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