Evaluasi Struktur Atas Jembatan Gantung Pejalan Kaki Di Desa Aek Libung, Kecamatan Sayur Matinggi, Kabupaten Tapanuli Selatan Chapter III V

BAB III
PENGAMBILAN DAN PENYAJIAN DATA
3.1 Pengambilan Data
Studi kasus dalam penelitian tugas akhir ini yaitu jembatan gantung pejalan
kaki yang berada di desa Aek Libung, Kecamatan Sayur Matinggi, Kabupaten
Tapanuli Selatan.
3.1.1 Data SurveyLapangan
Adapun informasi tentang survey data jembatan gantung pejalan kaki di Desa
Aek Libung, Kecamatan Sayur Matinggi, Kabupaten Tapanuli Selatan adalah
sebagai berikut :
a. Ukuran jembatan :
•

Bentang utama

= 60 m

•

Panjang bentang kiri

=3m

•

Panjang bentang kanan

= 14.5 m

•

Lebar

= 1.4 m ( termasuk jembatan gantung

kelas II )
•

Tinggi menara

=3m

•

Jumlah segmen kiri

= 1 segmen

•

Jumlah segmen tengah

= 34 segmen

•

Jumlah segmen kanan

= 1 segmen

•

Ketinggian kabel ditengah bentang

= 0.7 m

Universitas Sumatera Utara

b. Data bahan :
• Kabel
Kabel baja diasumsikan memakai kabel mutu BJ37 (karena tidak dapat
diperoleh dari lapangan) dengan data sebagai berikut :
-

Diameter kabel utama

= 3 cm

-

Batang penggantung

= 1.5 cm

-

Tegangan leleh minimum (�� )

= 240 Mpa

Tegangan putus minimum (�� )

= 370 Mpa

Peregangan minimum (%)

= 20 %

-

Modulus elastis (E)

= 200.000 Mpa

-

Modulus geser (G)

= 80.000 Mpa

-

Poisson ratio (�)

= 0,3

-

Koefisien pemuaian

= 12 x 10−6 0C

-

•

P

Lantai dan gelagar jembatan
Lantai dan gelagar jembatan memakai kayu damar laut (dilihat secara
visual) yang termasuk kayu kelas II. dengan data sebagai berikut :
-

Dimensi lantai jembatan

= 2.5 cm x 20 cm

-

Dimensi gelagar memanjang

= 5 cm x 6 cm

-

Dimensi gelagar melintang

= 5 cm x 6 cm

-

Dimensi gelagar penahan lateral

= 5 cm x 6 cm

-

Berat jenis kayu

= 1100 kg/m3

-

Tegangan izin kayu

= 100 kg/m2

-

Keteguhan lentur mutlak

= 1100 kg/cm2

-

Keteguhan tekan mutlak

= 650 kg/cm2

Universitas Sumatera Utara

•

Menara jembatan
Menara jembatan diasumsikan memakai beton mutu K175 (karena tidak
diperoleh data dari lapangan). Dengan data sebagai berikut :
-

Dimensi menara jembatan

= 40 cm x 40 cm

-

Kuat tekan beton (f’c)

= 15 Mpa

-

Berat jenis beton (w s)

= 2400 kg/m3

-

Ec = 4700��′�

= 18203 Mpa

-

G = Ec/[2*(1+u)]

= 7585 Mpa

-

Poisson ratio (η)

= 0,2

-

koefisien muai panjang

= 10 x 10−6 0C
P

Universitas Sumatera Utara

3.2 Gambar Jembatan
3.2.1 Tampak Samping Memanjang Jembatan

Gambar 3.1 Tampak Memanjang Jembatan

41
Universitas Sumatera Utara

3.2.2 Potongan Kiri Jembatan

Gambar 3.2 Potongan Bagian Kiri Jembatan

3.2.3 Potongan Tengah Jembatan

Gambar 3.3 Potongan Bagian Tengah Jembatan

Universitas Sumatera Utara

3.2.4 Potongan Kanan Jembatan

Gambar 3.4 Potongan Bagian Kanan Jembatan

3.2.5 Portal Jembatan

Gambar 3.5 Portal Jembatan

Universitas Sumatera Utara

3.2.6 Tampak Lantai Jembatan

Gambar 3.6 Tampak Lantai Jembatan

3.2.7 Gelagar Jembatan

Gambar 3.7 Gelagar Jembatan

Universitas Sumatera Utara

3.3 Beban Kerja Pada Jemabatan
Beban kerja yang terjadi pada jembatan gantung pejalan kaki terdiri atas
beban hidup, beban mati, beban angin dan beban gempa.

3.3.1 Beban Hidup
Ada dua aspek beban hidup yang perlu dipertimbangkan dalam pembebanan
jembatan gantung pejalan kaki, yaitu:
c. Beban terpusat pada lantai jembatan akibat langkah kaki manusia
untuk memeriksa kekuatan lantai jembatan;
d. Beban yang dipindahkan dari lantai jembatan ke batang struktur
yang kemudian dipindahkan ke tumpuan jembatan. Aksi beban ini
akan terdistribusi pendek atau menerus sepanjang batang-batang
longitudinal yang menahan lantai jembatan.
Menurut surat edaran menteri pekerjaan umum No.02/SE/M/2010 diatur
beban hidup yang bekerja pada jembatan gantung berdasarkan kelas jembatan
sesuai table 2.1. dimana jemabatan gantung pejalan kaki yang berada di Desa Aek
Libung ini termasuk pada jembatan gantung kelas II dengan lebar jembatan 1.4 m.
���
�2

•

Beban hidup (�ℎ )

= 400

•

Beban hidup simetris

= lebar jembatan x beban hidup
= 1.4 x 400 = 560

•

Beban hidup asimetris

���
�2

`= ½ x beban hidup simetris
= ½ x 560 = 280

���
�2

Universitas Sumatera Utara

3.3.2 Beban Mati
Beban mati yang bekerja yaitu diakibatkan oleh berat sendiri jembatan yang
terdiri atas, lantai jembatan, gelagar memanjang, gelagar melintang, gelagar
pengaku, kabel penggantung dan kabel utama jembatan.

