Abstrak Indonesia merupakan salah satu negara produsen LNG terbesar di dunia, hal ini didukung dengan keberadaan cadangan gas alam sebesar 98 triliun kaki persegi yang menempati peringkat ke-11 dari 20 negara di dunia sehingga tidak diragukan perannya dalam hal ekspor kebutuhan gas ke luar negeri. Di sisi lain kebutuhan LNG dalam negeri juga semakin meningkat terutama untuk pemenuhan industri pupuk,misalnya di Jawa Timur, sedangkan fasilitas pendukung seperti dermaga kurang memadai mengingat dermaga eksisting di Gresik saat ini sudah penuh/jenuh sehingga perlu adanya pembangunan dermaga LNG bongkar baru di Jawa Timur. Dengan adanya pembangunan fasilitas pelabuhan khusus LNG ini, maka dibutuhkan suatu desain struktur dermaga yang memenuhi standard yang ada dan dapat dilaksanakan di lapangan, mengingat LNG membutuhkan perlakuan khusus karena sifatnya yang mudah terbakar dan mampu membuat baja getas (cryogenic). Tugas akhir ini bertujuan untuk mengevaluasi kebutuhan layout perairan dan daratan, kebutuhan jumlah jetty, detail dari struktur jetty itu sendiri, metode pelaksanaan serta menganalisis rencana anggaran biaya keseluruhan pendirian jetty. Dari hasilanalisis perhitungan didapatkan kebutuhan jumlah dermaga adalah sebanyak empat buah pada kedalaman -10.0 mLWS, kebutuhan dimensi Unloading Platform sebesar 21 x 33 m2, Trestle 5 x 56 m2, Mooring Dolphin 6 x 6 m2, dan Breasting Dolphin 6 x 7.5 m2, serta keseluruhan rencana anggaran biaya sebesar Rp.210.130.865.332,00 Kata kunci : Perairan Tanjung Pakis, jetty LNG, metode pelaksanaa, rencaa anggaran biaya BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Liquefied natural gas (LNG) merupakan gas alam yang telah diproses untuk menghilangkan ketidakmurnian dari hidrokarbon berat dan kemudian dikondensasi menjadi cairan pada tekanan atmosfer dengan mendinginkannya1.1. sekitar -162° Celcius. Keberadaan LNG sangat banyak manfaatnya, salah satunya sebagai bahan baku pabrik pupuk. Indonesia merupakan salah satu negara produsen LNG terbesar di dunia, hal ini didukung dengan keberadaan cadangan gas alam sebesar 98 triliun kaki persegi yang menempati peringkat ke11 dari 20 negara di dunia sehingga tidak diragukan perannya dalam hal ekspor kebutuhan gas ke luar negeri. Di sisi lain kebutuhan LNG dalam negeri juga semakin meningkat terutama untuk pemenuhan industri pupuk,misalnya di Jawa Timur, sedangkan fasilitas pendukung1.2. seperti dermaga kurang memadai mengingat dermaga eksisting di Gresik saat ini sudah penuh/jenuh sehingga perlu adanya pembangunan dermaga LNG bongkar baru di Jawa Timur. Selanjutnya dipilih lokasi pantai Tanjung Pakis, Desa Kemantren, Kecamatan Paciran, Kabupaten Lamongan (Gambar 1.1 dan 1.2) sebagai tempat rencana penempatan pelabuhan LNG. Dipilih lokasi ini karena letaknya yang strategis baik dari arah darat maupun perairan laut.
Dengan adanya pembangunan fasilitas pelabuhan khusus LNG ini, maka dibutuhkan suatu desain struktur dermaga yang memenuhi standard yang ada dan dapat dilaksanakan di lapangan, mengingat LNG membutuhkan perlakuan khusus karena sifatnya yang mudah terbakar dan mampu membuat baja getas (cryogenic). Lokasi Lokasi rencana pelabuhan LNG terletak di pantai Tanjung Pakis, Desa Kemantren, Kecamatan Paciran, Kabupaten Lamongan sedangkan posisi geografis terletak di o o 112 25’08.11” BT dan 6 52’42.16” LS atau sekitar Km 64 dari Surabaya. Kondisi lapangan secara umum berada di tepi jalan Deandless yang menghubungkan kota Gresik ke kota Tuban selebar rata-rata 7 m dengan kondisi baik dan merupakan bagi dari segmen jalur utama pantai utara ( pantura ). Tujuan Tujuan dari tugas akhir ini adalah : 1. Mampu melakukan evaluasi layout perairan dan daratan 2. Mampu merencakan detail struktur dermaga unloading platform, trestle, mooring dan breasting dolphin 3. Mampu merencanakan metode pelaksanaan pembangunan dermaga 4. Mampu menghitung rencana anggaran biaya
1.3 Lingkup Pekerjaan 2. Evaluasi layout perairan dan daratan 3. Perhitungan struktur dermaga unloading platform dan approach trestle, mooring & breasting dolphins 4. Metode pelaksanaan 5. Perhitungan RAB 1.4 Metodologi Bagan metodologi dapat dilihat pada gambar 1.3
Analisis Data: Dari data yang didapat terlihat bahwa kondisi kedalaman di sekitar wilayah perairan Tanjung. Pakis Lamongan rata-rata -9.5 mLWS pada sisi utara dan selatan dermaga rencana. Sementara pada posisi perencanaan trestle kedalamaan perairan bervariasi mulai dari 0.0mLWS sampai -9.5mLWS yang terletak sekitar 607m bagian pantai sebelah barat dan sekitar 339m bagian pantai sebelah timur. Peta bathymetri secara keseluruhan dapat dilihat pada gambar 3.1 serta potongan melitang pantai paa gambar 3.2.. 3.3 Data Pasang Surut Pasang surut merupakan fenomena alam yang berupa rangkain pola pergerakan permukaan air laut yang terjadi akibat gaya tarik-menarik antara bumi, bulan, dan matahari. Rangkaian pola ini bersifat berulang-ulang. Pada saat bulan mengitari bumi pada orbitnya dengan jarak paling dekat dengan bumi maka akan menyebabkan air pasang (High Water Spring). Sebaliknya jika berada pada posisi terjauh maka akan meyebabkan air surut (Low Water Spring). Analisis Data: Perilaku pasang surut dianalisis pada kondisi spring tide dan neap tide. Dimana pengamatan pada saat spring dilakukan pada tanggal 23-24 Maret 2004 dan pengamatan pada saat neap dilakukan pada tanggal 30-31 Maret 2004.
Gambar 1.3 Bagan Metodologi BAB III PENGUMPULAN DAN ANALISIS DATA 3.1 Umum 3.2 Data Bathymetri Peta bathymetri merupakan peta yang menunjukkan kontur permukaan dasar laut dari posisi 0.00 mLWS. Kegunaan dari peta ini adalah: Mengetahui kedalaman perairan dan bentuk kontur dasar laut sehingga dapat digunakan untuk merencakan kedalaman perairan yang aman bagi kapal Mengetahui volume pengerukan yang diperlukan pada saat pembuatan kolam pelabuhan
2
Dari hasil pengamatan (gambar 3.3) didapatkan adalah : Beda pasang surut sebesar 2.2 m diatas mLWS Elevasi HWS ( High Water Spring) pada + 2.20 mLWS Elevasi MSL (Mean Sea Level) pada +1.10 mLWS Elevasi LWS (Low Water Spring) pada ± 0.00 mLWS
laut dengan kecepatan arus pasang surut maksimum 0.08 m/dt. Pada kondisi spring tide arah arus secara umum menunjukkan arah dominan barat laut dengan kecepatan arus pasang surut 22.61maksimum 0.12 m/dt. HWS
Gambar 3.3 Peta Grafik Pasang Surut
Dari analisis data di atas maka dapat diambil kesimpulan bahwa arah arus tidak mengganggu navigasi kapal karena kecepatannya masih di bawah kecepatan ijin 3 knot (1.5 m/dt) dan tidak 0.61 terjadi cross current.
