ANALISIS ALIRAN UDARA PADA JEMBATAN SURAMADU DENGAN MENGGUNAKAN METODE VOLUME HINGGA

Abstract

Jembatan dikenal sebagai alat penyebrangan yang seiring perkembangan za- man jembatan telah banyak mengalami perubahan dan perkembangan, terutama dalam segi bentuknya. Seperti kontruksi bangunan lainnya jembatan haruslah dibuat dengan memperhatikan faktor keamanan. Salah satu faktor keamanan itu adalah aliran udara. Angin akan mempengaruhi ketahanan dari jembatan, mengingat jembatan Tacoma Narrows, USA dapat hancur karena terjangan an- gin. Oleh karena itu peneliti tertarik untuk melakukan penelitian tentang aliran udara pada jembatan khususnya suramadu. Data kecepatan angin yang akan diteliti pada penelitian ini didapat dari pe- nelitian sebelumnya milik Kusumo. Sedangkan untuk data lainnya seperti massa jenis, viskositas, gra¯tasi dan tekanan didapat dari wikipedia dan sumber inter- net lainnya. Penelitian ini dimulai dengan studi pustaka, kemudian pembuatan model matematika menggunakan volume hingga lalu model matematika yang di- dapat akan didiskritisasikan menggunakan diskritisasi QUICK Quadratic Upwind Interpolation Convective Kinematics yang mana hasil diskritisasi QUICK yang berupa matrik tersebut akan dihitung menggunakan komputasi MATLAB dan dilanjutkan dengan simulasi °uent. Terakhir akan dilakukan analisis hasil dan kesimpulan. Dalam pembentukan model matematika aliran udara pada jembatan Sura- madu, digunakan dua persamaan dasar dari metode volume hingga yaitu per- samaan momentum dan persamaan energi. Kedua persamaan itu diselesaikan dan disubtitusikan hingga didapat persamaan 1. (cx ¡ u)Áw½¢y + (cy ¡ v)Ás½¢x + (u ¡ cx)Áe½¢y + (v ¡ cy)Án½¢x = (½g ¡ p)¢x + (½g ¡ p)¢y + (2¹u + ¹v ¡ KÁ0) ¢y ¢x + (2¹v + ¹u ¡ KÁ0) ¢x ¢y + (u + v)¹ (1) viii Dimana u dan v dide¯nisikan sebagai (Suangga dan Subagyo,2008) : u = µ ±B 10 ¶0;16 µ Z ±A ¶0;12 u10 (2) v = µ Z ±10 ¶0;16 v10 (3) ±B dan ±a adalah tinggi gradien angin untuk kategori derah tipe A dan tipe B. Dengan nilai ±B = 300 meter dan nilai ±a = 350 meter Persamaan 1 inilah yang merupakan model matematika aliran udara pada jembatan suramadu.Untuk selanjutnya persamaan ini akan didiskritisasi menggu- nakan QUICK sehingga diperolehlah matrik berukuran n £ m yang akan disele- saikan menggunakan batuan MATLAB dan metode conjugate gradient. Hasil ini akan dibandingkan dengan simulasi °uent. Dimana hasil perhitungan MATLAB dan °uent memiliki hasil yang relatif sama. Kesimpulan yang didapat dari penelitian ini antara lain mencakup bagaimana model matematika,bagaimana hasil diskritisasi dan bagaimana hasil simulasi °u- ent yang didapat. Hasil dari penelitian ini tentu dapat dijadikan referensi atau perbandingan bagi para pembaca yang akan melakukan penelitian serupa ataupun melakukan penelitian pada jenis jembatan yang lainnya. Untuk menggambar ben- tuk geometri aliran °uida disarankan dapat menggunakan software yang lebih baik. Mengingat software (GAMBIT) yang digunakan pada penelitian ini masih memiliki banyak kekurangan.