•

Lantai Jembatan
Luasan lantai

= tebal x lebar lantai
= 0.025 x 1.4 = 0.035 m2

•

•

Berat jenis kayu

= 900 kg/�3

Berat lantai

= 900 x 0.035 = 31.5 kg/m

Gelagar Memanjang
Luasan gelagar

= 0.05 x 0.06 = 0.003 m

Jumlah gelagar

= 4 buah ( dengan panjang 60 m)

Total panjang

= 4 x 60 = 240 m

Berat jenis kayu

= 900 kg/�3

Berat gelagar memanjang

= 900 x 0.003 x 240/60 = 10.8 kg/m

Gelagar Melintang
Luasan gelagar

= 0.05 x 0.06 = 0.003 m

Jumlah gelagar

= 35 buah ( dengan panjang 1.5 m)

Total panjang

= 35 x 1.5 = 52.5 m

Berat jenis kayu

= 900 kg/�3

Berat gelagar melintang

= 900 x 0.003 x 52.5/60 = 2.362 kg/m

Universitas Sumatera Utara

•

•

Gelagar Penahan Lateral
Luasan gelagar

= 0.05 x 0.06 = 0.003 m

Jumlah gelagar

= 34 buah ( panjang 2.2 m )

Total panjang

= 34 x 2.2 = 74.8 m

Berat jenis kayu

= 900 kg/�3

Berat penahan lateral

= 900 x 0.003 x 74.8/60 = 3.366 kg/m

Kabel Utama
= ¼ π D2

Luasan

= ¼ x 3.14 x (0.03)2 = 0.00070 m2
Panjang kabel utama (L k )

= L {1 +

Dimana :

8 � 2
( ) }
3 �

L = Panjang bentang utama = 60 m
d = cekungan kabel di tengah bentang = 2.3 m
maka, Lk = 60 {1 +

8 2.3 2
( ) }
3 60

= 60.24 m

Jumlah kabel

= 2 buah

Panjang total kabel

= 60.24 x 2 = 120.48 m

Berat jenis kabel

= 7850 kg/m3

Berat kabel

= 7850 x 0.00070 x 120.48/60 = 11.135 kg/m

Universitas Sumatera Utara

•

Batang Penggantung
= ¼ π D2

Luasan

= ¼ x 3.14 x (0.015)2 = 0.000176 m2
Panjang batang

= 52.7 m

Jumlah

= 2 bagian sama

Total panjang

= 52.7 x 2 = 105.4 m

Berat jenis kabel

= 7850 kg/m3

Berat kabel

= 7850 x 0.000176 x 105.4/60 = 2.43 kg/m

•

Beban lain-lain (asumsi)

= 2 kg/m

•

Beban mati total

= berat lantai + berat gelagar memanjang, melintang

dan penahan lateral + kabel utama + batang penggantung + beban lain-lain
Beban mati total (q d)= 31.5 + 10.8 + 2.362 + 3.366 + 11.135 + 2.43 + 2
= 63.593 kg/m

3.3.3 Beban Angin
Berdasarkan surat edaran menteri pekerjaan umum No.02/SE/M/2010,
standar perencanaan untuk jembatan pejalan kaki mempertimbangkan standar
perencanaan kecepatan angin 35 m/detik, yang mengakibatkan tekanan seragam
pada sisi depan yang terbuka dari batang-batang jembatan dari 130 kg/m2. Karena
tidak mungkin lalu lintas di atas jembatan pada angin yang besar, beban angin
dipertimbangkan terpisah dari beban hidup vertikal.
Beban angin (q a ) = 130 kg/m

Universitas Sumatera Utara

3.3.4 Beban Gempa
Menurut surat edaran menteri pekerjaan umum No.02/SE/M/2010, Beban
gempa dihitung secara statik ekuivalen dengan memberikan beban lateral di
puncak menara sebesar 15% sampai dengan maksimum 20% beban mati pada
puncak menara. Beban gempa tidak dihitung bersamaan dengan beban angin
karena tidak terjadi pada waktu yang sama.
Beban gempa juga bisa dihitung dengan menggunakan respon spectra
berdasarkan koordinat lokasi jembatan. Dinas pemerintahan umum membuat
aplikasi perhitungan respon spectra untuk semua lokasi di Indonesia. Yaitu di
puskim.pu.go.id data yang kita butuhkan yaitu koordinat lokasi jembatan dan jenis
tanah pada lokasi tersebut. Jembatan gantung yang berada di desa Aek Libung,
Kecamatan Sayur Matinggi, Kabupaten Tapanuli Selatan memiliki koordinat
lokasi pada 1009’15.9” N, 99025’20.6” E, dan memiliki jenis tanah yaitu tanah
lunak.

Universitas Sumatera Utara

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengevaluasian struktur atas jembatan gantung pejalan kaki yang berada di
Desa Aek Libung Kecamatan Sayur Matinggi Kabupaten Tapanuli Selatan di
dasarkan atas beban yang sama dari beban sebenarnya di lapangan. Pembebanan
yang digunakan dalam perhitungan yaitu nilai terbesar dari kombinasi DL, LL,
dan WL. Dimana DL = beban mati (berat sendiri jembatan), LL = beban hidup
(baik secara simetris dan asimetris) dan WL = beban angin. Pengevaluasian
jembatan gantung pejalan kaki dihitung secara manual dan menggunakan program
komputer SAP 2000 dengan pemodelan 2D.

4.1 Geometris dan Pembebanan Jembatan Gantung
4.1.1 Ukuran Jembatan
•

Panjang bentang kiri

= 3 meter

•

Panjang bentang tengah

= 60 meter

•

Panjang bentang kanan

= 14.5 meter

•

Lebar menara

= 1.5 meter

•

Tinggi menara

= 3 meter

•

Jumlah segmen kiri

= 1 segmen

•

Jumlah segmen tengah

= 34 segmen

•

Jumlah segmen kanan

= 1 segmen

•

Ketinggian kabel di tengah bentang = 0.7 meter

Universitas Sumatera Utara

4.1.2 Pembebanan Jembatan
���
�2

•

Beban hidup

= 400

•

Beban mati

= 68.565

•

Beban angin

= 130

•

Bebabn gempa

= Dihitung dengan menggunakan respon spectra

���
�2

���
�2

berdasar kan koordinat lokasi jembatan yaitu pada 1009’15.9” N,
99025’20.6” E, dan memiliki jenis tanah lunak.

4.2 Evaluasi Lantai Jembatan
Lantai jembatan gantung pejalan kaki di desa aek libung menggunakan lantai
kayu kelas II yang diperoleh secara visual dari survey lapangan yang dilakukan.
Adapun

pengevaluasian

lantai

jembatan

dilakukan

dengan

mengaggap

pembebanan untuk lantai jembatan dengan 3 tumpuan agar diperoleh pembebanan
maksimum yang terjadi pada lantai jembatan.
Gambar detail dimensi lantai jembatan sebagai berikut :

Gambar 4.1 Detail Ukuran Lantai Jembatan

Universitas Sumatera Utara

Panjang

= 1.4 meter

Lebar

= 0.2 meter

Tebal

= 0.025 meter

Berat jenis kayu

= 900 kg/m2

Tegangan izin kayu

= 100 kg /m2

Gambar pembebanan lantai jembatan yang terjadi yaitu sebagai berikut :

Gambar 4.2 Pembebanan Pada Lantai Jembatan
L = 0.40
Beban mati lantai

= luas tampang x b.j kayu
= (0.025 x 0.2) x 900 = 4.5 kg/m

Beban hidup lantai

= beban hidup x lebar lantai
= 400 x 0.2 = 80 kg/m

Q total

= 84.5 kg/m
Mmax = MB =
=

1
8

� 84.5 � 0.42 = 1.69 kg/m
RA = RC =

1

1.69

2

0.4

= � 84.5 � 0.4 −

1 2
��
8

1
�
�� −
2
�

= 12.675 kg

Universitas Sumatera Utara

�

RB = �� + (2� )
�

= 85.5 � 0.4 + (2�

1.71
0.4

) = 42.25 kg

1

W = �ℎ2
6

=

1
6

=

0.2�0.0252 = 0.0000208 �2

1.69
0.0000208

σ

=

�
�

= 8.112 kg/��2 ˂ σ izin( OK )

