Water discus di dubai ( wowwww )

Dubai memang tidak pernah berhenti membuat terobosan-terobosan baru untuk dunia. Salah satu proyeknya yang paling ditunggu-tunggu adalah sebuah hotel mewah yang terletak di bawah laut. Drydocks World, perusahaan pembangunan di Dubai, telah menandatangani kontrak dengan BIG Invest Conslut atas nama pemilik teknologi Deep Ocea Technology, untuk mengembangkan hotel bawah laut di seluruh wilayah termasuk The Water Discus Hotel di Dubai.

The Water Discus Hotel terdiri dari 2 bagian, yang pertama terletak di permukaan air dan yang kedua terletak di dalam air. Kombinasi ke dua bangunan ini memungkinkan para tamu untuk mengagumi kedalaman laut sekaligus menikmati iklim hangat di Dubai. Dua bagian ini dihubungkan oleh 3 kaki solid dan poros vertikal berisi lift dan tangga. Ukuran masing-masing disc telah disesuaikan dengan kondisi setempat. Keamanan adalah prioritas utama untuk kedua desainer struktur dan tim profesional yang bekerja di luar prosedur perawatan. Kompleks Water Discus telah dirancang untuk memastikan keselamatan para tamu setiap saat, bahkan pada cuaca yang paling buruk sekalipun.

Strukturnya duduk di atas 3 kaki utama yang kokoh tertanam pada dasar laut. Solusi teknis seperti ini memastikan The Water Discus Hotel akan tetap aman bahkan dalam persitiwa tsunami yang biasanya dapat membanjiri daerah pesisir pantai terdekat. Disc yang terletak di kedalaman 10 meter dari permukaan laut terdiri dari 21 kamar hotel yang berdekatan dengan pusat penyelaman bawah air dan bar. Setaip kamar di bawah laut menawarkan interaksi dengan alam bawah laut semaksimal mungkin. Fasilitas transportasi dirancang tidak hanya untuk mendukung logistik tapi juga untuk meningkatkan keamanan. Dek atas kompleks misalnya terhubung dengan poros dan dapat digunakan sebagai landasan pendaratan untuk helikopter, memastikan transportasi yang cepat dan nyaman.

Struktur bangunan Terapung

Pembangunan dengan Sistem Terapung 

Proyek pembangunan rumah dan apartemen mengapung (floating) di Belanda kini semakin menjadi trend. Hal ini juga merupakan salah satu bentuk adaptasi masyarakat Belanda terhadap lingkungannya. Semua bangunan dan gedung dirancang agar dapat naik dan turun menyesuaikan dengan ketinggian air. Kita bisa melihat beberapa contoh proyek yang sudah dan akan dilaksanakan oleh salah satu perusahaan arsitektur terkenal Belanda, Waterstudio, yang berbasis di Rijswijk yang mendesain struktur bangunan mengapung di berbagai negara di dunia. Waterstudio merupakan perusahaan pionir dalam bidang arsitektur dan desain, perencanaan kota dan ekonomi, serta inovasi dan konsep. Perusahaan besar lainnya di Belanda yang bergerak dalam manajemen air antara lain Deltares, Fugro, dan ARCADIS.

A. Arsitektur dan Desain

Waterstudio merancang semua bangunan agar bisa naik dan turun sesuai dengan ketinggian air. Proyek yang sudah terealisasi sejak pertengahan tahun 2008 lalu diantaranya adalah beberapa Watervillas sedangkan apartemen akan mulai direalisasikan pada akhir tahun 2010. Berikut contoh Watervillas dan apartemen yang dirancang oleh Waterstudio.

• Watervillas

Watervilla Kortenhoef, The Netherlands, realisasi: Mei 2008

Watervilla IJburg 2, Amsterdam, The Netherlands, realisasi November 2008

• Apartemen

Floating apartmentcomplex Amsterdam, the Netherlands

The Citadel

B. Perencanaan Kota dan Ekonomi

Pembangunan bangunan dan gedung tentunya tidak dapat dipisahkan dari perencanaan wilayah sekitarnya, perekonomian wilayah, ruang publik, dan aspek sosial. Perencanaan kota dan ekonomi menggabungkan antara analisis perencanaan wilayah yang kemungkinan pelaksanaannya (feasibility) dinilai berdasarkan perhitungan ekonomi, analisis pasar, aspek fisik dan lingkungan, sosial, kelembagaan dan pembiayaan, kependudukan, serta kedudukannya di antara wilayah sekitarnya (aspek eksternal). Berikut beberapa proyek perencanaan kota dan ekonomi yang ditangani oleh Waterstudio.

• New Water, Naaldwijk New Water adalah proyek manajemen air untuk memelihara tinggi permukaan air pada lahan seluas 70 hektare yang akan menjadi standar bagi pengembangan manajemen air di Belanda dan direncanakan akan dapat menampung sekitar 1200 rumah, sarana rekreasi, dan zona ekologis. Proyek pembangunan pertama adalah kompleks apartemen The Citadel (lihat gambar di atas). Konstruksi telah dimulai sejak tahun 2009.

(site plan New Water, Naaldwijk)

(maket New Water, Naaldwijk)

• Apartmentcomplex, Woubrugge, the Netherlands Kompleks apartemen Rumah Perahu (Boathouse) ini sudah mulai dibangun sejak tahun 2007. Kompleks terdiri dari dua grup yang masing-masing terdiri dari tiga bangunan dan masing-masing bangunan terdiri dari dua hingga empat apartemen.

(sketsa tampak atas kompleks apartemen)

(visualisasi kompleks apartemen)

• Urban design for 'Torenpad Parklaan', Boskoop, The Netherlands Proyek ini merupakan pembangunan kembali secara besar-besaran —dengan tetap mempertahankan struktur polder yang sudah ada dengan menggunakan konsep perumahan yang inovatif — di sebelah utara pusat perdesaan wilayah Boskoop, Belanda, sehingga dapat menampung hingga 1500 rumah.

(visualisasi)

(detail visualisasi)

C. Inovasi dan Konsep

Teknologi yang digunakan Belanda untuk menahan air ke permukaan sudah tidak memadai lagi atau kurang tepat untuk kondisi alam pada masa kini terkait pemanasan global. Oleh karena itu inovasi pembangunan di Belanda akan difokuskan pada bangunan yang dapat beradaptasi dengan air. Waterstudio menggunakan empat konsep dalam merancang bangunan yang dapat beradaptasi dengan air yaitu:

• lifted: rumah bertingkat/ruangan yang bertumpuk
• waterproof: konsep tahan air
• sealed: terisolasi/kedap air
• floating: rumah yang mengapung di atas air

Berikut beberapa proyek terkait pengembangan inovasi dan konsep dari Waterstudio.

• Study Living on Water
  Rumah tempat tinggal ini setengahnya berada dalam air dan setengahnya lagi berada di permukaan air dan dapat bertahan/aman hingga fluktuasi kenaikan air setinggi 20 centimeter. Bangunan ini dilapisi dengan kayu dan dapat mengakses pemandangan luar melalui kaca besar di beberapa sisinya.

(rumah tempat tinggal)

(lahan parkir)

• Floating Cruiseterminal
  Terminal kapal pesiar ini dapat menampung hingga tiga kapal pesiar terbesar di dunia  yang datang secara bersamaan. Bagian terminal yang terangkat merupakan pintu masuk menuju bagian dalam pelabuhan bagi kapal-kapal yang lebih kecil dan taksi air yang menuju daratan. Bagian dalam terminal memiliki luas 165.000 meter persegi yang dapat digunakan untuk pusat perdagangan, konferensi, bioskop, hotel, dan lain-lain.

(visualisasi terminal kapal pesiar)

(visualisasi bagian dalam terminal kapal pesiar)

Sebenarnya wilayah Belanda tidak hanya rentan terhadap banjir, tetapi juga rentan terhadap kekurangan air tanah, intrusi air laut, dan polusi. Namun, Belanda sudah memiliki strategi untuk dapat beradaptasi dengan kondisi tersebut, yaitu melalui teknologi delta dan teknologi airnya.

Teknologi Delta (Delta Technology) 
Teknologi yang didukung oleh pemerintah dan perusahaan swasta ini bertujuan untuk memastikan keamanan warga Belanda untuk tetap dapat tinggal di wilayah yang berada di bawah permukaan laut tersebut di masa yang akan datang. Selain itu, teknologi ini juga dipersiapkan untuk meningkatkan posisi sektor air Belanda di pasar internasional. Pada dasarnya teknologi ini berfokus pada keamanan terhadap air dengan peningkatan teknik manajemen resiko. Adapun tiga acuan yang diterapkan dalam teknologi delta ini adalah:

• Trends in Innovation: perlindungan terhadap banjir yang cerdas dan berkelanjutan.
• Living in a Delta:  pengembangan wilayah yang menghadap ke air.
• Challenging Delta Dilemmas Worldwide:  mengurangi resiko dan menghindari bencana.

