Dokumen tersebut membahas perkembangan teknologi jembatan gantung dari abad ke-19 hingga saat ini dan merangkum pra-desain Jembatan Selat Sunda yang direncanakan memiliki panjang bentang 2.200 meter dengan mengacu pada desain Jembatan Akashi Kaikyo dan Selat Messina."
2. PERKEMBANGAN TEKNOLOGI JEMBATAN GANTUNG
10000
9000
8000
Panjang Bentang Tengah
7000
6000 Gibraltar Strait 2016
Bentang 5000 m
5000
Messina Strait 1994
Bentang 3300 m
4000
JSS 2025
3000 Bentang 2200 m
Akashi Kaikyo 1998
Bentang 1991 m
Golden Gate 1937
2000 Bentang 1280 m Great Belt - East 1998 Xihoumen 2008
Bentang 1624 m Bentang 1650 m
Brooklyn 1883 Runyang 2005
Menai 1826 Humber 1981 Bentang 1400 m
1000 Bentang 488 m Bentang 1410 m Jiang Yin 2000
Bentang 177 m Bentang 1385 m
0
1800 1825 1850 1875 1900 1925 1950 1975 2000 2025 2050 2075
Tahun
3. SEJARAH PERENCANAAN JSS
1960
• Prof. Sedyatmo dalam
orasi ilmiah di ITB
mengemukakan konsep
1986
Tri Nusa Bimasakti, • Men Ristek/Kepala BPPT
wacana menghubungkan ditugaskan oleh Presiden
Bali – Jawa – Sumatera Soeharto untuk mengkaji
untuk menjadi satu konsep Tri Nusa
kesatuan ekonomi. Bimasakti.
1965 1988 – 1992
• Jurusan Teknik Sipil ITB • Kem. PU dan BPPT
memamerkan maket melakukan studi sarana
sarana penyeberangan penyeberangan Selat
Selat Sunda berupa Sunda (jembatan,
serangkaian jembatan terowongan, pelabuhan
gantung di Gedung Pola, feri) dengan pembiayaan
Jakarta, dalam acara dari JICA.
peringatan HUT RI ke-20.
4. PRA-DESAIN JSS
Yang dipaparkan berikut ini merupakan hasil pra-desain
Jembatan Selat Sunda sebagai bagian dari pra-studi kelayakan
yang telah diselesaikan oleh Wiratman & Associates atas
penugasan dari PT. Bangungraha Sejahtera Mulia – Artha Graha
Network dan secara resmi telah diserahkan oleh Pemerintah
Daerah Banten dan Pemerintah Daerah Lampung kepada
Pemerintah Indonesia pada tanggal 13 Agustus 2009
5. DESAIN GEOMETRIK
Sangiang
Sumatera Panjurit Jawa
Kedalaman
Sangiang Warna Dari
(m)
Sampai
(m)
-150.00 -125.00
-125.00 -100.00
-100.00 -75.00
Sumatera Panjurit -75.00 Jawa
-50.00
-50.00 -25.00
note : Kedalaman
-25.00 0.00
Warna Dari Sampai
Hasil survey batimetri tahun 2009 sebagai bagian dari pra studi kelayakan atas penugasan PT.BSM 0.00
(m)
25.00
(m)
-150.00 -125.00
-125.00 -100.00
-100.00 -75.00
-75.00 -50.00
Seksi IV Seksi II -50.00 -25.00
note : 3.8 km 3.8 km -25.00 0.00
Hasil survey batimetri tahun 2009 sebagai bagian dari pra studi kelayakan atas penugasan PT.BSM 0.00 25.00
0.8 km 2.2 km 0.8 km 0.8 km 2.2 km 0.8 km
Seksi V Seksi III Seksi I
6.35 km 8.55 km 6.5 km
0.0%
% 00. 0
% 00.1-
% 00. 1
% 79.0-
± 86 m
% 88.0- %79.0
% 00. 0 % 00. 0
+0.00 MSL
Sumatera Jawa
Palung : -135 m Sangiang Palung : -114 m
Panjurit
6. VERIFIKASI RUANG BEBAS
KEBUTUHAN RUANG BEBAS VERTIKAL
Tinggi udara = Tinggi total – Draft Terisi + 5 meter ( tambahan untuk kondisi kosong dan
faktor-faktor yang tidak diperhitungkan )
Draft Tinggi Tinggi
Panjang Lebar
Nama Kapal (Tahun beroperasi) Tipe Terisi Total Udaraa
(m) (m)
(m) (m) (m)
Emma Maersk (Agustus 2006) Container Vessel 397 56 15.5 62.1 51.6
Explorer of the Seas (Oktober 2000) Passenger Ship 311 47.4 8.3 72.3 69
RMS Queen Mary 2 (Januari 2004) Passenger Ship 345 45 10.1 72 67.1
Freedom of the Seas (Juni 2006) Passenger Ship 338.91 56.08 8.53 63.7 60.17
Liberty of the Seas (Mei 2007) Passenger Ship 338.91 56.08 8.53 63.7 60.17
Oasis of the Seas (Desember 2009) Passenger Ship 361.8 60.5 9.3 81.3 77
USS Enterprise (Januari 1962) Aircraft Carrier 342 77.1 12 75 68
7. VERIFIKASI RUANG BEBAS
KEBUTUHAN RUANG BEBAS HORISONTAL BERDASARKAN SHIP DOMAIN THEORY
3,2 L
1,6 L
6,7-8,2 L
3,5-5,0 L
Ruang Bebas Horisontal
Panjang Lalu Lintas Satu Arah Lalu Lintas Dua Arah
Nama
(m) Bebasa Terkendali Bebas Terkendali
(m) (m) Min (m) Maks (m) Min (m) Maks (m)
Emma Maersk 397 1270 635 2660 3255 1390 1985
Explorer of the Seas 311 995 498 2084 2550 1089 1555
RMS Queen Mary 2 345 1104 552 2312 2829 1208 1725
Freedom of the Seas 338.91 1085 542 2271 2779 1186 1695
Liberty of the Seas 338.91 1085 542 2271 2779 1186 1695
Oasis of the Seas 361.8 1158 579 2425 2967 1267 1809
USS Enterprise 342 1094 547 2291 2804 1197 1710
8. VERIFIKASI RUANG BEBAS
Ruang bebas vertikal Jembatan Gantung Selat Sunda direncanakan 85 m dari HWL agar
lebih tinggi dari tinggi udara terbesar serta memperhitungkan efek kenaikan elevasi air
laut akibat pemanasan global.
Ruang bebas horizontal Jembatan Gantung Selat Sunda yang tersedia adalah 2100 m
sehingga memenuhi persyaratan lalu lintas kapal bebas 1 arah.
9. REFERENSI DESAIN
Desain struktur atas Jembatan Gantung Selat Sunda mengacu pada desain
Jembatan Selat Messina, sedangkan desain struktur bawahnya mengacu pada
desain Jembatan Akashi Kaikyo.
Akashi Kaikyo
Selat Messina
Pra-desain Jembatan Selat Sunda telah dibahas bersama antara Wiratman &
Associates dan Stretto di Messina di kantor pusat SdM di Roma pada tanggal 30
Juni – 2 Juli 2009.
10. JEMBATAN GANTUNG ULTRA PANJANG
PENAMPANG DEK TRIPLE BOKS (DEK GENERASI KETIGA)
TINGGI DEK : 3.0 m
TINGGI BALOK MELINTANG : 4.5 m
JARAK ANTAR BALOK MELINTANG (JARAK KABEL PENGGANTUNG) : 30 m
LEBAR TOTAL : 60.0 m, terdiri dari :
• 3 lajur lalu lintas, masing-masing arah selebar 3 x 3.75 m
• 2 lintasan kereta api selebar 10 m
• Lajur maintenance, masing-masing sisi selebar 5.05 m
13. ULTRA LONG SPAN SUSPENSION BRIDGE
PILON
• Sag to span ratio yang digunakan = 1 : 10
• Tinggi total pilon dari MSL = 322.4 m
• Ruang bebas vertikal untuk navigasi = 86 m (Dari MSL)
• Penampang pilon menggunakan panel mono cellular
dengan baja mutu tinggi setebal 80 mm
322.4 m
324 m
134 m
18 m
86 m
(MSL) +
0.00
15 m
15. KAJIAN STRUKTUR
Untuk mengkaji kekuatan dan kehandalan struktur, ditinjau
pengaruh dari beban-beban yang bekerja yaitu :
Beban mati (Berat sendiri)
Beban hidup (Beban kereta rel dan beban lalu lintas)
Beban angin
Beban gempa
16. ANALISIS BEBAN MATI
Urutan besar komponen gaya aksial pada kabel utama:
Pada bentang 1.000 m : berat sendiri dek, beban kereta rel, berat sendiri kabel, beban
lalu lintas jalan.
Pada bentang 2.000 m : berat sendiri kabel = berat sendiri dek, beban kereta rel, beban
lalu lintas jalan.
Pada bentang 3.000 m : berat sendiri kabel, berat sendiri dek, beban kereta rel, beban
lalu lintas jalan.
17. ANALISIS BEBAN MATI
BERAT DEK DAN KABEL UTAMA
BERAT DEK BERAT KABEL
JEMBATAN
ton/m ton/m
Akashi Kaikyo
23 12
(Bentang 1991 m)
Selat Messina
18 32
(Bentang 3300 m)
Selat Sunda
18 18
(Bentang 2200 m)
Dengan menggunakan sistem dek triple boks, berat dek JSS menjadi relatif
ringan, sehingga berat kabel utama yang dibutuhkan tidak menjadi relatif
besar.
18. ANALISIS BEBAN HIDUP
8 ton/m, 750 m
Perubahan kelandaian jembatan akibat beban kereta rel menentukan kelayakan /
keselamatan penyeberangan. Dalam kasus Jembatan Gantung Selat Sunda, beban
kereta rel mengakibatkan perubahan kelandaian sebesar 0.015% yang memenuhi
persyaratan maksimum 0.05%, sehingga kereta rel tidak akan menemui masalah
ketika melaju di atas jembatan.
19. ANALISIS BEBAN ANGIN
“3 s gust” pada ketinggian 70 m
Periode Ulang (tahun)
50 200 2000 >2000
Kecepatan angin di
29 m/s 49 m/s 58 m/s 62 m/s
Selat Sunda
Periode Ulang (tahun)
50 200 2000 >2000
Kecepatan angin di
44 m/s 47 m/s 54 m/s 60 m/s
Selat Messina
20. ANALISIS BEBAN ANGIN
Lendutan lateral
maksimum akibat
9 meter
beban angin 60 m/s
adalah sebesar 9
meter.
LENDUTAN MAKSIMUM AKIBAT
JEMBATAN ANGIN
(meter)
Akashi Kaikyo 30
Selat Messina 10
Selat Sunda 9
21. DEFINISI FLUTTER
Pengaruh angin yang harus diwaspadai adalah gejala flutter (aero-elastic
instability). Flutter terjadi apabila ragam getar vertikal berimpit / bergabung
dengan ragam rotasional sehingga saling memperbesar.
Sebagai contoh adalah keruntuhan Jembatan Tacoma Narrows akibat gejala
flutter oleh angin dengan kecepatan hanya 60 km/jam pada tahun 1940.
Sumber : archive.org
22. STABILITAS AERO-ELASTIK
Untuk memastikan keamanan terhadap flutter, syarat berikut harus terpenuhi :
Ragam getar vertikal Ragam getar rotasional
Ragam getar vertikal (ragam ke-2) Ragam getar rotasional (ragam ke-8)
mempunyai waktu getar 13.1 detik mempunyai waktu getar 8.4 detik
Rasio frekuensi antara kedua ragam tersebut = 1.56
23. STABILITAS AERO-ELASTIK
RASIO FREKUENSI BEBERAPA JEMBATAN GANTUNG DI DUNIA
Jembatan Bentang (m) Jenis dek Rasio frekuensi
Severn 988 Single boks 2,65
Humber 1410 Single boks 2,80
Storebaelt 1624 Single boks 2,79
Xihoumen 1650 Double boks 2,00
Akashi 1991 Rangka 2,35
Selat Sunda 2200 Triple boks 1,56
Messina 3300 Triple boks 1,36
24. STABILITAS AERO-ELASTIK
KESIMPULAN DARI STABILITAS AERO-ELASTIK
Dari tabel terlihat, rasio frekuensi Jembatan Gantung Ultra-panjang Selat Sunda
sebesar 1,56 adalah cukup baik, artinya frekuensi ragam rotasional pertama cukup
jauh keberadaannya dari frekuensi ragam vertikal pertama, sehingga kecil
kemungkinannya ke dua ragam tersebut bergabung
Menurut uji coba terowongan angin Jembatan Selat Messina, gejala flutter baru
akan terjadi pada kecepatan angin 90 m/detik atau 324 km/jam. Jembatan
Gantung Ultra-panjang Selat Sunda yang mempunyai jenis dek yang sama tetapi
dengan bentang yang lebih pendek, paling tidak akan mempunyai kecepatan
flutter yang sama 324 km/jam.