4.3 Evaluasi Gelagar Memanjang Jembatan
Gelagar memanjang jembatan gantung pejalan kaki menggunakan lantai dari
kayu kelas II berukuran 5 cm x 6 cm sebanyak 4 buah. Pengevaluasian kekuatan
gelagar jembatan juga menganggap pembebanan pada gelagar jembatan dengan 3
tumpuan.
Detail gelagar jembatan yaitu sebagai berikut :

Gambar 4.3 Detail Gelagar Jembatan

Universitas Sumatera Utara

Ukuran Gelagar Memanjang :
Lebar

= 0.05 meter

Tinggi

= 0.06 meter

Jarak antar hanger

= 1.7 meter

Gambar pembebanan gelagar memanjang jembatan bagian tengah :

Gambar 4.4 Pembebanan Gelagar Memanjang

4.3.1 Untuk Gelagar Tengah
Berat sendiri

= luas tampang x b.j kayu
= (0.06 x 0.05) x 900 = 2.7 kg/m

Beban deck

= beban lantai / lebar lantai
=

Q Total

42.25
0.2

= 211.25 kg/m

* catatan beban lantai = RB

= 213.95 kg/m
Mmax = MB =
=

1
8

� 213.95 1.72 = 77.289 kgm
RA = RC =

=

1
2

1 2
��
8

� 213.95 � 1.7 −

77.2899
1.7

1
�
�� −
2
�

= 136.393 kg

Universitas Sumatera Utara

�

RB = �� + (2� )
�

= 213.95 x 1.7 + (2 x

77.289
1.7

) = 454.644 kg

1

Dmax = RB
2

1

= x 454.644 kg = 227.322 kg
2

1

W = �ℎ2
6

=

1
6

0.05�0.062 = 0.00003 �2

Tegangan akibat momen (σ) =
=

77 .289

0.00003

3����

Tegangan akibat lintang =
=

�

�

= 257.632 kg/��2 ˃ σ izin( NOT OK )

2�ℎ
3� 227 .322
2�0.05�0.06

= 11.366 kg/��2 ˂ 0.2x100 kg/��2 (OK)

4.3.2 Untuk Gelagar Tepi

Berat sendiri

= luas tampang x b.j kayu
= (0.06 x 0.05) x 900 = 2.3 kg/m

Beban deck

= beban lantai / lebar lantai
=

Q Total

12.675
0.2

= 63.375 kg/m

* catatan beban lantai = RA = RC

= 66.075 kg/m
Mmax = MB =
=

1
8

1 2
��
8

� 66.075 � 1.72 = 23.870 kgm

Universitas Sumatera Utara

RA = RC =
=

1
2

� 66.075 � 1.7 −

23.870
1.7

1
�
�� −
2
�

= 42.123 kg

�

RB = �� + (2� )
�

= 66.075� 1.7 + (2 �

23.870
1.7

) = 140.410 kg

1

Dmax = RB
2

1

= 140.410 kg = 70.205 kg
2

1

W = �ℎ2
6

=

1
6

0.05�0.062 = 0.00003 �2

Tegangan akibat momen (σ) =
=

�

�

23.870

0.00003

3����

Tegangan akibat lintang =

=

= 79.565 kg/��2 ˂ σ izin( OK )

2�ℎ
3� 70.205
2�0.05�0.06

= 3.510 kg/��2 ˂ 0.2x100 kg/��2 ( OK )

4.4. Evaluasi Gelagar Melintang
Gelagar melintang jembatan menggunakan kayu kelas II dengan ukuran
dimensi 5cm x 6cm sebanyak 35 buah gelagar melintang.
Ukuran gelagar melintang
Panjang gelagar melintang

= 1.5 meter

Lebar

= 0.05 meter

Tinggi

= 0.06 meter

Jarak antar gelagar memanjang

= 0.40 meter

Universitas Sumatera Utara

Gambar pembebanan gelagar melintang jembatan :

Gambar 4.5 Pembebanan Gelagar Melintang

RA = RB = ½ (ql + p1 + p2 + p3 + p4)
= ½ (2.7 x 1.5 + 140.410 + 454.644 + 454.644 + 140.410 ) = 597.303 kg
Mmax = �� � 0.75 −
1

1
2

. � � 0.752 − �1 � 0.6 − �2 � 0.2

= 597.303 x 0.75 - . 2.7 � 0.752 - 140.410 x 0.6 – 454.644 x 0.2 = 300.041 kgm
2

Wx = 1/6 bh2

= 1/6 x 0.05 x 0.06 = 0.00003 m2
Tegangan akibat momen =
=

����
�

300 .041
0.00003

= 1000.137 kg/��2 ˂ σ izin( NOT OK )

4.5 Evaluasi Kabel Hanger

Universitas Sumatera Utara

Kabel hanger jembatan atau sering disebut dengan batang penggantung
menggunakan bahan dari baja dengan diameter batang 1.5 cm. kabel hanger ini
meneruskan beban dari gelagar melintang ke kabel utama jembatan yang
berjumlah 34 buah di tiap sisinya, jadi total kabel hanger yang ada yaitu 68 buah.
Pengevaluasian kabel hanger ini dievaluasi berdasarkan tegangan izin kabel yaitu
sebesar 1600 kg/��2
Gambar pembebanan kabel hanger :

Gambar 4.6 Pembebanan Pada Kabel Hanger

Diameter kabel hanger

= 16 mm

Tegangan izin kabel hanger

= 1600 kg/��2

Beban yang diterima hanger

= 597.303 kg

Daya dukung hanger

= tegangan izin hanger x luasan tampang
= 1600 x ¼ x 3.14 x (1.6)2
= 3215.36 kg

Faktor keamanan

= daya dukung hanger / beban yang diterima
=

3215 .36
597.303

= 5.383

( OK )

Universitas Sumatera Utara

4.6 Evaluasi Kabel Utama Jembatan
Kabel utama jembatan terbuat dari kabel baja mutu BJ37 dengan
diameter kabel 3cm. Pengevaluasian terhadap kabel utama baja ini berdasarkan
pada pembebanan mati total dan pembebanan hidup simetris dan asimetris yang
kemudian dipilih nilai maksimum antara penjumlahan beban-beban tersebut
sebagai kemampuan daya dukung kabel utama.
Gambar penyaluran beban dari hanger menuju kabel utama jembatan.