MS L
3.4 Data Arus Beberapa kegunaan data arus adalah: menghindari pengaruh tekanan arus berarah tegak lurus kapal (cross currents), agar dapat bermanuver dengan cepat dan mudah mengevaluasi kondisi stabilitas garis pantai, mengalami erosi atau sedimentasi Adapun penyajian data arus dapat dilihat pada gambar 3.4 dan 3.5 di bawah ini.
11.61
3.5 Data Angin Angin merupakan gerakan udara dari dareah dengan tekanan udara tinggi ke daerah dengan tekanan udara yang lebih LWS rendah. Kegunaan data angin diantaranya adalah: Mengetahui distribusi arah dan kecepatan angin yang terjadi pada suatu daerah Perencanaan beban horizontal yang bekerja pada badan kapal Penyajian data angin dapat diberikan dalam bentuk tabel atau Wind Rose agar karakteristik angin bisa dibaca dengan cepat. Analisis data angin bertujuan untuk mendapatkan kecepatan dan arah angin yang dominan padalokasi yang direncanakan pendirian dermaga. Analisis Data: Data angin yang mewakili daerah Tanjung Pakis adalah dari data angin BMG Tanjung Perak. Data angin diperoleh diperoleh dari Stasiun BMKG Tanjung Perak (tabel 3.1 ) Tabel 3.1 – Data Angin Tahunan Kecepatan (knot) calm 1-3 4-6 7 - 10 11 - 16 17 keatas Total
Gambar 3.4 – Data Arus saat Neap Tide Analisis Data: Dari data arus dapat disimpulkan: Pada kondisi neap tide arah arus secara umum menunjukkan arah dominan barat 3
calm 32,6 32,6
U 3,43 1,68 0,70 0,27 6,07
TL 2,29 1,19 0,40 0,35 0,07 4,30
Frekuensi Kejadian (%) Rata -Rata dalam 1 Tahun T TG S BD 5,14 2,52 4,55 1,01 7,78 2,78 2,79 0,98 4,76 2,24 1,34 0,61 1,97 0,50 0,46 0,33 0,25 0,36 0,15 0,13 19,90 8,39 9,29 3,06
B 4,51 3,90 2,29 0,61 0,17 11,48
BL 1,93 1,55 0,98 0,44 0,04 4,93
Total 32,6 25,37 22,65 13,32 4,93 1,16 100,0
(Sumber: BMG Tanjung Perak 2004) Dari tabel di atas selanjutnya dapat ditampilkan wind rose untuk perairan Tanjung Pakis (gambar 3.7).
Tabel 3.2 – Frekuensi kejadian gelombang Arah
BL
U
Gambar 3.7 – Wind Rose di Perairan Tanjung Pakis
TL
Hso (m) 0.90 1.20 1.50 2.00 2.50 0.60 0.90 1.20 1.50 2.00 0.20 0.40 0.60 1.00 1.40
Frekuensi Kejadian (%) Hari/Tahun 1.71 6.24 1.29 4.71 1.08 3.94 0.54 1.97 0.13 0.47 3.42 12.48 1.42 5.18 0.63 2.30 0.38 1.39 0.08 0.29 2.25 8.21 1.00 3.65 0.54 1.97 0.38 1.39 0.33 1.20
(Sumber: BMG Tanjung Perak 2004)
(Sumber: hasil survey gelombang tanjung pakis lamongan)
Dari analisis data didapatkan angin dominan ke arah Timur (19.90%) dengan kecepatan angin yang berhembus sebesar 4-6 knots atau 2.5 m/s, namun ada juga yang mencapai > 17 knot (8.75 m/dt) namun intensitas terjadinya tidak terlalu sering.
3.7 Data Tanah Survey data tanah bertujuan untuk merencanakan struktur bagian bawah sistem jetty. Beberapa pengambilan data tanah yang dilakukan adalah dengan pengeboran dengan mesin bor dan pompa dengan tenaga diesel. Kedudukan titik bor dan keadaan umum tanah di lokasi dapat dilihat pada tabel 3.4.
3.6 Data Gelombang Gelombang merupakan salah satu faktor penting dalam perencanaan pelabuhan. Perairan Desa Kemantren, Kecamatan Pairan, Kabupaten Lamongan terletak di Pantai Utara pulau Jawa yang tidak berbatasan langsung dengan samudra seharusnya ketinggian gelombang relative kecil. Namun berdasarkan informasi yang ada, gelombang yang terjadi cukup besar yaitu pada bulan Desmber sampai Maret sedangkan pada bulan Mei sampai Oktober tinggi gelombang relative kecil. Analisis Data: Berdasarkan data sekunder perhitungan tinggi gelombang yang diperoleh (tabel 3.2) dapat disimpulkan bahwa tinggi gelombang maksimum dapat mencapai 2.5 m arah Barat Laut namun dengan frekuensi kejadian yang relative kecil (0.13%). Sedangkan untuk tinggi gelombang yang frekuensinya lebih lebih besar (3.42%) adalah setinggi 0.6m arah utara. Dengan tinggi gelombang 0.6m maka perairan belum aman untuk keperluan bongkar kapal karena melebihi batas ijin gelombang untuk bongkar muat (0.5m), akan tetapi di dekat lokasi perencanaan dermaga untuk Tugas Akhir ini sudah terpasang Breakwater sehingga sangat mungkin aman untuk keperluan bongkar kapal.
4
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabel 3.4 – Koordinat Letak Bor
(Sumber: hasil survey tanah tanjung pakis lamongan) Analisis Data: Data tanah yang dipergunakan berasal dari pekerjaan soil investigasi di perairan Tanjung Pakis Lamongan. Data tanah yang disajikan penulis hanya terbatas pada zona rencana dermaga saja. Data tanah berupa hasil boring pada titik bor BS3 dan BL1 di laut hingga kedalaman -60 m dari sea bed (letak titik bor dapat dilihat pada tabel gambar 3.8 serta statigrafi pada gambar 3.9). Kondisi tanah berdasarkan hasil pengeboran menunjukkan bahwa wilayah Tanjung Pakis didominasi oleh lapisan batu kapur dengan nilai SPT sekitar 80 di kedalaman -30m ke bawah serta ketebalan lapisan lanau mencapai 20 m di bawah seabed dan di bawah lapisan lanau tersebut adalah tanah karang.
BAB IV EVALUASI LAYOUT
4.1 Umum Perencanaan layout suatu dermaga atau pelabuhan perlu direncanakan dengan seksama. Suatu dermaga harus memiliki dimensi dan ukuran yang cukup dalam melayani keperluan bongkar muat kapal dengan baik, seperti jumlah kebutuhan dermaga dan ketinggian elevasi dermaga. 4.2 Evaluasi Kebutuhan Dermaga Perhitungan jumlah dermaga tergantung pada kapasitas satu dermaga dan tingkat penggunaan dermaga tersebut. Metode yang digunakan untuk menghitung jumlah dermaga adalah metode sederhana yaitu :
n
TotalVolum eB / M BOR KapasitasB / M
Kapasitas dermaga dipengaruhi oleh produktifitas alat yang bekerja dan jumlah hari kerja dalam satu tahun. Selain hal itu kapasitas dermaga juga harus dikalikan dengan koefisien reduksi untuk menjaga produktifitas dan jumlah hari kerja berjalan tidak sesuai dengan rencana. Berdasarkan statistika studi kelayakan rencana pelabuhan LNG di Lamongan, kebutuhan LNG adalah sebesar 2.000.000 ton/tahun dan selama setahun diperhitungkan 350 hari kerja dengan 20 jam kerja dalam satu hari dan menggunakan koefisien reduksi yang dipakai adalah 0,7 dengan kapasitas pompa LNG sebesar 250 ton/jam. Berth Occupancy Ratio (BOR) adalah indikator tingkat penggunaaan dermaga dibanding keberadaannya dalam suatu periode tertentu biasanya setahun. Pada studi ini menggunakan BOR dari UNCTAD, yaitu seperti Tabel 4.1 dibawah ini. Tabel 4.1- Nilai BOR menurut jumlah dermaga Jumlah dermga BOR (%) 1 40 2 50 3 55 4 60 5 65 6 70 Sumber: UNCTAD, 1994
5
Analisis Data: Total volume B/M Kapasitas pompa jumlah jam jumlah hari faktor reduksi
= 2000000 = 250 = 20 = 350 = 0,7
ton/tahun ton/jam jam/hari hr/th
Perhitungan: Perhitungan dilakukan dengan iterasi coba-coba dengan menentukan nilai BOR terlebih dahulu. Iterasi pertama dicoba BOR 40% dengan jumlah dermaga 1 buah dan menghasilkan n: n
2000000ton / th 4.08 5buah 40% 250ton / jam 20 jam / hari 350hari / th 0.7
Karena asumsi awal tidak sama dengan hasil taksiran awal (nawal= 1 dan nakhir = 5), maka dilakukan iterasi lagi sampai nawal = nakhir. Perhitungan kebutuhan dermaga dapat dilihat pada tabel 4.2 Tabel 4.2 – Analisis kebutuhan dermaga nawal 1 5 3
BOR 40 65 55
nakhir 4,08 2,51 2,97
n pakai 5 3 3
Sumber: hasil perhitungan Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa kebutuhan jumlah dermaga adalah sebanyak 3 buah. 4.3 Evaluasi Layout Perairan Kriteria kapal yang akan masuk ke dermaga adalah: Bobot = 10000 DWT LOA = 138 m B = 22 m Draft = 8.2 m
Kebutuhan areal penjangkaran (anchorage area) Untuk area penjangkaran diasumsikan berada pada kondisi baik, sehingga Luas = LOA + 6d = 138 + 6 x 8.2 = 187.2 m ~ 200 m Kebutuhan lebar alur (entrance channel) Di asumsikan kapal sering berpas-pasan sehingga: Lebar = 2 LOA = 2 x 138 = 276 m ~ 300 m Kebutuhan panjang alur (stopping distance) Kapal dalam kondisi ballast, sehingga: Panjang alur = 5 LOA = 5 x 138 = 690 m ~ 700 m
Kebutuhan kolam putar (Turning basin) Direncanakan kapal bermanuver dengan dipandu, maka: Kolam = 2 LOA = 2 x 138 = 276 m ~ 300 m Kebutuhan panjang kolam dermaga Panjang kolam = 1.25 LOA = 1.25 x 138 = 172.5 m ~ 200 m Kebutuhan lebar kolam dermaga Dermaga adalah dermaga bebas, sehingga: Lebar kolam = 1.25 B =1.25 x 22 = 27.5 m ~ 35 m Kebutuhan kedalaman perairan Kedalaman perairan = 1.2 Draft = 1.2 x 8.2 = 9.82 m ~ 10 m
Breasting Dolphin harus bersifat fleksibel karena harus mampu menyerap EK kapal. Jarak antar Breasting Dolphin dapat ditentukan dengan menggunakan rumus: Outter = 0.25 – 0.40 LOA Kapal terbesar = 0.3 x 138 = 55.2 m ~ 50 m Inner = 0.25 – 0.40 LOA Kapal terkecil = 0.3 x 138 = 55.2 m ~ 50 m
.
Evaluasi layout perairan dapat dilihat pada tabel 4.3 di bawah ini Tabel 4.3 Evaluasi Layout perairan
Variabel Anchourage Area banyaknya anchourage area Entrance channel Sd (Stoping Distance ) Turning Basin Panjang Kolam Dermaga Lebar Kolam Dermaga Kedalaman Perairan
Besarnya (m) Pakai (m) 187.2 200 3 3 276 300 138 150 276 300 172.5 200 27.5 35 9.84 10
ket LoA + 6Draft (penjangkaran baik) n Anchourage Area = jml dermaga 2LoA (kapal sering berpaspasan) 1LoA (10.000 DWT, 5 knot) 2LoA (manuver dengan dipandu) 1.25 LoA (Kapal dipandu) 1.25 B (Dermaga Bebas) 1.2 Draft (Perairan tenang)
sumber: Hasil Perhitungan
Karena kedalaman perairan eksisting di sekitar dermaga hanya sekitar – 9.60 mLWS, maka diperlukan penambahan kedalaman sekitar 0.4m untuk mencapai kedalaman -10.0 mLWS. Penambahan kedalaman dilakukan dengan menggeser dermaga ke laut yang lebih dalam karena mengingat jika dilakukan pengerukan maka relatif mahal karena volume pengerukan yang tidak begitu besar. Gambar evaluasi layout perairan dapat dilihat pada gambar 4.1. 4.4 Evaluasi Layout Daratan Jetty yang direncanakan meliputi fasilitas dermaga (Unloading platform), mooring dan breasting dolphin, serta trestle. Adapun evaluasi dari fasilitas tersebut adalah sebagai berikut: Elevasi bangunan Elevasi dermaga minimum dapat dihitung dengan rumus berikut: El = Beda Pasut + (0.5 ~ 1.5) El = 2.2 + 1 = 3.2 mLWS Kebutuhan ukuran dermaga Dimensi utama dari Unloading platform ditentukan oleh jarak yang dibutuhkan manifold dan Unloading arm. Jarak minimum antar Unloading arm 6
adalah 3-4.5 m. Dimensi umum dari Unloading platform biasanya 20 x 35 m2. Kebutuhan ukuran bentang mooring dan breasting dolphin Mooring Dolphin harus ditempatkan berjarak 35 – 50m di belakang Berthing face agar sudut vertical tidak melebihi 300. Jarak antar Mooring Dolphin ditentukan dengan menggunakan rumus: Outter = 1.35 LOA Kapal terbesar = 1.35 x 138 = 186.3 m ~ 180 m Inner = 0.80 LOA Kapal terbesar = 0.80 x 138 = 110.4 m ~ 110 m
Kebutuhan ukuran trestle Panjang Trestle ditentukan oleh panjang yang dibutuhkan untuk menghubungkan jetty sampai ke darat. Sedangkan lebar Trestle ditentukan berdasarkan lalu lintas apa saja yang lewat di atasnya dan fasilitas yang akan dipasang di atasnya. Untuk dermaga jetty ini terdapat fasilitas berupa pipa dan tidak diperbolehkan adanya kendaraan berapi sama sekali, sehingga kebutuhan lebar trestle dapat direncanakan 5 m dengan panjang 1 segmen sebesar 56 m. Gambar evaluasi layout daratan dapat dilihat pada gambar 4.4
Tabel 4.4 Evaluasi layout daratan Variabel Elevasi bangunan
Besarnya +3.20 mLWS
Dimensi Unloading Platform
33 x 22
m2
Dimensi Trestle
56 x 5
m2
Dimensi Mooring Dolphin
6x6
m
Dimensi Breasting Dolphin
7.5 x 6
m
sumber: hasil Perhitungan
2 2
5.1 Peraturan yang Digunakan Dalam tugas akhir ini digunakan beberapa peraturan sebagai landasan perencanaan, diantranya: Technical Standart and Commentaries for Port and Harbor Facilities in Japan Digunakan dalam perhitungan fender dan boulder Port Designe’s Handbook: Recommendations and Guidelines (Carl A. Thoesen) Digunakan untuk evaluasi layout perairan jetty Load and Resistance Factor Design Spesification for Steel Hollow Structural Sections, 2000 Digunakan untuk perhitunan konstruksi catwalk Peraturan Beton Indonesia 1971 Digunakan untuk mengetahui gaya momen pada pelat dan beban-beban dari pelat yang mengenai balok, serta untuk perhitungan detail penulangan PPKGUG 1987 Digunakan untuk analisis perhitungan gempa American Petroleum Institute (API) Digunakan dalam penentuan spesifikasi pipa rencana
Gambar 4.1 – Evaluasi Layout Perairan (sumber: Hasil Perhitungan)
5.2 Kualitas Bahan dan Material 5.2.1 Kualitas Bahan Beton Mutu beton yang digunakan memiliki kuat tekan karakteristik (K) sebesar K 350. Berikut kualifikasi dari beton yang digunakan: kuat tekan karakteristik, K350 Modulus Elastisitas diambil berdasarkan PBI 71
BAB V Layout Daratan Gambar 4.2 – Evaluasi (sumber: KRITERIA Hasil DESAIN Perhitungan) 7
: Pipe Line
: Kontur kedalaman
: Non Struktural
: Struktur yang tidak direncanakan
Keterangan:
: Struktur yang direncanakan
Ec = 6400√350 kg.cm-2 = 1.197 x 105 kg.cm-2 Tebal selimut beton (decking) diambil dengan ketentuan berikut ini:
Untuk daerah yang berbatasan langsung dengan air laut - Tebal decking untuk pelat 7.0 cm - Tebal decking untuk balok 8.0 cm 5.2.2 Kualitas Bahan Baja Tulangan Mutu baja tulangan diambil kelas U 32 dengan spesifikasi sebagai berikut : Tegangan putus baja
σa = 1850 kg.cm-2 Tegangan tekan/tarik baja yang diijinkan (tabel 10.4.1) σ’au = 2780 kg.cm-2
Modulus elastisitas diambil sebesar 2.1 × 105 MPa Ukuran baja tulangan yang digunakan adalah D16 dan D32
5.3 Kriteria Kapal Rencana Dalam Tugas Akhir ini kapal LNG yg direncanakan bersandar di jetty mempunyai data sebagai berikut: DWT : 10000 ton Displacement : 16900 ton Kapasitas : 16000 m3 Panjang kapal (LOA) : 138 m Panjang Perpendicular : 130 m Lebar kapal (B) : 22 m D : 12 m Draft kapal : 8.2 m
Gambar 5.1 - Kapal LNG 10000 DWT 5.4 Pembebanan 5.4.1 Pembebanan pada Catwalk Beban Mati Pada struktur Catwalk beban mati berasal dari berat profil itu sendiri serta beban pelat di atasnya. Dalam perencanaan tugas akhir ini direncakan catwalk sebagai struktur rangka dari profil CHS . Beban Hidup Beban hidup untuk catwalk dipakai 250 kg/m2 Beban Angin Beban anginutnuk catwalk diambil sebesar 40 kg/m2 5.4.2 Pembebanan pada Unloading Platform Beban Mati Beban mati pada unloading platform berasal dari: - berat sendiri (2.9 t/m3) - berat pipa Dia 16” Steel Grade Code API 5L C-1998 (0.039 t/m) - beban unloading arm - berat Jetty Monitoring House Beban Hidup Beban hidup unloading platform berupa beban pangkalan yaitu sebesar 3 t/m2 8
-
beban air hujan setebal 5 cm (0.05 x 1 = 0.05 t/m2) Beban Gempa
