engineering dan desain

5/16/2018 Engineering Dan Desain - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/engineering-dan-desain 1/4

A. PENDAHULUAN

Engineering merupakan disiplin ilmu yang menerapkan kajian Matematika dan Pengetahuan

alam yang di aplikasikan dalam menciptakan atau memperbarui suatu barang atau sistem.

Desain merupakan suatu rancangan dalam menciptakan suatu sistem tertentu sesuai dengan

kebutuhan manusia.

Dari pernyataan di atas dapat diketahui bahwa Engineering dan Desain merupakan

penerapan ilmu matematika, ilmu pengetahuan, dan rancangan seni dalam membuat atau

memperbarui suatu sistem atau barang sesuai kebutuhan manusia.

Jadi dalam pembuatan suatu barang memerlukan dua disiplin ilmu tersebut yang dapat

saling melengkapi dalam penggunaannya.

Seperti halnya dalam pembuatan sebuah jembatan.

B. ENGINEERING DAN DESAIN PADA JEMBATAN

Berdasarkan teknologi jembatan gantung maka perkembangannya dapat disarikan dalam

tiga generasi, yaitu :

1.Teknologi Generasi Pertama

Generasi pertama merupakan jembatan gantung

konvensional dan klasik dengan bentang beberapa ratus

meter. Beban yang dominan adalah gravitasi, sedangkan

beban angin tidak signifikan. Kekakuan geometrik kabel

tidak terlalu besar sehinga perlu deck jembatan yangcukup berat dan kaku yang umumnya berupa stiffening

truss girder . Jembatan yang dimaksud adalah jembatan

Golden Gate (1937) bentang 1280 m, yang memerlukan

deck ketinggian 7.6 m.

Golden Gate Bridge L=1280 m di San Fransico

Perilaku seismik pada jembatan karena pilon dan deck -nya kaku cukup terpengaruh,

jembatan akan mengalami gaya gempa yang cukup besar.

Menggunakan konsep teknologi seperti itu jika bentang ditingkatkan akan kesulitan karena berat

sendiri deck semakin besar sedangkan sumbangannya terhadap kekakuan secara keseluruhan tidak signifikan. Ketinggian deck agar kekakuannya cukup besar menyebabkan gaya drag angin

bertambah sehingga tidak bisa lagi diatasi oleh kekakuan deck itu sendiri, tetapi harus dibantu oleh

hanger , yang selanjutnya ke kabel dan akhirnya berujung ke ujung pilon. Semuanya itu menambah

dimensi hanger , kabel utama dan pilon berarti jembatan semakin besar.

Bertambah besarnya pengaruh angin akan meningkatkan pula fenomena buffeting, vortex

shedding dan flutter . Konfigurasi deck yang terdiri dari stiffening truss girder tidak dapat

menghasilkan kekakuan torsi yang mencukupi oleh karena itu sensitif terhadap terjadinya flutter

artinya tidak tahan terhadap suatu kecepatan angin tertentu (atau terbatas).

Vortex shedding adalah fenomena yang menyebabkan gerakan pada arah tegak lurus arah

angin. Jika kecepatan angin kritis dari struktur terlampaui maka dapat timbul resonansi.



Flutter adalah vibrasi yang timbul dengan

sendirinya akibat adanya permukaan yang melengkung

akibat beban aerodinamis. Akibat permukaan yang

melengkung, beban aerodinamis berkurang, sehingga

permukaan kembali ke bentuk semula. Karenapermukaan kembali kebentuk semula maka jika masih

ada angin akan timbul gaya aerodinamis yang

mengakibatkan melengkung kembali. Kondisi tersebut

berulang-ulang sebagai suatu vibrasi.

Akashi Kaikyo Bridge (1998) L=1991 m Japan

Oleh karena itulah mengapa generasi jembatan gantung yang pertama tidak pernah

mencapai bentang lebih dari 2000 m. Batas itu ditunjukkan dengan keberadaan jembatan Akashi

Kaikyo (1998) dengan bentang 1991 m dengan tinggi stiffening truss girder mencapai 14 m.

2.Teknologi Generasi Kedua

Untuk mendapatkan bentang yang panjang dan sekaligus ekonomis dalam pemakaian material,

maka jelaslah bahwa jembatan harus didesain mengacu hal-hal berikut :

beban mati harus seminimum mungkin yaitu dengan menerapkan konfigurasi deck yang

ringan.

pengaruh angin dalam bentuk drag (gaya angkat/apung), buffeting dan vortex shedding

harus dibikin seminimum mungkin dengan mengadopsi bentuk yang aerodinamis dan

mengabaikan ketinggian atau pengaku rangka girder yang berat.

sensitivitas terhadap flutter harud dibikin seminimum juga dengan mengenalkan konfigurasdeck yang bersama-sama dengan konfigurasi geometri kabel memberikan efek pengkaku

torsi.

