Laporan Deformasi Struktur (Taufan)

  • View
    223

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Laporan Deformasi Struktur (Taufan)

  • 7/22/2019 Laporan Deformasi Struktur (Taufan)

    1/24

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang

    Negara maritim Indonesia terletak dari empat lempeng benua dan samudera,

    yaitu lempeng Eurasia, Australia, Pasifik, dan Philippine. Dinamika pertemuan

    lempeng-lempeng ini menghasilkan spektrum topografi yang bervariasi, serta

    aktivitas kegempaan dan vulkanisme yang relatif aktif. Karena geodinamikanya

    relatif.

    Hal ini memicu semakin banyaknya kejadian bencana yang sering terjadi diIndonesia dan para ilmuwan semakin gencar melaksanakan penelitian untuk

    mengatasi masalah-masalah yang terjadi, diantarnya yaitu penelitian masalah

    deformasi struktur. Deformasi diartikan sebagai pergerakan suatu titik pada suatu

    benda dimana titik terletak pada benda artinya titik tersebut memiliki posisi dalam

    sistem koordinat tertentu. Dalam hal ini deformasi sangat diperlukan untuk

    memantau kondisi suatu lokasi yang rawan untuk menghindari terhadap gejala

    penurunan bumi sepeti kejadian yang sudah ada belakangan ini.

    Pada praktikum kali ini kami melakukan analisa pada jembatan layang

    dengan menggunakan media foto untuk mengetahui besarnya penurunan yang terjadi

    terhadap jembatan layang, selain itu praktikum ini juga untuk belajar

    mengaplikasikan objek dalam bentuk 3D pada software aplikasi deformasi yang

    sudah ada.

    1.2. Tujuan Praktikum

    Adapun tujuan dari praktikum survei deformasi struktur ini adalah :

    a) Mahasiswa memahami konsep tentang deformasi struktur.

    b) Mahasiswa mampu melakukan konfigurasikan data foto.

    c) Mahasiswa mampu menganalisis deformasi dan uji statistiknya.

    d) Mahasiswa memahami konsep parameter parameter dalam deformasi.

    1

  • 7/22/2019 Laporan Deformasi Struktur (Taufan)

    2/24

    e) Mahasiswa dapat melakukan proses untuk mendapatkan data titik dalam

    ruang tiga-dimensi pada tiap epoch (waktu) akan menggunakan proses

    fotogrametri.

    f) Mahasiswa mampu mengaplikasikan perangkat lunak fotogrametri australis

    6.05.

    1.3. Batasan praktikum

    Proses pengolahan data epoch dengansoftware australis

    Proses perhitungan data epoch di excel

    Uji statistik untuk menggunakansoftwarestatextv15

    Pembuatan laporan

    BAB II

    2

  • 7/22/2019 Laporan Deformasi Struktur (Taufan)

    3/24

    DASAR TEORI

    2.1. Konfigurasi Data Foto

    Dalam berbagai jenis pekerjaan fotogrametri, langkah mendesain jaringan

    merupakan faktor terpenting untuk mendapatkan tingkat akurasi yang tinggi. Hal

    pokok dalam mendesain konfigurasi pemotretan dalam suatu pekerjaan fotogrametri

    antara lain jarak maksimum kamera terhadap objek, diameter target, jumlah dan

    distribusi titik-titik foto, dan sudut pengambilan (A. Shirkhani Saadatseresht, 2006).

    Jarak maksimum kamera terhadap objek memiliki pengaruh terhadap diameter target

    yang digunakan sebagai Premark, sehingga dari hubungan tersebut didapat sebuah

    persamaan untuk mendesain jarak pemotretan :

    r = ( p * fw *d )/( f * pw )

    Dimana f merupakan panjang focus kamera, p merupakan jumlah piksel

    minimum target, d jarak kamere ke objek, radalah diameter target, fw lebar CCD

    kamera, dan pw jumlah horisontalpiksel foto.

    Untuk penentuan jumlah dan distribusi minimum dari titik-titik foto harus

    memenuhi persamaan :

    2mn + 7 3n + 6m

    Persamaan diatas menjelaskan bahwa total jumlah persamaan yang digunakan

    untuk menghitung jumlah 3n + 6m parameter adalah 2mn + 7. Dengan kata lain

    untuk mendapatkan nilai solusi yang unik dalam menyelesaikan sebuah persamaan

    minimum dibutuhkan 4 titik (n) dan 3 buah foto (m) atau 5 titik (n) dengan 2 buah

    foto (m).

    Kisaran besaran sudut pengambilan tiap stasiun pemotretan dalam fotogrametri

    terrestrial, berkisar antara 90 - 120 dengan menambahkan rotasi 90 kekiri dan

    kekanan untuk tiap stasiun pengambilan data foto.

    2.2. Perataan Jaringan Pemotretan (BundleAdjusment)

    3

  • 7/22/2019 Laporan Deformasi Struktur (Taufan)

    4/24

    Bundle Adjustmentadalah proses penentuan atau perhitungan parameter IO,

    EO dan koordinat obyek secara serempak bersamaan dengan menggunakan teknik

    hitung kuadrat terkecil (Brown, 1974; Heindl, 1981; Schut, 1980 and Triggs,

    McLauchlan, Hartley and Fitzgibbon, 2000). Dalam dekade sepuluh tahun terakhir

    teknik ini menjadi cara yang paling efisien untuk memproses data pemotretan seperti

    yang dilaporkan oleh Trigs et al. (2000). Maka dengan metode Helmert Blocking

    (Wolf, 1978), maka persamaan normalnya dapat dituliskan sebagai:

    Diamana P disini adalah matrik bobot dari ketelitian pengukuran koordinat foto

    dijital:

    Disini sx dan sy adalah standard error dari ukuran titik obyek ke-j pada foto

    ke-i dari total n titik obyek dan m buah foto. Persamaan dapat ditulis menurut notasi

    Brown (Brown, 1974) sebagai berikut:

    Persamaan ini merupakan pengembangan dari persamaan kolinier dan setiap

    elemen didalamnya didefinisikan sebagai:

    4

  • 7/22/2019 Laporan Deformasi Struktur (Taufan)

    5/24

    Dimana N dan Nij adalah sub-matrik dari matrik blok-diagonal, dimana

    blok N merujuk pada parameter EO and Nij mengacu pada koordinat titik-titik

    obyek seperti yang tersaji pada Rumus dibawah ini.