Teknologi Air (Water Technology)
Belanda mengalirkan air ke kran-kran rumah penduduk dengan kualitas yang baik dan layak minum dengan bahan baku air tanah (ground water, 60%) dan air permukaan (surface water, 40%) seperti air sungai Rhine dan Maas. Berdasarkan data Asosiasi Perusahaan Air di Belanda (Vewin), pada tahun 2007 produksi air minum di Belanda mencapai 1,138 juta meter kubik dengan total jaringan infrastruktur transportasi dan pasokan air minum di seluruh negeri mencapai 115,000 kilometer, jumlah ini cukup untuk memasok air minum berkualitas tinggi hingga ke pelosok-pelosok negeri. Air yang disediakan Pemerintah Belanda tersebut berkualitas sama (tidak berklorin, stabil secara biologis, dan aman untuk diminum langsung) untuk segala aktivitas. Hal ini disebabkan oleh biaya produksi yang digunakan untuk memisahkan air yang layak minum dan tidak layak minum lebih mahal dibandingkan dengan tidak memisahkannya.

Menyesuaikan Diri Terhadap Alam

Dari beberapa program dan teknologi tersebut kita dapat menyimpulkan bahwa Belanda memang benar-benar sudah mempersiapkan diri dalam menghadapi tantangan perubahan iklim yang terjadi saat ini dengan inovasi-inovasi manajemen air dan tanahnya. Proyek Zuiderzee dan tanggul-tanggul sungai pun sudah mulai ditinggalkan karena dianggap sudah tidak memadai lagi untuk menghadapi perubahan iklim dan cuaca yang semakin tidak pasti. Kini negara tersebut lebih berfokus pada inovasi untuk beradaptasi dengan alam dibandingkan dengan membatasi diri dari alam melalui benteng-benteng dan tanggul-tanggul untuk mencegah air laut dan sungai-sungai besarnya. Belajar untuk hidup dengan air merupakan strategi yang dipilih dengan pertimbangan manajemen resiko yang lebih tinggi. Room for the River dan desain bangunan serta gedung terapung terus dikembangkan dengan konsep yang semakin canggih. Inovasi yang terus menerus dikembangkan ini membuat Belanda menjadi negara dengan kemampuan manajemen air dan tanah yang terbaik di dunia sehingga Belanda hampir selalu terlibat dalam berbagai proyek besar terkait manajemen air dan tanah di berbagai negara, termasuk Indonesia.

Jakarta juga sebenarnya merupakan wilayah yang terletak pada delta yang terbentuk dari 13 sungai yang tergolong sungai berukuran sedang, yang selalu berusaha menghindari bencana banjir yang melanda setiap musim hujan tiba. Jika terjadi kenaikan permukaan air laut, Jakarta sangat rentan terhadap bencana banjir besar. Jakarta melibatkan salah satu perusahaan Belanda, Witteveen + Bos, dalam manajemen airnya, yang telah terlibat selama lebih dari 20 tahun. Metode pencegahan banjir dan tanah polder seperti di Belanda telah dicoba diterapkan di Jakarta. Misalnya pada proyek reklamasi perluasan besar-besaran di pantai utara pulau Jawa yang melibatkan 6000 hektare area untuk perluasan wilayah kota.

 
(Rencana Perluasan Kota Jakarta di Pesisir Utara Pulau Jawa)

Selain itu, pembangunan berbasis waterfront development di Jakarta juga kini semakin gencar, baik itu perumahan landedmaupun apartemen yang konon konsep yang digunakan dalam pembangunannya juga meniru konsep teknologi tanah polder di Belanda. Namun, apakah konsep tersebut memang sesuai untuk diterapkan di Jakarta?

Wilayah utara Jakarta yang sekarang menjadi wilayah terbangun yang sangat padat dahulunya sebagian besar adalah rawa yang berfungsi sebagai wilayah resapan air. Banjir yang sekarang sering melanda Jakarta menjadi konsekuensi yang salah satunya diakibatkan oleh alih guna lahan rawa tersebut. Bahkan sekarang hutan bakau pun sudah dikorbankan. Jika kita melihat pada konsep inovasi Belanda saat ini yang cenderung menyesuaikan diri dengan alam daripada ‘merekayasa’ alam, mungkin pembangunan tersebut sebenarnya sudah tidak relevan lagi dengan kondisi saat ini. Belanda pun berencana untuk mereklamasi kembali rawa-rawanya dan mengembalikan kondisi alami fisik dan lingkungannya karena metode ini dinilai lebih tepat baik untuk saat ini maupun masa yang akan datang. Jika Belanda sudah mulai meninggalkan konsep lamanya (tanah polder dan tanggulnya), mengapa kita malah gencar membangun dengan meniru konsep lamanya? Alam sudah memiliki sistem keseimbangannya sendiri yang jika diubah kemungkinan besar akan menimbulkan  bencana. Penutupan hutan, rawa, sungai, membelokkan atau pun meluruskan sungai, dan lain sebagainya mungkin bukanlah solusi yang tepat untuk membangun kawasan budi daya (kawasan permukiman, industri, hutan produksi, hutan rakyat, pertanian, perikanan, pertambangan, pariwisata, tempat beribadah, pendidikan, dan pertahanan keamanan), walaupun secara teori memungkinkan. Tetapi masih banyak teknologi lainnya yang ‘dapat beradaptasi dengan alam’ yang dapat diimplementasikan yang tentunya jauh lebih baik, misalnya konsep teknologi delta yang diterapkan Belanda.

Bukanlah pembangunan dengan teknologi tanah polder yang diperlukan Jakarta, tetapi ruang terbuka hijau yang dapat cukup menyerap air hujan dan mencegah banjir. Saat ini kabarnya Ruang Terbuka Hijau (RTH) di Jakarta hanya tinggal 9,7 persen dari 30 persen luas minimal RTH yang diwajibkan dalam UU Penataan Ruang No.26/2007. Wilayah Jakarta sudah terlalu banyak digunakan untuk jaringan jalan, permukiman, kawasan komersil, dan gedung-gedung pencakar langit yang tentunya membutuhkan banyak sumber air tanah, sementara hutan bakau hingga hutan kota pun terus dibangun. Fenomena ini menyebabkan kekeringan pada musim kemarau dan bencana banjir pada musim hujan. Kota Jakarta tidak bisa disamakan dengan kota-kota di Belanda yang memang pada dasarnya wilayahnya berada di bawah permukaan laut yang memerlukan teknologi tanah polder. Akan jauh lebih baik jika fungsi alami lingkungan dikembalikan seperti sedia kala, seperti rencana yang juga akan diterapkan di Belanda. Kuncinya adalah integrasi antara rencana kota dan keseimbangan ekologi. Penanganan banjir dengan cara yang lebih baik, misalnya dengan teknologi delta,  juga perlu dipertimbangkan melalui manajemen air yang lebih komprehensif. Teknologi delta yang diterapkan Belanda bahkan telah diterapkan di berbagai negara di dunia seperti Amerika Serikat, Jerman, Inggris, dll. Teknologi ini memberikan gambaran akan manajemen banjir yang terintegrasi yang ramah lingkungan, pemandangan indah di sekitar sungai, dan juga pembatas (barrier) sebagai bentuk proteksi banjir dengan sistem teknologi tinggi dengan sensor khusus yang dapat menyediakan informasi penting terkait keamanan wilayah dari bencana banjir.

(Flood Protection Technology)

Hal ini bukan berarti waterfront development tidak dapat diterapkan di Jakarta, tetapi guna lahannya lah yang perlu dipertimbangkan, apakah sesuai peruntukannya berdasarkan rencana detail tata ruang kota yang telah ditetapkan karena guna lahan di dalam rencana tata ruang seharusnya sudah dibuat berdasarkan pertimbangan aspek fisik karakteristik lingkungan, ekonomi, sosial, dan eksternal wilayah. Jika tidak sesuai, pembangunan akan lebih baik jika dialihkan ke wilayah lainnya ataupun di luar Pulau Jawa dan hal ini bisa menjadi langkah awal yang baik dalam rangka pemerataan pembangunan antara Pulau Jawa dan luar Pulau Jawa.

Kita tidak dapat berkutat terus menerus dalam permasalahan penanganan banjir dan pembangunan yang tidak pada tempatnya sementara bencana yang lebih besar sudah mulai mengancam, yaitu kenaikan permukaan air laut akibat pemanasan global. Diperkirakan Indonesia akan kehilangan 2000 pulau pada tahun 2030 jika tidak ada langkah antisipasi serius terhadap pemanasan global yang sedang terjadi. Kita harus segera dapat menangani permasalahan banjir ini sambil mempersiapkan langkah antisipasi terhadap pemanasan global. Dengan sumber air tanah dan air permukaan yang melimpah tanpa ancaman intrusi air laut seharusnya kita dapat mengelola air dengan lebih baik. Tidak ada kata terlambat untuk belajar. Kita dapat segera belajar dari kehandalan Belanda dalam manajemen air dan tanahnya. Mereka bahkan sudah mempersiapkan berbagai program dan teknologi sejak bertahun-tahun lalu untuk mengantisipasi pemanasan global. Selain itu, Belanda juga sudah mendapat pengakuan dari berbagai negara sebagai negara dengan kemampuan manajemen air terbaik di dunia.

