MODIFIKASI JEMBATAN PALU IV DENGAN KONSTRUKSI CABLE STAYED ...digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-11058-Presentation.pdf · MODIFIKASI JEMBATAN PALU IV DENGAN KONSTRUKSI CABLE

MODIFIKASI JEMBATAN PALU IV DENGAN KONSTRUKSI CABLE STAYED SINGLE PLANE

WITH BOX GIRDER

Dosen Pembimbing :

Dr. Ir. Hidayat Soegihardjo M, MS

Oleh :

Angry Raymond Adam

3105.100.009

• BAB 1

– LATAR BELAKANG

– RUMUSAN PERMASALAHAN

– TUJUAN

– BATASAN MASALAH

• BAB 2

– TINJAUAN PUSTAKA

• BAB 3

– METODOLOGI

• BAB 4

– PRELIMINARY DESIGN JEMBATAN

• BAB 5

– PERENCANAAN STRUTUR SEKUNDER

• BAB 6

– ANALISA STRUKTUR

• BAB 7

– KABEL

• BAB 8

– PYLON

• BAB 9

– ANALISA DINAMIS

• BAB 10

– METODE PELAKSANAAN

• BAB 11

– KESIMPULAN DAN SARAN

• BAB 11

– DAFTAR PUSTAKA

GAMBAR

SEKIAN DAN TERIMA KASIH

LATAR BELAKANG

• Jembatan Palu 4, sebagai landmark kota Palu

• Konstruksi Eksisting Jembatan Palu 4 menggunakan system busur, dengan lebar 2 x 3,5 m

• Jembatan Palu 4 juga sebagai jalur Outter Ring Road (by PASS)

• Terjadi kemacetan (bottle neck) pada jembatan akibat hambatan samping yang besar, karena lebar jembatan yang kurang

• Perlu adanya tambahan lajur, guna mengantisipasi kemacetan. Dengan tambahan lajur yang dialokasikan bagi kendaraan dengan kecepatan rendah, tidak akan mengganggu kendaraan dengan kecepatan rencana pada lajur cepat. Dengan lebar jembatan minimal 4 x 3,5 m

• Pemilihan metode konstruksi jembatan yang direncanakan, yang juga memenuhi dari segi estetika.

• Metode konstruksi tersebut telah menjadi pilihan dalam perencanaan jembatan bentang 300 m – 1000 m

RUMUSAN PERMASALAHAN

• Bagaimana model konstruksi CABLE STAYEDmendukung segi estetika agar tetap menjadilandmark kota?

• Bagaimana metode konstruksi CABLE STAYEDdapat melayani beban torsi yang cukup besar?

• Bagaimana dalam tahapan pemilihan bahan yang akan digunakan?

• Bagaimana perhitungan gaya-gaya yang bekerja?

• Bagaimana desain Pylon yang tepat untukmetode cable stayed dengan box girder?

• Bagaimana dimensi dan control terhadapkabel?

• Bagaimana Gambar perencanaan jembatan?

• Bagaimana metode pelaksanaanpembangunan jembatan?

• Bagaimana kontrol stabilitas jembatanterhadap gaya-gaya yang bekerja akibatpelebaran jembatan?

TUJUAN

• Penentuan model konstruksi,

• Penentuan bahan-bahan yang akan digunakan,

• Menghitung gaya-gaya yang bekerja akibat pelebaran jembatan dengan bantuan program MIDAS, dan dengan kontrol secara manual, dan juga gaya-gaya yang diakibatkan dalam pelaksanaan konstruksi,

• Penentuan dimensi setiap bagian struktur (box girder, Pylon, cable) yang akan digunakan,

• Menuangkan hasil perencanaan kembali setiap bagian jembatan kedalam gambar kerja (AS BUILD DRAWING),

• Penentuan tahapan dalam pelaksanaan struktur atas jembatan tersebut.

BATASAN MASALAH

• Tinjauan hanya mencakup bangunan atas jembatan, tanpa kontrol terhadap bangunan bawah (pondasi jembatan),

• Tidak melakukan peninjauan terhadap analisa biaya

TINJAUAN PUSTAKA

• CABLE STAYED

– Jembatan cable stayed merupakan jembatan yang terdiri dari 1 atau lebih kolom (PYLON) yang menopangnya, dengan kabel sebagai penopangterhadap deck jembatan.

