3107100139 presentation

STUDI KONFIGURASI KABEL SUBMERGED

FLOATING TUNNEL (TEROWONGAN

MELAYANG BAWAH LAUT)

OLEH : FANDY SIPATA (3107100139)

LATAR BELAKANG STUDI

Struktur jembatan dengan sistem SFT merupakan struktur yang belum pernah dibuat di dunia.

Beberapa negara masih melakukan penelitian tentang struktur ini, salah satunya adalah Indonesia.

Struktur jembatan dengan sistem SFT merupakan pengembangan dari infrastruktur yang telah lama

ada.

Secara umum sistem ini mendapatkan bantuan kekuatan dari pengaruh uplift (gaya apung) akibat

berada di dalam air sehingga sistem ini memiliki kelebihan dibandingkan dengan jembatan inmerge

dan tunnel underground karena gaya uplift tersebut akan dijadikan alat bantu untuk menghilangkan

lendutan ke bawah tunnel SFT akibat berat sendirinya. Dari segi volume pengerjaan, SFT tidak

memiliki volume terlalu banyak karena tidak perlu membuat tiang pancang seperti pada jembatan

inmerge.

Pada sistem ini akan digunakan kabel dengan sistem mooring untuk memperkaku posisi tunnel SFT di

dalam laut. Bentuk dan susunan kabel yang akan digunakan sangat mempengaruhi perilaku struktur

SFT. Pada dasarnya bentuk dan susunan kabel tersebut harus kuat menahan gaya uplift yang terjadi

pada struktur akibat berada dalam air laut dan kuat menahan struktur agar tidak terlalu bergoyang

ketika menerima beban gelombang dan arus air laut yang terjadi secara terus menerus. Oleh karena

itu, perlu dilakukan studi atau penelitian tentang konfigurasi kabel tersebut untuk mendapatkan

bentuk dan susunan yang paling efektif bagi struktur SFT.

RUMUSAN MASALAH MASALAH

Agar tujuan dari penelitian yang dilakukan yaitu tentang konfigurasi kabel pada Submerged Floating Tunnel dapat

terlaksana dengan baik maka dibuat rincian permasalahan yang diuraikan sebagai berikut :

Bagaimana kondisi perairan/lingkungan dari 2 (dua) pulau yang akan dihubungkan dengan SFT.

Beban-beban apa saja yang akan terjadi dan bagaimana menghitung beban-beban tersebut pada struktur SFT.

Bagaimana memodelkan SFT dengan bantuan finite element software.

Bagaimana kelakuan dinamis kabel dan gaya-gaya dalam pada struktur SFT saat menerima beban

hidrodinamik dan berat sendiri.

Bagaimana konfigurasi kabel yang paling efektif pada struktur SFT

TUJUAN

Tujuan umum dari penelitian ini adalah mencari bentuk dan susunan kabel yang paling cocok, aman dan

ekonomis bagi Submerged Floating Tunnel (SFT) yang merupakan alternatif sarana transportasi antar pulau,

dengan rincian tujuannya adalah sebagai berikut:

•Mengetahui kondisi perairan/lingkungan dari 2 (dua) pulau yang akan dihubungkan dengan SFT

•Mengetahui beban-beban yang terjadi pada struktur SFT.

•Membuat pemodelan struktur SFT dengan bantuan finite element software.

•Menganalisa kelakuan dinamis dan gaya-gaya dalam pada struktur SFT akibat menerima beban hidrodinamik

dan berat sendiri.

•Mengetahui konfigurasi kabel yang paling efektif pada struktur SFT.

BATASAN MASALAH

Penelitian SFT (Submerged Floating Tunnel) ini sangatlah luas, maka dari itu agar diperoleh hasil yang lebih

akurat, perlu diberikan batasan-batasan dalam menganalisa masalah. Batasan masalah dari penelitian ini adalah:

•Studi ini menggunakan peraturan SNI (Standar Nasional Indonesia)/BMS (Bridge Management System),

Peraturan Beton Indonesia 1971 (PBI 1971) dan API (American Petroleum Institute).