"The Netherlands is the worlds's leader in comprehensive flood protection, incorporating landuse planning, highly developed technologies and engineering practices, and extensive public education efforts" (Senator Mary Landrieu, Louisiana, United States Senate about coastal Louisiana that was decimated by a failure of flood protection as a result of Hurricanes Katrina and Rita in 2005 and her appreciation of the instructive relationship with the Netherlands (27 Agustus 2008))

Salah satu cara ‘berguru’ manajemen air dengan Belanda adalah dengan menuntut ilmu di negeri kincir angin tersebut. Arsitek dan planner Belanda sudah terkenal akan kualitas kemampuannya yang baik di seluruh dunia. Selain itu, banyak sekali kesempatan beasiswa untuk studi di Belanda. Untuk program studi arsitektur dan perencanaan kota misalnya, ada beberapa kesempatan beasiswa yang ditawarkan diantaranya:

• Berlage Institute Scholarship
• Erasmus Mundus programme
• Eric Bleumink Fund students
• European Masters Fellowship
• HSP Huygens Programme
• Japan/World Bank Graduate Scholarship Program
• Maastricht University High Potential Scholarship
• NFP Fellowships for Master's Degree Programmes
• Rotary Foundation
• StuNed Scholarship Programme
• UAF
• WebsterUniversity "Gateway"(Under)Graduate Studies

Konsep Rumah Tahan Gempa

Negara Kesatuan Republik Indonesia merupakan negara yang rawan gempa, karena di dasar samudera negara kita ini terdapat tiga lempeng, yakni Eurasia, Indo-Australia, dan Pasifik, yang bila bertumbukan akan menghasilkan gempa tektonik.

Secara alamiah, fenomena alam tersebut tidak bisa dihindari. Sebab lempeng-lempeng yang ada di negara kita itu merupakan bagian dari kerak bumi yang bergerak aktif. Pergerakan itu dipicu antara lain oleh air laut dan samudera. 

Sekitar 71 persen wilayah bumi kita ini terdiri atas laut dan samudera, atau dengan kata lain berupa air. 

Lempeng-lempeng bumi ini sebenarnya adalah bagian dari kerak bumi yang terdiri atas berbagai jenis bebatuan. Efek dari pergeseran itu adalah berupa getaran yang disebut gempa. Gempa terjadi karena ada perpindahan massa dalam lapisan batuan bumi. Kekuatan suatu gempa bergantung pada jumlah energi yang terlepas, saat terjadi pergeseran dan tumbukan.

Pergeseran tersebut memang memungkinkan terjadinya tumbukan. Ada kalanya pergeseran itu menyebabkan perubahan bentuk yang tiba-tiba, sehingga terjadi ledakan dan patahan yang menimbulkan gempa hebat yang disebut sebagai gempa tektonik. Keadaan itu tidak bisa kita hindari karena memang bagian dari evolusi bumi.

Nah, walaupun gempa tidak dapat kita prediksi, namun kita dapat meminimalisir dampak yang ditimbulkannya dengan cara membangun rumah tahan gempa. Ketika gempa dan tsunami melanda Aceh tahun 2004 lalu, sebagian besar rumah tradisional (berbahan kayu) masih tetap berdiri kokoh. Bahkan di negara jepang yang sering terjadi ratusan gempa, bahan dasar rumah mereka (Jepang, red) terbuat dari kayu dan kertas ditambah lagi dengan pintu yang digeser kesamping, serta meja ala jepangnya yang hampir menyentuh lantai.

Kini dengan teknologi barunya, Jepang menciptakan rumah Barier adalah rumah bola nomaden yang memiliki banyak keistimewaan. Diantaranya, tahan gempa dan bisa mengapung di air. 

Rumah bola ini dibuat berdasarkan Hukum Bernauli yang berbunyi: jika ada angin berhembus di bawah suatu benda, maka benda tersebut mengalami tekanan gaya ke bawah. Dinding rumah ini terdiri dari 32 sisi. Rahasia dari rumah ini adalah pada sistem pondasinya. Dengan menggunakan struktur pondasi bebas (beda dengan rumah biasa) dan pemberian gaya yang merata di 32 sisi dinding rumah bola ini menyebabkan rumah bola ini memiliki kekuatan yang merata pada setiap bagiannya.

Bahan rumah ini terdiri dari tiga lapisan, lapisan tengahnya mampu mengalirkan udara masuk dan keluar. Bagian sisi paling luar dibuat dari bahan urethane anti air, lapisan tengah adalah agregat (kerikil) dan lapisan dalamnya terbuat dari bahan kayu. Makanya, sela-sela kerikil inilah yang dimanfaatkan untuk mengalirkan udara

Jika terjadi banjir, rumah ini akan secara otomatis bisa mengapung di atas air. Hanya saja tidak bisa dikendalikan oleh penghuni rumah bola tersebut. Mereka akan terbawa terus oleh arus. Walaupun demikian, rumah Barier ini juga bisa dimodifikasi sesuai dengan keinginan pemilik rumah. Menurut perusahaan World Window yang berlokasi di Timinaga, Yamagata city, terdapat beberapa ukuran tipe rumah Barier, yaitu ada ukuran 3S, 3SL, 2S, S, M dan L.

Sementara di Indonesia, Rumah tahan gempa (Smart Modula) ini tergolong konsep revolusioner untuk konstruksi bangunan serba guna. Desain rumah ini memiliki fleksibilitas tinggi, mudah dalam membangunnya, dan cukup kokoh. Konsep knock down atau bongkar pasang yang cukup sederhana tapi praktis ini telah digulirkan sejak lima tahun lalu oleh BB Triatmoko SJ.

Struktur utama rumah tahan gempa ini tidak ditanam atau ditopang dengan fondasi yang memanjang di bawah dinding rumah, tetapi hanya menggunakan umpak di setiap sudut rumah. Konsepnya mengadopsi model rumah tradisional adat Jawa yang dibuat dari kayu. Dengan penopang semacam ini, saat terjadi gempa, relatif bisa fleksibel. Jika menggunakan model fondasi seperti rumah-rumah konvensional, hampir dipastikan akan mengalami keretakan atau patah saat dilanda gempa hebat, jelas Direktur Akademi Teknik Mesin, Surakarta, itu.

Rumah tahan gempa, berdasarkan analisa data dari http://www.ristek.go.id adalah sebagai berikut: 

Konsep Dasar 

Konsep bangunan tahan gempa pada dasarnya adalah upaya untuk membuat seluruh elemen rumah menjadi satu kesatuan yang utuh, yang tidak lepas/runtuh akibat gempa. Penerapan konsep tahan gempa antara lain dengan cara membuat sambungan yag cukup kuat diantara berbagai elemen tersebut serta pemilihan material dan pelaksanaan yang tepat.

Konsep rumah contoh yang dikembangkan Kantor Menteri Negara Riset dan Teknologi (KMNRT) tidak hanya mengacu kepada konsep desain tahan gempa saja, akan tetapi mencakup konsep pemanfaatan material setempat, budaya masyarakat dalam membangun rumah, serta aspek kemudahan pelaksanaan.

Pondasi

Pondasi menggunakan sistem pondasi batu kali menerus, dimana hubungan antara sloof dengan pondasi dipergunakan angker setiap 0.5 meter. Hal ini dimaksudkan supaya ada keterikatan antara pondasi dengan sloof, sehingga pada saat terjadinya gempa ikatan antara ponadsi dengan sloof tidak lepas.

Dinding

Dinding yang dipakai merupakan perpaduan antara kebiasaan masyarakat setempat yang menggunakan material kayu dan dinding yang terbuat dari batu-bata. Untuk menyatukan dinding dengan kolom maupun sloof, dipergunakan angker yang dipasang pada jarak 0.3 meter. Untuk mengatasi adanya gaya horisontal akibat gempa, maka pada dinding di pasang pengikat silang sebagai pengaku. Setiap bukaan yang cukup lebar seperti : pintu, jendela harus dipasang balok lintel. Dalam desain bangunan ini balok lintel disatukan dengan kayu kusen atas.

Kolom

Kolom menggunakan material kayu dengan ukuran yang ada di pasaran yaitu ukuran 2 x 5/10. Pemakaian ukuran yang ada dipasaran, dimaksudkan untuk memudahkan masyarakat dalam mencontoh. Untuk menahan gaya geser akibat gempa, maka pada ujung bawah kolom dipasang plat berbentu U yang ditanam dalam adukan beton sloof. 

Untuk menjamin adanya satu kesatuan antara kolom dengan rangka kuda-kuda, maka salah satu batang diagonal kuda-kuda dipanjangkan sampai ke kolom. Sementara itu untuk menghindari terlepasnya kusen pintu/jendela, maka batang horisontal kusen pintu/jendela. 

Atap

Kuda-kuda menggunakan material kayu dengan atap menggunakan seng. Metoda sambungan yang dipergunakan sangat sederhana, hal ini untuk memudahkan masyarakat dalam mencontoh. Untuk memperkuat hubungan antara batang dan menjaga stabilitasnya, maka hubungan antara batang membentuk segitiga. Hubungan antara kuda-kuda yang satu dengan kuda-kuda lainnya menggunakan batang pengaku dan batang pengaku di badan bangunan yang biasa disebut dengan batang lintel

Beberapa aspek yang perlu diperhatikan adalah sambungan antar batang horisontal jangan terletak pada titik buhul, hal ini untuk menghindari terjadinya lendutan, harus dihamai antara sambungan tarik dan sambungan tekan. 

Plafon pada overstek menggunakan kisi-kisi ukuran 2/3, hal ini dikamsudkan untuk memberikan sirkulasi udara yang lebih baik, mengingat atap yang dipergunakan adalah seng yang cukup panas.