[matsuo-bridge.co.jp/2006]

– Jembatan cable stayed terbagi dalam 4 kelasmodel yaitu, HARP type, FAN type, RADIAL typedan STAR type. [ matsuo-bridge.co.jp/2006]

Radial

KOMPONEN JEMBATAN CABLE STAYED

• SUPER STRUCTURE:

– Gelagar : gelagar pelat, dan gelagar box

– Kabel

– Pylon

• SUB STRUCTURE :

– Abutmen dan pondasi

ANALISA DINAMIK

• Ditinjau dari 3 aspek :

- Aerodynamic stability

- Physiological effects

- Safety against earthquake

• Frekuensi alam dan ragam getaran :

1. Metode klasik

2. Metode Rayleigh

METODOLOGI

• FLOWCHART MODIFIKASI

– PENGUMPULAN DATA

– GAMBAR EKSISTING JEMBATAN

NO

START

DESAIN CONCEPT

PRELIM OF STRUCTURE AND STAYS

CALCULATION OF STURCTURE AND STAYS

CALCULATION OF LOADING IN

SERVICEABILITY LIMIT STATE

CHECKING

OF CROSS-

SECTION

MODIFINO

YES

CHECKING OF CONSTRUCTION

STAGES

CONTROL STRUCTURE FOR ALL

DRAWING

STOP

CALCULATION OF

LOADING & DEFORMATION

UNDER PERMANENT

LOADS

YES

CALCULATION OF

NATURAL

FREQUENCIES &

DINAMIC ANALYSIS

YES

MODIFINO

PENGUMPULAN DATA

• Type jembatan : Steel Tied Arch Type Nielsen

• Lokasi jembatan : Pada Muara Sungai Palu(dekat laut)

• Lebar lajur : 7 meter

• Lalu lintas : 2 lajur kelas A, Beban 100%

• Trotoar : 2,5 meter tiap sisi

• Lebar Deck : 12.05 meter Tiap sisi

• Clearance navigasi : 5.5 meter

• Clearance lalu-lintas : ≥ 5.1 meter

• Kecepatan rencana : 80 km/jam

PERENCANAAN STRUKTUR SEKUNDER

• Plat lantai kendaraan dengan tebal 3 cm, dengan jarak antar rib = 86 cm, dengandimensi rib profil T- 400x400x46x70

• KERB dengan profil C, dengan tw = 10,8 mm, tf= 14,6 mm, d = 210 mm, b = 100 mm

• Tiang Sandaran dengan profil WF 100x50x5x7, dengan tinggi 1,5 m

• Menggunakan sambungan las denganelektrode E60xx,dan tebal 1 cm

ANALISA STRUKTUR

• Gelagar box girder dengan dimensi :

– Lebar flange atas 21 m

– Lebar flange bawah = 18 m

– Tinggi box = 1,8 m

– Tebal flange atas = 30 mm

– Tebal flange bawah = 30 mm

– Tebal web = 30 mm

– Tebal webgeser = 32 mm

18

0

100

SAMBUNGAN PADA BOX GIRDER

• Pada sambungan baut digunakan baut HTB M 22x2,5, dengan proof load 27270 kg, dan F tensile 30300 kg

• Pada sambungan flange atas digunakan 864 baut dengan tebal plat penyambung 1,5 cm

• Pada sambungan flange bawah digunakan 446 baut dengan tebal plat penyambung 1,5 cm

• Pada sambungan web digunakan 102 bautdengan tebal plat penyambung 1,5 cm

• Pada sambungan las digunakan elektrode ataukawat las jenis E60xx

• Sambungan las pada ribs digunakansambungan las dengan a = 1 cm

• Sambungan las antara rib dengan flange atasdigunakan a = 5 cm

• Sambungan las flange dan web pada box digunakan a = 6 mm

ANGKER PADA BOX GIRDER

• Sambungan las yang digunakan dengan a =1,5 cm

• Dimensi angker 100 cm x 75 cm x 100 cm, dengan tebal plat 3 cm

KABEL

• Pada perencanaan kabel digunakan kabel dariVSL dengan diameter strand 12,7 mm2 [istilahVSL untuk jenis ini adalah 5-x]

• Berdasarkan hasil perhitungan dan iterasidiperoleh 5 jenis dimensi kabel, yaitu kabelVSL dengan diameter diameter tendon unit 5-5, 5-14, 5-17, 5-22, 5-26

• Dimana penggunaan angker berdasarkan spec VSL untuk tendon yang digunakan..

KABELkabel gaya akibat iterasi (Kn) Asc (mm2) profil kontrol

L1 747,019 405,98859 5 - 5 ok!

L2 2526,994 1373,3663 5 - 14 ok!

L3 21356,671 11606,886 7 @ 5 - 17 ok!

L4 28507,777 15493,357 7 @ 5 - 22 ok!

L5 4768,119 2591,369 5 - 26 ok!

L6 4054,657 2203,6179 5 - 22 ok!

R6 4054,657 2203,6179 5 - 22 ok!

R5 4768,119 2591,369 5 - 26 ok!

R4 28507,777 15493,357 7 @ 5 - 22 ok!

R3 21356,671 11606,886 7 @ 5 - 17 ok!

R2 2526,994 1373,3663 5 - 14 ok!

R1 747,019 405,98859 5 - 5 ok!