•Studi ini merupakan studi kasus dengan menempatkan SFT di Kepulauan Seribu, sehingga kondisi lingkungan

yang dipakai adalah kondisi lingkungan di Kepulauan Seribu yaitu perairan antara Pulau Panggang dan Pulau

Karya.

•Riset mengenai SFT (Submerged Floating Tunnel) dilakukan secara kelompok sehingga dalam studi tentang

konfigurasi kabel ini beban gempa tidak dimasukkan dalam penelitian ini.

•Hanya dilakukan studi konfigurasi kabel hasil modifikasi dari 6 (enam) konfigurasi kabel yang telah dibuat oleh

Profesor Maeda (Maeda, 1994) sehingga studi konfigurasi kabel yang sama dengan konfigurasi kabel pada

jembatan kabel konvensional tidak dimasukkan dalam penelitian ini.

•Tidak dilakukan desain dan analisis perletakan pada bentang tunnel SFT

MANFAAT

Penelitian dengan judul “Studi Konfigurasi Kabel pada Submerged Floating Tunnel (SFT)” ini merupakan

penelitian yang diharapkan dapat meningkatkan daya saing dan mutu mahasiswa di Indonesia khususnya

mahasiswa ITS (Institut Teknologi Sepuluh Nopember) Surabaya agar sejajar di tingkat internasional. Penelitian

mengenai SFT ini masih jarang dilakukan sehingga pemikiran-pemikiran yang inovatif perlu dilakukan agar

penelitian ini berhasil dengan baik. Hasil penelitian ini dikhususkan juga untuk menambah referensi bagi

mahasiswa di bidang Teknik Sipil bahwa jembatan tidak hanya yang konvensional saja, tetapi juga ada inovasi

baru dengan membuat terowongan melayang sebagai jembatan antar pulau. Selain itu penelitian ini juga dapat

meningkatkan pengetahuan penulis dalam menganalisa struktur yang berada pada daerah perairan laut atau

struktur yang mendapat pengaruh hydrodinamik.

Pulau Panggang

Pulau Karya

LOKASI STUDI

KONSEP SISTEM STRUKTUR SFT

Secara umum, gaya yang terjadi pada struktur SFT

sama dengan prinsip hukum Archimedes (Wikipedia,

2010), dimana benda yang berada dalam air akan

mendapat gaya tekanan ke atas dari air. Pada struktur

SFT

Sebuah patokan kriteria desain dari Mazzolani

(Mazzolani, 2007) bahwa perbandingan antara gaya

uplift dengan beban permanen dan beban lalu lintas

dari SFT adalah sekitar 120% sampai 130%. Dari

patokan tersebut, pada studi ini rasio Buoyancy –

Berat Sendiri akan digunakan 1.2 jika struktur SFT

yang direncanakan dibebani oleh beban hidup dan

1.3 jika struktur tanpa dibebani oleh beban hidup.

Konsep sistem SFT sama dengan floating structure seperti TLP (Tension Leg Platform) yang biasa digunakan sebagai

tempat pengeboran minyak lepas pantai. Oleh karena itu desain struktur SFT akan lebih banyak mengacu pada

peraturan API (American Petroleum Institute) selain dari peraturan SNI/BMS khususnya API RP 2T (Recommended

Practice for Planning, Design, and Construction Tension Leg Platform). Beban-beban yang bekerja pada struktur SFT

tidak hanya beban lalu-lintas/beban hidup dan berat sendirinya karena fungsinya yang sebagai jembatan

penghubung, tapi juga beban lingkungan yang berupa beban gelombang/arus, beban buoyancy dan juga beban

tekanan hidrostatis air laut.

