YOU ARE DOWNLOADING DOCUMENT

Please tick the box to continue:

Transcript
Page 1: Jembatan Kabel

CABLE STAYED

DISUSUN OLEH :

AJI GIGIH NUR FADLI 105060100111071

ADLI KHALIS 105060103111001

FU’AD IZZATUR RAHMAN 105060100111017

NUGRAHA PASCA OGENTA 105060100111010

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN SIPIL

MALANG

2013

Page 2: Jembatan Kabel

Definisi Umum

Suspension bridge atau jembatan suspensi terbagi dalam dua macam disain yang

berbeda yaitu “ suspension bridge (jembatan gantung)” yang berbentuk “M” dan “cable

stayed bridge” (jembatan kabel cancang) yang berbentuk “A”. Jembatan cable stayed

tidak memerlukan dua tower dan empat angker seperti jembatan gantung, namun kabel

tersebut ditarik dari struktur jalur jalan ke tower tunggal (pylon) untuk diikat dan

ditegangkan

Gambar  - Jembatan cable stayed

Gambar  - Tower, Girder & Roadway

1. Jembatan Kabel-Penahan (Cable-Stayed Bridge) 

Page 3: Jembatan Kabel

Seperti jembatan gantung, jembatan kabel-penahan ditahan dengan

menggunakan kabel. Namun, yang membedakan jembatan kabel-penahan dengan

jembatan gantung adalah bahwa pada sebuah jembatan kabel-penahan jumlah kabel

yang dibutuhkan lebih sedikit dan menara jembatan menahan kabel yang lebih

pendek. Jembatan kabel-penahan yang pertama dirancang pada tahun 1784 oleh CT

Loescher. Jembatan kabel-penahan terpanjang di dunia saat ini adalah Jembatan

Sutong yang melintas di atas Sungai Yangtze di China.

Kelebihan jembatan ini dibanding jembatan gantung adalah tambatan yang

kukuh di ujung jembatan untuk menahan tarikan kabel tidak diperlukan. Ini

disebabkan oleh geladak jambatan itu senantiasa berada di dalam keadaan tekanan. Ini

menjadikan jambatan ini sebagai jambatan pilihan di tempat2 yang keadaan tanahnya

kurang baik, asalkan menara-menaranya boleh dipasak dengan baik.

Cable stayed terdiri dari 3 (tiga) komponen utama yaitu : bagian angker

(anchored section), bagian bebas (freedom section) dan bagian antara (transition

section).

Gambar - Diagram Struktur cable stayed

Type dan Komponen Utama Stay cables

Page 4: Jembatan Kabel

a). Type stay cables

· Unbonded stay cable

Disebut unbonded stay cable bila Soket/tabung angker diisi dengan gemuk (grease)

dan wedges mentransfer penuh gaya/beban ke kabel. Type ini cocok untuk konstruksi

jembatan cable stayed dengan berbagai panjang bentang.

· Bonded stay cable

Disebut bonded stay cable bila soket angker pada type ini digrouting dengan

menggunakan semen. Wedges akan mentransfer beban tahap pertama berupa

gaya/beban mati dan sebagian beban tahap kedua, Grouting akan mentransfer

sebagian dari beban tahap kedua dan beban hidup penuh.

Angker yang diikat (bonded) dapat meningkatkan ketahanan terhadap kelelahan

(fatiq) dan ketahanan terhadap tegangan yang terjadi pada suatu konstruksi jembatan

(termasuk jembatan kereta api dan jembatan dengan bangunan atas yang ringan) di

lokasi dengan cuaca yang buruk atau sering terjadinya angin topan/badai.

b). Bagian bebas (freedom section)

Perlindungan karat pada masing-masing kawat tunggal (monostrand) di kabel terdiri

dari epoxy-coating atau galvanisasi, gemuk, dan lapisan polyethylene (PE coating).

Seluruh kawat (7 kawat) dibungkus dan dilindungi dengan lapisan luar HDPE (High-

density polyethylene).

