Berbagi Pengetahuan

Pengetahuan adalah bagian hidup yang harus dicari oleh setiap orang. Banyaknya pengetahuan yang didapat menjadi modal bagi masa depan kita semua. KESUKSESAN dapat dicapai dengan memiliki pengetahuan yang banya. "Maka dari itu kejarlah pengetahuan sebanyak mungkin"
Tampilkan postingan dengan label Civil. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Civil. Tampilkan semua postingan

Senin, 11 April 2011

Reaksi Gelombang dinding Vertikal


BAB III
PEMBAHASAN

3.1.         Penyelesaian dengan Rumus Goda
Diketahui suatu dtruktur dinidng penahan gelombang secara vertical seperti dibawah, dengan tinggi terhadap Muka Air Laut adalah 6 m maka dapat gaya dan momen dapat dihitung seperti berikut :

Gambar desai dinding penahan gelombang :

Gambar Diagram Tekanan Gelombang

Penyelesaian
                Kedalaman air dan tinggi bangunan
d             = 11 m
d’            = 7 m
h             = 6 m
dc           = 2 m

                Panjang dan tinggi gelombang
Lo = 1,56 T2 = 156 m
H'0/L0=2/156=0.0128
d/L0=11/156=0.0705
H = 2m

dbw = d + 5 m H22 = 11 + 5 x 2 x 1/100=11.1 m
Hmax= 1,8 H = 1,8 x 2 = 3,6 m

                Tekanan gelombang
Dengan menggunakan grafik, untuk nilai d/L0 = 0.0705 ;
Akan diperoleh beberapa nilai berikut.
d/L=0.1141
4πd/L=1.43775
sinh〖(4πd/L)=1.9869 〗
cosh〖(2πd/L)=1.26969〗
Dari beberapa nilai yang diperoleh tersebut dihitung koefisien tekanan gelombang.
_1=0,6+1/2 {(4πd/L)/sinh(4πd/L) }^2= 0,6+1/2 {1.43775/1.9869}^2=0.86181
(d_bw-h)/〖3d〗_bw  (H_max/h)^2=(11.1-6)/(3 x 11.1) (3.6/6)^2=0.05514
2d/H_max =2x11/3.6=6.1111
_2=min{(d_bw-h)/〖3d〗_bw  (H_max/h)^2,2d/H_max }
_2=min{0.05514 ; 6.1111}                                          _2=0.05514
_3=1-d^'/d {1-1/cosh(2πd/L) }=1-7/11 {1-1/1.26969}=0.8648

Tekanan gelombang dihitung dengan rumus berikut :
p_1=1/2 (1+cosβ)(α_1+α_2 〖cos〗^2 β) γ_0 H_max
=1/2 (1+cos〖15〗^0 )(0.86181+0.05514〖cos〗^2 〖15〗^0 )1.03x3.6
=3.32866 t/m2
p_2=p_1/cosh(2πd/L) =3.32866/1.26969=2.61216 t/m2
p_3=_3 p_1=0.8648 x 3.32866=2.87863 t/m2

Menghitung tekanan ke atas :

p_u=1/2 (1+cosβ) α_1 α_3 γ_0 H_max
p_u=1/2 (1+cos〖15〗^0 )0.86181x0.8648x1.03x3.6=2.7165 t/m2
Gaya gelombang dan momen
                n^*=0.75(1+cosβ) H_max
                 = 0.75(1+cos〖15〗^0 )3.6=5.3079
                〖d_c〗^*=min{5.3079 ;2}         〖d_c〗^*=2   
                η* > dc                                 p4 = p1 (1 – dc/ η*)
                                                                                = 3.32866 ( 1 – 3/5.3079) =1.4473
Gaya gelombang :
                P=1/2 (p_1+p_3 ) d^'+  1/2 (p_1+p_4 ) 〖d_c〗^*
                                =1/2 (3.32866+2.87863)7+  1/2 (3.32866+1.4473)2=26.501475 t
                Mp=  1/6  (2p_1+p_3 ) 〖d^'〗^2+1/2 (p_1+p_4 ) d^' 〖d_c〗^*+1/6 (p_1+〖2p〗_4 ) 〖d_c〗^(*2)
                                =  1/6  (2x3.32866+2.87863) 7^2+1/2 (3.32866+1.4473)7x2+1/6 (3.32866+2x1.4473 ) 2^2=115.4575 tm
Gaya angkat dan momennya :
                U=  1/2 p_u B=1/2  x 2.7165 x 11.5=15.619875 t
                Mu=  2/3 UB=2/3 x15.619875x11.5=119.752375 tm

