Pengaruh Bentuk Pilar Jembatan terhadap Tekanan Aliran dengan Pemodelan Numerik,

Syafa, Nabilla and Dr. Eng. Ir. Indradi Wijatmiko,, ST., M.Eng., (Prac) and Dr. Eng. Ir. Alwafi Pujiraharjo (2024) Pengaruh Bentuk Pilar Jembatan terhadap Tekanan Aliran dengan Pemodelan Numerik,. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Sungai merupakan saluran terbuka dengan dimensi geometris yang berubah seiring berjalannya waktu. Banjir merupakan aliran yang disebabkan oleh limpasan air di suatu daerah. Aliran air umumnya mengalir dari hulu ke hilir dengan mengikuti bentuk penampang salurannya, namun apabila terdapat penyempitan atau infrastruktur keairan lainnya akan menjadi hambatan bagi aliran dan mengubah pola aliran pada saluran tersebut. Aliran ini dapat bervariasi dalam hal kecepatan, volume, dan tingkat kebahayaannya. Dampak dari aliran banjir dapat berakibat fatal, diantaranya menyebabkan kerugian ekonomi, gangguan kesehatan, risiko kematian, dan kerusakan infrastruktur seperti runtuhnya jembatan. Oleh karena itu, perlu dilakukan peninjauan lebih lanjut terkait dampak aliran terhadap struktur air yang dilewatinya, seperti jembatan khususnya pilar jembatan. Keruntuhan jembatan akibat kegagalan kestabilan pilar jembatan menjadi penyebab yang paling sering terjadi. Permasalahan ini banyak dijumpai pada jembatan melintang sungai dengan posisi pilar di Tengah aliran sungai. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan simulasi aliran di sekitar pilar jembatan dalam kondisi aliran sub kritis dan super kritis dengan menganalisis kecepatan aliran dan gaya tekan akibat tekanan aliran yang terjadi dan mengetahui pengaruhnya terhadap pilar jembatan. Penelitian ini menggunakan tiga jenis penampang pilar, yaitu segi empat, kapsul, dan palung. Dihasilkan output analisis berupa data pengukuran tinggi muka air dan kecepatan aliran, gambar simulasi, dan video simulasi. Dari penelitian yang dilakukan, dihasilkan bahwa tinggi muka air pada masing-masing penampang pilar berbeda, hal ini bergantung pada bentuk penampang pilar. Kecepatan aliran berubah bergantung dengan kedalaman saluran, semakin dalam titik tinjauan maka kecepatan aliran akan semakin lambat. Tekanan aliran yang dihasilkan pada masing-masing penampang berbeda, hal ini bergantung dengan luas bidang tekan pada titik tinjauan, semakin besar luas bidang tekan maka akan semakin besar gaya tekan yang dihasilkan. Tekanan aliran juga dipengaruhi oleh kedalaman bidang tinjauan, semakin mendekati permukaan aliran, tekanan aliran akan semakin kecil. Perbedaan hasil pengukuran karakteristik aliran dipengaruhi oleh perbedaan bentuk penampang dan dimensi pilar, bidang tinjauan baik secara horizontal maupun vertikal. Dari hasil analisis, menunjukkan bahwa pilar palung merupakan pilar yang paling efektif dalam menerima gaya tekan akibat aliran yang terjadi.

English Abstract

Rivers are open channels with geometric dimensions that change over time. Floodwaters are flows caused by water runoff in an area. Water flow generally flows from upstream to downstream by following the shape of the channel's cross-section. Still, if there is a narrowing or other water infrastructure, it will become an obstacle to the flow and change the flow pattern in the channel. These flows can vary in speed, volume, and dangerousness. The impact of flood flows can be fatal, it can cause economic losses, health problems, risk of death, and damage to infrastructure such as bridge collapses. Therefore, it is necessary to conduct a further review related to the impact of the flow on the water structure it passes through, such as bridges, especially bridge piers. Bridge collapse due to failure of the bridge pier's stability is the most common cause. This problem is often found in bridges across rivers with pier positions in the middle of the river flow. This study aims to simulate the flow around the bridge pillars under sub-critical flow conditions by analyzing the flow velocity and compressive force due to the flow pressure that occurs and knowing its effect on the bridge pillars. This study uses three types of piers: rectangular, capsule, and air-foil-shaped. The analysis output is the measurement data of water level and flow velocity, simulation images, and simulation videos. From the research conducted, it was found that the water level at each pier shape is different, depending on the shape of the pier. The flow velocity changes depending on the depth of the channel, the deeper the review point, the slower the velocity. The flow pressure generated at each pier is different, this depends on the area of the pressure field at the review point, the greater the area of the pressure field, the greater the compressive force generated. Flow pressure is also influenced by the depth of the review point, the closer to the flow surface, the smaller the flow pressure will be. The difference in measurement results of flow characteristics is influenced by differences in cross-sectional shape and dimensions of pillars, review points both horizontally and vertically. The analysis shows that the air-foil-shaped pier is the most effective pillar in handling the compressive force caused by the flow.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052407
Uncontrolled Keywords:	tinggi muka air, kecepatan aliran, tekanan aliran, pilar jembatan
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Sipil
Depositing User:	Unnamed user with username nova
Date Deposited:	06 Dec 2024 06:08
Last Modified:	06 Dec 2024 06:08
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/229153

Text (DALAM MASA EMBARGO) Nabilla Syafa.pdf Restricted to Registered users only Download (10MB)

Actions (login required)

View Item