PEMODELAN KONFIGURASI KABEL STRUKTUR SFT

Konfigurasi kabel yang didesain pada struktur SFT dibuat agar mampu menahan badan tunnel SFT dari beban

gelombang , arus dan gaya apung (buoyancy). Umumnya konfigurasi kabel yang dibuat lebih banyak menahan

struktur SFT pada arah sumbu lemahnya. Kabel yang akan digunakan untuk melakukan studi ini adalah tendon

yang biasa digunakan pada sistem struktur prestress

MATERIAL PENAMPANG TUNNEL PADA STUDI KONFIGURASI KABEL STRUKTUR SFT

Sample desain penampang yang akan digunakan pada studi ini adalah penampang berbentuk lingkaran yang

menggunakan material beton. Beton yang akan digunakan disesuaikan sesuai SNI 03-2847-2002 pada pasal 6.2

yang mensyaratkan kuat tekan minimum (f’c) beton yang terkena pengaruh lingkungan.

Sesuai SNI 2847-2002 digunakan beton dengan kuat tekan minimum (f’c) 35 MPa. Khusus pada studi ini akan

digunakan beton dengan kuat tekan 45 MPa

No. Kondisi lingkungan Rasio air semen maksimum f'c minimum(MPa)

Beton dengan permeabilitas rendah yang

terkena pengaruh lingkungan air

Untuk perlindungan tulangan terhadap korosi

pada beton yang terpengaruh lingkungan

yang mengandung klorida dari garam, atau air

Laut

1) 0,50 28

2) 0,40 35

Sumber ; SNI 2847-2002 Model Penampang Bulat Beton Struktur SFT

METODOLOGI STUDI KONFIGURASI KABEL SFT

Pemodelan struktur SFT untuk analisa struktur dapat dilakukan jika rasio yang telah disyaratkan telah

memenuhi kriteria. Hasil kalkulasi rasio struktur terhadap gaya apung (buoyancy) adalah sebagai berikut :

RASIO DESAIN STRUKTUR SFT

Fasilitas SFT Jumlah

Balok memanjang 0.44 kN/m 130.75 m 4 kN

Balok melintang 1.06 kN/m 4.3 m 44 kN

Plat kendaraan 3471.41 kN 130.75 m 1 kN

Berat tunnel 24165.3 kN 130.75 m 1 kN

Beban UDL 22.13 kN/m 130.75 m 1 kN

Beban KEL 57.2 kN/m 4.3 m 1 kN

kN

24165.267

2893.5

321.986

Total 31282.852

Berat Sendiri Panjang Berat Total

230.643

200.043

3471.413

Total Buoyancy 36800.405 kN

ratio ( no traffic loads ) 1.3

ratio ( with traffic loads ) 1.2

METODE ANALISA DAN PEMODELAN STRUKTUR SFT

Pemodelan dan analisa struktur SFT dilakukan menggunakan finite element software SAP 2000 14.2.2. element-

element struktur yang digunakan pada pemodelan struktur adalah sebagai berikut :

No Element Struktur Dimensi Elemen Struktur Spesifikasi Material

1 Penampang SFT OD = 5.9 cm ; t = 45 cm Beton f'c = 45 MPa

2 Kabel Diameter 5.2 cm fpu = 1860 MPa ; fpy = 1676 MPa

3 Balok Memanjang WF 250x175x7x11 ; L = 1.25 m BJ 41 ; fy = 250 ; fu = 410

4 Balok Melintang WF 450x300x10x15 ; L = 3.00 m BJ 41 ; fy = 250 ; fu = 410

5 Sabuk Baja t = 60 mm fy = 335 ; fu = 490 MPa

Potongan melintang laut tempat struktur SFT akan dimodelkan adalah sebagai berikut :

Dari potongan melintang laut, struktur SFT yang akan dianalisa akan diposisikan dengan dua alternatif sebagai

berikut :

3 Posisi Kabel SFT

4 Posisi Kabel SFT

•Beban Permanen

Beban mati dari struktur SFT ini adalah merupakan beban-beban yang berasal dari berat sendiri badan tunnel

SFT beserta fasilitas-fasilitas yang ada di dalamnya seperti plat kendaraan, balok baja dan aspal. Berat dari

elemen struktur akan dihitung secara otomatis pada SAP 2000. Sedangkan beban mati tambahan yang akan

diinput adala sebesar 1,1 kN/m2 (t = 5 cm)

PEMBEBANAN

•Beban Hidup

Beban hidup lalu lintas yang akan dimasukkan pada struktur SFT yang direncanakan hanya beban lalu-lintas

akibat kendaraan ringan. Total beban hidup lalu lintas pada struktur SFT yang direncanakan adalah sebagai

berikut :

KEL 57.2 kN/m

UDL 4.677 kN/m2

Beban Hidup Lalu-lintas

*) Beban KEL akan diposisikan pada daerah tengah bentang.