                Dengan Rumus Rainflow
Cara yang kedua yaitu dengan cara rumus Sainflow dengan kasus yang sama adalah sebagi berikut :

Gambar desai dinding penahan gelombang :

Gambar Diagram Tekanan Gelombang
Untuk perhitungan panjang dan tinggi gelombang diambil pada perhitungan diatsa :
L = 156 m
H = 3.6 m
                Menentukan jenis perairan
d/L=  6/156=0.038<0.135 ( termasuk perairan laut sangat dangkal)
Maka untuk Perairan dangkal :
hoc         = 0.3.H
                = 0.3 x 3.6
                = 1.08 m

                Maka untuk nilai P dengan penampang diagram tekana seperti di atas dapat ditentukan dengan rumus Sainflow (pers 13) adalah
P=γ(H/k  tanh〖kd+0.15 Hd+ 1/2〗 (1.3H)^2)
dengan nialai γ=1.025 Ton/m2 dan
k=  2π/L=  2π/156=0.0403
Maka :
P=1.025(3.6/0.0403  tanh〖(0.0403x6)+0.15 3.6x6+ 1/2〗 (1.3x3.6)^2)
P=36.246 Ton

                Untuk nilai Momen adalah sebagai berikut :
M=γ{(H/k  tanh〖kd+0.15 Hd).(d+z)+( 1/2〗 (1.3H)^2 ).(1/3 x1.3xH+d)}
dimana
z=  ((□(1/coshkd )-1)-0.05d^2)/(k tanh〖kd+0.15d〗 )
z=  ((□(1/cosh〖(0.0403x6)〗 )-1)-0.05〖x6〗^2)/(0.0403x tanh〖(0.0403x6)+0.15x6〗 )
z= -2.0104 m
Maka :
M=γ{(H/k  tanh〖kd+0.15 Hd).(d+z)+( 1/2〗 (1.3H)^2 ).(1/3 x1.3xH+d)}
M=1.025{(3.6/0.0403  tanh〖(0.0403x6)+0.15 3.6x6).(6-2.0104)+( 1/2〗 (1.3x3.6)^2 ).(1/3 x1.3x3.6+6)}
M=118.7997 Ton.m
BAB IV
KESIMPULAN

                Kesimpulan
Dari hasil analisa pada tinggi dinding penahan gelombang vertical dapat disimpulkan bahwa :
                Bahwa dari hasil perbansingan denga rumus Goda dengan Rumus Sainflow didapat gaya dan momen yang terjasi pada dinding penahan gelombang vertical adalah sebagai berikut :
No          Rumus  P (Ton) M (Ton.m)
1              Goda     26.50     119.75
2              Sainflow               36.25     118.80
                Dari tabel hasil perbandingan di atas bahwa hasil antara rumus Goda dan rumus Sainflow hamper sama dengan rasio adalah 0.793% selisih.

                Saran
Adapun saran-saran yang dapat diberikan bagi penulsi adalah sebagai berikut :
                Untuk perbandingan sebaiknya dipergunakan lebih banyak rumus yang ada sehingga diketahui selisih yang paling mendekati kecocokan.
                Bagi seluruh mahasiswa agar survey langsung bentuk dan karakteristik bangunan-bangunan pantai.