Contoh cara perhitungan struktur perencanaan jembatan prategang / cable stayed (STRUKTUR ATAS)

Contoh cara perhitungan struktur perencanaan jembatan prategang / cable stayed (STRUKTUR ATAS)

PERENCANAAN JEMBATAN PRATEGANG

Data Teknis Perencanaan Jembatan

a. Jembatan

Kelas jalan    : kelas 1

Jumlah jalur    : 2 jalur

Panjang jembatan    : 40 meter

Lebar jembatan    : 9 meter

Lebar lantai kendaraan    : 7 meter

Tipe gelagar    : balok I

Tebal Perkerasan    : 5 cm

Gambar Bentang Jembatan

b. Trotoir

Jenis konstruksi    : beton bertulang

Pipa sandaran    : Circular Hollow Sections D 60.5 mm

Dimensi tiang sandaran    : 20/15 cm

Jarak antar tiang    : 2 m

Mutu beton, f’c    : 30 Mpa

Mutu baja tulangan, fy    : 240 Mpa (polos)

Mutu baja pipa sandaran    : 1600 Mpa

Lebar trotoir    : 100 cm

Tebal trotoir    : 25 cm

Balok kerb    : 20/25 cm

Jenis plat trotoir    : beton tumbuk

c. Plat lantai kendaraan

Tebal plat    : 20 cm

Mutu beton, f’c    : 30 Mpa

Mutu baja tulangan, fy    : 350 Mpa (ulir)

d. Gelagar

Jenis konstruksi    : beton prategang tipe balok I

Mutu beton, f’c    : 50 Mpa

Mutu baja tulangan, fy    : 350 Mpa (ulir)

Tipe tendon & angkur    : Angker hidup VSL tipe Sc

e. Abutment

Tinggi Abutment    : 6 meter

Lebar Abutment    : 11.6 meter

Tipe Abutment    : Type Kantilever

Mutu beton, f’c    : 30 Mpa

Mutu baja tulangan, fy    : 240 Mpa (polos)

Mutu baja tulangan, fy    : 350 Mpa (ulir)

Gambar Abutment

Tegangan Yang Diijinkan (SNI 03 – 2847 – 2002)

Tegangan Ijin Beton Prategang

Mutu beton prategang (f’c) 50 Mpa. Tegangan ijin sesuai dengan kondisi gaya pratekan dan tegangan beton pada tahap beban kerja, tidak boleh melampaui nilai berikut:

1. Keadaan awal, sesaat sesudah penyaluran gaya prategang (sebelum terjadinya kehilangan tegangan) (pasal 20.4.1)
2. Tegangan serat tekan terluar

Untuk Gelagar                                                      ~Untuk Plat

f’_b = 0.6 f’_c f’_b’ = 0.6 f’c’
= 0.6 x 50                                                              = 0.6 x 30

= 30 Mpa                                                               = 18 Mpa

~Untuk Gelagar    ~Untuk Plat

1. f_t = ¼  f_t’ = ¼ 
   = ¼ x
    = ¼ x
   
   = 1.768 Mpa            = 1.369 Mpa
2. Keadaan akhir, setelah kehilangan gaya prategang (pasal 20.4.2)
   1. Tegangan serat tekan terluar
   ~Untuk Gelagar    ~Untuk Plat
   f’_b = 0.45 f’_c f’_b’ = 0.45 f’_c’
   = 0.45 x 50            = 0.45 x 30
   = 22.5 Mpa            = 13.5 Mpa
   1. Tegangan serat tarik terluar
      ~Untuk Gelagar    ~Untuk Plat
   f_t = ½  f_t’ = ½ 
   = ½ x
    = ½ x
   
   = 3.536 Mpa            = 2.739 Mpa
3. Mutu beton pada saat penegangan
   f’_ci = 0.8 f’_c
   = 0.8 x 50
   = 40 Mpa
   Modulus elastisitas beton
   1. Beton prategang f’_c = 50 Mpa
      E_c = 4700
      = 4700 x
      
      = 33234.02 Mpa
   2. Beton konvensional f’_c’ = 30 Mpa
      E_c’ = 4700
      = 4700 x
      
      = 25742.96 Mpa

Dimana:    E_c = modulus elastisitas beton prategang (Mpa)

E_c’ = modulus elastisitas beton konvensional (Mpa)

f’_c = mutu beton prategang (Mpa)

f’_c’ = mutu beton konvensional (Mpa)

1. Tegangan Ijin Tendon Prategang

Digunakan tendon VSL dengan sifat-sifat:

• Diameter nominal    = 12.5 mm
• Luas tampang nominal    = 98.7 mm²

• Beban putus minimum    = 18.75 ton

= 18750 kg

= (18750 x 9.81) N

= 183937.5 N

• Beban leleh (20%)    = 18750 x 0.8

= 15000 kg

= (15000 x 9.81) N

= 147150 N

Tegangan putus minimum (f_pu)    = 
= 1863.6 Mpa
Tegangan leleh (f_py)    = 
= 1490.88 Mpa
Modulus elastisitas (E_s)    = 200000 Mpa
Tegangan tarik pada tendon prategang tidak boleh melampaui:

1. Akibat gaya pengangkuran tendon

f_p = 0.94 f_py

= 0.94 x 1490.88

= 1401.43 Mpa

Tetapi tidak lebih dari

f_p = 0.80 f_pu

= 0.80 x 1863.6

= 1490.88 Mpa

2. Sesaat setelah penyaluran gaya prategang

f_p = 0.82 f_py

= 0.82 x 1490.88

= 1222.52 Mpa

Tetapi tidak lebih dari

f_p = 0.74 f_pu

= 0.74 x 1863.6

= 1379.06 Mpa

3. Tendon pasca tarik, pada daerah angkur dan sambungan, segera setelah penyaluran gaya

f_p = 0.70 f_pu

= 0.70 x 1863.6

= 1304.52 Mpa

Perencanaan Trotoir dan Plat Lantai

Perencanaan Trotoir

Gambar Rencana Trotoir

Pendimensian Sandaran

Sandaran direncanakan menumpu pada tiang sandaran dengan bentang 2 m, yang di rencanakan menahan beban merata vertikal sebesar 0.75 kN/m. Direncanakan Sandaran dengan penampang pipa bulat, data sebagai berikut:

• D (diameter)        = 60.5 mm
  
• t (tebal)            = 3.2 mm
  
• G (berat)            = 4.52 kg/m
  
• W (momen tahanan)    = 7.84 cm³
  
• σ (tegangan ijin)    = 1600 kg/cm²
  

Pembebanan:

~ beban mati (qd) = 4.52 kg/m

beban ultimate qd^u = 4.52 x 1.1    = 5 kg/m

~ beban hidup (ql) = 0.75 kN/m = 75 kg/m

beban ultimate ql^u = 75 x 2    = 150 kg/m

~ beban ultimate (qu)    = qd^u + ql^u

= 5 + 150

Qu = 155 kg/m

Gambar Pembebanan & Statika Pada sandaran

Dari hasi analisa statika dengan mengunakan program STAAD PRO, diperoleh momen maksimum , yaitu sebesar 0.642 kNm.

• M_max = 0.642 kNm

= 6420 kgcm

• σ = 

= 

= 818.878 kg/cm² < σ = 1600 kg/cm²

Jadi, dipakai pipa baja diameter 60.5 mm sebagai sandaran.

Perencanaan Tiang Sandaran

Tiang sandaran direncanakan menerima beban terpusat dari sandaran sebesar w x L, yang bekerja horisontal pada ketinggian 0.9 m dari permukaan trotoir. Direncanakan dimensi tiang sandaran dengan lebar 15 cm, dan tinggi 20 cm, dengan asumsi tiang sandaran sebagai balok kantilever.

Gaya Yang Bekerja Pada Tiang Sandaran

Pembebanan

~ beban mati (pd)

• berat sendiri tiang (atas/pd₁) = 0.15 x 0.2 x 0.65 x 24    = 0.468 kN

beban ultimate         pd₁^u = 46.8 x 1.3            = 0.6084 kN

• berat sendiri tiang (bawah/pd₂) = 0.15 x 0.2 x 0.38 x 24 = 0.274 kN

beban ultimate         pd₂^u = 27.4 x 1.3            = 0.3562 kN

• berat 1 pipa sandaran (pd₃) = 0.0452 x 2 = 0.0904 kN

beban ultimate         pd₃^u = 0.0904x 1.1            = 0.0995 kN

~ beban hidup (pl)    = 0.75 kN

beban ultimate pl^u = 0.75 x 2 = 1.5 kN

Momen yang terjadi

• M_max = pd₁^u
  x X₂ – pd₂^u
  x X₁ + pd₃^u
  x X₂ + pl^u
  x 90 + pl^u
  x 45

= 0.6084 x 5
– 0.3562 x 3.6
+ (2 x 0.0995) x 5
+ 1.5 x 90 + 1.5 x 45

= 205.255 kNcm

• Vu    = 2 x pl^u

= 2 x 1.5 kN = 3000 N

Perhitungan penulangan

Data perencanaan:
b    = 150 mm
h    = 200 mm
f’c        = 30 Mpa
fy     = 240 Mpa
Direncanakan tulangan pokok Ø 10, sengkang Ø 6
d    = h – selimut beton – Ø
sengkang – (½ x Ø Tul. Tarik)

= 200 – 20 – 6 – (½ x 10)