Gambar  – Penampang Kabel Prategang

Kumpulan kabel dilindungi oleh pipa (HDPE stay pipe) yang mempunyai ketahanan

terhadap lingkungan seperti anti retak, anti penuaan dan lain-lain serta anti getaran

yang disebabkan oleh angin, hujan sesuai standar Technical Condition for Hot-

Page 5: Jembatan Kabel

extruding PE Protection High Strength Wire Cable of Cable-stayed Bridge

GB/T18365-2001 dan High Density Polyethylene Compounds for Construction Cable

CJ/T3078-1998.

c). Bagian angker (Anchored section)

Terdapat dua kombinasi angker yaitu angker hidup pada kedua ujung dan angker

hidup pada salah satu ujung serta angker mati pada ujung kabel yang lain. Bagian

angker terdiri dari anchor head, socket, sealing device dan lock device.

d). Bagian antara (Transition section)

Bagian transisi terdiri dari damping device, cable hoop dan waterproof device.

· Alat peredam (Damping Device) diletakkan pada bagian ujung keluar dari pipa

pengarah dan dibuat dari karet kenyal serta menyekat kabel pada struktur dengan

tujuan untuk meredam getaran yang terjadi pada kabel tersebut

· Simpai kawat menjaga keleluasaan kabel agar terbentuk kompak untuk

meningkatkan kekakuan dari kabel secara keseluruhan

· Waterproof device menghubungkan stay cables ke struktur dan menjaga rembesan

air kedalam kabel.

Pemeriksaan dan pengujian (Testing and Inspection)

Karakteristik angker dari stay cable system (sebagai contoh dalam hal ini produk

OVM 250 China) “the National Standard, Anchorage, Grip and Coupler for

Prestressing Tendons, GB/T14370-2000 dimana harus dicapai efisiensi η > 95% dan ε

> 2%.

Terhadap angker dan kawat prategang dilakukan pengujian kelelahan (fatique test)

pada tegangan sampai dengan 250 N/mm² (diatas tegangan 0,45 σь) untuk ketahanan

atas lebih dari 2 (dua) juta load cycles sesuai FIP standard, Recommendations for Stay

Cable Design, Testing and Installation. Stay cables harus terlihat baik performancenya

pada kondisi tegangan rendah (0,15 – 0,45 σь) serta terjamin baik karakteristiknya

pada pengujian performance dari angker.

Methoda Pemasangan (Installation Method)

Page 6: Jembatan Kabel

Terdapat berbagai cara pemasangan stay cables yang tergantung kondisi lapangan,

serta hambatan ruang dan waktu. Berikut ini dijelaskan dua methode utama sebagai

berikut :

a). Selubung dipasang setelah kawat prategang ditempatkan dan distress

Gambar – Pemasangan Stay Cables Cara Pertama : Kawat Prategang dipasang dan di Stress

Gambar  – Pemasangan Cara Kedua : Pemasangan Selubung

Pertama kali, PE strands ditempatkan dan distress. Kemudian damping device dan

strands hoop dipasang pada tempatnya. Terakhir, segmen selubung HDPE dipasang

satu demi satu dengan sambungan HDPE kemudian di sekat pada ceruk pipanya

b). Kawat prategang ditempatkan setelah selubung luar HDPE terpasang

Page 7: Jembatan Kabel

Pertama, selubung HDPE dibentuk dahulu dengan panjang sesuai kebutuhan.

Kemudian selubung pengarah yang dikaitkan dengan sebuah kawat prategang (strand)

ditarik masuk keposisinya dengan menggunakan mesin penarik mini untuk kemudian

dipasang pada tempatnya. Selanjutnya kawat-kawat prategang yang diperlukan,

ditempatkan dalam stay pipa HDPE, selanjutnya distress satu per-satu sampai selesai.

Gambar  – Pemasangan Stay Cables Cara Kedua

Penempatan Kabel

         Kawat-kawat prategang dari stay cable system di pasang satu persatu. Kabel dan

angker harus di rangkai pada konstruksi dilapangan secara benar.

         Kabel tunggal prategang harus dicoating dengan epoxy, kemudian diberi gemuk

dan di Hot Extruded dengan HDPE coating di pabrik. Oleh sebab itu tidak diperlukan

lagi perlindungan korosi tambahan. Gulungan kawat prategang dibawa kelapangan

kemudian dipotong sesuai kebutuhan untuk di rangkai/dipasang. Kawat prategang

yang telah siap tersebut diangkat dengan hati-hati dan cepat untuk kemudian distress.