Kegagalan struktur Jembatan

Kegagalan Struktur Jembatan
A.    Definisi Kegagalan Bangunan
Menurut Undang-Undang no.18 tahun 1999 dan PP 29 tahun 2000, Definisi Kegagalan Bangunan secara umum adalah merupakan keadaan bangunan yang tidak berfungsi, baik sacara keseluruhan maupun sebagian dari segi teknis, manfaat, keselamatan dan kesehatan kerja dan/atau keselamatan umum, sebagai akibat kesalahan penyedia jasa dan atau pengguna jasa setelah penyerahan akhir pekerjaan konstruksi
Jembatan berfungsi sebagai prasarana untuk pergerakan arus lalu lintas. Dengan demikian Jembatan direncanakan agar dapat memberi pelayanan terhadap perpindahan kendaraan dari suatu tempat ketempat lain dengan Waktu yang Sesingkat Mungkin dengan persyaratan Nyaman dan Aman (Comfortable and Safe). Sehingga dapat dikatakan bahwa kecepatan (speed) adalah merupakan faktor yang dapat dipakai sebagai indikator untuk menilai apakah suatu Jalan/ Jembatan mengalami kegagalan fungsi Bangunan atau tidak.
B.     Penanggung Jawab Kegagalan Bangunan
Kegagalan bangunan dari segi tanggung jawab dapat dikenakan kepada institusi maupun orang perseorangan, yang melibatkan keempat unsur yang terkait yaitu : (1) menurut Undang-undang No. 18 tahun 1999, pasal 26, ketiga unsur utama proyek yaitu: Perencana, Pengawas dan Kontraktor (pembangun). (2) menurut pasal 27, jika disebabkan karena kesalahan pengguna jasa/bangunan dalam pengelolaan dan menyebabkan kerugian pihak lain, maka pengguna jasa/bangunan wajib bertanggung-jawab dan dikenai ganti rugi.
C.     Penyebab Kegagalan Struktur Jembatan
Kegagalan Perencana
Penyebab kegagalan perencana umumnya disebabkan oleh : (a) Tidak mengikuti TOR, (b) Terjadi penyimpangan dari prosedur baku, manual atau peraturan yang berlaku, (c) Terjadi kesalahan dalam penulisan spesifikasi teknik, (d) Kesalahan atau kurang profesionalnya perencana dalam menafsirkan data perencanaan dan dalam menghitung kekuatan rencana suatu komponen konstruksi, (e) Perencanaan dilakukan tanpa dukungan data penunjang perencanaan yang cukup dan akurat, (f) Terjadi kesalahan dalam pengambilan asumsi besaran rencana (misalnya beban rencana) dalam perencanaan, (g) Terjadi kesalahan perhitungan arithmatik (h) Kesalahan gambar rencana.
Kegagalan Pengawas
Penyebab kegagalan pengawas umumnya disebabkan oleh : (a) Tidak melakukan prosedur pengawasan dengan benar, (b) Tidak mengikuti TOR, (c) Menyetujui proposal tahapan pembangunan yang tidak sesuai dengan spesifikasi, (d) Menyetujui proposal tahapan pembangunan yang tidak didukung oleh metode konstruksi yang benar, (e) Menyetujui gambar rencana kerja yang tidak didukung perhitungan teknis.
Kegagalan Pelaksana
Penyebab kegagalan pengawas umumnya disebabkan oleh : (a) Tidak mengikuti spesifikasi sesuai kontrak, (b) Salah mengartikan spesifikasi, (c) Tidak melaksanakan pengujian mutu dengan benar, (d) Tidak menggunakan material yang benar, (e) Salah membuat metode kerja, (f) Salah membuat gambar kerja, (g) Pemalsuan data profesi, (h) Merekomendasikan penggunaan peralatan yang salah.
Kegagalan Pengguna Bangunan
Penyebab kegagalan pengawas umumnya disebabkan oleh : (a) Penggunaan bangunanan yang melebihi kapasitas rencana, (b) Penggunaan bangunan diluar dari peruntukan rencana, (c) Penggunaan bangunan yang tidak didukung dengan program pemeliharaan yang sudah ditetapkan, (d) Penggunaan bangunan yang sudah habis umur rencananya.
(1) Bangunan Bawah
Pondasi adalah merupakan bagian yang paling penting dari bangunan bawah struktur jembatan yang harus meneruskan beban kendaraan serta bagian-bagian diatasnya ke lapisan tanah. Kegagalan bangunan bawah (pilar atau abutmen) terjadi apabila keruntuhan atau amblasnya bangunan bawah tersebut dan atau terjadi keretakan struktural yang berpengaruh terhadap fungsi struktur bangunan atas. Kegagalan pondasi dibagi sesuai dengan jenis pondasi yaitu:
a.       Pondasi Langsung, kegagalan pada pondasi langsung secara fisik dapat terjadi apabila struktur tersebut mengalami:
AMBLAS, berarti elevasi pondasi berada pada level yang lebih rendah daripada elevasi rencana.
MIRING, berarti posisi pondasi langsung tersebut tidak sesuai dengan posisi vertikal rencana.
PUNTIR, berarti terjadinya suatu amblas yang disertai posisi miring yang tidak beraturan .
b.      Pondasi sumuran, kegagalan pondasi sumuran secara fisik sama dengan Pondasi Langsung.
c.       Pondasi Tiang Pancang Beton/ Baja, kegagalan pondasi tiang pancang beton/ baja secara fisik dapat terjadi apabila struktur tersebut mengalami:
AMBLAS, berarti elevasi pondasi berada pada level yang lebih rendah daripada elevasi rencana.
PATAH, yaitu kondisi dimana tidak ada kesatuan antara tiang dan poor bangunan bawah yang mengakibatkan tiang pancang tidak berfungsi, atau tiang pancang beton mengalami retak struktural.