= 169 mm

A. Penulangan lentur

• Mu    = 205.255 kNcm = 205.255 x 10⁴ Nmm
• Mn    =  = 256.569 x 10⁴ Nmm
• Rn    =  = 0.59888 Mpa
• m    =  = 9.412

Rasio penulangan keseimbangan (ρb);

• ρ_b = 

= 

= 0.0645

• ρ _max = 0.75 x ρ_b

= 0.75 x 0.0645 = 0.048375

• ρ _min =  =  = 0.005834

Rasio penulangan perlu

• ρ    = 

= 

= 0.002525

ρ < ρ _min 0.002525 < 0.005834 (digunakan ρ _min)

• As _perlu = ρ _min
  x b x d

= 0.005834 x 150 x 150

= 131.265 mm²

Digunakan tulangan tarik 2 Ø 10

• As _ada = 2 x ( ¼ x π x Ø ² )

= 2 x ( ¼ x π x 10² )

= 157.08 mm² > As _perlu = 131.265 mm² ………….( O.K )

• b _min = 2 x selimut beton + 2 x Ø sengkang + n x D Tul. Tarik + (n – 1) x 25

= 2 x 40 + 2 x 6 + 2 x 10 + ( 2 – 1 ) x 25

= 137 mm < b = 150 mm ………….( O.K )

• As’ _tekan = 20 % x As _perlu
  = 0.2 x 131.265 = 26.253 mm²

Dipakai tulangan 2 Ø 10 mm

• As’ _ada = 2 x ( ¼ x π x Ø ² )

= 2 x ( ¼ x π x 10² )

= 157.08 mm² > As’ _tekan = 26.253 mm² ………….( O.K )

B. Penulangan geser

• Vc    = 1/6 x
  
  x b x d

= 1/6 x

x 150 x 149

= 20402.67 N

• ½ ø Vc    = ½ x 0.6 x 20402.67

= 6120.8 N > Vu = 1500 N (tidak diperlukan tulangan geser)
Cukup dipasang sengkang praktis. Digunakan Ø 6 – 150 mm yang dipasang disepanjang tiang.

Gambar Penulangan Tiang Sandaran
Perencanaan Kerb

Kerb direncanakan untuk menahan beban tumbukan arah menyilang sebesar 100 kN, yang bekerja sebagai beban titik. Direncanakan kerb terbuat dari beton bertulang, dengan dimensi lebar 20 cm dan tinggi 25 cm, menggunakan beton dengan mutu f’c 30 Mpa, tulangan baja mutu fy 240 Mpa, yang dipasang 2 Ø 10 pada masing-masing sisinya, dan sengkang Ø 6 – 200 mm sepanjang kerb.

Gambar Penulangan Kerb

Perencanaan Plat Lantai

Plat lantai direncanakan dengan tebal 20 cm yang menumpu pada 5 tumpuan yang menerima beban mati dan terpusat.

Pembebanan

• Beban mati

1. Beban pada plat trotoir

Beban merata

~    berat plat lantai = 0.20 x 1 x 24 = 4.8    kN/m

beban ultimate    = 4.8        x 1.3            = 6.24    kN/m

~    berat plat lantai trotoir = 0.25 x 1 x 23 = 5.75 kN/m

beban ultimate    = 5.75    x 1.3            = 7.475    kN/m

~    berat air hujan = 0.05 x 1 x 10     = 0.5 kN/m

Beban ultimate    = 0.5        x 1.2            = 0.6    kN/m +

qd₁^u = 14.315    kN/m

Beban terpusat

pd^u = pd₁^u + pd₂^u + 2.pd₃^u

= 0.6084 + 0.3562 
+ (2 x 0.0995)

= 1.1636 kN

1. Beban pada plat lantai kendaraan

~    berat plat lantai = 0.20 x 1 x 24 = 4.8    kN/m

beban ultimate    = 4.8        x 1.3            = 6.24    kN/m

~    berat aspal = 0.05 x 1 x 22 = 1.1 kN/m

beban ultimate    = 1.1    x 1.2                = 1.32    kN/m

~    berat air hujan = 0.1 x 1 x 10     = 1 kN/m

beban ultimate    = 1        x 1.2                = 1    kN/m +

qd₂^u = 8.56    kN/m

1. Beban mati tambahan
   Beban mati tambahan berupa pelapisan ulang lapisan aspal dengan tebal 50 mm
   

~    berat aspal = 0.05 x 1 x 22 = 1.1 kN/m

beban ultimate qd₃^u = 1.1 x 2 = 2.2     kN/m

• Beban hidup

• Beban pada plat trotoir

Beban merata

~    beban pejalan kaki = 5 kPa x 1 m = 5 kN/m

beban ultimate ql₁^u = 5 x 2 = 10    kN/m

Beban terpusat

pl^u = 1.5 kN

• Beban pada plat lantai kendaraan

#    Faktor beban dinamis (DLA)

K = 1 + DLA ,

Faktor beban dinamis untuk truk adalah 0.3 (BMS ’92, hal 2-20)

maka K = 1 + 0.3 = 1.3

#    Beban truk “T”

Beban truk “T” sebesar 200 kN, maka tekanan untuk satu roda:

P^u = 

=  = 260 kN

• Skema pembebanan

• Kondisi I

Gambar Skema Pembebanan Kondisi I

• Kondisi II

Gambar Skema Pembebanan Kondisi II

• Kondisi III

Gambar Skema Pembebanan Kondisi III

• Kondisi IV
  Gambar Skema Pembebanan Kondisi IV
• Kondisi V

Gambar Skema Pembebanan Kondisi V

• Kondisi VI
  Gambar Skema Pembebanan Kondisi VI
  Penulangan Plat Lantai Kendaraan
  Dari hasi analisa statika dengan mengunakan program STAAD PRO, diperoleh momen maksimum pada kondisi II, yaitu:
  • M_max tumpuan    = 77.976 kNm
  • M_max lapangan    = 71.471 kNm

Data perencanaan:
f’c    = 30 Mpa
fy     = 350 Mpa
Tebal plat (h)    = 200 mm

Direncanakan tulangan pokok D 16 dan tulangan bagi Ø 10

Selimut beton = 20 mm

dx    = h – selimut beton – (1/2 Ø)

= 200 – 20 – (1/2 x 16)

= 172 mm

Untuk perhitungan penulangan, diambil momen termaksimum

• Mu    = 77.976 kNm = 77.976 x 10⁶ Nmm
• Mn    =  = 97.47 x 10⁶ Nmm
• Rn    =  = 3.2945 Mpa
• m    =  = 13.7255

Rasio penulangan keseimbangan (ρb);

• ρ_b = 
  = 
  = 0.0391128
• ρ _max = 0.75 x ρ_b
  = 0.75 x 0.0391128 = 0.02933459
• ρ _min =  =  = 0.004
  Rasio penulangan perlu
• ρ    = 
  = 
  = 0.010115
  ρ > ρ _min 0.010115 > 0.004 (digunakan ρ)
• As _perlu = ρ x b x d
  = 0.010115 x 1000 x 172
  = 1739.78 mm²
  Digunakan tulangan pokok D 16 mm
  Perhitungan jarak (S) dan As _ada
  
  • As    = ¼ x π x D²
  = ¼ x π x 16²
  = 201.06 mm²
• S    =  = 115.5 mm ≈ 100 mm
• As _ada =  = 2010.6 mm²
  Diperoleh As _ada > As _perlu , maka dipakai tulangan pokok D 16 – 100
• As _{tulangan bagi} = 20 % x As _perlu
  = 0.2 x 1902.89
  = 380.578 mm²
  Dipakai tulangan Ø 10 mm
• As _bagi = ¼ x π x Ø ²
  = ¼ x π x 10²
  = 78.54 mm²
• S    =  = 206.37 mm ≈ 200 mm
  • As _ada =  = 392.7 mm²
  Diperoleh As _ada > As _perlu , maka dipakai tulangan bagi Ø 10 – 200
  
  Gambar Penulangan Plat Lantai Kendaraan
  Perencanaan Struktur Gelagar
  Gambar Bagian-bagian Penampang Jembatan
  
  Desain Penampang Balok
  Perencanaan awal dari dimensi penampang balok dengan suatu rumus pendekatan, yaitu tinggi balok (h) = , dimana L adalah panjang balok = 40 m, maka h = 1.6 – 2.35 m. Direncanakan balok dengan tinggi 1.65 m. Penampang balok seperti pada gambar di bawah ini.
  