Kecepatan angin setinggi ini belum pernah dan tidak akan pernah terjadi di Selat
Sunda, berarti Jembatan Gantung Ultra-panjang Selat Sunda dapat dianggap
bebas flutter
25. ANALISIS GEMPA
PERCEPATAN PUNCAK BATUAN DASAR (PGA)
Dari hasil Probabilistic Seismic Hazard Analysis, diperoleh :
Periode ulang (tahun)
50 200 2000 >2000
Percepatan puncak
batuan dasar (PGA) 0.1-0.15 ga 0.15-0.25 ga 0.4-0.5 g 0.5-0.6 ga
Selat Sunda
Periode ulang (tahun)
50 200 2000 >2000
Percepatan puncak
batuan dasar (PGA) 0.12 g 0.27 g 0.58 g 0.64 g
Selat Messina
Pada kasus Selat Sunda, struktur jembatan didesain untuk menahan
gempa hingga besaran 9.0 Skala Richter
26. ANALISIS GEMPA
RAGAM GETAR PERTAMA JEMBATAN GANTUNG ULTRA PANJANG
Ragam lateral pertama yang simetris (ragam no.1); waktu getar alami 23.9 detik;
berkaitan dengan gerak lateral bandul dari dek dan kabel; didominasi oleh kekakuan
geometrik kabel.
27. ANALISIS GEMPA
RAGAM GETAR DOMINAN PILON
Ragam dominan pilon arah
lateral pada ragam ke 49;
periode natural 2.97 detik
Ragam dominan pilon arah
longitudinal pada ragam ke-72;
periode natural 2.06 detik
28. ANALISIS GEMPA
RESPONSE SPEKTRUM TIPIKAL
Artinya kalau terjadi gempa, pilon-pilon berguncang keras mengikuti pergerakan
tanah, sedangkan pergerakan kabel utama dan deknya relatif lemah.
Pilon bekerja sebagai base isolator yang meredam gerakan tanah sehingga tidak
merambat ke struktur atas (kabel utama dan dek).
29. ANALISIS GEMPA
Analisis beban gempa terdiri dari :
1. Analisis beban gempa statik ekuivalen (analisis ragam)
2. Analisis respons dinamik
Berikut riwayat waktu respons dinamik akibat Gempa El Centro 1940 NS dengan
PGA Transversal 0.2 g. Dari analisis tesebut diperoleh simpangan lateral
maksimum pada dek sebesar 2.8 m
30. PENGARUH GEMPA VULKANIK
Karena jaraknya ke lokasi jembatan yang besar (50 km), pengaruh gempa
vulkanik akibat letusan gunung anak krakatau tidak signifikan.
Tsunami yang mungkin terjadi tidak membahayakan jembatan karena ketinggian
gelombang tidak akan lebih dari tinggi ruang bebas vertikal yaitu 85 m di atas
permukaan laut tertinggi (HWL).
Beban beban yang mungkin muncul akibat aktivitas gunung berapi seperti
beban debu vulkanik dan beban gelombang tsunami turut diperhitungkan dalam
analisis struktur.
31. ESTIMASI BIAYA
Rencana Biaya Total Konstruksi Jembatan Selat Sunda
No SEKSI Biaya (USD)
1 SEKSI I 704,847,248
2 SEKSI II 3,505,952,600
3 SEKSI III 855,980,699
4 SEKSI IV 3,490,673,063
5 SEKSI V 594,121,678
6 M/E 101,500,000
7 TOTAL 9,253,075,288
Ket : Biaya total menggunakan standard harga tahun 2009, belum memperhitungkan eskalasi
harga, bunga bank serta tidak termasuk biaya untuk pengembangan wilayah Selat Sunda