•Beban Gelombang dan Arus

Beban Gelombang dan arus harus sesuai dengan API RP 2A Kriteria pembebanan gelombang pada struktur

SFT yang dilakukan adalah sebagai berikut :

(unbreaking wave ) Stokes Wave Theory

Dari grafik penentuan teori gelombang digunakan teori stokes orde 5 dalam perhitungan beban gelombang.

•Tekanan Hidrostatis Air Laut

Tekanan hidrostatis akan dihitung sesuai API RP 2A WSD 2000 sebagai berikut :

Dimana :

p = Tekanan hidrostatis air ( N/m2 )

γ = Kerapatan air laut, ( 10050 N/m3 )

Hz = Design head ( m )

Dimana :

Hw = Tinggi gelombang, ( m )

z = Tinggi di bawah SWL termasuk pada saat air pasang ( m ), z diukur ke bawah dari SWL

k = ( m-1 ), dengan L adalah panjang gelombang

d = Kedalaman air laut, ( m )

L = panjang gelombang (m)

Tekanan hidrostatis pada tunnel SFT

z k(d-z) cosh [k(d-z)] cosh kd Hw (m) Hz (m) γ (N/m3) ρ(N/m2)

0 3.595 18.222 34.642 2.232 0.587 10050 5899.543

2 3.236 12.729 34.642 2.232 2.410 10050 24221.291

4 2.876 8.900 34.642 2.232 4.287 10050 43081.440

5 2.696 7.446 34.642 2.232 5.240 10050 52660.679

6 2.517 6.233 34.642 2.232 6.201 10050 62318.018

8 2.157 4.380 34.642 2.232 8.141 10050 81818.227

10 1.798 3.100 34.642 2.232 10.100 10050 101503.712

11 1.618 2.620 34.642 2.232 11.084 10050 111398.276

12 1.438 2.225 34.642 2.232 12.072 10050 121320.322

14 1.079 1.640 34.642 2.232 14.053 10050 141231.033

16 0.719 1.270 34.642 2.232 16.041 10050 161211.118

18 0.360 1.065 34.642 2.232 18.034 10050 181244.911

20 0.000 1.000 34.642 2.232 20.032 10050 201323.763

D =

L =

H =

B =

W =

Dead Load

Live Load

Hydrostatic Pressure

Buoyancy Load

Wave Load

Combo 2

1D+1H+1B+1W

Keterangan :

Combo 1

1D+1L+1H+1B+1W

KOMBINASI PEMBEBANAN

PEMODELAN STRUKTUR SFT

HASIL ANALISA STRUKTUR SFT

U1 max (mm) U2 max (mm) U3 max (mm)

173.303961 13.758887 103.289489

173.303962 14.361764 115.126308

Displacement Konfigurasi Type 1

Keterangan :

Lendutan maksimum arah sumbu X

Lendutan maksimum arah sumbu Y

Lendutan maksimum arah sumbu Z

U 1 max

Kombinasi Beban

1D+1H+1B+1W

U 3 max

U 2 max

1D+1L+1H+1B+1W

•Displacement 3 posisi kabel


Kombinasi Beban U1 max (mm) U2 max (mm) U3 max (mm)

1D+1L+1H+1B+1W 303.374231 19.588004 66.950625

1D+1H+1B+1W 303.374229 19.793169 74.42896

Keterangan :