Gambar 4.7 Penyaluran Beban Pada Kabel Utama
Panjang bentang jembatan

= 60 meter

Diameter kabel utama

= 30 mm

d

= 2.3 meter

Pembebanan yang diterima oleh kabel utama :
Deck jembatan

= luas tampang memanjang deck x Bj. kayu

= (0.025 x 1.4) x 900

Universitas Sumatera Utara

= 31.5 kg/m
Gelagar memanjang ( 4 buah gelagar )

= 4 x berat sendiri gelagar memanjang
= 4 x (0.05 x 0.06 x 900)

= 10.80 kg/m
Gelagar melintang

= n gelagar x w gelagar x( l gelagar melintang / L jembatan)

= 35 x (0.05 x 0.06 x 900) x (1.5/60)
= 2.362 kg/m
Penahan lateral

= n gelagar x w gelagar x( l gelagar melintang / L jembatan)
= 34 x (0.05 x 0.06 x 1100) x (2.27/60)
= 3.366 kg/m

Hanger

= 2.5 kg/m

Kabel utama

= 11.135 kg/m

Beban tambahan

= (diasumsikan) = 2 kg/m

Beban mati

= total keseluruhan

= 31.5 + 10.8 + 2.362 + 3.366 + 2.5 + 11.135+2 = 63.593 kg/m
Beban hidup simetris

= beban hidup x lebar jembatan
= 400 x 1.4 = 560 kg/m

Beban hidup asimetris

= ½ x beban hidup simetris
= ½ x 560 = 280 kg/m

Akibat beban hidup merata penuh (q s )

=
=

beban hidup simetris x �2
8d

560 x 60 2
8 � 2.3

= 109565.2 kg

Universitas Sumatera Utara

Akibat beban hidup tidak simetris 1/2 bentang (q as )

=

beban hidup asimetris x �2
8d

=
Akibat beban mati (q d)

=

beban mati x �2

8 � 2.3

= 54782.61 kg

8d

=
Gaya H

280 x 60 2

63.593 x 60 2
8 � 2.3

= 12442.21 kg

= maximum antara (q s+ q d), (q as + q d)
= diambil = (q s+ q d)
= 109565.2+ 12442.21 = 122007.4 kg

Sudut kabel utama (α)

= arc tan (4d/L)
= arc tan (

4 � 2.3
60

)

= 0.152148 rad = 8.7174570
Gaya kabel utama (T)

=
=

�

��� �

122007 .4

��� 8.717457

= 123433.4 kg

Untuk 1 kabel (T 1 )

= T/2 = 123433.4/2 = 62716.68 kg

Daya dukung kabel utama

= tegangan izin kabel x luasan tampang
= 0.67 x 15000 x ¼ x 3.14 x (0.03)2
= 71003.25 kg

Faktor keamanan

= daya dukung kabel uatama / beban diterima
= 71003.25/62716.68
= 1.150 (NOT OK)

4.7 Evaluasi Kabel Backstays

Universitas Sumatera Utara

Kabel backstay merupakan kabel lanjutan dari kabel utama jembatan yang
terikat pada angkur jembatan. Diameter kabel backstay sama dengan kabel utama
yaitu 3 cm dan juga dalam pengevaluasian kekuatannya dianggap kabel backstay
menahan gaya yang ditumpu oleh kabel utama sesuai sudut kabel masing-masing.
Gambar pembebanan pada kabel backstay :

Gambar 4.8 Penerimaan Beban Kabel Backstay
Sudut kabel backstays (ϕ)

= arc tan (

������ ������

������� ������� ����

)

3

= arc tan ( )
3

= 0.785398 rad = 45 0
Gaya H

= 122007.4 kg

Gaya kabel backstays (T)

=
=

�

��� �

122007 .4
��� 45

= 172544.6 kg
Untuk 1 kabel (T 1 )

=½xT
= ½ x 172544.6 = 87272.28 kg

Daya dukung backstay

= tegangan izin kabel x luasan tampang

Universitas Sumatera Utara

= 0.67 x 15000 x ¼ x 3.14 x (0.03)2
= 71003.25 kg
Faktor keamanan

= daya dukung backstay / beban yang diterima
= 71003.25 / 87272.28
= 0.8091 ( NOT OK )

4.8 Evaluasi Lendutan Yang Terjadi
Dalam mengevaluasi lendutan pada jembatan gantung gelagar penahan
lateral jembatan diasumsikan sebagai gelagar pengaku.

Gambar 4.9 Pembebanan Pada Gelagar Pengaku

Momen Inersia Gelagar Pengaku

=1/12 bh3 x 4 cm4
= 1/12 x 5 x 63 x 4
= 360 cm4

Modulus Elastisitas E

: 125.000 kg/cm2

Panjang bentang jembatan (L)

= 6000 cm

Beban hidup merata (q)

= 5.6 kg/cm

Beban sendiri struktur (w)

= 0.636 kg/cm

Lendutan gelagar pengaku pada ¼ bentang ≡ lendutan kabel pada ¼ bentang
5(1−�)��4
12288 ��

≡

�
8

� � ��

�

4

� 6000
5(1−0.9993)5.6
12288 � 125000 � 360

� + �� �
2

= 45.938 ��

Universitas Sumatera Utara

Lendutan Pada ¼ Bentang :
∆` =

�
8

� � ��

0.9993 x �

5.6

� � 230

8
= 0.636 + 0,9993
5.6 =
x( )

�
� + �( )
2

45.940 cm

2

Syarat lendutam maksimum yang terjadi ialah
∆ max =

�.��������
100

=

6000
100

= 60 cm

“Karena lendutan yang terjadi ialah sebesar 45.940 cm < 60 cm, maka masih
memenuhi syarat lendutan maksimum jembatan gantung”.
Momen Gelagar Pengaku
(1−�)�� 2

M MAX =

64

=

(1−0,9993) � 5.6 � 6000 2
64

Tegangan pada gelagar pengaku σ max =

�

��

=

= 2205 kgcm

2205
30

= 73.5 kg/cm2 OK

4.9 Evaluasi Menara Jembatan
Menara jembatan terbuat dari beton berukuran 40 cm x 40cm setinggi 3 m
dari lantai jembatan. Menara jembatan merupakan penyaluran beban jembatan
terakhir sebelum akhirnya ditumpukan pada pondasi jembatan. Dalam
pengevaluasian menara ini ada bebarapa data yang di asumsikan dikarenakan
kekurangan data yang diperoleh dari lapangan. Yaitu mutu beton untuk menara
digunakan K175 dengan dengan As =As’ = 4 φ 25 ( 1963 mm2), fy = 400
MPa.Gambar distribusi pembebanan yang terjadi pada menara jembatan :

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.10 Pembebanan Pada Menara Jembatan

a. Letak garis netral balance (untuk regangan berimbang)
Cb = Xb =

=

600
.d
600 + fy
600
.340 = 204 mm
600 + 400

b. Tinggi balok tegangan tekan ekivalen kondisi balance :
ab = β1 .Cb ; untuk fc’= 17,5 mpa maka β1 = 0,85
ab = 0,85 .204 = 175 mm
c. Kontrol regangan tekan baja :
Kontrol Reg. Tekan Baja

εs ' ( Xb − d ')
=
εx
Xb

εs ' =

(228 − 60) .0,003
228

εs' = 0,00221

Jadi :