PYLON

• Pada perencanaan dan pemodelan pylon digunakan progam bantu CSICOL 8.40,

• Dimensi upper pylon adalah 4 m x 10 m dengan hole 2 m x 8 m, dengan pengunaantulangan 87D36 dan sengkang φ28

• Dimensi lower pylon adalah 21 m x 10 m dengan 87D36 dan sengkang φ28

ANALISA DINAMIS

• Berdasarkan analisa stabilitas aerodinamisdiperoleh fT = 0,041 HZ, dan fB = 0,221 HZ

• Dan berdasarkan hasil analisa vortex-shedding, diperoleh nilai v = 2,505 m/det, Re = 3,507.106, Fo = - 6,934 N/m’, û = 74,33 cm, danü = 0,143 m/s2.

• Dan pada efek flutter diperoleh μ = 70,18

• V crti. Teori = 87, 481 m/det

• Angin tidak selalu menabrak jembatan dalamarah horizontal sempurna, terkadang terdapatsudut 3o – 9o [rata-rata 6o], sehingga diperolehV crit. Act = 139,277 km/jam

• Hal ini berarti akan terjadi efek flutter jikaangin bertiup dengan kecepatan139,277km/jam

• Sedangkan dalam perencanaan digunakankecepatan angin 35 m.s = 126 km/jam, sehingga analisa menggunakan analisadinamis memenuhi!!

METODE PELAKSANAAN• Cantilever Method

– Pelaksanaan pemasangan box girder 6 setalah fix baik posisi maupun akurasinya dilakukan pen-jacking-an pada angker s6 di kesua sisi sekaligus.

– Tahap berikutnya dilakukan pemasangan box girder 5 setalah fix dilakukan pen-jacking-an pada angker s5 di kedua sisi sekaligus.

– Kemudian dilanjutkan dengan pemasangan box girder 4, lalusetelah fix dilakukan pen-jacking-an pada angker s4 padakedua sisi sekaligus.

– Setelah dilakukan presisi dan posisi box, dilanjutkan lagi dengan pemasangan box girder 3, kemudian setelah dilakukan penetapan posisi,dilakukan pen-jacking-an pada angker s3 pada kedua sisi sekaligus.

– Tahapan pelaksanaan berikut dilanjutkan denganpemasangan box girder ke 2, dilakukan pemfixan posisi, dan dilanjutkan dengan pen-jacking-an pada angker s2 dikedua sisi sekaligus.

– Tahapan akhir yaitu dengan pemasangan box girder 1, posisi fix, lalu di jacking, kemudian penangkeran s1, setelah posisi fix, dilakukan pemasangan damper.

Form traveler

KESIMPULAN

• Jembatan ini dapat dikatakan sebagaibangunan monumen sehingga memiliki umurrencana selama 100 tahun. Faktor bebanultimit untuk beban transien perlu dinaikkansebesar 10%.

• Dari ketiga konfigurasi beban hidup yang ada, gaya maksimum diberikan bergantian olehkasus 1, kasus 2, dan kasus 3. Jadi bebanhidup memberi pengaruh yang dominan padastruktur.

• Pada saat penentuan dimensi kabel, perlu jugadipertimbangkan segi ekonomis. Apabiladigunakan tipe kabel yang memiliki diameter lebih besar dengan tegangan putus sedikitlebih kecil didapatkan ukuran angker yang lebih kecil, tipe kabel ini bisa digunakankhusus untuk bagian tersebut. Yang bertujuanuntuk menghindari penggunaan ukuranangker yang berlebihan sehingga lebih murah.

• Gaya yang terjadi selama perlaksanaankonstruksi juga dikroscek terhadap gaya yang terjadi selama servis. Perencanaan ulang perludilakukan pada sebagian struktur lantaikendaraan karena gaya pada saat konstruksilebih besar dari gaya yang terjadi saat servis.

SARAN

• Banyaknya macam konfigurasi beban hidup kalau perlu ditambah untuk antisipasi keadaan yang memungkinkan terjadi di masa depan.

• Ketelitian dalam menghitung berat form traveller perlu diperhatikan, karena beratnya menentukan perilaku struktur saat pelaksanaan konstruksi.

• Untuk proyek yang sebenarnya, analisa dinamis yang ditinjau tidak cukup hanya dengan perhitungan manual saja, tetapi harus menggunakan model penuh menggunakan terowongan angin agar diketahui lebih akurat mengenai perilaku aerodinamis struktur.

DAFTAR PUSTAKA

• Direktorat Jenderal Bina Marga, Bridge Management System (BMS), 1992.

• Gimsing, Niels J, Cable Supported Bridges, 1983, John Wiley & Sons, Inc.

• O’Connor, Colin, Design of Bridge Superstructures, 1971, John Wiley & Sons, Inc.

• Troitsky, M.S, Cable Stayed Bridges: Theory and Design, 1977, Crosby Lockwood Staples, London.

• Walther, R, Houriet, Bernard, dkk, Cable Stayed Bridges, 1999, Thomas Telford, London.

• http://www.wikipedia.com/cable+stayed+bridge, 2009.• http://www.ce.berkeley.edu/, 2009.• http://www.pbs.org/, 2009.• http://www.matsuo-bridge.co.jp/, 2009.

GAMBAR