open access

Abstract

Beban eksentrik merupakan salah satu kondisi pembebanan yang dapat mempengaruhi kinerja struktur jembatan karena menimbulkan kombinasi respon lentur dan torsi serta distribusi gaya dalam yang tidak simetris. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis perilaku struktur model jembatan rangka ringan berbahan kayu balsa yang dirancang untuk Bridge Design Competition (BDC) Nanyang Technological University (NTU) 2025 terhadap pembebanan eksentrik. Analisis dilakukan menggunakan metode elemen hingga (Finite Element Method/FEM) melalui perangkat lunak SAP2000 dengan pemodelan elemen rangka tiga dimensi dan asumsi perilaku material elastis linier. Pembebanan statik diberikan secara bertahap sebesar 225 N, 450 N, 675 N, dan 900 N pada posisi eksentrik di dua pertiga bentang jembatan. Parameter yang dianalisis meliputi lendutan maksimum, distribusi gaya aksial, serta indikasi respon torsional struktur.

Hasil analisis menunjukkan bahwa hubungan antara beban dan lendutan bersifat linier yang mengindikasikan perilaku elastis struktur pada rentang pembebanan yang dianalisis. Lendutan maksimum yang terjadi pada pembebanan 900 N sebesar 0,2322 mm dengan rasio bentang terhadap lendutan yang tinggi, menunjukkan kekakuan global struktur yang baik. Pembebanan eksentrik menyebabkan distribusi gaya aksial yang tidak simetris pada elemen rangka serta meningkatkan respon torsional struktur. Penerapan konfigurasi gelagar induk berlapis dan sistem pengaku lateral terbukti mampu meningkatkan kekakuan torsional dan stabilitas struktur terhadap pembebanan tidak simetris. Selain itu, model jembatan yang diuji pada kompetisi menunjukkan rasio efisiensi kekuatan terhadap berat sebesar 970, yang menunjukkan kinerja struktural yang tinggi untuk jembatan rangka ringan. Hasil penelitian ini menegaskan bahwa pendekatan analisis numerikal efektif digunakan untuk memprediksi respon struktur serta mendukung optimalisasi desain jembatan rangka ringan terhadap pembebanan eksentrik.