KEGAGALAN JEMBATAN TACOMA NARROWS

Gambar 1. Jembatan Tacoma

Jembatan Tacoma (the
Tacoma Narrows Bridge) dibuka pada bulan Juli 1940. Jembatan ini termasuk jenis jembatan gantung. Dengan gelegar utama sepanjang 2800 feet sama dengan 854 meter. Jembatan Tacoma adalah jembatan terpanjang ketiga di dunia. Kontraktor yang membuat Jembatan Tacoma saat itu memutuskan untuk meminimalkan pengeluaran dengan membuat jembatan selebar 39 meter untuk mendukung dua jalur lalu lintas. Jembatan Tacoma dirancang untuk menahan angin 120 mph.

Dengan menelan biaya sebesar $ 6,4 juta, konstruksi Jembatan Tacoma sudah menunjukkan tanda-tanda ketidakstabilan, bahkan ketika para pekerja memasang jalan rayanya, gelegarnya sudah bergoyang, hingga para pekerja menjadi mabuk laut. Ketidakstabilan ini disebabkan Jembatan Tacoma terlalu langsing.

Selama 6 bulan setelah diresmikan, Jembatan Tacoma masih dipakai untuk kegiatan, walaupun jembatan itu bergoyang. Dikarenakan, menyeberang dengan melewati Jembatan Tacoma lebih cepat dibandingkan dengan menggunakan sarana kapal ferri.

Pada tanggal, 7 November 1940, kira-kira pukul. 07.00 pagi, gelegar utamanya mengalami suatu getaran diarah vertikal yang berlangsung selama 3 jam. Ketika itu angin bertiup dengan kecepatan 35 sampai 42 miles per jam. Hal ini mengakibatkan ditutupnya jembatan untuk lalu lintas.

Gambar 2. Gelegar utama Jembatan Tacoma bergoyang

Pada pukul. 10.00 ketika truk terakhir telah meninggalkan jembatan, gerakan jembatan berubah. Gerakan turun naik yang teratur berubah menjadi gerakan puntiran / torsi dengan dua gelombang. Gelagar utama bergelombang dalam dua bagian titik simpulnya di tengah-tengah. Pada suatu ketika satu tepi jalannya terangkat setinggi 28 feet. Kemudian di waktu berikutnya, tepi itu berada 28 feet di bawah posisi statisnya. Gerakan puntiran mengakibatkan perputaran sudut kira-kira 45⁰ dan silih berganti. Gelegar bergoyang dengan gelombang yang hebat, hingga rasa-rasanya sukar dipercaya bahwa gelegar dibuat dari baja dan bukan dari karet.

Pada pukul. 10.30 terjadilah patahan pertama. Sebuah panel lantai di dekat tengah-tengah gelegar terlepas dan jatuh ke dalam air yang berada 208 feet dibawahnya, untuk satu saat, gerakan menjadi berkurang tetapi segera menghebat kembali.

Pada pukul. 11.00 patahan yang sesungguhnya terjadi. Sepanjang 600 feet dari gelagar utama di dekat titik perempatan sebelah barat terlepas dari gantungannya dan runtuh ke dalam air. Dengan runtuhnya bagian ini, diharapkan bahwa gerakan akan menjadi tenang. Tetapi tidak, gerakan Jembatan Tacoma berjalan terus, bahkan sekarang gelegar tepinya turut mengambil bagian.

Gambar 3. Truk terakhir yang akan meninggalkan jembatan

Akhirnya pada pukul. 11.10, hampir semua sisa-sisa dari gelegar utama terlepas dan runtuh. Akibat kehilangan keseimbangan dari gelegar utama, kabel di gelegar utama terangkat ke atas, gelegar tepi yang panjangnya 1100 feet tiba-tiba melendut kira-kira 60 feet dan membentur tembok penahan tepi hingga terpental kembali untuk kemudian jatuh lagi kira-kira 30 feet. Menaranya menjadi miring ke arah luar dan semua gerakan-gerakan jembatan berhenti dengan cepat.

Gambar 4. Jembatan Tacoma yang sudah rusak.

Penyebab Kegagalan

Kegagalan struktur Jembatan Tacoma Narrows disebabkan oleh getaran aeroelastic. Getaran aeroelastik adalah getaran yang timbul akibat interaksi gaya aerodinamik dengan gaya inersia, kekakuan dan redaman struktur. Untuk mengurangi efek dari getaran aeoelastik adalah dengan usaha peredaman getaran struktur.