U1 max Lendutan maksimum arah sumbu X

U2 max Lendutan maksimum arah sumbu Y

U3 max Lendutan maksimum arah sumbu Z



1D+1L+1H+1B+1W 169.323066 12.957781 89.78913

1D+1H+1B+1W 169.323988 13.492802 100.226261

Keterangan :






1D+1L+1H+1B+1W 341.54921 21.344944 70.833233

1D+1H+1B+1W 341.549211 21.540993 78.107886

Keterangan :




•Displacement 4 posisi kabel



1D+1L+1H+1B+1W 129.846 9.836 76.257

1D+1H+1B+1W 129.846 10.195 85.140

Keterangan :






1D+1L+1H+1B+1W 245.530 15.577 48.025

1D+1H+1B+1W 245.530 15.719 53.508

Keterangan :






1D+1L+1H+1B+1W 125.891 9.317 65.249

1D+1H+1B+1W 125.891 9.620 73.035

Keterangan :






1D+1L+1H+1B+1W 285.904 17.428 53.214

1D+1H+1B+1W 285.904 17.568 58.519

Keterangan :




•Tegangan pada dinding tunnel

Max. Shell Tension Stress at SFT Structure With Different Type of Cable Configuration

Under Load Combination I (3 Position of Cable Configuration)

Load Combination

Type 1 Type 2

Max Stresses Max Stresses

s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot

s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot

MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa MPa

1D+1L+1H+1B+1W

7.584 9.716 2.62 9.907 10.23

8 2.685

12.42

1 6.323 2.565

15.23

8 8.038 3.959

Type 3 Type 4


s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot

s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot


7.462 12.45

8 4.292 9.597

15.25

5 2.455

13.35

6

12.74

9 4.607

16.86

6 8.384 4.927

Max. Shell Tension Stress SFT Structure With Different Type of Cable Configuration

Under Load Combination II (3 Position of Cable Configuration)

Load Combination

Type 1 Type 2


s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot

s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot


1D+1H+1B+1W

7.556 8.461 2.472 10.06 6.899 2.891 12.36

8

11.40

5 3.756 15.4

17.23

5 3.866

Type 3 Type 4


s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot

s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot


7.443 9.92 4.535 9.691 15.51

3 2.516

13.30

6

11.55

0 4.440

17.02

6

20.84

2 4.834


Under Load Combination I (4 Position of Cable Configuration)

Load Combination

Type 1 Type 2


s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot

s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot


1D+1L+1H+1B+1W

6.303 9.667 2.384 8.175 8.743 2.303 10.51

9

11.40

2 3.639

12.77

1

12.24

5 3.679

Type 3 Type 4


s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot

s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot


6.182 10.18 3.526 7.914 9.975 2.123 11.54 11.47 4.395 14.39 14.86 4.75


Under Load Combination II (4 Position of Cable Configuration)

Load Combination

Type 1 Type 2


s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot

s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot


1D+1H+1B+1W

6.299 7.832 2.232 8.310 5.810 2.476 10.49

3

10.21

6 3.474

12.84

1

12.64

3 3.587

Type 3 Type 4


s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot

s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot

s12

bot


6.185 7.717 3.725 7.988 10.66

9 2.149

11.45

5

10.28

8 4.229

14.54

2

15.38

5 4.658

•Gaya Axial Kabel

Axial Load at Cable Tendon of SFT (3 Position of Cable Configuration)

Load

Combination

Type 1 Type 2 Type 3 Type 4

Pmax

(kips)

Pmin

(kips)

Pmax

(kips)

Pmin

(kips)

Pmax

(kips)

Pmin

(kips)

Pmax

(kips)

Pmin

(kips)

Comb 1 1101.0 -361.1 1293.1 -639.3 1151.6 -376.0 1354.6 -723.7

Comb 2 1145.1 -317.1 1332.6 -599.9 1197.9 -329.7 1392.7 -685.7

Axial Load at Cable Tendon of SFT (4 Position of Cable Configuration)

Load Combination

Type 1 Type 2 Type 3 Type 4

Pmax

(kips)