Universitas Sumatera Utara

εs ' > εy → Tul. Tekan leleh sehingga fs’= fy = 400 mpa

d. Gaya-gaya dalam :
Gaya tarik baja
Ts = As.fy = 1963 (400).10-3 = 785.2kN
Gaya tekan beton
Cc = 0,85 fc’.a.b
= 0,85 .17,5 . 175 .400 .10-3
= 1 041,25 kN
Gaya tekan baja
Cs’ = As’ (fy – 0,85 fc’)
= 1963 (400- 0,85 . 17,5). 10-3
= 756kN
e. Kapasitas aksial desak Pb = Pnb
Pnb = Cc + Cs – Ts
= 1 041,25+ 756 – 785,2
= 1012,05 kN
Gaya yang diterima menara ialah,
P = H tan φ + H tan θ
= 61 716.68tan 450 + 61 716.68 tan 8,7170
= 72 179,40 kg = 722 KN
Maka Pnb> P

OK !!!

f. Momen nominal penampang balance

Universitas Sumatera Utara

(

)

(

a

Mnb = Cc x −  + Cs x − d ' + Ts d − x
2


)

x = Garis sumbu penampang = 200 mm
a = 175 mm
d = 340 mm
d’ = 60 mm

175 

Mnb = 1041,25  200 −
 + 756(200 − 60) + 785.2(340 − 200)
2 

Mnb = 332 908,625 kNmm
= 332,91 kNm

4.10 Analisa Jembatan Dengan Pengurangan Volume
Pengurangan volume elemen struktur yang terjadi pada jembatan yaitu
terdapat pada bagian :
-

Lantai jembatan = berkurangnya 4 buah deck jembatan

-

Korosi pada kabel utama sebesar = 3 mm diambil yang paling kritis
sepanjang bentang kabel utama

-

Korosi pada hanger jembatan = 1mm korosi paling kritis pada hanger

-

Gelagar penahan lateral jembatan = berkurangnya 4 buah gelagar
penahan lateral.

4.10.1 Pengurangan Volume Beban Mati Jembatan
•

Lantai Jembatan
Volume lantai awal

= 0.025 x 1.4 x 60 = 2.1 m3

Universitas Sumatera Utara

Pengurangan volume

= 4 x 0.2 x 1.4 x 0.025 = 0.028 m3

Volume baru

= 2.1 – 0.028 = 2.072 m3

Lebar lantai pengurangan volume = 0.025 x lebar x 60 = 2.072 m3
Maka lebar lantai

= 1.38 m

Luasan lantai

= tebal x lebar lantai
= 0.025 x 1.38 = 0.0345 m2

•

•

•

Berat jenis kayu

= 800 kg/�3

Berat lantai

= 800 x 0.0345 = 27.6 kg/m

Gelagar Memanjang
Luasan gelagar

= 0.05 x 0.06 = 0.003 m

Jumlah gelagar

= 4 buah ( dengan panjang 60 m)

Total panjang

= 4 x 60 = 240 m

Berat jenis kayu

= 800 kg/�3

Berat gelagar memanjang

= 800 x 0.003 x 240/60 = 9.6 kg/m

Gelagar Melintang
Luasan gelagar

= 0.05 x 0.06 = 0.003 m

Jumlah gelagar

= 35 buah ( dengan panjang 1.5 m)

Total panjang

= 35 x 1.5 = 52.5 m

Berat jenis kayu

= 800 kg/�3

Berat gelagar melintang

= 800 x 0.003 x 52.5/60 = 2.10 kg/m

Gelagar Penahan Lateral

Universitas Sumatera Utara

•

Luasan gelagar

= 0.05 x 0.06 = 0.003 m2

Jumlah gelagar

= 34 – 4 = 30 buah ( panjang 2.2 m )

Total panjang

= 30 x 2.2 = 66 m

Berat jenis kayu

= 800 kg/�3

Berat penahan lateral

= 800 x 0.003 x 66/60 = 2.64 kg/m

Kabel Utama
= ¼ π D2

Luasan

= ¼ x 3.14 x (0.027)2 = 0.000572 m2
Panjang kabel utama (L k )

= L {1 +

Dimana :

8 � 2
( ) }
3 �

L = Panjang bentang utama = 60 m
d = cekungan kabel di tengah bentang = 2.3 m
maka, Lk = 60 {1 +

•

8 2.3 2
( ) }
3 60

= 60.24 m

Jumlah kabel

= 2 buah

Panjang total kabel

= 60.24 x 2 = 120.48 m

Berat jenis kabel

= 7850 kg/m3

Berat kabel

= 7850 x 0.000572 x 120.48/60 = 9.016 kg/m

Batang Penggantung
Luasan

= ¼ π D2
= ¼ x 3.14 x (0.015)2 = 0.000176 m2

Panjang batang

= 52.7 m

Universitas Sumatera Utara

Jumlah

= 2 bagian sama

Total panjang

= 52.7 x 2 = 105.4 m

Berat jenis kabel

= 7850 kg/m3

Berat kabel

= 7850 x 0.000176 x 105.4/60 = 2.43 kg/m

•

Beban lain-lain (asumsi)

= 2 kg/m

•

Beban mati total

= berat lantai + berat gelagar memanjang, melintang

dan penahan lateral + kabel utama + batang penggantung + beban lain-lain
Beban mati total (q d)= 34.5 + 12 + 2.625 +3.30 + 9.016 + 2.43 + 2
= 65.871 kg/m

4.10.2 Evaluasi Lantai Jembatan

Panjang

= 1.38 meter

Lebar

= 0.2 meter

Tebal

= 0.025 meter

Berat jenis kayu

= 800 kg/m2

Tegangan izin kayu

= 100 kg /m2

Gambar pembebanan lantai jembatan yang terjadi :

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.11 Pembebanan Lantai Baru
L = 0.40
Beban mati lantai

= luas tampang x b.j kayu
= (0.025 x 0.2) x 800 = 4 kg/m

Beban hidup lantai

= beban hidup x lebar lantai
= 400 x 0.2 = 80 kg/m

Q total

= 84 kg/m
Mmax = MB =
=

1
8

� 84� 0.42 = 1.68 kg/m
RA = RC =

1

1.68

2

0.4

= � 84 � 0.4 −

1 2
��
8

�
1
�� −
�
2

= 12.60 kg

�

RB = �� + (2� )
�

= 84�0.4 + (2�

1.68
0.4

) = 42 kg

1

W = �ℎ2
6

=

1
6

=

0.2�0.0252 = 0.0000208 �2

1.68
0.0000208

σ

=

�
�

= 8.064 kg/��2 ˂ σ izin( OK )

4.10.3 Evaluasi Gelagar Memanjang Jembatan
Ukuran Gelagar Memanjang :

Universitas Sumatera Utara

Lebar

= 0.05 meter

Tinggi

= 0.06 meter

Jarak antar hanger

= 1.7 meter

a.Untuk Gelagar Tengah
Berat sendiri

= luas tampang x b.j kayu
= (0.06 x 0.05) x 800 = 2.4 kg/m

Beban deck

= beban lantai / lebar lantai
=

Q Total

42
0.2

= 210 kg/m

* catatan beban lantai = RB

= 212.4 kg/m
Mmax = MB =
=

1
8

� 212.4 � 1.72 = 76.729 kgm
RA = RC =

=

1
2

1 2
��
8

212.4 � 1.7 −

76.729
1.7

1
�
�� −
2
�

= 135.405 kg

�

RB = �� + (2� )
�

= 212.4 x 1.7 + (2 x

76.729
1.7

) = 451.35 kg

1

Dmax = RB
2

1

= = x 451.35 kg =225.675 kg
2

1

W = �ℎ2
6

=

1
6

0.05�0.062 = 0.00003 �2

Universitas Sumatera Utara

Tegangan akibat momen (σ) =
=
Tegangan akibat lintang =
=

�

�

76 .729

0.00003

3����

= 225.765 kg/��2 ˃ σ izin( NOT OK )

