitas Sumatera Utara

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN