Tak Tik Pemodelan Finite Element Jembatan Khusus

Kriteria Jembatan Khusus Jembatan dengan bentang minimal 100 meter Jembatan Pelengkung dengan bentang minimal 60 meter Jembatan sepanjang 3 km Jembatan beruji kabel

Peraturan yang dipakai SNI : Pembebanan untuk Jembatan RSNI X: Perancangan Jembatan terhadap Beban Gempa RSNI T : Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan RSNI3 T : Perencanaan Struktur Baja untuk Jembatan

Tipe-tipe Jembatan Khusus Pelengkung Beton/Baja dengan Hanger Cable stayed Suspension Bridge (Jembatan Gantung) Kaki seribu > 3 km (contoh Tol Bali) Balance cantilever & gelagar box > 60 m

Silsilah perangkat lunak untuk Jembatan Model Finite Element Biasa – Statik (SAP 2000) – Dinamik (SAP 2000) – Buckling (SAP 2000) Stagging Construction (Konstruksi Bertahap) (CSI Bridge & Midas Civil) Optimasi Kontrol Geometri Cable Stayed (CSI Bridge & Midas Civil)  Masih dalam pengembangan (paling sulit)

Software yang biasa dipakai SAP 2000 versi 18 Midas Civil CSI Bridge 2016 RM Bridge

Contoh model yang pernah dibuat

Contoh Model yang pernah dibuat

Contoh model yng pernah dibuat

Contoh model yang pernah dibuat

Analisis Matriks (Truss 2D) E = MPa A = 5000 mm2 L = 5 m 1 ton 2 ton

Menghindari Konsentrasi Tegangan

Buckling Analysis: Global & Local

Buckling Analysis Buckling Mode Shape 1 & 2

Bridge Buckling

Bridge Buckling SAP 2000 Mode 1 Factor 2,18522

Bridge Buckling SAP 2000 Mode 2 Factor 3,17016

Bridge Buckling SAP 2000 Mode 3 Factor 5,47103

Cara menganalisis Buckling Define  Load cases  Add New Load Case Ultimate Jumlah mode buckling minimal 6

Pemodelan Slab, Stringer & Cross Girder Slab diletakkan di atas girder dengan metode offset (SAP 2000) tetapi yang dirubah letaknya adalah girder karena menu SAP 2000 hanya memfasilitasi offset girder bukan slab

Pilih Frame yang akan dirubah posisinya Assign  Frame  Insertion Point

Cardinal Point  8 (Top Center) Coordinate System  GLOBAL Global Z  End-I: m dan End-J: m (0,5xtebal slab) Top Left Top Center Top Right Bottom Left Bottom Center Bottom Right 0,22 m tebal pelat Titik reference (tengah tebal plat) 0,5 x tebal plat (0,5 x 0,22 m = 0,11 m)

CSI Analysis Reference: Insertion Point

Tanpa Insertion Point Tanpa Insertion Point, letak girder ada di tengah tebal plat

Response Spektrum (Gempa)

Sampai detik ke-10

Mengaktifkan Analisis Mode Shape

Analisa Mode Shape

Analisis Response Spektrum (Arah U1) (arah memanjang jembatan)

Analisis Response Spektrum (Arah U2) (arah lateral jembatan)

Analisis Mode Shape Mode 1 T = 1,17741 detik F = 0,84932 Hz

Analisis Mode Shape Mode 2 T = 0,82031 detik F = 1,21906 Hz

Analisis Mode Shape Mode 3 T = 0,74746 detik F = 1,33787 Hz

Analisis Mode Shape Mode 4 T = 0,60149 detik F = 1,66253 Hz

Analisis Mode Shape Mode 5 T = 0,59026 detik F = 1,69416 Hz

Display  Show Tables

Jumlah Mode Shape yang diperhitungkan dalam analisis harus memenuhi syarat SumUX, SumUY, SumUZ, SumRX, SumRY, SumRZ > 80% untuk kasus ini mode shape yang diperhitungkan mencapai 50 mode shape

Perbandingan frekuensi dibatasi Frekuensi Torsional Pertama = 1,69416 Hz Frekuensi Bending = 1,33787 Hz 1,69416 Hz/1,33787 Hz = 1,266 Menurut Mathivat: “Perbandingan antara torsional dengan bending harus mendekati 2,5”………ok……..sebaiknya menggunakan analisa CFD (Computational Fluid Dynamics) atau Uji Terowongan Angin

Perbandingan frekuensi dibatasi Frekuensi Torsional Pertama = 1,69416 Hz Frekuensi Bending = 1,33787 Hz 1,69416 Hz/1,33787 Hz = 1,266 Menurut Mathivat: “Perbandingan antara torsional dengan bending harus mendekati 2,5”………ok

Release Hanger dan Member Truss

Definisi Koordinat Jembatan (CSI Bridge)

Jarak/Bentang Jembatan dari Abutment ke abutment

Jika jembatan ada tanjakan Denah Tampak Samping

Untuk menggambar jembatan seperti di SAP 2000  Advanced Draw Frame Draw Point Draw Link Run Analysis

Fasilitas yang tersedia

Y coordinate

Analisis Staging Construction (Konstruksi Bertahap) Jadwal Konstruksi Run Klik Jadwal Konstruksi

Contoh Pemodelan Cable Stayed

Layout

Definisi Material & Frame/Cable/Tendon New Copy Modify Erase Daftar

Steel Frame

Circular Tube Bottom

Circular Tube Top

Non-Prismatic

Menggambar Frame

Menyesuaikan koordinat Pylon Right Click

Double Click pada Koordinat X, Y, Z

Pylon & Geometri Girder Pylon Geometri Girder 50 m 10 m 100 m

Menggambar joint

Replicate

Switch to Advanced Material Property Data  Time Dependent Properties

Click Creep & Shrinkage Shrinkage (Susut) dimulai dari hari ke-3

Deck Section (1)

Deck Section (2) Angka bisa dirubah

Untuk membuat jembatan (deck)

Spans

Menambah Titik pada deck

Menambahkan titik pada deck

Update

Hasil

Extrude View

Abutment

Bearing Property

- Tampak XY - Add Rigid Link

Draw Rigid Link Klik Kanan Titik ini untuk mengatur koorinat

Location diatur (seperti biasa) Ingat kembali bahwa lebar Girder adalah 8,4 m

View 3d

Draw Cable Nama Properties Kabel Diameter Satuan

Draw Cable Click Dihubungkan

Draw Cable Efek catenary telah diperhitungkan

Repeat

Memilih semua kabel

Mirror Bidang pencerminan

Hasil

Memilih Cable dan Rigid Link

Mirror sumbu y

Pilih dasar pilon Kaki Pilon dipilih

Construction Scheduler  Group

Deck Section

Memilih Kabel  Assign to Group Menambahkan kabel ke grup Deck 1

Group Pylon

Construction Stages

Construction Scheduler

CSI Load Optimizer (Cable Tuning) Bagaimana caranya cable tuning, sehingga displacement di deck adalah sama, karena kita memiliki 9 kabel maka ada 9 goal (tujuan optimasi), (9 kabel diambil dengan menggunakan prinsip simetri)

Definisi di Load Pattern

Pilih semua kabel

Assign Load  Cable Load Scaled during optimization

Non linear staged construction definition Sampai deck ke-9

Menuju ke menu Advanced  Tools  Load Optimizer

Load Optimizer

Literatur Teori Optimasi

Terima kasih Naskah bisa di download dari drop box: User ID: Password: bahanpaparan1234 Youtube: CSIBridge – 07 Staged Analysis Youtube: CSI Bridge – 09 CSILoad Optimizer