2�ℎ
3� 225 .675
2�0.05�0.06

= 11.284 kg/��2 ˂ 0.2x100 kg/��2 ( OK )

b.Untuk Gelagar Tepi
Berat sendiri

= luas tampang x b.j kayu
= (0.06 x 0.05) x 800 = 2.4 kg/m

Beban deck

= beban lantai / lebar lantai
=

Q Total

12.6
0.2

= 63 kg/m

* catatan beban lantai = RA = RC

= 65.4 kg/m
Mmax = MB =
=

1
8

� 65.4 � 1.72 = 23.626 kgm
RA = RC =

=

1
2

1 2
��
8

� 65.4 � 1.7 −

23.626
1.7

1
�
�� −
2
�

= 41.692 kg

�

RB = �� + (2� )
�

= 65.4 � 1.7 + (2 �

23.626
1.7

) = 138.975 kg

1

Dmax = RB
2

1

= 138.975 kg = 69.488 kg
2

1

W = �ℎ2
6

=

1
6

0.05�0.062 = 0.00003 �2

Universitas Sumatera Utara

�

Tegangan akibat momen (σ) =
=

�

23.626

0.00003

3����

Tegangan akibat lintang =

= 78.753 kg/��2 ˂ σ izin( OK )

2�ℎ

=

3� 69.488
2�0.05�0.06

= 3.474 kg/��2 ˂ 0.2x100 kg/��2 ( OK )

4.10.4 Evaluasi Gelagar Melintang
Ukuran gelagar melintang
Panjang gelagar melintang

= 1.5 meter

Lebar

= 0.05 meter

Tinggi

= 0.06 meter

Jarak antar gelagar memanjang

= 0.40 meter

RA = RB = ½ (ql + p1 + p2 + p3 + p4)
= ½ (2.4 x 1.5 + 138.975 + 451.35 + 451.35 + 138.975 ) = 592.575 kg
Mmax

= �� � 0.75 −

1
2

1

. � � 0.752 − �1 � 0.6 − �2 � 0.2

= 592.575 x 0.75 - . 2.4 � 1.52 - 138.975 x 0.6 – 451.35 x 0.2 = 297.728 kgm
8

Wx = 1/6 bh2

= 1/6 x 0.05 x 0.06 = 0.00003 m2
Tegangan akibat momen =
=

����
�

297 .728
0.00003

= 992.425 kg/��2 ˂ σ izin( NOT OK )

4.10.5 Evaluasi Kabel Hanger

Universitas Sumatera Utara

Diameter kabel hanger

= 15 mm

Tegangan izin kabel hanger

= 1600 kg/��2

Beban yang diterima hanger

= 602.0013 kg

Daya dukung hanger

= tegangan izin hanger x luasan tampang
= 1600 x ¼ x 3.14 x (1.5)2
= 2826 kg

Faktor keamanan

= daya dukung hanger / beban yang diterima
=

2826
602 .0013

= 4.694

( OK )

4.10.6 Evaluasi Kabel Utama Jembatan
Panjang bentang jembatan

= 60 meter

Diameter kabel utama

= 30 – 3 = 27 mm

d

= 2.3 meter

Pembebanan yang diterima oleh kabel utama :
Deck jembatan

= luas tampang memanjang deck x Bj. kayu
= (0.025 x 1.38) x 800
= 27.6 kg/m

Gelagar memanjang ( 4 buah gelagar ) = 4 x berat sendiri gelagar memanjang
= 4 x (0.05 x 0.06 x 800)
= 9.6 kg/m
Gelagar melintang

= n gelagar x w gelagar x( l gelagar melintang / L jembatan)

= 33 x (0.05 x 0.06 x 800) x (1.48/60)
= 2.10 kg/m

Universitas Sumatera Utara

Gelagar penahan lateral = n gelagar x w gelagar x( l gelagar melintang / L
jembatan)
= 34 x (0.05 x 0.06 x 800) x (2.27/60) = 2.64 kg/m
Hanger

= 2.124 kg/m

Kabel utama

= 9.016 kg/m

Beban tambahan

= (diasumsikan) = 2 kg/m

Beban mati

= total keseluruhan
= 27.6+ 9.6 + 2.10 + 2.64 + 2.124 + 9.016 + 2
= 57.905 kg/m

Beban hidup simetris

= beban hidup x lebar jembatan
= 400 x 1.38 = 552 kg/m

Beban hidup asimetris

= ½ x beban hidup simetris
= ½ x 552 = 276 kg/m

Akibat beban hidup merata penuh (q s )

=
=

beban hidup simetris x �2
8d

552 x 60 2
8 � 2.3

= 108000 kg

Akibat beban hidup tidak simetris di tengah bentang (q as)
=
=

beban hidup asimetris x �2
8d

276 x 60 2
8 � 2.3

= 54000 kg
Akibat beban mati (q d)

=

beban mati x �2
8d

Universitas Sumatera Utara

=

Gaya H

57.905 x 60 2
8 � 2.3

= 11329.34 kg

= maximum antara (q s+ q d), (q as + q d)
= diambil = (q s+ q d)
= 108000+ 11329.34 = 120894.60 kg

Sudut kabel utama (α)

= arc tan (4d/L)
= arc tan (

4 � 2.3
60

)

= 0.152148 rad = 8.7174570
Gaya kabel utama (T)

=
=

�

��� �

120894 .60

��� 8.717457

= 122307.5 kg

Untuk 1 kabel (T 1 )

= T/2 = 122307.5/2 = 61153.74 kg

Daya dukung kabel utama

= tegangan izin kabel x luasan tampang
= 0.67 x 15000 x ¼ x 3.14 x (0.027)2
= 57512.63 kg

Faktor keamanan

= daya dukung kabel uatama / beban diterima
= 57512.63/61153.74
= 1.161 (NOT OK)

4.10.7 Evaluasi Kabel Backstay
Sudut kabel backstays (ϕ)

= arc tan (

������ ������

������� ������� ����

)

Universitas Sumatera Utara

3

= arc tan ( )
3

= 0.785398 rad = 45 0
Gaya H

= 120894.60 kg

Gaya kabel backstays (T)

=
=

�

��� �

120894 .60
��� 45

= 170970.7 kg
Untuk 1 kabel (T 1 )

=½xT
= ½ x 170970.7 = 85485.36 kg

Daya dukung backstay

= tegangan izin kabel x luasan tampang
= 0.67 x 15000 x ¼ x 3.14 x (0.027)2
= 87512.63 kg

Faktor keamanan

= daya dukung backstay / beban yang diterima
= 87512.63 / 85485.36
= 1.347( NOT OK )