    Dimana:

    Persamaan di atas adalah teknikBundle Adjustment untuk mendapatkan

    nilai parameter EO dan koordinat titik obyek didalam sistem kartesian 3D. Jika titik-

    titik obyek ini ingin dihitung dengan tingkat keakurasian yang lebih tinggi lagi, maka

    kesalahan sistematis didalam kamera harus dimodelkan.

    2.3. Analisis Deformasi

    Analisis Deformasi ada dua macam di antaranya :

    Analisis Geometrik :

    Bila kita hanya tertarik pada status geometrik (ukuran dan dimensi) dari

    benda yang terdeformasi.

    5

  • 7/22/2019 Laporan Deformasi Struktur (Taufan)

    6/24

    Analisis Fisis :

    Bila kita bermaksud untuk menentukan status fisis dari benda yangterdeformasi, regangan, dan hubungan antara gaya dengan deformasi yang

    terjadi.

    Dalam analisis fisis deformasi, hubungan antara gaya dan deformasi dapat

    dimodelkan dengan menggunakan metoda empiris (statistik), yaitu melalui korelasi

    antara pengamatan deformasi dan pengamatan gaya. Metoda lain dalam analisis fisis

    yaitu metoda deterministik, yang memanfaatkan informasi dari gaya, jenis material

    dari benda, dan hubungan fisis antara regangan (strain) dan tegangan (stress) pada

    benda.

    2.4. Penyamaan Sistem Datum ( Transformasi Koordinat )

    Penyelesaian suatu persoalan fisis dapat lebih mudah dianalisa bila

    menggunakan sistem koordinat yang tepat. Ini berkaitan dengan perubahan cara

    pandang, misalnya persoalan gerak parabola umumnya dianalisa dengan

    menggunakan sistem koordinat kartesian, sedangkan persoalan gerak melingkar

    dianalisa dengan menggunakan sistem koordinat polar. Persoalan fisis yang dianalisa

    tidak bergantung pada sistem koordinat yang digunakan. Hasil yang diperoleh

    seharusnya tidak terpengaruh pada cara pandang yang digunakan. Persoalan yang

    dirumuskan dalam suatu sistem koordinat bila akan diselesaikan dengan sistem

    koordinat yang lain memerlukan suatu langkah transformasi koordinat yang

    dirumuskan menggunakan matriks transformasi.

    2.5. Uji Statistik

    Uji statistik atau di sebut juga statistik test (F) adalah uji untuk menentukan

    nilai kesetabilan dari proses perhitungan di excel. Untuk menentukannya dilakukan

    dengan bantuan software statext v15. Untuk proses hitungannya di lakukan langkah

    sebagai berikut : buka statext v15 kemudian pilih tabel lalu masukan nilai alpha

    yaitu 0.05, 0.1 dan 0.01. setelah itu masukan nilai rank dan Dof totalnya setelah itu

    klik ok, maka nilainya akan keluar. Nilai tersebut digunakan untuk uji statistik di

    6

  • 7/22/2019 Laporan Deformasi Struktur (Taufan)

    7/24

    tabel excelyang telah di buat untuk di bandingkan dengan nilai Total. Apabila nilai T

    > F maka hasilnya tidak stabil, tapi sebaliknya bila nilai T < F maka nilai di anggap

    stabil.

    2.6. Parameter Deformasi

    Deformasi dari suatu benda/materi dapat digambarkan secara penuh dalam

    bentuk tiga dimensi apabila diketahui 6 parameter regangan (normal-shear) dan 3

    parameter komponen rotasi. Parameter deformasi ini dapat dihitung apabila diketahui

    fungsi pergeseran dari benda tersebut persatuan waktu.

    Adapun Parameter - parameter deformasi meliputi :

    1.Tegangan (Stress)

    Tegangan adalah gaya (F) per luas permukaan (A) yang diteruskan ke seluruh

    material melalui medan-medan gaya antar atom. Pada umumnya arah tegangan

    miring terhadap luas A tempatnya bekerja dan dapat diuraikan menjadi dua

    komponen, yaitu:

    a) Tegangan Normal (Normal Stress), tegak lurus terhadap luas A.

    b) Tegangan Geser (Shear Stress), bekerja pada bidang luas A.

    Gambar 2.1. Komponen Tegangan

    Keterangan:

    : tegangan normal searah sumbu Y.

    : tegangan geser tegak lurus sumbu Y sejajar sumbu Z.

    : tegangan geser tegak lurus sumbu Y sejajar sumbu X.

    2. Regangan (Strain)

    7

  • 7/22/2019 Laporan Deformasi Struktur (Taufan)

    8/24

    Perpindahan partikel suatu benda elastis selalu menimbulkan terjadinya

    perubahan bentuk benda tersebut. Perubahan bentuk suatu benda elastis dikaitkan

    dengan regangan, maka perubahan bentuk tersebut dipandang sebagai perubahan

    bentuk yang kecil. Dalam sistem koordinat kartesian tiga dimensi, perpindahan kecil

    partike

Search related