5.4.3 Pembebanan pada Trestle Beban Mati Beban mati pada Trestle berasal dari: - berat sendiri (2.9 t/m3) - berat pipa Dia 16” Steel Grade Code API 5L C-1998 (0.039 t/m) Beban Hidup - Beban hidup Trestle berupa beban pangkalan yaitu sebesar 1.5 t/m2 - beban air hujan setebal 5 cm (0.05 x 1 = 0.05 t/m2) Beban Gempa 5.4.4 Pembebanan pada Breasting Dolphin Beban Mati Beban mati pada Breasting Dolphin berasal dari berat sendiri 2.9 t/m3 Beban Hidup Beban hidup Breasting Dolphin sebesar 0.5 t/m2 - beban air hujan setebal 5 cm (0.05 x 1 = 0.05 t/m2) Beban Gempa Beban Reaksi Fender 5.4.5 Pembebanan pada Mooring Dolphin Beban Mati Beban mati pada Mooring Dolphin berasal dari berat sendiri 2.9 t/m3 Beban Hidup Beban hidup Mooring Dolphin sebesar 0.5 t/m2 - beban air hujan setebal 5 cm (0.05 x 1 = 0.05 t/m2) Beban Gempa Beban Tarik Boulder BAB VI PERHITUNGAN STRUKTUR 6.1 Perhitungan Struktur Catwalk 6.1.1 Umum Dimensi catwalk yang direncanakan dalam tugas akhir ini adalah: Panjang : 20 m Lebar : 1.5 m Jarak antar balok melintang :2m Tinggi : 1.5 m 6.1.2 Perencanaan Balok utama Direncakan profil balok utama untuk catwalk terbuat dari Profil Circular Hollow Section (CHS), dengan pertimbangan:
Fabrikasi Hollow Section mudah dibentuk sesuai permintaan. Penampang bulat sehingga menjadi lebih estetis 6.1.2.1 Spesifikasi Balok Utama Profil hollow yang direncanakan mempunyai spesifikasi sebagai berikut: Outside diameter (D) = 273 mm Wall thickness (t) = 16 mm Young Modulus (E) = 2.1x106kg/cm2 Sectional Area (A) = 129.1 cm2 Moment of Inertia (I) = 10701.36 cm4 Yield Strength (σ) = 2900 kg/cm2 Length (l) =2m Jari-jari girasi (r) = 12.85 cm
6.1.2.2 Pembebanan Balok utama Beban rencana yang berada pada balok utama terdiri dari beban mati dan hidup yang berasal dari : Pelat transisi (transtitional slab) Pada elemen pelat direncakan pelat baja dengan distribusi beban sebesar 100 kg/m2 Balok utama (main Beam) Balok utama menggunakan CHS dengan spesifikasi bahan seperti di atas. Beban angin sebesar 40 kg/m2 6.1.2.3 Perhitungan Struktur Dalam Tugas Akhir ini untuk perhitungan struktur digunakan program bantu SAP2000 V.14.0 kombinasi yang dipakai untuk beban rencana adalah: 1.4 D 1.2 D + 1.6 L 1.2 D + 1.0 L + 1.6 W 0.9 D + 1.6 W Tabel 6.1Output SAP Beban P (tekan) P (Tarik) V M U Reaksi
Kombinasi 1.2 D + 1.6 L 1.2 D + 1.6 L 1.2 D + 1.6 L 1.2 D + 1.6 L 1.2 D + 1.6 L 1.2 D + 1.6 L
Frame A19 AB10 AB19 A19 42 25
Sumber: Hasil Perhitungan
Besar 16134.17 40610.89 426.75 444.34 0.010084 24538.57
kg kg kg kgm m kg
6.1.2.4 Kontrol Struktur Kontrol kekuatan Balok Utama 1 segmen (CHS 323.9 x 35) - Kontrol Buckling (2.2-1a) = D/t = 273/16 = 17.06 p = 0.00448 E/fy = 0.00448 x 2100000/2900 = 32 9
-
-
-
Karena <p maka prof[il kompak Kontrol kelangsingan komponen λ = l/r = 200/12.85 = 15.56 < 200 (OK) Kontrol kuat leleh (3.1a) ΦPn = 0.9 Ag fy = 0.9 x 129.1 x 2900 = 336994.85 kg Kontrol kuat putus (3.1b) An = Ag = 129.1 cm2 ΦPn = 0.75 Ae fu = 0.75 x 129.1 x 4000 = 387350.4kg Kuat rencana tarik ΦPn = 336994.85 kg (Leleh Menentukan) > Ptarik (40610.89 kg) ….(OK) Sf = 8.3 Kontrol Momen (5.1) Sx,y = modulus penampang plastis = D2t – 2Dt2 + 4/3 t3 = 2732 x 16 – 2 x 273 x 162 + 4/3 x 163 = 1058149.3 mm3 = 1058.1493 cm3 Zx,y = modulus penampang elastis = (π/32D)(D4 – 2(D2 – 2t)4) = (π/32 x 273)(2734 – 2(2732 – 2 x 16)4) = 783982.548 mm3 = 783.982548 cm3 Mn
= Sx,y . fy = 1058.1493 x 2900 = 3068633.07 kgcm = 30686.3307 kgm (menentukan)
Mn
= Zx,y .1.5 fy = 783.982548 x 1.5 x 2900 = 3410324.08 kgcm = 34103.2408 kgm
Mu (30686.3307 kgm) > 444.34 kgm (OK) - Kontrol Gaya Tekan (Axial Force) r = 0.114 E/fy = 0.114 x 2100000/2900 = 82.55 c
= Kl r
fy 1 200 E 12.85
2900 1.84 2100000
Karena <r maka Q = 1 Fcr
= Q(0.658Qc^2)fy
Fcr
= 1(0.6581(1.84)^2)2900 = 700.89 kg/cm2 = 0.85 Fcr x Ag = 0.85 x 700.89 x 129.1
Pn
= 76922.8 kg Pn > Pactual (16134.17kg )… (OK) Sf = 4.7 -
Kontrol Geser Bahan (Shear Force) Vn = 0.9 Fcr x Ag/2 = 0.9 x 700.89 x 129.1 /2 = 40723.8 kg
Vn (40723.8 kg) > Vactual (426.75 kg) (OK) - Kontrol Tegangan Bahan (Yield Strength) σaktual
=PM A
Z
Beban P (tekan) P (Tarik) V M U Reaksi
6.1.3 Perencanaan Kerangka Balok 6.1.3.1 Spesifikasi Kerangka Balok Profil hollow yang direncanakan mempunyai spesifikasi sebagai berikut: Outside diameter (D) = 88.9 mm Wall thickness (t) = 5 mm Young Modulus (E) = 2.1x106kg/cm2 Sectional Area (A) = 13.2 cm2 Moment of Inertia (I) = 116.31 cm4 Yield Strength (σ) = 2900 kg/cm2 Length (l) = 2.0 m Jari-jari girasi (r) = 4.2 cm 6.1.3.2 Pembebanan Kerangka Balok 6.1.3.3 Perhitungan Struktur Dalam Tugas Akhir ini untuk perhitungan struktur digunakan program bantu SAP2000 V.14. kombinasi yang dipakai untuk beban rencana adalah: 1.4 D 1.2 D + 1.6 L 1.2 D + 1.0 L + 1.6 W 0.9 D + 1.6 W
10
Frame 5 3 2 98 194 194
Besar 7122.43 7405.09 305.9 70.89 0.010084 24538.57
6.1.3.4 Kontrol Struktur Kontrol kekuatan Balok Rangka 1 segmen (CHS 283 x 10) - Kontrol Buckling (2.2-1a) = D/t = 88.9/5 = 17.78 p
783.98
σijin (2900 kg/cm2) > σaktual (813.5 g/cm2)…..(OK) - Kontrol Lendutan L 2 0.011m Δijin = 180 180 Δijin (0.011cm) >Δaktual(0.010 cm)…..(OK)
Kombinasi 1.2 D + 1.6 L 1.2 D + 1.6 L 1.2 D + 1.6 L 1.2 D + 1.6 L 1.2 D + 1.6 L 1.2 D + 1.6 L
(Sumber: Hasil Perhitungan)
= 40610.89 444.34 371.21kg 129.12
Tabel 6.2 - Output SAP
= 0.00448 E/fy = 0.00448 x 2100000/2900 = 32