  
  Gambar Penampang Balok Prategang
  Perhitungan Section Properties
  Penampang Balok Tengah
  
  • Sebelum komposit
  
  Tabel Perhitungan Section Properties Balok Tengah Sebelum Komposit
  

  Bag.	A (cm2)	y (cm)	A x y (cm3)	Momen Inersia ‘I’ (cm4)
  I	30 x 80 = 2400	150	360000	(1/12 x 80 x 303 + 2400 x 67.52)= 11115000
  II	105 x 40 = 4200	82.5	346500	1/12 x 40 x 1053 = 3858750
  III	30 x 80 = 2400	15	36000	(1/12 x 80 x 303 + 2400 x 67.52)= 11115000
  IV	2(½ x 20 x 5) = 100	133.3	13333.33	(1/36 x 20 x 53 + 50 x 50.82) x 2= 258541.67
  V	2(½ x 20 x 5) = 100	31.7	3166.67	(1/36 x 20 x 53 + 50 x 50.82) x 2= 258541.67
  ∑	AP = 9200		759000	IP = 26605833.33

  •  =  = 82.5 cm
  •  = 165 – 82.5    = 82.5 cm
  •  = = 2891.94 cm²
  •  =  = 35.05 cm
  •  =  = 35.05 cm
  • Setelah komposit
  Jarak efektif antar gelagar sebesar 175 cm. Karena mutu beton plat dan balok berbeda, maka lebar efektif plat komposit dengan balok prategang adalah:
  b_eff
  x n (n adalah rasio perbandingan antara mutu beton, n = 0.77)
  175 x 0.77 = 134.75 cm
  
  Tabel Perhitungan Section Properties Balok Tengah Setelah Komposit

  Bag.	A (cm2)	y (cm)	A x y (cm3)	Momen Inersia ‘I’ (cm4)
  I	30 x 80 = 2400	150	360000	(1/12 x 80 x 303 + 2400 x 46.542)= 5378927.19
  II	105 x 40 = 4200	82.5	346500	(1/12 x 40 x 1053 + 4200 x 20.962)= 5703431.54
  III	30 x 80 = 2400	15	36000	(1/12 x 80 x 303 + 2400 x 88.462)= 18959280.28
  IV	2(½ x 20 x 5) = 100	133.3	13333.33	(1/36 x 20 x 53 + 50 x 29.882) x 2= 89396.42
  V	2(½ x 20 x 5) = 100	31.7	3166.67	(1/36 x 20 x 53 + 50 x 71.792) x 2= 515528.9
  VI	20 x 134.75 = 2695	175	471625	(1/12 x 134.75 x 203 + 2695 x 71.542)= 13883794.43
  ∑	Ac = 11895		1230625	Ic = 44530358.76

  •  =  = 103.46 cm
  •  = 165 – 103.46     = 81.54 cm
  •  =  = 3743.62 cm²
  •  =  = 36.19 cm
  •  =  = 45.91 cm
  Penampang Balok Ujung

1. Sebelum komposit

• A_p = b x h    = 80 x 165        = 13200 cm²
• I_p = 1/12 x b x h³ = 1/12 x 80 x 165³ = 29947500 cm⁴
•  =  = 82.5 cm
•  = 165 – 82.5    = 82.5 cm

1. Setelah komposit

Tabel Perhitungan Section Properties Balok Ujung Setelah Komposit

Bag.	A (cm2)	y (cm)	A x y (cm3)	Momen Inersia ‘I’ (cm4)
I	165 x 80 = 13200	82.5	1089000	(1/12 x 80 x 1653 + 13200 x 15.682)= 33194287.54
II	20 x 134.75 = 2695	175	471625	(1/12 x 134.75 x 203 + 2695 x 76.822)= 15992466.2
∑	Ac = 22415		1560625	Ic = 49186753.75

•  =  = 98.18 cm
•  = 165 – 98.18     = 86.82 cm

Pembebanan

Beban Tetap

• Akibat berat sendiri balok

Bj beton    = 25 kN/m³

Luas penampang (A_p) = 9200 cm² = 0.92 m²

qd₁ = Bj x A_p

= 25 x 0.92

= 23 kN/m

• Akibat beban mati (plat lantai, lapisan aspal & air hujan)

Bj beton    = 24 kN/m³

Bj aspal    = 22 kN/m³

Bj air    = 10 kN/m³

Jarak efektif antar gelagar = 175 cm = 1.75 m

Tebal plat = 20 cm = 0.2 m

Tebal aspal = 5 cm = 0.05 m

Tebal air = 10 cm = 0.1 m

Luas penampang plat (A₁) = 1.75 x 0.2 = 0.35 m²

Luas penampang aspal (A₂) = 1.75 x 0.05 = 0.0875 m²

Luas penampang air (A₃) = 1.75 x 0.1 = 0.175 m²

qd₂ = Bj beton x A₃ + Bj aspal x A₂ + Bj air x A₃

= 24 x 0.35 + 22 x 0.0875 + 10 x 0.175

= 12.075 kN/m

• Akibat diafragma

Bj beton    = 25 kN/m³

Tebal diafragma (t) = 15 cm = 0.15 m

Gambar Penampang Diafragma

Luas penampang (A)    = (135 x 105) – (2 x (A_IV + A_V))

= 13975 cm² = 1.3975 m²

Pd    = Bj x A x t

= 25 x 1.3975 x 0.15

= 5.24 kN

Beban Lalu Lintas

1. Beban lajur “D”
2. 
   

Gambar Penyebaran Beban Lajur

Beban lajur “D” terdiri dari beban tersebar merata (UDL/Uniformly Distributed Load) yang digabung dengan beban garis (KEL/Knife Edge Load).

Gambar Beban Yang Bekerja Pada Arah Melintang Jembatan

a.    Besarnya beban terbagi rata (UDL) tergantung pada panjang total yang dibebani (L).

L = 40 m > 30 m, maka:

q    = 

= 

= 7 kPa

Jarak efektif antar gelagar = 175 cm = 1.75 m, maka beban merata yang bekerja di sepanjang gelagar adalah:

ql₁ = 1.75 x q

= 1.75 x 7

= 12.25 kNm

b.    Beban terpusat P yang ditempatkan tegak lurus arah lalu lintas pada jembatan adalah sebesarnya 44.0 kN/m.

Faktor Beban Dinamik untuk “KEL” lajur “D”, untuk bentang (L_E) = 40 m, nilai DLA = 0.4.

Maka:    K = 1 + DLA

K = 1 + 0.4 = 1.4

Jarak efektif antar gelagar = 175 cm = 1.75 m, maka beban terpusat yang bekerja pada gelagar adalah:

pl₁ = 1.75 x P x K

= 1.75 x 44 x 1.4

= 107.8 kN

1. Beban Rem
   Pengaruh percepatan dan pengereman dari lalu lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang, dan dianggap bekerja pada permukaan lantai jembatan. Besarnya gaya rem tersebut tergantung dari panjang struktur (L), yaitu untuk L = 40 m ≤ 80 m, gaya rem = 250 kN.

Gambar Beban Rem Yang Bekerja Pada Arah Memanjang Jembatan

Aksi Lingkungan

• Beban angin
  Kendaraan yang sedang berada di atas jembatan, beban garis merata tambahan arah horizontal diterapkan pada permukaan lantai sebesar:

T_EW = 0.0012C_W(V_W)² kN/m

Dimana: Vw    = kecepatan angin rencana = 30 m/det

Cw    = koefisien Seret = 1.2

T_EW = 0.0012 x 1.2 x 30²

= 1.296 kN/m

Analisa Statika

Beban Tetap

Gambar Diagram Momen dan Gaya Lintang Akibat Berat Sendiri

1. Akibat berat sendiri
   
   
   Reaksi tumpuan:
   R_A = R_B = ½ x q x L
   = ½ x 23 x 40
   = 460 kN
   Momen & Gaya Lintang pada setiap titik:
   Momen pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;
   M_x = (R_A
   x X) – (½ x q x X²)
   Gaya Lintang pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;
   V_x = R_A – (q x X)
   Maka:
   Titik A, X = 0 m    M_A = 0    kNm
   V_A = 460    kN
   Titik 1, X = 2 m    M₁ = 874    kNm
   V₁ = 414    kN
   Titik 2, X = 4 m    M₂ = 1656    kNm
   V₂ = 368    kN
   Titik 3, X = 6 m    M₃ = 2346    kNm
   V₃ = 322    kN
   Titik 4, X = 8 m    M₄ = 2944    kNm
   V₄ = 276    kN
   Titik 5, X = 10 m    M₅ = 3450    kNm
   V₅ = 230    kN
   Titik 6, X = 12 m    M₆ = 2864    kNm
   V₆ = 184    kN
   Titik 7, X = 14 m    M₇ = 4186    kNm
   V₇ = 138    kN
   Titik 8, X = 16 m    M₈ = 4416    kNm
   V₈ = 92    kN
   Titik 9, X = 18 m    M₉ = 4554    kNm
   V₉ = 46    kN
   Titik 10, X = 20 m    M₁₀ = 4600    kNm
   V₁₀ = 0    kN
2. Akibat beban mati

VA =241,5 kN                                                                            VB = 241,5 kN

Gambar Diagram Momen dan Gaya Lintang Akibat Beban Mati

Reaksi tumpuan:

R_A = R_B = ½ x q x L

= ½ x 12.075 x 40

= 241.5 kN

Momen & Gaya Lintang pada setiap titik:

Momen pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;

M_x = (R_A
x X) – (½ x q x X²)

Gaya Lintang pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;

V_x = R_A – (q x X)

Maka:

Titik A, X = 0 m    M_A = 0    kNm

V_A = 241.5    kN

Titik 1, X = 2 m    M₁ = 458.85    kNm

V₁ = 217.35    kN

Titik 2, X = 4 m    M₂ = 869.4    kNm

V₂ = 193.2    kN

Titik 3, X = 6 m    M₃ = 1231.65    kNm

V₃ = 169.05    kN

Titik 4, X = 8 m    M₄ = 1545.6    kNm

V₄ = 144.9    kN

Titik 5, X = 10 m    M₅ = 1811.25    kNm

V₅ = 120.75    kN

Titik 6, X = 12 m    M₆ = 2028.6    kNm

V₆ = 96.6    kN

Titik 7, X = 14 m    M₇ = 2197.65    kNm

V₇ = 72.45    kN

Titik 8, X = 16 m    M₈ = 2318.4    kNm

V₈ = 48.3    kN

Titik 9, X = 18 m    M₉ = 2390.85    kNm

V₉ = 24.15    kN

Titik 10, X = 20 m    M₁₀ = 2415    kNm

V₁₀ = 0    kN

Gambar Diagram Momen dan Gaya Lintang Akibat Diafragma

1. Akibat diafragma

Reaksi tumpuan:

R_A = R_B = ½ x ∑ P

= ½ x 5.24 x 11

= 28.823 kN

Momen & Gaya Lintang pada setiap titik:

Momen pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;

M_x = (R_A
x X) – (p x X)

Gaya Lintang pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;

V_x = V_A – p

Maka:

Titik A, X = 0 m

M_A = 0    kNm

V_A = R_A = 28.823    kN

Titik 1, X = 2 m

M₁ = (28.823 x 2) – (5.24 x 2)

= 47.166    kNm

V₁ = V_A = 28.823    kN

Titik 2, X = 4 m

M₂ = (28. 823 x 4) – (5.24 x 4)

= 94.331    kNm

V₂ = 28.823 – 5.24

= 23.583    kN

Titik 3, X = 6 m

M₃ = (28. 823 x 6) – (5.24 x 6) – (5.24 x 2)

= 131.016    kNm

V₃ = V₂ = 23.583    kN

Titik 4, X = 8 m

M₄ = (28. 823 x 8) – (5.24 x 8) – (5.24 x 4)

= 167.7    kNm

V₄ = 23.583 – 5.24

= 18.342    kN

Titik 5, X = 10 m

M₅ = (28. 823 x 10) – (5.24 x 10) – (5.24 x 6) – (5.24 x 2)

= 193.903    kNm

V₅ = V₄ = 18.342    kN

Titik 6, X = 12 m

M₆ = (28. 823 x 12) – (5.24 x 12) – (5.24 x 8) – (5.24 x 4)

= 220.106    kNm

V₆ = 18.342 – 5.24

= 13.102    kN

Titik 7, X = 14 m

M₇ = (28. 823 x 14) – (5.24 x 14) – (5.24 x 10) – (5.24 x 6) – (5.24 x 2)

= 235.828    kNm

V₇ = V₆ = 13.102    kN

Titik 8, X = 16 m

M₈ = (28. 823 x 16) – (5.24 x 16) – (5.24 x 12) – (5.24 x 8) – (5.24 x 4)

= 251.55    kNm

V₈ = 13.102– 5.24

= 7.861    kN

Titik 9, X = 18 m

M₉ = (28. 823 x 18) – (5.24 x 18) – (5.24 x 14) – (5.24 x 10) – (5.24 x 6) – (5.21 x 2)

= 256.791    kNm

V₉ = V₈ = 7.861    kN

Titik 10, X = 20 m

M₁₀ = (28. 823 x 20) – (5.24 x 20) – (5.24 x 16) – (5.24 x 12) – (5.24 x 8) – (5.21 x 4)

= 262.031    kNm

V₁₀ = 7.861 – 5.24

= 2.62    kN

Beban Lalu Lintas

• Akibat beban lajur

Gambar Diagram Garis Pengaruh Momen dan Gaya Lintang Akibat Beban Lajur

Reaksi tumpuan:

Reaksi tumpuan terbesar terjadi pada saat beban p berada di atas tumpuan.

R_A = R_B = (½ x q x L) + P

= (½ x 12.25 x 40) + 107.8

= 352.8 kN

Mencari ordinat max (Y) & luas garis pengaruh (A):

Titik A, X = 0 m    Y_A = 0    m

A_A = 0    m²

Titik 1, X = 2 m    Y₁ =  = 1.9    m

A₁ = ½ x 1.9 x 40    = 38    m²

Titik 2, X = 4 m    Y₂ =  = 3.6    m

A₂ = ½ x 3.6 x 40    = 72    m²

Titik 3, X = 6 m     Y₃ =  = 5.1    m

A₃ = ½ x 5.1 x 40    = 102    m²

Titik 4, X = 8 m    Y₄ =  = 6.4    m

A₄ = ½ x 6.4 x 40    = 128    m²

Titik 5, X = 10 m    Y₅ =  = 7.5    m

A₅ = ½ x 7.5 x 40    = 150    m²

Titik 6, X = 12 m    Y₆ =  = 8.4    m

A₆ = ½ x 8.4 x 40    = 168    m²

Titik 7, X = 14 m    Y₇ =  = 9.1    m

A₇ = ½ x 9.1 x 40    = 182    m²

Titik 8, X = 16 m    Y₈ =  = 9.6    m

A₈ = ½ x 9.6 x 40    = 192    m²

Titik 9, X = 18 m    Y₉ =  = 9.9    m

A₉ = ½ x 9.9 x 40    = 198    m²

Titik 10, X = 20 m    Y₁₀ =  = 10    m

A₁₀ = ½ x 10 x 40    = 200    m²

Momen & Gaya Lintang pada setiap titik:

Momen pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;

M_x = (Y_x
x P) + (A_x
x q)

Gaya Lintang pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;

V_x = R_A – (q x X)

Maka:

Titik A, X = 0 m    M_A = 0    kNm

V_A = 352.8    kN

Titik 1, X = 2 m    M₁ = 670.32    kNm

V₁ = 328.3    kN

Titik 2, X = 4 m    M₂ = 1270.08    kNm

V₂ = 303.8    kN

Titik 3, X = 6 m    M₃ = 1799.28    kNm

V₃ = 279.3    kN

Titik 4, X = 8 m    M₄ = 2257.92    kNm

V₄ = 254.8    kN

Titik 5, X = 10 m    M₅ = 2646    kNm

V₅ = 230.3    kN

Titik 6, X = 12 m    M₆ = 2963.52    kNm

V₆ = 205.8    kN

Titik 7, X = 14 m    M₇ = 3210.48    kNm

V₇ = 181.3    kN

Titik 8, X = 16 m    M₈ = 3386.88    kNm

V₈ = 156.8    kN

Titik 9, X = 18 m    M₉ = 3492.72    kNm

V₉ = 132.3    kN

Titik 10, X = 20 m    M₁₀ = 3528    kNm

V₁₀ = 107.8    kN

• Beban Rem

Gambar Diagram Momen Akibat Beban Rem

Titik tangkap gaya rem dari permukaan lantai adalah 1.8 m.

Reaksi tumpuan:

Reaksi (gaya lintang) pada semua titik adalah sama sepanjang jalur

R_A = R_B = 

= 

= 16.5 kN

Momen pada setiap titik:

Momen pada semua titik adalah sama sepanjang jalur

M_r = Gaya Rem x (titik tangkap + y_a‘)

= 250 x (1.8 + 0.8154)

= 653.857 kNm

Aksi Lingkungan

1. Beban Angin

Gambar Diagram Momen dan Gaya Lintang Akibat Beban Angin

Reaksi tumpuan:

R_A = R_B = ½ x q x L

= ½ x 1.296 x 40

= 25.92 kN

Momen & Gaya Lintang pada setiap titik:

Momen pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;

M_x = (R_A
x X) – (½ x q x X²)

Gaya Lintang pada titik X dengan jarak setiap 2.0 m;

V_x = R_A – (q x X)

Maka:

Titik A, X = 0 m    M_A = 0    kNm

V_A = 25.92    kN

Titik 1, X = 2 m    M₁ = 49.248    kNm

V₁ = 23.328    kN

Titik 2, X = 4 m    M₂ = 93.312    kNm

V₂ = 20.736    kN

Titik 3, X = 6 m    M₃ = 132.192    kNm

V₃ = 18.144    kN

Titik 4, X = 8 m    M₄ = 165.888    kNm

V₄ = 15.552    kN

Titik 5, X = 10 m    M₅ = 194.4    kNm

V₅ = 12.96    kN

Titik 6, X = 12 m    M₆ = 217.728    kNm

V₆ = 10.368    kN

Titik 7, X = 14 m    M₇ = 235.872    kNm

V₇ = 7.776    kN

Titik 8, X = 16 m    M₈ = 248.832    kNm

V₈ = 5.184    kN

Titik 9, X = 18 m    M₉ = 256.608    kNm

V₉ = 2.592    kN

Titik 10, X = 20 m    M₁₀ = 259.2    kNm

V₁₀ = 0    kN

Tabel Daftar Kombinasi Gaya Lintang
Beban	Berat	Beban	Beban	Beban	Beban	Beban
	Sendiri	Mati	Diafragma	Lajur	Rem	Angin
	(kN)	(kN)	(kN)	(kN)	(kN)	(kN)
VA	460	241.50	28.823	352.8	16.5	25.920
V1	414	217.35	28.823	328.3	16.5	23.328
V2	368	193.20	23.583	303.8	16.5	20.736
V3	322	169.05	23.583	279.3	16.5	18.144
V4	276	144.90	18.342	254.8	16.5	15.552
V5	230	120.75	18.342	230.3	16.5	12.960
V6	184	96.60	13.102	205.8	16.5	10.368
V7	138	72.45	13.102	181.3	16.5	7.776
V8	92	48.30	7.861	156.8	16.5	5.184
V9	46	24.15	7.861	132.3	16.5	2.592
V10	0	0	2.620	107.8	16.5	0