(2) Bangunan Atas
Kegagalan Bangunan Atas Jembatan dapat dibagi sesuai dengan jenis bangunan atas yaitu:
a.       Retak Struktural
Unsur retak akan mempengaruhi kekuatan struktur adalah lebarnya dan kedalaman retak yang terjadi. Lebar retak yang berlebihan, disamping akan secara langsung mengurangi kekuatan struktur juga akan memberikan peluang udara dan air yang akan mengakibatkan terjadinya korosi yang pada akhirnya juga mengurangi kekuatan struktrur. Maka oleh karena itu lebar maksimum dan kedalaman retak harus dibatasi. Besarnya kedalaman maksimum retak yang diizinkan adalah proporsional dengan tebal struktur itu sendiri.
b.      Lendutan
Lendutan yang berlebihan, disamping akan mempengaruhi kekuatan struktur juga mempunyai dampak psikologis bagi sipengendara. Besarnya lendutan maksimum yang diizinkan adalah proporsional dengan bentang jembatan yang bersangkutan.
c.       Getaran/ Goyangan
Amplitudo getaran harus dibatasi sedemikian rupa, baik akibat angin maupun pergerakan lalu lintas disamping sehingga masih memenuhi persyaratan baik dari segi stabilitas struktur maupun dari dari kenyamanan sipengendara. Besarnya amplitudo getaran maksimum yang diizinkan adalah proporsional dengan bentang jembatan yang bersangkutan.
d.      Kerusakan Lantai Kendaraan
Kerusakan lantai kendaran berupa retak, terkelupas dan atau pecah akan berpengaruh secara langsung terhadap riding quality lantai kendaraan yang menyebabkan kenyaman sipengendara akan berkurang. Maka. luas kerusakan dibatasi tidak boleh melebihi angka yang dipersyaratkan yaitu persentase luas yang rusak terhadap suatu luas segmen yang ditinjau.
e.       Tumpuan (Bearing)
Kerusakan tumpuan pada derajat tertentu akan mempengaruhi sistem pendukungan tumpuan terhadap beban yang pada akhirnya sistem distribusi beban berubah. Oleh sebab itu tingkat kerusakan tumpuan ini harus dibatasi sehinga tidak sampai merubah sistem pembebanan original. Besarnya tingkat kerusakan maksimum yang diizinkan tergantung dari jenis tumpuan itu sendiri.
f.       Expansion Joint
Kerusakan expansion joint yang berupa robek atau terkelupasnya joint sealantnya tidak terlalu berpengaruh terhadap kekuatan struktur. Namun akan sangat berbahaya jika lubang yang yang terjadi cukup besar yang dapat mengakibatkan bahaya bagi kendaraan yang melaju dengan kecepatan tinggi. Oleh karena itu tingkat kerusakan expansion joint ini harus sedemikian rupa sehingga tidak membahayakan kepada pengendara kendaraan.
Contok Kegagalan Struktur Jembatan Yang Pernah Terjadi :
1.      Akibat Perancangan
·         Contoh kegagalan struktur akibat kesalahan perancangan adalah pada jembatan Jembatan Tacoma (the Tacoma Narrows Bridge) dimana konstruksi tidak kaku.
Gambar 2. Gelegar utama Jembatan Tacoma bergoyang
Jembatan Tacoma (the Tacoma Narrows Bridge) dibuka pada bulan Juli 1940. Jembatan ini termasuk jenis jembatan gantung. Dengan gelegar utama sepanjang 2800 feet sama dengan 854 meter. Jembatan Tacoma adalah jembatan terpanjang ketiga di dunia. Kontraktor yang membuat Jembatan Tacoma saat itu memutuskan untuk meminimalkan pengeluaran dengan membuat jembatan selebar 39 meter untuk mendukung dua jalur lalu lintas.
Penyebab Kegagalan
Kegagalan struktur Jembatan Tacoma Narrows disebabkan oleh getaran aeroelastic. Getaran aeroelastik adalah getaran yang timbul akibat interaksi gaya aerodinamik dengan gaya inersia, kekakuan dan redaman struktur. Untuk mengurangi efek dari getaran aeoelastik adalah dengan usaha peredaman getaran struktur.
Hal ini tidak terdapat pada struktur Jembatan Tacoma Narrows. Sehingga, ketika angin berhembus 40 mil per jam (64 km/jam), Jebatan Tacoma Narrows bergetar dimana bagian sisi kiri jalan turun, sisi kanan akan naik, dan sebaliknya, dengan bagian tengah yang tidak bergerak, secara berulang-ulang sampai Jembatan Tacoma Narrows runtuh. Getaran ini dikenal dengan getaran torsional modus. Getaran ini berbeda dengan getaran transversal maupun getaran longitudinal. Getaran torsional modus juga merupakan efek dari getaran aeroelastik.
Upaya Penanggulangan
Seperti yang sudah disebutkan diatas, untuk mencegah getaran aeroelastik adalah dengan usaha peredaman struktur. Peredaman struktur itu sendiri adalah dengan menambah berat dari struktur itu sendiri. Untuk struktur Jembatan Tacoma Narrows sekarang beratnya 15 % lebih berat dari yang pertama, sehingga aman terhadap efek dinamis tekanan angin.
Jembatan Tacoma Narrows setelah di desain ulang, masih tetap mempertahankan panjang gelegar utama sebesar 2800 feet. Gelegar utama dibuat dari konstruksi rangka dan tingginya 33 feet, sedangkan jarak kabel dibuat 60 feet.