Karena <p maka profil kompak Kontrol kelangsingan komponen λ = l/r = 200/4.2 = 47.68 < 200 (OK) - Kontrol kuat leleh (3.1a) ΦPn = 0.9 Ag fy = 0.9 x 13.2 x 2900 = 34379.703 kg (Leleh Menentukan) -
-
Kontrol kuat putus (3.1b) An = Ag = 13.2 cm2 ΦPn = 0.75 Ae fu = 0.75 x 13.2 x 4000 = 39516.9 kg
Kuat rencana tarik ΦPn = 34379.703 kg > Ptarik (7405.09 kg) (OK) Sf = 4.6 - Kontrol Momen (5.1) Sx,y = modulus penampang plastis = D2t – 2Dt2 + 4/3 t3 = 88.92 x 5 – 2 x 88.x 52 + 4/3 x 53 = 35237.72 mm3 = 35.24 cm3 Zx,y
= modulus penampang elastis = (π/32D)(D4 – 2(D2 – 2t)4) = (π/32 x 88.92)(88.94 – 2(88.92 – 2 x 5)4) = 26167.57 mm3 = 26.17 cm3
Mu
= Sx,y . fy = 35.24 x 2900 = 102189.378 kgcm = 1021.89 kgm (menentukan)
Mu
= Zx,y .1.5 fy
kg kg kg kgm m kg
= 26.17 x 1.5 x 2900 = 113828.95 kgcm = 1138.3 kgm Mu (1021.89 kgm) > Mactual (70.89 kgm)(OK) -
Kontrol Gaya Tekan (Axial Force) r = 0.114 E/fy = 0.114 x 2100000/2900 = 82.55 c
= Kl r
2900 fy 1 200 0.56 4.2 2100000 E
Karena <r maka Q = 1 Fcr Fcr
= Q(0.658Qc^2)fy = 1(0.6581(0.56)^2)2900 = 2538.2 kg/cm2
Pn
= 0.85 Fcr x Ag = 0.85 x 2538.2 x 13.2 = 28419.04 kg
Gambar 6.3 – Tipe Pelat Dermaga Pembebanan Pelat Pelat Tipe I Ly = 6 – 0.6 = 5.4 m Lx = 5 – 0.6 = 4.4 m qD = 0.30 x 2.9 = 0.87 t/m2 qL = (3+0.05) = 3.05 t/m2 P = 0.25 ton
Ly/lx = 1.23
Perhitungan Momen Pelat Contoh perhitungan momen pelat tipe I (gambar 6.4)
4.4
Pn > Pactual (7405.09 kg )………. (OK) Sf = 3.8 -
Kontrol Geser Bahan (Shear Force) Vn = 0.9 Fcr x Ag/2 = 0.9 x 2538.2 x 13.2 /2 = 305.9 kg
Vn (305.9 kg) > Vactual (305.9 kg) (OK) Sf = 49 - Kontrol Tegangan Bahan (Yield Strength) σaktual
P
Gambar 6.4 – Jepit pelat tipe I Pelat direncanakan terjepit penuh dengan balok pada keempat sisinya.Dari tabel 13.3.2 PBI 1971 dapat ditentukan koefisien x untuk pelat terjepit penuh pada 4 sisinya yang dapat dilihat pada tabel 6.3. Tabel 6.3 – koefisien X
M
= A Z =
5.4
7405.09 70.89 833.1 kg/cm 2 13.2 26.17
σijin (2900 kg/cm2) > σaktual (833.1 kg/cm2)(OK) Dengan SF = 3.5
6.2 Perhitungan Struktur Unloading Platform 6.2.1 Perhitungan Pelat Penentuan Tipe Pelat
lx (m)
ly (m)
ly/lx
4.4
5.4
1.23
Mlx 28.90
Koefisien X Mly Mtx 19.70 65.50
Sumber : PBI 71 Momen akibat beban mati (qD = 0.87 t/m2) Momen lapangan Mlx = 0.001 x 0.87 x 4.42 x 28.90 = 0.487 tm Mly = 0.001 x 0.87 x 4.42 x 19.70= 0.332 tm Momen tumpuan Mtx = -0.001 x 0.87 x 4.42 x 65.50= -1.103 tm Mty = -0.001 x 0.87 x 4.42 x 56.30= -0.948 tm Momen akibat beban hidup (qL = 3.05 t/m2) Momen lapangan Mlx = 0.001 x 3.05 x 4.42 x 28.90 = 1.706 tm Mly = 0.001 x 3.05 x 4.42 x 19.70= 1.163 tm Momen tumpuan Mtx = -0.001 x 3.05 x 4.42 x 65.50= -3.868 tm Mty = -0.001 x 3.05 x 4.42 x 56.30 = -3.324 tm Momen akibat beban hidup motor (P = 0.25 t)
11
Mty 56.30
Beban hidup terpusat yang ada pada dermaga berasal dari beban motor Bison dengan spesifikasi seperti gambar 6.5. Spesifikasi Motor Whalebase length height lowest distance max weight area contact
Dari tabel VI.1 "Konstruksi Beton Bertulang" oleh Ir.Sutami diperoleh harga-harga koefisien momen sebagai berikut (Tabel 6.4) : Tabel 6.4 – koefisien a
A B C D
1500 2075 1045 160 500
mm mm mm mm kg
2 20 x 10 mm
Gambar 6.5- Spesifikasi beban motor Konfigurasi pembebanan akibat beban hidup terpusat motor perlu diletakkan pada posisi tertentu sehingga menyebabkan momen paling optimum baik pada daerah tumpuan maupun lapangan (gambar 6.6)
Sumber: Konstruksi Beton Indonesia Perhitungan momen ketika roda tengah-tengah pelatBidang sentuh roda:
di
bx = 0.1 m; by = 0.2m; c1 = 0.1; c2 = 0.1 (semua sisi terjepit) bx/lx = 0.1/4.4 = 0.023 by/ly = 0.2/5.4 = 0.037 maka: Sx=(0.4-0.1+0.4x0.023+0.2x0.0370.3x0.023x0.037)x4.5 = 1.39 Sy=(0.4-0.1+0.2x0.023+0.4x0.0370.3x0.023x0.037)x5.5 = 1.72
Gambar 6.6 – konfigurasi bebanakibat beban motor Perhitungan momen perumusan sebagai berikut:
menggunakan
bx by a1 a 2 a3 lx ly M P bx bx a4 lx lx
perhitungan momen maksimum akibat beban bergerak adalah : Mmax = M/S Dimana:
Six=(0.4-0.1+0.1x0.023+0.1x0.0370.1x0.023x0.037)x4.5 = 1.35 Siy=(0.4-0.1+0.1x0.023+0.1x0.0370.1x0.023x0.037)x5.5 = 1.65 Perhitungan momen lapangan: M lx
0.059 0.023 0.025 0.037 0.141 0.25 0.072tm 0.023 0.037 0.424
M ly
0.015 0.023 0.076 0.037 0.130 0.25 0.071tm 0.023 0.037 0.389
Mlxmax = Mlx/Sy = 0.072/1.72 = 0.042 tm Mlymax = Mly/Sx = 0.071/1.39 = 0.051 tm Perhitungan momen tumpuan: M tx
0.049 0.023 0.152 0.037 0.299 0.25 0.076tm 0.023 0.037 0.896
M ly
0.097 0.023 0.070 0.037 0.299 0.25 0.077tm 0.023 0.037 0.896
Mtxmax = Mtx/Siy = -0.077/1.65 = -0.046 tm Mtymax = Mty/Six = -0.077/1.35 = -0.057 tm Koreksi momen Tumpuan: Arah-x h = 1.5m; d = 4.3m (h/d)2 = 0.12 Mtx = 0.12 x-0.046 = -0.006tm 12
Arah-y
Mtxakhir = -0.006-0.046 = -0.052 tm
σa = 1850 kg/cm2 n = Ea/Eb = 2.1x106/1.197x105 = 17.54
h = 1.5m; d = 5.3m (h/d)2 = 0.08 Mty = 0.08 x-0.050 = -0.004 tm Mtyakhir = -0.005-0.0570 = -0.062 tm
penulangan arah sumbu-x Gambar tinggi manfaat pelat dapat dilihat pada gambar 6.7.