4.10.8 Evaluasi Lendutan Yang Terjadi
Momen Inersia Gelagar Pengaku

=1/12 bh3 x 4 cm4
= 1/12 x 5 x 63 x 4
= 360 cm4

Modulus Elastisitas E

: 125.000 kg/cm2

Panjang bentang jembatan (L)

= 6000 cm

Beban hidup merata (q)

= 5.52 kg/cm

Beban sendiri struktur (w)

= 0.579 kg/cm

Universitas Sumatera Utara

Lendutan gelagar pengaku pada ¼ bentang ≡ lendutan kabel pada ¼ bentang
5(1−�)��4
12288 ��

≡

�
8

� � ��

� 6000
5(1−0.9993)5.52
12288 � 125000 � 360

4

�
� + �( )
2

= 48.281 ��

Lendutan Pada ¼ Bentang :

∆` =

�
8

� � ��

�

� + �( )
2

=

5.52
� � 230
0.9993 x �
8
5.52 = 49,461 cm
0.579 + 0,9993 x(
)
2

Syarat lendutam maksimum yang terjadi ialah
∆ max =

�.��������
100

=

6000
100

= 60 cm

“Karena lendutan yang terjadi ialah sebesar 49,461 cm < 60 cm, maka masih
memenuhi syarat lendutan maksimum jembatan gantung”.
Momen Gelagar Pengaku
(1−�)�� 2

M MAX =

64

=

(1−0,9993) � 5.52 � 6000 2
64

Tegangan pada gelagar pengaku σ max =

�

��

=

= 2205 kgcm

2173 .5
30

= 73.5 kg/cm2 OK

4.10.9 Evaluasi Menara Jembatan
Dimana disini kekuatan beton diasumsikan menurun menjadi K150.
Diamana dianggap sebagai kekuatan yang sudah aus. Maka kekuatan beton ialah :

Universitas Sumatera Utara

a. Letak garis netral balance (untuk regangan berimbang)
Cb = Xb

=

=

600
.d
600 + fy

600
.340 = 204 mm
600 + 400

b. Tinggi balok tegangan tekan ekivalen kondisi balance :
ab

= β1 .Cb ; untuk fc’= 15 mpa maka β1 = 0,85

ab

= 0,85 .204 = 175 mm

c. Kontrol regangan tekan baja :
Kontrol Reg. Tekan Baja

εs' ( Xb − d ')
=
εx
Xb

εs' =

(204 − 60) .0,003
204

εs ' = 0,00212

Jadi :

εs ' > εy → Tul. Tekan leleh sehingga fs’= fy = 400 mpa

d. Gaya-gaya dalam :
Gaya tarik baja
Ts = As.fy = 1963 (400).10-3 = 785.2kN
Gaya tekan beton
Cc

= 0,85 fc’.a.b

= 0,85 .15 . 175 .400 .10-3
= 892,5 kN
Gaya tekan baja

Universitas Sumatera Utara

Cs’

= As’ (fy – 0,85 fc’)

= 1963 (400- 0,85 . 15)
= 760,2 kN
e. Kapasitas aksial desak Pb = Pnb
Pnb

= Cc + Cs – Ts

= 892,5 + 760,2 – 785.2
= 867.5kN
Gaya yang diterima menara ialah,
P = H tan φ + H tan θ
= 61153.74 tan 450 + 61153.74 tan 8,7170
= 70 530,15 kg = 705 KN
Maka Pnb> P OK !!!
f. Momen nominal penampang balance
Mnb

(

)

(

a

= Cc x −  + Cs x − d ' + Ts d − x
2


)

x

= Garis sumbu penampang = 200 mm

a

= 175 mm

d

= 340 mm

d’

= 60 mm

Mnb

175 

= 892,5 200 −
 + 760,2(200 − 60) + 785.2(340 − 200)
2 


Mnb

= 316 762,25 kNmm
= 316,76 kNm

Universitas Sumatera Utara

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 datadata ukuran jembatan dan dimensi elemen struktur sebagai berikut:
Jenis model

= dimensi jembatan gantung

Panjang bentang kiri, L1

=3m

Panjang bentang tengah, L2

= 60 m

Panjang bentang kanan, L3

= 14.5 m

Lebar menara, w

= 1.4 m

Tinggi menara, H1

=3m

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

Gambar 4.12 Model Struktur Tampak Memanjang Jembatan
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.

Gambar 4.13 Data Ukuran Jembatan

4.11.3 Mengidentifikasi Kasus Beban

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.

Gambar 4.14 Identifikasi Beban Jembatan

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

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

Gambar 4.15 Identifikasi Combinasi Pembebanan 1
b. Combinasi pembebanan 2

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.16 Identifikasi Combinasi Pembebanan 2

c. Combinasi pembebanan 3

Gambar 4.17 Identifikasi Combinasi Pembebanan 3

d. Combinasi pembebanan 4

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.18 Identifikasi Combinasi Pembebanan 4

e. Combinasi pembebanan 5

Gambar 4.19 Identifikasi Combinasi Pembebanan 5
f. Combinasi pembebanan 6

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.20 Identifikasi Combinasi Pembebanan 6

g. Combinasi pembebanan 7

Gambar 4.21 Identifikasi Combinasi Pembebanan 7
h. Combinasi pembebanan 8 untuk mencari lendutan di ¼ bentang

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.22 Identifikasi Combinasi Pembebanan 8
Maka jumlah combinasi yang dilakukan adalah

Gambar 4.23 Total Combinasi Pembebanan
4.11.5 Mengidentifikasi Harga Beban
Adapun langkah kita dalam memasukkan pembebanan yaitu dengan
memilih menu Assign + klik frame loads + distrubuted
a.

Beban mati

Universitas Sumatera Utara

b.

Gambar 4.24 Memasukkan Besar Beban Mati
Beban hidup

Gambar 4.25 Memasukkan Besar Beban Hidup
c.

Beban Angin

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.26 Memasukkan Besar Beban Angin
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.id/aplikasi/respons_pektra_indonesia_2011.
Dimana Koordinat jembatan semdiri diperoleh yaitu : 1009’15.9” N, 99025’20.6”
E, maka diperoleh spectrum gempa sebagai berikut :

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.27 Respon Spektra Dari Puskim PU

Tabel 4.1 Hasil Spektrum Gempa Dari Puskim PU
T (detik)
0
T0
TS
TS+0
TS+0.1
TS+0.2
TS+0.3
TS+0.4
TS+0.5
TS+0.6
TS+0.7
TS+0.8
TS+0.9
TS+1
TS+1.1
TS+1.2
TS+1.3
TS+1.4
TS+1.5
TS+1.6
TS+1.7
TS+1.8
TS+1.9
TS+2
TS+2.1
TS+2.2
TS+2.3
TS+2.4

SA (g)
0.475
1.187
1.187
0.946
0.786
0.672
0.587
0.521
0.469
0.426
0.39
0.36
0.334
0.311
0.292
0.275
0.259
0.246
0.233
0.222
0.212
0.203
0.194
0.186
0.179
0.173
0.166
0.161