Hal ini tidak terdapat pada struktur Jembatan Tacoma Narrows. Sehingga, ketika angin berhembus 40 mil per jam (64 km/jam), Jebatan Tacoma Narrows bergetar dimana bagian sisi kiri jalan turun, sisi kanan akan naik, dan sebaliknya, dengan bagian tengah yang tidak bergerak, secara berulang-ulang sampai Jembatan Tacoma Narrows runtuh. Getaran ini dikenal dengan getaran torsional modus. Getaran ini berbeda dengan getaran transversal maupun getaran longitudinal. Getaran torsional modus juga merupakan efek dari getaran aeroelastik.

Upaya Penanggulangan

Seperti yang sudah disebutkan diatas, untuk mencegah getaran aeroelastik adalah dengan usaha peredaman struktur. Peredaman struktur itu sendiri adalah dengan menambah berat dari struktur itu sendiri. Untuk struktur Jembatan Tacoma Narrows sekarang beratnya 15 % lebih berat dari yang pertama, sehingga aman terhadap efek dinamis tekanan angin.

Jembatan Tacoma Narrows setelah di desain ulang, masih tetap mempertahankan panjang gelegar utama sebesar 2800 feet. Gelegar utama dibuat dari konstruksi rangka dan tingginya 33 feet, sedangkan jarak kabel dibuat 60 feet.

Gambar 5. Jembatan Tacoma Narrows yang sudah didesain ulang

Sumber

http://diimaazazza.blogspot.com/2010/02/jembatan-beton-yang-roboh-kena-angin.html

http://iskandarmt.wordpress.com/2008/05/07/runtuhnya-jembatan-tacoma-pada-tahun-1940/

http://www.enm.bris.ac.uk/anm/tacoma/tacoma.html

Pengantar Mekanika Tanah

Ilmu Mekanika Tanah adalah ilmu alam pada perkembangan selanjutnya akan menjadi dasar dalam analisis dan desain perencanaan suatu pondasi. Sehingga dapat dibedakan perbedaan antara mekanika tanah dengan teknik pondasi.

Mekanika tanah adalah salah satu cabang ilmu teknik yang mempelajari perilaku tanah dan sifatnya yang diakibatkan oleh tegangan dan regangan yang disebabkan oleh gaya - gaya yang bekerja. Sedangkan Teknik Pondasi merupakan aplikasi prinsip - prinsip Mekanika Tanah dan Geologi, yang digunakan dalam perencanaan dan pembangunan pondasi seperti gedung, jembatan, jalan, bendung dan lain - lain. Oleh karena itu perkiraan dan pendugaan terhadap kemungkinan adanya penyimpangan dilapangan dari kondisi ideal pada mekanika tanah sangat penting dalam perencanaan pondasi yang benar.

Agar suatu bangunan dapat berfungsi secara sempurna, maka seorang sarjana teknik harus bisa membuat perkiraan dan pendugaan yang tepat tentang kondisi tanah dilapangan.

1. DEFINISI MEKANIKA TANAH

Sejarah terjadinya tanah, pada mulanya bumi berupa bola magma cair yang sangat panas. Karena pendinginan, permukaannya membeku maka terjadi batuan beku. Karena proses fisika (panas, dingin, membeku, dan mencair) batuan tersebut hancur menjadi butiran - butiran tanah (sifat - sifatnya tetap seperti batu aslinya : pasir, kerikil, dan lanau). Oleh proses kimia (hidrasi, oksidasi) batuan menjadi lapuk sehingga menjadi tanah dengan sifat berubah dari batu aslinya.

Disini dikenal Transported Soil, adalah tanah yang lokasinya berpindah dari tempat terjadinya yang disebabkan oleh aliran air, angin, es, dan Residual Soil (tanah yang tidak pindah dari tempat terjadinya).

Oleh proses alam, proses perubahan dapat bermacam - macam dan berulang. Batu menjadi tanah karena pelapukan dan penghancuran, dan tanah bisa menajdi batu karena proses pemadatan, sementasi. Batu bisa menajdi batu jenis lain karena panas, tekanan, dan larutan.

Batuan dibedakan menjadi:

- Batuan beku (granit, basalt)

- Batuan sedimen (gamping, batu pasir)

- Batuan metamorf (marmer).

Tanah terdiri atas butir - butir diantaranya berupa ruang pori. Ruang pori dapat terisi udara atau air. Tanah juga dapat mengandung bahan - bahan sisa atau pelapukan tumbuhan atau hewan. Tanah semacam ini disebut tanah organik.

a. Perbedaan Batu dan Tanah

Batu merupakan kumpulan butir - butir mineral alam yang saling terkait erat dan kuat. Sehingga sukar untuk dilepaskan. Sedangkan tanah merupakan kumpulan butir - butir mineral alam yang tidak melekat atau melekat tidak erat, sehingga sangat mudah untuk dipisahkan. Sedangkan Cadas adalah peralihan antara batu dan tanah.

b. Jenis - jenis Tanah

Fraksi - frkasi tanah (Jenis tanah berdasarkan butir) :

1). kerikil (gravel) > 2,00 mm

2). pasir (sand) 2,00 - 0,06 mm

3). lanau (silt) 0,06 - 0,002 mm

4). lempung (clay) < 0,002 mm

Pengelompokan jenis tanah dalam praktek berdasarkan campuran butir :

1). Tanah berbutir kasar adalah tanah yang sebagian besar butir - butir tanahnya berupa pasir dan kerikil.

2). Tanah berbutir halus adalah tanah yang sebagian besar butir - butir tanahnya berupa lempung dan lanau.

3). Tanah organik adalah tanah yang cukup banyak mengandung bahan- bahan organik.

Pengelompokan tanah berdasarkan sifat lekatnya :

1). Tanah Kohesif adalah tanah yang mempunyai sifat lekatan antara butir - butirnya (tanah lempung = mengandung lempung cukup banyak).

2). Tanah Non Kohesif adalah tanah yang tidak mempunyai atau sedikit sekali lekatan antara butir - butirnya (hampir tidak mengandung lempung misal pasir).

3). Tanah Organik adalah tanah yang sifatnya sangat dipengaruhi oleh bahan - bahan organik (sifat tidak baik).

(1). Berat volume tanah kering

(2). Berat volume tanah basah

(3). Berat volume jenuh air

(4). Kadar air

(5). Kadar air jenuh

Instalasi Pengolahan Air Limbah - Suwung

TINGKAT PELAKSANAAN PROYEK

Apabila tidak terdapat perubahan apapun dalam pelaksanaannya, proyek ini diharapkan dapat melayani cakupan area seluas 1.199 ha (yang meliputi Denpasar 502 ha, Sanur 331 ha, dan Kuta 348 ha).

Adapun masyarakat yang dapat terlayani diperkirakan berjumlah 103.200 jiwa (masing-masing Denpasar 73.700 jiwa, Sanu 16.500 jiwa dan Kuta 13.000 jiwa), melalui pekerjaan yang akan dilaksanakan berupa

• Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) dengan kapasitas pengolahan 51.000 m3/hari
  
• Jaringan pipa air limbah (diamater 200 -1200 mm) dengan panjang total 131.120 km.
  
• Rumah pompa di Sanur & Kuta
  
• Sambungan Rumah (SR) sebanyak 10.000 unit.
  

Sampai dengan saat pencanangan dimulainya pembangunan proyek oleh Presiden, kegiatan yang telah dilaksanakan baru terbatas pada kegiatan Jasa Konsultan yang telah menelan biaya sebesar 486,14 juta Yen, sedangkan paket-paket kegiatan Konstruksi masih dalam proses.

Hal terpenting yang telah melegakan ialah dimulainya proyek ini (masih terlambat), sepenuhnya mendapat dukungan dari Gubernur Bali, Bupati Badung, Walikota Denpasar serta seluruh lapisan masyarakat, terutama yang terkena dampak pembangunan proyek ini.

SISTEM PENYALURAN AIR LIMBAH

Air limbah dari WC, kamar mandi dan dapur disalurkan melalui pipa yang dihubungkan dengan jaringan pipa air limbah menuju IPAL.

Penggalian dan pemasangan pipa air limbah mempergunakan metode yang sudah memperhitungkan segala aspek yang berhubungan dengan keamanan dan ketidaknyamanan, sehingga gangguan yang mungkin ditimbulkan selama pelaksanaan pemasangan pipa dapat ditekan seminimal mungkin.

Beberapa metode yang diterapkan dalam konstruksi pemasangan pipa air limbah yaitu:

• Sistem galian terbuka tanpa turap penahan.
  
• Sistem galian terbuka dengan turap kayu/baja/sheeting plate.
  
• Sistem "Jacking", yang digunakan untuk perlintasan sungai, jalan yang padat lalu lintasnya dan galian yang dalam.
  

Pada pelaksanaan konstruksi diterapkan metode Clean Construction yaitu tanah bekas galian langsung dimuat ke dalam truck diangkut menuju stock yard (tempat penampungan).

Penggalian dengan excavator dan langsung dimuat ke dalam truck	Pemasangan pipa tanpa turap
Pemasangan pipa dengan turap (Sheeting Plate)	Pemasangan pipa dengan sistem jacking

Setelah pipa terpasang, jalan yang telah digali dikembalikan dan diaspal lagi seperti semula (seperti kondisi sebelum digali).

Proses pemadatan bekas galian pipa	Pengaspalan pada bekas galian pipa

Pengaturan lalu lintas sangat penting dalam proyek ini mengingat pemasangan pipa dilakukan di jalan yang umumnya padat lalu lintas. Pengaturan arus lalu lintas dilakukan melalui kerjasama dengan Dinas Perhubungan/DLLAJ, Kepolisian dan bahkan dengan anggota masyarakat.