Rekap semua gaya-gaya pada pelat dapat dilihat pada tabel 6.5-6.9 Tabel 6.5 – Tabel nilai koefisien X lx (m)
ly (m)
ly/lx
4.4
5.4
1.23
Koefisien X Mly Mtx 19.70 65.50
Mlx 28.90
Mty 56.30
Gambar 6.7 – Tinggi manfaat pelat
Sumber: Hasil Perhitungan Tabel 6.6 – Tabel nilai momen pelat akibat beban mati lx (m)
ly (m)
ly/lx
4.4
5.4
1.23
Akibat qd (0.87 t/m2) Mly Mtx Mty 0.332 -1.103 -0.948
Mlx 0.487
Sumber: Hasil Perhitungan
t = 30 cm ; decking = 7 cm D = 1.6 cm hx =30 – 7 - 0.5 x 1.6 = 22.2 cm Penulangan lapangan Ca
Tabel 6.7– Tabel nilai momen pelat akibat beban hidup lx (m)
ly (m)
ly/lx
4.4
5.4
1.23
Akibat ql (3.05 t/m2) Mly Mtx Mty 1.163 -3.868 -3.324
Mlx 1.706
Sumber: Hasil Perhitungan Tabel 6.8– Tabel nilai momen pelat akibat beban hidup motor lx (m)
ly (m)
ly/lx
bx/lx
by/ly
Sx
4.4
5.4
1.23
0.023
0.037
1.39 1.72 1.35 1.652
Sy
Six
Siy
Mlx 0.042
Akibat p (0.25 t) Mly Mtx 0.051 -0.046
Mty -0.057
Sumber: Hasil Perhitungan Tabel 6.9– Tabel nilai momen koreksi pelat akibat beban hidup motor serta kombinasi momen M
Mlx Mly Mtx Mty
0.042 0.051 -0.046 -0.057
h 0.0 0.0 1.5 1.5
d 0.0 0.0 4.3 5.3
2
(h/d) 0.00 0.00 0.12 0.08
2
(h/d) x M 0.000 0.000 -0.006 -0.005
Mpakhir 0.042 0.051 -0.052 -0.062
Md 0.487 0.332 -1.103 -0.948
Sumber: Hasil Perhitungan
Ml 1.706 1.163 -3.868 -3.324
Md+Mp 0.528 0.383 -1.155 -1.010
Md+Ml 2.193 1.495 -4.971 -4.273
Penulangan Pelat Momen pelat rencana dapat dilihat pada table 6.10 dibawah ini:
tabel 6.10 – Momen Pelat rencana
Momen Pelat Rencana Mlx Mly Mtx Mty 2.193 1.495 -4.971 -4.273
Sumber: hasil perhitungan Mutu beton K σ’bk σb = 1/3 σbk Eb Mutu baja U 32 σau 13
= 350 kg/cm2 = 350 kg/cm2 = 116.67 kg/cm2 = 6400350 = 1.197x105 kg/cm2
2
= 2780 kg/cm
o
h n Mlx b a
22.2 17.54 2.193 100000 100 1850
4.868
a 1850 0,904 n b 17,54 117
Diambil = 0 (tidak memerlukan tulangan tekan), untuk Ca=4.868, dari tabel lentur "n" PBI 1971diperoleh: Ф
= 2.817> Фo (OK)
100nω = 4.651, maka ω
= 4.651/(100x17.54) = 0,0027
As
=ωbh = 0.0027 x 100x 22.2 = 5.887 cm2
Dipasang 5 tulangan D16 -200 dengan luas (10.048 cm2)
Kontrol retak Perhitungan lebar retak dihitung menggunakan perumusan berikut:
dengan
C d a 5 106 w C3 c C4 p p
dimana nilai ωp dan a didapat dari rumus berikut untuk balok persegi yang menerima lentur murni Apakai
10.048 0.005 b h 100 22.2 1850 a a 656.73 2.817
p
dari tabel 10.7.1 PBI 1971 diperoleh nilai koefisien C sebagai berikut:
C3 = 1.05; C4 = 0.04; C5 = 7.5
Tabel 6.13 – Beban envelope pelat
berat baja tulangan per meter adalah wbar = 1.552 kg/m
Type lx (m) I II III IV
d = 12.8 wbar = 12.8 1.552 = 15.95
C d w C3 c C4 5 106 a p p
4.4 0.9 0.9 0.9
ly (m) 5.4 4.4 5.4 0.9
Akibat qd (t/m) Akibat ql (t/m) Bbn Sgtg Bbn Trpsm Bbn Sgtg Bbn Trpsm 1.276 1.490 4.473 5.225 0.261 0.386 0.915 1.353 0.261 0.388 0.915 1.360 0.261 0.261 0.915 0.915
Sumber: hasil perhitungan
7,5 6 15,95 Tabel 6.14 – Beban akibat pelat pada balok w 1 1,05 7 0,04 10 -0,021 cm 656.73 0.005 0.005 Akibat qd (t/m) Akibat ql (t/m) Kontribusi Type
nilai minus, lebar retak berarti < 0.01 cm untuk perhitungan tulangan yang lain dapat dilihat pada tabel 6.11 dan 6.12. Tabel 6.11– Tabel Penulangan Pelat Dermaga arah M(t.m) Mlx Mly Mtx Mty
2.193 1.495 -4.971 -4.273
Ca 4.868 5.472 3.234 3.237
фo = 0.904 ф ket 2.817 ok 3.237 ok 1.695 ok 1.695 ok
100nω
ω
4.651 3.645 10.94 10.94
0.0027 0.0021 0.0062 0.0062
As perlu 2 (cm ) 5.887 4.281 13.847 12.849
Aspakai
pasang
10.048 10.048 14.067 14.067
16-200 16-200 16-140 16-140
Sumber: Hasil Perhitungan
B1 B2 B3 B4
Pelat I&I I & II I&I I & III
Bbn Sgtg Bbn Trpsm 2.552 1.276 0.386 2.981 1.878
Total 2.552 1.662 2.981 1.878
Bbn Sgtg Bbn Trpsm Total 8.947 8.947 4.473 1.353 5.827 10.450 10.450 6.585 6.585
Sumber: hasil perhitungan Beban akibat pipa (0.039 t/m) Beban unloading arm (0.5 t) Beban Jetty monitoring house Beban akibat Sepeda Motor BALOK MELINTANG
BALOK MEMANJANG
Tabel 6.12– Tabel Nilai Retak Pelat Dermaga arah M(t.m) Mlx Mly Mtx Mty
2.193 1.495 -4.971 -4.273
ωp
a/f
w
ket
0.005 0.005 0.007 0.007
656.73 571.52 1091.45 1091.45
-0.02077 -0.02278 -0.00014 -0.00014
ok ok ok ok
Sumber: Hasil Perhitungan 6.2.2 Desain Dimensi Struktur dermaga 6.2.2.1 Penentuan Tipe Balok
Gambar 6.10 Letak konfigurasi beban motor pada balok b. Beban Gempa Lokasi dermaga LNG terletak di kota Lamongan yang berada pada wilayah gempa 3. Perhitungan gaya gempa berdasarkan PPKGUG dengan memakai metode beban statis ekuivalen yaitu V = Ci x K x Wt
Gambar 6.8 – Gambar tributary area 6.2.2.2 a.
14
Pembebanan Beban Vertikal Beban sendiri konstruksi balok Beban konstribusi pelat pada balok
Beban Mati 1. Pelat (tebal 30 cm) = 2.9 x 33 x 21 = 602.91 t 2. Balok memanjang = 2.9 x 0.9 x 0.6 x 33 x 4m = 206.71 t 3. Balok melintang = 2.9 x 0.9 x 0.6 x 21 x 7= 230.20 t 4. Peor tunggal = 2.9 x 2 x 2 x 1 x 16 = 185.6 t 5. Poer ganda = 2.9 x 2 x 2.5 x 1 x 12 = 174 t 6. Unloading arm = 0.5 x 3 = 1.50 t 7. Pipa 16”
= 0.039 x 40 = 1.56 t 8. Jetty Monitoring = 1.33 x 6 = 8.00 t 9. Reaksi catwalk = 7.5 x 4 = 30.0 t Total DL = 1440.5 t Beban Hidup 1. Beban pangkalan = 3 x 33 x 21 = 2079 t 2. Beban air hujan = 0.05 x 33 x 21 = 34.65 t 3. Balok motor = 0.25 x 2 = 0.5 t Total LL= 2113.7 t Berat Bangunan Wt = DL + 0.5 LL = 1440.5 + 0.5 x 2113.7 = 2497.3 t Data Tiang Pancang D1= 812.8 mm D2= 780.8 mm t= 16 mm A = 400.5 cm2 I= 318000 cm4
= 7820 cm3 = 28.2 cm = 5000 kg/cm2 = 2100 kg/cm2 = 2.1x106kg/cm2