Sebagai jawabannya maka konsep jembatan generasi ke-2 diperkenalkan memakai deck single

closed-box yang terdiri dari baja panel pengaku. Berat sendiri deck cukup kecil dan memberikan

penampang yang aerodinamis, juga memberikan tahanan drag yang kecil, juga buffeting dan vortex

shedding. Penampang box tertutup bersama-sama dengan konfigurasi kabel memberikan kekakuan

torsi yang baik sehingga menghasilkan sensitivitas rendah terhadap bahaya flutter , artinya tahanan

kritis pada kecepatan angin yang cukup tinggi.

Perilaku gempa pada generasi ke-2 pada deck nggak terlalu tinggi karena relatif flesibel dan

hanya berpengaruh pada pilon yang relatif kaku. Jembatan yang termasuk generasi ke-2 adalah



jembatan Severn Birdge (1966) dengan bentang 988 m dan ketebalan deck 3.05 m dan Humber

Bridge (1981) dengan betang 1410 m dengan ketinggian deck 3.82 m.

Untuk mendapatkan bentang yang lebih panjang, maka penampang box perlu lebih tinggi untuk

mendapatkan cukup kekakuan dan hal tersebut bertentangang dengan prinsip pengurangan berat

sendiri dan pengaruh angin. Hal tersebut yang menyebabkan bentang jembatan kesulitan mencapai

bentang lebih dari 2000 m. Jembatan Great Belt-Eastern Bridge (1988) dengan bentang 1624 m danketinggian deck 4.35 m mewakili generasi kedua jembatan gantung yang mendekati batas bentang

yang memungkinkan dilaksanakan.

3.Teknologi Generasi Ketiga

Untuk mendapatkan bentang

jembatan > 2000 m maka perlu

dikembangkan sistem baru dalam

perencanaan jembatan. Jika yang sebelumnya

adalah teknologi generasi ke-2 maka perludikembangkan konsep perencanaan generasi

ke-3. Berat sendiri dipertahankan tetap ringan

memakai sistem box rendah. Untuk

menghasilkan kekakuan torsi yang tinggi

maka beberapa box dijajarkan. Setiap box

tunggal mempunyai perilaku aerodinamis

yang cukup baik sehingga masalah drag,

buffeting dan vortex shedding dapat

diminimalis. Kekakuaan torsi yang

mencukupi juga menghasilkan sensivitas

rendah terhadap flutter sehingga mempunyai

ketahanan terhadap kecepatan angin yang

cukup tinggi.

Great Belt Eastern Bridge (1988) L=1624 m Denmark

Karena bentang jembatan yang sangat panjang maka pilon jembatan juga semakin tinggi dan

langsing, yaitu untuk mempertahankan bentang kabel. Karena pilon yang langsing juga deck yang

lentur maka beban gempa yang diserap kecil, bahkan menurut Prof. Wiratman karena kelenturan

pilon maka efeknya seperti base-isolation untuk mencegah perambatan getaran gempa dengan

demikian pada saat gempa, deck akan tetap stabil. Sebagai pembanding jembatan generasi ke tiga

adalah jembatan selat Messina di Itali yang memang pada saat ide ini dilontarkan (1997) sedang

dalam tahap perencanaan. Karena jembatan Messina di tahun 2006 dibatalkan dilaksanakan maka

sampai saat ini belum ada jembatan generasi ke-3 yang dibangun. Sedangkan jembatan bentang

terpanjang saat ini adalah jembatan Akshi Kaikyo (1991 m), jembatan gantung dengan teknologi

generasi pertama.



Penampang deck

jembatan gantung

(a) Akashi Kaikyo

Bridge (1998), first

generation bridges (b) Great Belt-East

Bridge (1988), second

generation bridges

(c) Messina Strait

Bridge (?), third

generation bridges

Perkembangan Jembatan Bentang Panjang di Indonesia

1996 Membramo (235 m) 1st

generation

1997 Barito (240 m) 1st

generation

1998 Mahakam II (270 m) 1st

generation

1998 Batam-Tonton (350 m) 2nd

generation cable-stayed

(?) Bali Strait 2100 m 3rd

generation

(?) Sunda Strait > 3000 m 3rd

generation

C. KESIMPULAN

Jadi Engineering dan Desain merupakan dua disiplin ilmu yang saling melengkapi yang

tidak dapat dipisahkan, termasuk dalam pembangunan jembatan gantung bentang panjang. Proses

engineering terhadap jembatan gantung terus berkembang hingga diharapkan jembatan gantung

generasi ketiga dapat terwujud.

D. DAFTAR PUSTAKA

.2007.”The Works of Wiryanto Dewobroto”, (online),

(http://wiryanto.wordpress.com/2007/11/01/jembatan-selat-sunda/ ), diakses 11 Maret 2012 pukul13.00)

http://wiryanto.wordpress.com/2007/11/01/jembatan-selat-sunda/




engineering dan desain

Documents