Page 8: Jembatan Kabel

Gambar  -Cara Penempatan Katrol pada Pylon

Gambar  - Cara Penarikan Kabel Prategang dengan Katrol

Gambar - Cara Penempatan Kabel Prategang

Gambar  - Cara– Stressing Kabel Prategang

Pemasangan PC Girder

Tahapan pemasangan PC Girder dapat

digambarkan sebagai berikut :

Tempatkan crane mengapung dekat Tower,

pasang bagian bawah Tower;

Pasang sejumlah segmen Girder baja pada Tower secara balance cantilever;

Tempatkan crane didekat Tower;

Diarah darat, girder dipasang bertahap menuju arah tower;

Page 9: Jembatan Kabel

Girder lanjutan dipasang dari arah tower ke arah darat;Demikian juga pasang girder

dari Tower ke arah Tower yang lain

Gambar  – Pemasangan Tower Girder dari

Tower ke Tower akan bertemu ditengah-tengah

dan diakhiri dengan girder penutup

Gambar 27 – Pemasangan PC

Girder/Deckbridge/Roadway

Contoh :

a. Jembatan Sungai Sutong Yangtze (Tinggi 306 m)

Jembatan Sungai Sutong Yangtze adalah jembatan

kabel tetap yang membentang diatas Sungai Yangtze di

Cina antara Nantong dan Changshu, sebuah kota satelit

Page 10: Jembatan Kabel

dari Suzhou, di provinsi Jiangsu. Dengan rentang 1.088 meter, jembatan ini adalah jembatan

kabel dengan rentang utama terpanjang di dunia pada 2010. Dua bentang samping masing-

masing 300 meter, dan ada juga empat rentang kabel kecil. Jembatan ini menerima

penghargaan Prestasi 2010 Teknik Sipil Posisi (OCEA) dari American Society of Civil

Engineers.

b. Jembatan Stonecutters (Tinggi 298 m)

Jembatan Stonecutters adalah jembatan kabel yang melintas di Selat Rambler di Hong Kong,

menghubungkan Nam Wan Kok,

Pulau Tsing Yi dan Pulau

Stonecutters. Dek jembatan selesai

dibangun pada tanggal 7 April

2009, membuat jembatan ini

terpanjang kedua dalam rentang

kabel tetap di dunia, dan dibuka

untuk lalu lintas umum pada 20

Desember 2009. Konstruksinya,

dimulai pada tanggal 27 April

2004 oleh beberapa perusahaan

seperti Maeda-Hitachi-Yokogawa-Hsin Chong. Menghabiskan dana sebesar HK $

2.760.000.000.

c. Di Indonesia

Salah satu contoh jembatan kabel penahan di Indonesia yaitu Jembatan Tenggarong yang

runtuh pada bulan Nopember 2011 diakibatkan kesalah prosedur pada saat melakukan

perawatan.

Jembatan Nasional Suramadu adalah jembatan yang melintasi Selat Madura, menghubungkan

Pulau Jawa (di Surabaya) dan Pulau Madura (di Bangkalan, tepatnya timur Kamal),

Indonesia. Dengan panjang 5.438 m, jembatan ini merupakan jembatan terpanjang di

Indonesia saat ini. Jembatan Suramadu terdiri dari tiga bagian yaitu jalan layang (causeway),

jembatan penghubung (approach bridge) yang merupakan jembatan bentang, dan jembatan

utama (main bridge) yang merupakan jembatan kabel penahan.

Page 11: Jembatan Kabel

Jembatan tenggarong

Jembatan suramadu

Tipe Jembatan Kabel Penahan

Page 12: Jembatan Kabel

2. Jembatan suspensi (gantung)

Deck/ lantai jembatan di tahan oleh kabel vertikal yang dihubungkan pada kabel

suspensi di atasnya. Kabel suspensi adalah bagian terpenting dari jembatan bersuspensi,

Page 13: Jembatan Kabel

karena fungsinya adalah menahan beban lantai jembatan yang nantinya diteruskan ke

tumpuan yang ada di ujung jembatan. Kabel suspensi ini juga didukung oleh suatu menara

yang tugasnya membawa berat daripada Dek jembatan.

Jenis jembatan ini pada awalnya digunakan dalam medan pegunungan. Daerah yang

pertama kali membangun jembatan jenis ini adalah di sekitar Tibet dan Bhutan.