Variabel
PGA (g)
SS (g)
S1 (g)
CRS
CR1
FPGA
FA
FV
PSA (g)
SMS (g)
SM1 (g)
SDS (g)
SD1 (g)
T0 (detik)
TS (detik)
PGA (g)
SS (g)
S1 (g)
CRS
CR1
FPGA
FA
FV
PSA (g)
SMS (g)
SM1 (g)
SDS (g)
SD1 (g)

Nilai
0.716
1.781
0.697
0.953
0.951
1
1
1
0.716
1.781
0.697
1.187
0.464
0.078
0.391
0.716
1.781
0.697
0.953
0.951
1
1
1.3
0.716
1.781
0.906
1.187
0.604

Variabel
SM1 (g)
SDS (g)
SD1 (g)
T0 (detik)
TS (detik)
PGA (g)
SS (g)
S1 (g)
CRS
CR1
FPGA
FA
FV
PSA (g)
SMS (g)
SM1 (g)
SDS (g)
SD1 (g)
T0 (detik)
TS (detik)

Nilai
1.045
1.187
0.697
0.117
0.587
0.716
1.781
0.697
0.953
0.951
0.9
0.9
2.4
0.644
1.603
1.672
1.069
1.115
0.209
1.043

Universitas Sumatera Utara

TS+2.5
TS+2.6
TS+2.7
TS+2.8
TS+2.9
TS+3
TS+3.1
TS+3.2
TS+3.3
TS+3.4
TS+3.5
4

0.155
0.15
0.146
0.141
0.137
0.133
0.129
0.126
0.123
0.119
0.116
0.116

T0 (detik)
TS (detik)
PGA (g)
SS (g)
S1 (g)
CRS
CR1
FPGA
FA
FV
PSA (g)
SMS (g)

0.102
0.508
0.716
1.781
0.697
0.953
0.951
1
1
1.5
0.716
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

Gambar 4.28 Pemasukan Data Respon Spektra SAP 2000
Kemudian kita aktivkan respon spectra gempanya dengan memilih menu
define + load cases

Gambar 4.29 Pengaktivan Respon Spektra SAP 2000

Universitas Sumatera Utara

4.11.6 Letak Pembebanan
a. Letak pembebanan beban hidup simetris

Gambar 4.30 Pembebanan Beban Simetris

b. Letak pembebanan beban hidup asimetris

Gambar 4.31 Pembebanan Beban Asimetris

c. Letak pembebanan beban mati

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.32 Pembebanan Beban Asimetris

d. Letak pembebanan beban angin, dilihat dari tampak xy

Gambar 4.33 Pembebanan Beban Angin

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.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.34 Run Analysis Program

Gambar 4.35 Ragam Getar Terjadi
Gaya aksial, shear dan momen yang terjadi dengan menggunakan
kombinasi 7 karena nilai maksimum dan minimum kombinasi diperoleh pada
kombinasi 7.
a. Gaya aksial/normal yang terjadi ialah

Gambar 4.36 Diagram Gaya Normal Terjadi
b. Gaya lintang/shear 2-2 yang terjadi

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.37 Diagram Gaya Lintang Terjadi
c. Dan momen 3-3 yang terjadi

Gambar 4.38 Diagram Momen Terjadi

d. Lendutan yang terjadi di ¼ bentang

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.39 Lendutan Terjadi ¼ Bentang

e. Gaya pada kabel utama

Gambar 4.40 Besar Gaya Pada Kabel Utama

f. Gaya pada kabel backstay

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.41 Besar Gaya Pada Kabel Backstay
g. Gaya pada menara jembatan

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.
Tabel 4.2 Perbandingan Analisa Manual Dengan Program SAP 2000
HASIL
PERHITUNGAN
ANALISA DENGAN
SAP 2000

Δ (%)

NO

HAL

HASIL
PERHITUNGAN
MANUAL

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

Tabel 4.3 Perbandingan Hasil Pengurangan Volume Dengan Kondisi Awal

NO

HAL

HASIL
PERHITUNGAN
SETELAH
PENGURANGAN
VOLUME

1

Gaya tarik
kabel backstay
(kg)

85485.36

HASIL
PERHITUNGAN
ANALISA
DENGAN
KONDISI AWAL

PENURUNAN

87272.28

1786.92

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 Lendutan Terjadi
Lendutan (cm)

60
50
40
30
20

Kondisi Awal

10

Kondisi Sekarang

0
0

3

6

9

12

15

18

21

24

27

30

Jarak (m)
Grafik 4.1 Perbandingan Hasil Lendutan Kondisi Awal dan Sekarang

Universitas Sumatera Utara

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan pada jembatan gantung pejalan
kaki, di dapati kesimpulan sebagai berikut :
1. Pengurangan luas penampang elemen struktur baja akibat korositerjadi
hampir diseluruh penampang kabel, dengan pengurangan luasterbesar
dialami oleh kabel utama jembatan sebesar 19.0375 %.
2. Pengurangan luas penampang lantai dan gelagar kayu jembatan akibat
lapuk dan retaknya elemen tersebut mengalami pengurangan luas
sebesar 1.33% pada lantai jembatan dan 11.765% pada gelagar penahan
lateral jembatan.
3. Kemampuan menara dalam menahan beban yang bekerja padanya
berkurang sebesar 14,28%.
4. Faktor keamanan terendah dimiliki oleh kabel utama yaitu sebesar 1,16.
Sedangkan untuk kabel backstay sebesar 1,34.
5. Lendutan (Δ) yang terjadi mengalami peningkatan yaitu menjadi 49.46
cm stetelah terjadi pengurangan volume. Tetapi masih masuk dalam

Universitas Sumatera Utara

persyaratan lendutan maksimum yang terjadi pada jembatan gantung
yaitu sebesar 60 cm.
6. Pada pembebanan maksimum diperoleh bahwa beberapa elemen
jembatan sudah tidak mampu menahan beban yang bekerja yaitu seperti
pada gelagar memanjang, melintang, kabel backstay dan kabel utama
jembatan.
5.2 Saran
Saran

rekomendasi

untuk

struktur

jembatan

gantung

eksisting

sebagaiberikut:
1. Untuk

meningkatkan

keamanan

dan

kenyamanan

saat

melewatijembatan perlu dilakukan penggantian papan lantai dan
gelagar penahan lateral jembatan
2. Untuk mengurangi defleksi jembatan perlu dilakukan perkuatan
kabelutama dan kabel hanger pada jembatan gantung pejalan kaki
eksisting dengan cara menambah jumlah masing-masing kabel.
3.

Meningkatkan pemeliharaan, khususnya pada kabel hanger jembatan
yaitu dengan memperbaiki sambungan hanger jembatan terhadap
gelagar dan kabel utama jembatan dengan baut atau las, tidak hanya di
ikatkan dengan kawat atau dengan paku.

Saran yang dapat diberikan untuk Tugas Akhir ini sebagai beikut:
1. Perlu dilakukan penelitian terhadap struktur bawah jembatan.
2. Perlu

dilakukan

pengukuran

defleksi

dan

frekuensi

natural

padajembatan di lapangan.

Universitas Sumatera Utara