Tabel Daftar Kombinasi Momen
Momen	Berat	Beban	Beban	Beban	Beban	Beban	Kombinasi Momen
	Sendiri	Mati	Diafragma	Lajur	Rem	Angin	Seblm komp.	komposit
1	2	3	4	5	6	7	Mo	MG	MT
							8	9	10
								(2+3+4)	(5+6+7+9)
	(kNm)	(kNm)	(kNm)	(kNm)	(kNm)	(kNm)	(kNm)	(kNm)	(kNm)
MA	0	0	0	0	653.857	0	0	0	653.857
M1	874.000	458.850	47.166	670.320	653.857	49.248	874.000	1380.016	2753.440
M2	1656.000	869.400	94.331	1270.080	653.857	93.312	1656.000	2619.731	4636.980
M3	2346.000	1231.650	131.016	1799.280	653.857	132.192	2346.000	3708.666	6293.994
M4	2944.000	1545.600	167.700	2257.920	653.857	165.888	2944.000	4657.300	7734.965
M5	3450.000	1811.250	193.903	2646.000	653.857	194.400	3450.000	5455.153	8949.410
M6	3864.000	2028.600	220.106	2963.520	653.857	217.728	3864.000	6112.706	9947.811
M7	4186.000	2197.650	235.828	3210.480	653.857	235.872	4186.000	6619.478	10719.687
M8	4416.000	2318.400	251.550	3386.880	653.857	248.832	4416.000	6985.950	11275.519
M9	4554.000	2390.850	256.791	3492.720	653.857	256.608	4554.000	7201.641	11604.825
M10	4600.000	2415.000	262.031	3528.000	653.857	259.200	4600.000	7277.031	11718.088

Perencanaan Perletakan Elastomer

Dengan menggunakan tabel perkiraan berdasarkan pengalaman, yang tertera pada BMS 1992 bagian 7, direncanakan perletakan elestomer dengan bentuk persegi dan ukuran denah 810 x 810 mm, karena lebar gelagar (b) = 800 mm. Karakteristik dari Elastomer adalah sebagai berikut:

Gambar Bentuk Denah Perletakan

Ukuran denah 810 mm

• Tebal selimut atas dan bawah = 9 mm
• Tebal pelat baja = 5 mm
• Tebal karet dalam = 18 mm
• Tinggi keseluruhan = 92 mm
• Beban ternilai pada perputaran nol, pada geser maksimum = 7353 kN
• Beban ternilai pada perputaran maksimum, pada geser maksimum = 3377 kN

Gaya lintang maksimum yang terjadi pada satu gelagar

V_U = 1718.824 kN < V_perletakan = 3377 kN …………………(O.K)

Perencanaan Abutment

Gambar Tampak Melintang Jembatan

Perhitungan Pembebanan

Perhitungan Gaya-gaya Akibat Struktur Atas

• Beban mati

1. Beban sandaran
   Panjang bentang jembatan    = 40 m
   Berat pipa sandaran     = 4.52 kg/m
   
   Berat 1 tiang sandaran     = 0.8242 kN
   
   ~    berat pipa sandaran = 4 x (40 x 4.52) = 723.2 kg    = 7.232    kN
   ~    berat tiang sandaran = 42 x (0.8242)    = 34.6164    kN +

Pd₁ = 41.8484    kN

1. Beban trotoir
   Panjang bentang jembatan    = 40 m
   Bj beton    = 24 kN/m³
   Bj beton tumbuk    = 23 kN/m³
   Tebal plat trotoir    = 0.25 m
   Lebar plat trotoir    = 0.8 m
   Ukuran balok kerb    = 20/25 cm
   
   
   ~    berat plat trotoir = 2 x (40 x 0.25 x 0.8 x 23)    = 368    kN
   ~    berat kerb = 2 x (40 x 0.25 x 0.2 x 24)    = 96    kN +
   Pd₂ = 464    kN
   1. Beban plat kendaraan
   Panjang bentang jembatan    = 40 m
   Bj beton    = 24 kN/m³
   Bj Aspal    = 22 kN/m³
   Tebal plat kendaraan    = 20 cm = 0.2 m
   Lebar plat kendaraan    = 7 m
   Tebal lapisan aspal    = 5 cm = 0.05 m
   
   ~    berat lapisan aspal = 40 x 7 x 0.05 x 22    = 308    kN
   ~    berat plat kendaraan = 40 x 7 x 0.2 x 24    = 1344    kN +
   Pd₃
   = 1652    kN
   1. Beban gelagar
   Panjang bentang jembatan    = 40 m
   Bj beton prategang    = 25 kN/m³
   A_p = 9200 cm² = 0.92 m²
   
   ~    berat gelagar = 5 x (40 x 0.92 x 25) Pd₄ = 4600    kN
   1. Beban diafragma
   Panjang bentang jembatan    = 40 m
   Jarak antar diafragma    = 4 m
   Bj beton prategang    = 25 kN/m³
   A = 1.3975 m²
   t = 0.15 m
   
   
   ~    berat diafragma = 44 x (1.3975 x 0.15 x 25) Pd₅ = 230.5875kN
   1. Beban mati tambahan
   Beban mati tambahan berupa pelapisan ulang lapisan aspal dengan tebal 50 mm
   
   ~    berat lapisan aspal = 40 x 7 x 0.05 x 22 Pd₆ = 308    kN

Beban mati total yang bekerja pada abutment

Rd    = 

= 

= 3648.218 kN

• Beban hidup
• Beban sandaran
  Panjang bentang jembatan    = 40 m
  Beban hidup    = 0.75 kN/m
  
  
  ~    beban hidup pipa sandaran = 2 x (40 x 0.75) Pl₁ = 60    kN
• Beban trotoir
  Panjang bentang jembatan    = 40 m
  Lebar trotoir    = 1 m
  Beban hidup    = 5 kPa
  
  
  ~    beban hidup trotoir = 2 x (40 x 1 x 5) Pl₂ = 400    kN
• Beban plat kendaraan (beban lalu lintas)
  Panjang bentang jembatan    = 40 m
  Lebar plat kendaraan    = 7 m
  

Gambar 4.62 Penyebaran Beban Lajur

Gambar Beban Yang Bekerja Pada Arah Melintang Jembatan

a.    Besarnya beban terbagi rata (UDL) tergantung pada panjang total yang dibebani (L).

L = 40 m > 30 m, maka:

q    = 

= 

= 7 kPa

~    beban hidup (UDL) = (40 x 5.5 x 7) x 100% + (40 x 1.5 x 7) x 50%

Pl₃ = 1750    kN

b.    Beban terpusat P yang ditempatkan tegak lurus arah lalu lintas pada jembatan adalah sebesarnya 44.0 kN/m.

Faktor Beban Dinamik untuk “KEL” lajur “D”, untuk bentang (L_E) = 40 m, nilai DLA = 0.4.

Maka:    K = 1 + DLA

K = 1 + 0.4 = 1.4

~    beban hidup (KEL) = 7 x 44 x 1.4 Pl₄ = 431.2    kN

• Beban air hujan
  Panjang bentang jembatan    = 40 m
  Bj air        = 10 kN/m³
  Lebar plat kendaraan    = 7 m
  Lebar plat trotoir    = 2 x 1 m
  Tebal air pada plat kendaraan    = 10 cm = 0.1 m
  Tebal air pada trotoir    = 5 cm = 0.05 m
  
  ~    berat air hujan = (40 x 7 x 0.1 x 10) + (40 x 2 x 0.05 x 10)
  Pl₅ = 320    kN
• Beban angin
  Panjang bentang jembatan    = 40 m
  Kendaraan yang sedang berada di atas jembatan, beban garis merata tambahan arah horizontal diterapkan pada permukaan lantai sebesar:
  T_EW = 0.0012C_W(V_W)² kN/m
  Dimana:    Vw    = kecepatan angin rencana = 30 m/det
  Cw    = koefisien Seret = 1.2
  T_EW = 0.0012 x 1.2 x 30²
  = 1.296 kN/m
  ~    berat angin = 40 x 1.296 Pl₆ = 51.84    kN
• Beban rem
  Pengaruh percepatan dan pengereman dari lalu lintas diperhitungkan sebagai gaya dalam arah memanjang. Besarnya gaya rem tersebut tergantung dari panjang struktur (L), yaitu untuk L = 40 m ≤ 80 m, gaya rem (Hr = 250 kN).
  
  Gambar Beban Rem Yang Bekerja Pada Arah Memanjang Jembatan
• Beban gesekan
  Gaya gesekan antara beton dengan karet elastomer ( f = 0.15 ; PPPJJR 1987)
  Hg    = f x Rd
  = 0.15 x 3648.218
  = 547.2327 kN
• Beban lalu lintas pada plat injak
  
  Gambar Beban Lalu Lintas Pada Plat Injak
  Lebar plat kendaraan    = 7 m
  Panjang plat injak    = 2 m
  q        = 1 t/m² = 100 kN/m²
  
  ~    beban lalu lintas = 7 x 2 x 100         Pl₇ = 1400    kN

Beban mati total yang bekerja pada abutment

Rl    = 

= 

= 1722.12 kN

Hs    = Hr + Hg

= 250 + 547.2327

= 797.2327 kN