Pada pengaturan ini disiapkan beberapa fasilitas kelengkapan seperti papan peringatan lalu lintas (sign board), pembatas area kerja yang terbuat dari seng (fence), plastic cone, lampu putar dll.

Rambu-rambu lalu lintas untuk memperlancar dan mengurangi kemacetan lalu lintas	Petugas pengatur lalu lintas berseragam, dilengkapi dengan bendera dan alat komunikasi

Panjang pipa yang akan dipasang pada Tahap I ini adalah:

Wilayah Layanan	Tahap I
Denpasar	68,00 km
Sanur	32,40 km
Legian-Seminyak	21,70 km

SAMBUNGAN RUMAH

Sambungan Rumah meliputi jaringan perpipaan yang akan menyalurkan air limbah dari Kamar Mandi, WC, Tempat Cuci, Dapur dll menuju House Inlet (bak kontrol) yang dibangun di halaman depan rumah pelanggan.

Dari House Inlet ini, air limbah kemudian dihubungkan / disalurkan dengan pipa PVC ke pipa sewer yang ada di jalan.

1. Limbah Rumah Tangga
2. Bak Kontrol Limbah
3. Lateral Sewer	4. House Inlet
5. Main Hole

House Inlet akan berfungsi sebagai bak kontrol bagi pemeliharaan saluran air limbah dari pelanggan (rumah-tangga, Hotel, Restoran, Perkantoran dll), sehingga memudahkan apabila terjadi sumbatan dll.

House Inlet (Bak Kontrol) dan Pemeliharaannya di halaman rumah.

Untuk pemenuhan kebutuhan estetika dari para pelanggan DSDP yang sudah tidak lagi memiliki halaman, House Inlet ini dibangun dengan menyesuaikan tuntutan di lapangan agar tidak mengganggu kenyamanan pelanggan.

House Inlet di daerah pertokoan Denpasar, menyesuaikan dengan kondisi / kebutuhan awal

Sistem pengolahan air limbah DSDP ini menggunakan sistem kolam aerasi dan kolam sedimentasi. Sistem aerasi digunakan dengan maksud untuk mengurangi kebutuhan luas lahan dan meningkatkan proses pengolahan menjadi lebih cepat sekaligus meniadakan bau yang mungkin timbul akibat proses oksidasi yang tidak sempurna.

Sistem ini relatif sederhana sehingga tidak memerlukan tenaga/ operator dengan kualifikasi khusus untuk pengoperasian dan pemeliharaannya. Ditinjau dari segi biaya investasi dan operasi pemeliharaan, biaya yang diperlukan relatif rendah.

IPAL ini berlokasi dekat Pelabuhan Benoa yang terletak antara Wilayah Sanur dan Wilayah Legian-Seminyak nantinya akan menghasilkan keluaran air olahan dengan BOD kurang dari 30 mg/lt (masih lebih baik dari standar baku mutu yaitu 50 mg/lt), dan selanjutnya dapat dimanfaatkan untuk penyiraman taman kota atau dialirkan ke laut.

Untuk mengatasi kemungkinan adanya rembesan terhadap air tanah pada kolam aerasi dilakukan pelapisan dengan geomembrane dan geotextile (lapisan kedap air yang sangat kuat).

Lingkungan di sekitar IPAL akan ditanami pepohonan dan diberi taman sehingga nyaman untuk dilihat. Dengan demikian diharapkan bahwa kekhawatiran dan pandangan bahwa IPAL merupakan tempat yang kumuh dan kotor akan dapat dihilangkan.

IPAL tersebut juga direncanakan dapat berfungsi sebagai pusat pendidikan untuk penanaman kesadaran terhadap lingkungan bagi para pelajar, mahasiswa dan masyarakat pada umumnya.

Inlet	Inflow pumping station
Pompa di Inflow pumping station	Receiving Tank
Kolam Aerasi	Kolam Sedimentasi
Air limbah yang dihasilkan rumah tangga, perhotelan, rumah makan, dan tempat-tempat lainnya di Denpasar, Badung, Legian, dan Tabanan, disalurkan melalui pipa ke pumping station (rumah pompa) yang berada beberapa lokasi seperti di Kuta (Kuta Pumping Station) dan Sanur (Sanur pumping Station) dan berakhir ke IPAL DSDP Suwung. Dalam IPAL terdapat empat kolam yang masing-masing terdiri dari dua kolam aerasi dan dua kolam pengendapan (sedimentasi) dengan kedalaman masing-masing 4 meter. Setelah diproses, air limbah akan menajdi air biasa lagi dan untuk sementara dibuang ke laut. Kedepannya diharapkan air bersih tersebut bisa menjadi air baku untuk diolah menjadi air minum dan suplai irigasi.