Jembatan kabel-penahan adalah agak baru.ekaan jambatan ini menggunakan beberapa kabel

yang berasingan yang menghubungkan jalan dengan menara. Kabel2 pepenjuru ini diikat

dengan tegang dan lurus (tidak melentur kecuali disebabkan oleh berat sendiri) ke beberapa

tempat yang berlainan di sepanjang jalan. Kabel2 itu boleh diikat di tengah-tengah jalan (satu

jaringan) atau di tepi jalan (dua jaringan). Biasanya dua menara digunakan, dan kabel-kabel

disusun dalam bentuk kipas.

Kelebihan jembatan ini dibanding jembatan gantung adalah tambatan yang kukuh di ujung

jembatan untuk menahan tarikan kabel tidak diperlukan. Ini disebabkan oleh geladak

jambatan itu senantiasa berada di dalam keadaan tekanan. Ini menjadikan jambatan ini

sebagai jambatan pilihan di tempat2 yang keadaan tanahnya kurang baik, asalkan menara-

menaranya boleh dipasak dengan baik.

Jembatan gantung atau dikenal sebagai Suspension Bridge merupakan digantungkan

dengan menggunakan tali untuk jembatan gantung yang sangat sederhana dan kabel baja pada

jembatan gantung besar. Pada jembatan gantung modern, kabel menggantung dari menara

jembatan kemudian melekat pada caisson (alat berbentuk peti terbalik yang digunakan untuk

menambatkan kabel di dalam air) atau cofferdam (ruangan di air yang dikeringkan untuk

pembangunan dasar jembatan). Caisson atau cofferdam akan ditanamkan jauh ke dalam lantai

danau atau sungai. Jembatan gantung terpanjang di dunia saat ini adalah Jembatan Akashi

Kaikyo di Jepang. Jembatan ini memiliki panjang 12.826 kaki (3.909 m).

Pada gambar berikut ditunjukkan konsep jembatan gantung

Page 14: Jembatan Kabel

Komponen jembatan gantung berupa

Kabel utama yang menggantung gelagar jembatan

Menara utama mendukung kabel utama. Kadang-kadang subtower yang lebih rendah

diletakkan di antara menara utama dan kabel pengangker untuk mengarahkan kabel

menuju pengangkeran.

Gelagar pengaku, baik gelagar solid-web maupun truss, akan disatukan dengan geladak

jembatan

Penggantung (hanger atau suspender) akan menghubungkan geladak jembatan dengan

kabel utama

Pengangkeran, merupakan angker kabel utama. Biasanya berupa blok beton masif tempat

bingkai angker ditanam.

Sistem struktur jembatan gantung dapat diklasifikasikan berdasarkan faktor:

Jumlah bentang

Jembatan gantung mungkin berupa bentang tunggal, bentang dua, bentang tiga, atau bentang

banyak. Jumlah menara utama satu untuk bentang dua, dua untuk bentang tunggal dan

bentang tiga, dan lebih dari dua untuk bentang banyak. Jembatan gantung bentang dua jarang

digunakan karena kurang efisien. Jembatan gantung bentang tunggal mempunyai backstays

lurus. Jembatan gantung bentang tiga yang paling umum dipakai terutama untuk jembatan

bentang panjang dengan perbandingan bentang samping – bentang utama 0.2 – 0.5. Meskipun

jembatan gantung bentang banyak jarang digunakan karena fleksibilitasnya besar, dapat

Page 15: Jembatan Kabel

diterapkan untuk dipelajari melintasi selat di masa mendatang. Perhatian utama untuk

jembatan gantung bentang banyak adalah perencanaan menara antara dan kabel pendiriannya.

Urutan pengakuan gelagar.

Pengakuan gelagar secara sederhana didukung pada setiap bentang atau menerus melewati

dua atau lebih bentang. Bentuk itu disebut dua sendi dan umumnya digunakan untuk

jembatan jalan. Meskipun gelagar menerus dengan pendukung antara tidak ekonomis, hal itu

menguntungkan untuk jembatan rel untuk meningkatkan kelancaran kereta api.

Pengaturan gantungan

Gantungan ada yang vertikal maupun horisontal. Bahkan kini stuktur gantung dibuat seperti

rangka batang yang disatukan dengan kabel utama dan geladak jembatan.

Metode pengangkeran kabel

Kabel utama jembatan gantung diangkerkan kepada blok angker atau diangkerkan sendiri ke

gelagar pengaku.