Pmin

(kips)

Pmax

(kips)

Pmin

(kips)

Pmax

(kips)

Pmin

(kips)

Pmax

(kips)

Pmin

(kips)

1D+1L+1H+1B+1

W 772.8 -254.1 956.1 -513.6 807.1 -268.8 1017.3 -591.2

1D+1H+1B+1W 803.6 -223.7 982.8 -487.3 839.1 -237.2 1043.1 -565.9

•Hasil analisa menunjukkan bahwa dengan memposisikan kabel pada 3 titik gaya axial kabel dan tegangan

pada dinding masih terlalu besar. Oleh sebab itu akan digunakan 4 posisi kabel sebagai acuan desain struktur

SFT. Hasil analisa juga menunjukkan bahwa konfigurasi yang paling efektif adalah konfigurasi kabel type I

Desain Struktur SFT

Struktur SFT yang berbeda denga TLP sangat tidak memungkinkan untuk

menggunakan kabel tendon yang biasa digunakan pada konstruksi prestress. Karena

SFT tidak memiliki sistem sambungan yang sama dengan TLP Oleh sebab itu

direncanakan SFT menggunakan sling yang biasa digunakan dalam pengangkutan

material-material berat pada pelaksanaan konstruksi.

Desain struktur SFT ini akan tetap menggunakan beton sebagai material

penampangnya dan konfigurasi kabel yang akan digunakan adalah konfigurasi yang

paling efektif hasil studi yaitu type 1.

Spesifikasi Sling dan Sling Shackle

Pemodelan Desain Struktur SFT

Hasil Analisa •Gaya Axial Kabel

Kondisi 1 Kondisi 2

Load Combination Pmax (ton)

Min.Breaking

Load (ton) Ket SF

1D+1L+1H+1B+1W 183.99 193 OK 1.05

1D+1H+1B+1W 184.08 193 OK 1.05

Load Combination Pmax (ton) Min.Breaking

Load (ton) Ket SF

1D+1L+1H+1B+1W 146.21 193 OK 1.32

1D+1H+1B+1W 147.57 193 OK 1.31

Load Combination Max Stresses Allowable

stress

1D+1L+1H+1B+1

W

s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot s12 bot MPa

MPa MP

a

MP

a

MP

a

MP

a MPa

4.70

3.487 6.36 1.69 4.43

4

5.72

3 2.142

1D+1H+1B+1W

s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot s12 bot

MPa MP

a

MP

a

MP

a

MP

a MPa

3.49 9.39

5

1.81

5

4.36

2

8.82

3 2.08

•Tegangan pada dinding tunnel

Tegangan Tarik Tegangan Tekan

Loading Condition Mmax

Nmm

Transfer (Dead Load Only) 320.501,75

Service 1.125.702,5

8

•Momen pada penampang tunnel SFT

Load Combination Max Stresses Allowabl

e stress

1D+1L+1H+1B+1

W

s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot s12 bot MPa

MPa MPa MPa MPa MPa MPa

45

-9.42 -14.11 -5.57 -11.30 -12.01 -3.46

1D+1H+1B+1W

s11

top

s22

top

s12

top

s11

bot

s22

bot s12 bot

MPa MPa MPa MPa MPa MPa

-9.45 -12.63 -5.76 -11.35 -11.07 -3.38

•Tegangan pada sabuk baja

S11Top S22Top S12Top S11Bot S22Bot S12Bot

N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2

138.863 108.528 54.177 168.522 226.242 45.742

Digunakan material sabuk baja menggunakan plat baja high tensile plate specification EN 10025 Grade S 355 J2G3

dengan tegangan leleh minimum 335 MPa dan tegangan putus minimum 490 MPa.