Gambar 2. Jembatan Tacoma Narrows yang sudah didesain ulang
2.      Akibat Pelaksanaan
·         Contoh kegagalan struktur akibat pelaksanaan yaitu pada pembangunan jembatan Sungai Liong Bengkalis dimana contractor sebagai pelaksana tidak memperhatikan kondisi tanah yang berada di bawah konstruksi penopang jembatan.

Gambar Tampak Bentang Jembatan yang melengkung macam ular
Proyek Pembangunan Jembatan Sungai Liong bernilai Milyaran Rupiah di Kabupaten Bengkalis amburadul.  Pihak Kontraktorpun dibikin pusing tujuh keliling melihat kondisi gelagar Jembatan melengkung dan retak-retak.  Padahal kontraktor pelaksana merupakan perusahaan BUMN yang jelas sudah punya banyak pengalaman mengerjaan perkerjaan tersebut.  Kontraktor sebagai pelaksana tidak memperhitungkan /mengantispasi kondisi tanah dasar sungai yang dijadikan dasar untuk mendirikan stelling/begisting jembatan tersebut, sehingga begisting tersebut tidak mampu menahan berat beton sebelum beton tersebut mampu menahan beban dirinya sendiri.








Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites More

 
Design by Free WordPress Themes | Bloggerized by Lasantha - Premium Blogger Themes | Top WordPress Themes