Jenis Jembatan Suspensi

1. Jembatan Suspensi Sederhana (Simple Suspension Bridge)

jenis ini adalah tipe pertama dari Jembatan Suspensi yang telah dibangun. Jangkar di kedua

sisinya mendukung dek/ lantai jembatan dan tidak memiliki menara/ dermaga untuk

dukungan tambahan di tengahnya.

Jembatan ini biasanya memiliki busur

ke atas dan ke bawah, yang terbentuk

karena dek/ lantai jembatan. Jembatan

ini termasuk jembatan fleksibel yang

didukung oleh kabel suspensi. Jenis

jembatan ini tidak digunakan untuk

menahan beban yang sangat berat karena lantai jembatan memiliki kapasitas beban yang

terbatas, biasanya hanya pejalan kaki yang hendak menyeberang sungai, lembah maupun

jurang.

2. Underspanned Suspension Bridge

Page 16: Jembatan Kabel

Jenis Jembatan Gantung ini juga dikenal sebagai jembatan gantung dek atas. Struktur

jembatan ini berbeda dengan pendahulunya, jembatan gantung sederhana. Dek / lantai

jembatan ini berada di atas kabel utamanya. Jembatan jenis ini sangat jarang dibangun karena

tidak memiliki kestabilan dikarenakan kabel utamanya yang berada di bawah dek jembatan.

Tumpuan kabel utama dari jembatan ini sama seperti jembatan suspensi sederhana (Simple

Suspension Bridge) yaitu pada ujung ujung jembatan, ditanam ke dalam tanah.

3. Stressed Ribbon Bridge

Struktur dari jembatan ini mirip dengan Jembatan Gantung Sederhana. Kabel sebagai unsur

struktur penahan ditanam di Dek. Dek/

lantai jembatan tersebut membentuk huruf

“U” pada bentang antar tumpuannya. Ini

terbentuk karena Kabel/pita dikenai

kompresi, dengan begitu jembatan ini

menjadi kaku dan tidak bergoyang atau

memantul. Jembatan ini dibuat dengan

memperkuat beton dengan diberi kabel

tegangan baja. Ini adalah salah satu jenis

jembatan suspensi terkuat dan juga bisa digunakan untuk lalu lintas kendaraan.

4. Suspended Deck Suspension Bridge

Jembatan ini juga disebut jembatan gantung yang paling umum digunakan dari beberapa

jenisnya. Menggunakan kabel suspensi yang

ditanam di tanah. Suspender jembatan ini

menyuport dek/ lantai jembatan yang ada di

bawah kabel suspensi utama. Dek jembatan

ini dibuat kaku dan bisa dilalui oleh

kendaraan berat dan lalu lintas rel. Jembatan

ini juga menggunakan menara/ tiang untuk

membantu kabel suspensi menyalurkan

beban ke pondasi jembatan.

5. Self Anchored Suspension Bridge

Page 17: Jembatan Kabel

Jembatan ini hampir sama dengan

jembatan berjenis Suspended Deck

Suspension Bridge. Bedanya hanya pada

penanaman ujung kabel suspensi utama.

Ujung dari kabel suspensi utama dari

jembatan gantung ini melekat pada

masing masing ujung dek dan tidak

ditanam ke tanah melainkan

menggunakan jangkar buatan untuk menanamnya. Untuk itu jembatan jenis ini sangat cocok

dibangun pada daerah yang tidak mempunyai struktur tanah yang stabil dan sulit membuat

penahan jembatan. Seperti contoh di Negara Jepang.

Jembatan Suspensi sangat banyak memiliki kelebihan. Dia jauh lebih fleksibel, karena dia

mampu menahan gempa dan kekuatan alam lainnya. Garis garis yang dibuat oleh kabel utama

maupun kabel vertikalnya membuat jembatan ini terkesan ramping dan memiliki estetika

yang menarik. 

Daftar Pustaka

Page 18: Jembatan Kabel

http://yanricotangketasik14.blogspot.com/2011/03/jembatan-kabel-cancang-cable-

stayed.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Jembatan

http://id.wikibooks.org/wiki/Rekayasa_Lalu_Lintas/Jembatan

http://fortek-pembangunan.blogspot.com/2013/05/jenis-jenis-struktur-pada-jembatan.html

Ariestadi, Dian, 2008, Teknik Struktur Bangunan Jilid 2 untuk SMK, Jakarta : Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional, h. 429 – 462.


Related Documents