•Displacement

U1 U2 U3

mm mm mm

51.93 4.53 34.02

Fo = 0.8 x Aps x fpu

= 0,8 x 32 x 19 x 100,1 mm2 x 1860 MPa

= 90.560.870,5 N

Luas penampang beton adalah sebagai berikut :

Ac = 0,25 x π x ((D2)2 ̶ (D1)

2)

= 0,25 x π x ((5900 mm)2 ̶ (5000 mm)2)

= 7.700.850 mm2

Analisa Gaya Prestress Pada Struktur SFT

Hasil perhitungan menunjukkan bah

Sistem Perletakan Kabel SFT Pada Seabed

Analisa Vortex Pada SFT Desain

OutputCase StepType StepNum Period Frequency

Text Text Unitless Sec Hz

MODAL Mode 1 0.33 3.02









MODAL Mode 10 0.13 7.91

MODAL Mode 11 0.12 8.40

MODAL Mode 12 0.11 8.73

Dimana :

St = Strouhal Number

V = Kecepatan arus/gelombang (m/s)

St = Diameter struktur (m)

Kesimpulan Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil pada studi untuk mendapatkan konfigurasi kabel yang paling efektif pada struktur SFT dan juga setelah

dilakukan analisa perencanaan lebih lanjut adalah sebagai berikut :

•Kondisi perairan di lingkungan tempat prototype SFT akan dibangun memiliki karakteristik gelombang laut yang memiliki amplitudo kecil

tetapi berhingga dimana dengan kondisi ini teori perhitungan gelombang bisa menggunakan Teori Stokes Orde 5.

•SFT adalah struktur yang dibuat untuk menggantikan jembatan konvensional, oleh karena itu pembebanan lalu-lintas yang dilakukan pada

struktur ini sama dengan jembatan konvensional tapi pada struktur SFT yang dianalisa pada studi ini tidak memperhitungkan kondisi struktur

akibat beban truck atau kendaraan berat.

•Beban gelombang otomatis pada SAP 2000 tidak bisa membebani element shell secara otomatis, oleh karena itu beban gelombang yang bekerja

pada element shell untuk pemodelan SFT pada SAP 2000 dihitung dan dimasukkan secara manual.

•Perhitungan gelombang Teori Stokes Orde 5 memiliki metode perhitungan yang sangat rumit, oleh karena itu pada perhitungan gelombang

yang bekerja pada element shell dihitung menggunakan Teori Airy yang agak lebih sederhana. Walaupun demikian, hasil analisa yang

dilakukan menggunakan contoh desain struktur yang menyerupai jacket 4 kaki (struktur fix offshore platform) menunjukkan bahwa Teori Stokes

Orde 5 memiliki gaya yang lebih kecil dibandingkan dengan Teori Airy sehingga studi analisa dan desain struktur SFT yang telah dilakukan

sudah memenuhi dalam segi keamanan struktur dari beban gelombang dan arus.

•Hasil analisa terhadap konfigurasi kabel menunjukkan bahwa type konfigurasi kabel yang paling efektif dalam menahan badan tunnel

ketika beban-beban lingkungan bekerja pada SFT adalah konfigurasi kabel type 1.

•Hasil studi juga membuktikan bahwa gaya prestress yang bekerja pada struktur SFT yang menggunakan penampang beton dapat

membantu struktur untuk menahan beban yang bekerja. Hal ini bertentangan dengan asumsi awal yang menjelaskan bahwa gaya

prestress yang diberikan hanya berfungsi sebagai penyambung segmen-segmen badan tunnel.

•Penggunaan kabel pada struktur SFT lebih baik jika menggunakan sling daripada tendon karena pemasangan sling lebih mudah

daripada tendon. Pemasangan tendon umumnya dilakukan pada floating structure dengan menggunaka column hull tapi pada sistem

seperti SFT tidak terdapat column hull sehingga sulit dalam pemasangan.

•Struktur SFT yang menggunakan penampang dengan material beton masih rawan untuk digunakan karena sifat beton yang getas

menjadikan struktur sangat sensitif terhadap beban tumbukan dan gesekan yang bisa diakibatkan oleh kendaraan.

•Hasil studi analisa desain perencanaan struktur SFT menghasilkan dimensi dan spesifikasi akhir dari elemen struktur seperti pada

Note :

3107100139 presentation

Technology