W r fu ijin E
Menghitung Periode Getar Bangunan: 3
T 0.06 H 4
Perhitungan letak titik jepit tanah terhadap tiang untuk tanah normaly consolidated clay and granular soil, Zf = 1.8T dimana: 1 5
EI T nh E = 2100000 kg/cm2 I = 318000 cm4 nh = Nilai nh diambil sebesar nh 150 kNm-3 untuk tanah lanau-lempung 1
2100000 318000 5 536,67cm 5,37 m 0.015 =
= 1.8 x 5.37 = 9.66 m = Elevasi bangunan + kedalaman perairan = 3.2 + 10.0 = 13.2 m
Maka; H
= Zf + e = 9.66 + 13.2 = 22.9 = 23 m
Periode gelombang (T) = 0.06 x 233/4 = 0.63 detikDari garfik gempa dasar didaptkan: C = 0.065 (Zona Gempa 3); gambar 6.11 I = 2.0 (fasilitas distribusi gas dan minak bumi) K = 1.0 (portal beton bertulang) 15
Selanjutnya gaya gempa ini disebar ditiap portal searah sumbu y dan sumbu x Vy = 300 /7 = 42.81 ton Vx = 300 /4 = 74.92 ton 6.2.2.3 Kombinasi Pembebanan Kombinasi pembebanan yang dipakai dalam analisis struktur adalah sebagai berikut: DL + LL DL + P DL + 0.5 LL + FX + 0.3 FY DL + 0.5 LL + FY + 0.3 FX 6.2.2.4 Rekap hasil output SAP 14.0 Rekap hasil output SAP dapat dilihat pada tabel – tabel berikut: Tabel 6.15 – Hasil kombinasi beban pada balok melintang comb D+P D+L D+0.5L+FX+0.3FY D+0.5L+FY+0.3FX MAX
M tump. Kg.cm 1732125 4696601 3475267 5268284 5268284
Sumber: hasil perhitungan
Tinggi struktur (H) = Zf + e
T Zf e
Sehingga: V = C I K Wt = 0.065 x 2 x 1 x 2497.3 = 300 ton
M lap. V maks kg T kg.cm kg.cm 1717503 18156 24257.78 2985077 48160 82806 2567420 33135 128518 3300951 37266 74552 3300951 48159.59 128517.63
Tabel 6.16 – Hasil kombinasi beban pada balok memanjang comb D+P D+L D+0.5L+FX+0.3FY D+0.5L+FY+0.3FX MAX
M tump. Kg.cm 931318 2790544 2299569 4049847 4049847.14
Sumber: hasil perhitungan
M lap. V maks kg T kg.cm kg.cm 586281 11225 77570 1763410 33660 92930 1290576 24222 129207 2179326 28767 86036 2179326 33659.67 129206.57
6.2.2.5 Penulangan Balok Balok Melintang Pembebanan Pembebanan untuk balok meliputi: Berat sendiri Berat kontribusi pelat (berat mati dan hidup) Berat pipa Beban kendaraan sepeda motor Beban akibat gempa
Kombinasi pembebanan Kobinasi yang digunakan adalah: DL + LL DL + P DL + 0.5 LL + FX + 0.3 FY DL + 0.5 LL + FY + 0.3 FX
a. Penulangan Tumpuan M = 5268284 kgcm Ca
=
Penulangan balok
ф
= = =
Data Balok: lo = 600 bo = 60
cm cm
ht c D1
cm cm cm
= = =
90 8 3.2
D2 = 1.6 cm A1 = 8.04 cm2 A2 = 2.01 cm2 h = ht c D2 0.5D1 = 90 8 1.6 0.5 x 3.2 = 78.8 cm
=
2780
kg/cm2
σa
=
1850
2100000 kg/cm2 = 119733,04 kg/cm2 17,54 =
fo
=
=
Ea
=
Eb n
116,67
kg/cm2
Baja σau
=
2780
kg/cm2
σa
=
1850
0 kg/cm2 4 kg/cm2
fo
=
a
a
x
=
n.b = 0,904
Luas Tulangan Tarik As = bh =
=
0.0084
0.0084 x 60 x 78.8
5 D32
(Apakai =
116,7
M tump. M lap. V maks Kg.cm kg.cm kg 5268284 3300951 48160 Sumber: hasil perhitungan
cm2)
40.19 x
0.4
40.19
cm 16.08 Tulangan Samping= 2 2 kg/cm cm )dari luas tulan dipakai 3 D32 (Apakai = 24.12 10% Luas tulangan samping diambil sebesar 2 kg/cm (PBI 1971samping: 9.3.5) Tulangan
1850
Asd = 10% x 40,19
x
17,54
116,7
= 4,02 cm2
2 dipakai 3 D16 (Apakai= 6,029 cm )
Cek jarak antar tulangan
b 2 d 2 f 5D 5 1 60 2 8 2 1.6 5 3.2 St 6.20cm 5 1 Karena St = 6.20 cm < D + 1 = 4.2 cm, maka tulangan di pasang cukup satu baris.
Tabel 6.17 – rekap gaya dalam balok
T kg.cm
b. Penulangan Lapangan M = 3300951 kgcm Ca
=
ф
= = =
128518
78 .8
17 .54 3300951 60 1850
100nω = maka =
16
ok
St
kg/cm2
17,54
14.79 14.79 100 x 17.54
фo
2
kg/cm2 1850 =
n.b 0,904 =
>
Luas Tulangan Tekan As' = As =
kg/cm
σb
2.73 0.4 1.597
100nω = maka =
dipakai
Baja σau
2
17 .54 5268284 60 1850
2 = 39.9 cm
Dimana: = diameter tulangan utama D1 D2 = diameter tulangan sengkang
Data Bahan: Beton 350 σbk =
78 .8
3.45 0.4 1.985
` >
9.827 9.827 100 x 17.54
фo
ok
=
0.006
Luas Tulangan Tarik = bh As = = dipakai
5 D32
0.006 x 60 x 78.8 2 26.5 cm
(Apakai
Luas Tulangan Tekan As' = As =
40.2
2
cm )
0.4 x 40.2 2 16.1 cm
ib
M puntir b2 h
4.33 128518 1.72kg/cm2 60 2 90
b + ib = 10.19 + 1.72= 11.91kg/cm2 Penulangan geser balok memenuhi syarat) b + ib <m (ukuran Penulangan geser Penulangan geser Tegangan beton yang diijinkan berdasarkan PBI 1971 tabel Tegangan beton yang diijinkanberdasarkan berdasarkan Tegangan beton yang dijinkan PBIPBI 1971 ta untuk pembebanan tetap 71 untuk pembebanan tetap
bt 1.35 bk Tulangan Samping 2 1.25.26 35 bkkg/cm2 dipakai 3 D32 (Apakai 24.12 cm ) bt bt=tarik Luas tulangan samping diambil sebesar 10% dari luas tulangan bt = 25,26 kg/cm2 Tulangan (PBI 1971samping: 9.3.5) untuk pembebanan sementara Asd = 10% x 40,19 = 4,02 cm2 =
2 dipakai 3 D16 (Apakai= 6,029 cm )
Cek jarak antar tulangan
b 2 d 2 f 5D 5 1 60 2 8 2 1.6 5 3.2 St 6.20cm 5 1 Karena St = 6.20 cm < D + 1 = 4.2 cm, maka tulangan di pasang cukup satu baris. St
Perhitugan lebar retak Perhitungan lebar retak dihitung dengan menggunakan perumusan berikut: (PBI 1971 pasal 10.7.1b)
bs 2.12 ' bk
bs = 39.66 kg/cm2 b < bt ok b < bm ok sengkang pada tumpuan D = 48160 kg direncanakan diameter sengkang 2 As = 4.02 cm As x σa 4.02 x 1850 as < = = 12.16 cm b x b 10.2 x 60 dipasang tulangan D16 - 100
d C sengkang pada daerah > 1.2 m dari tumpuan w C3 c C4 a 5 10 6 p p D = 28896 kg c = 8 cm direncanakan diameter sengkang = 1 ωp = As/(boxh) = 40.2 / (50 x 69.8) = 0.009 As = 4.02 cm2 2 = σa/ф = 1850 / 1.597 = 1158 kg/cm a 28896 D b = = = 6.12 kg/cm2 C3 = 1.5 b x 7/8 h 60 x 79 C4 = 0.04 As x σa 4.02 x 1850 C5 = 7.5 as < = = 20.26 x b 6.12 x 60 b kg/m wbar = 6.404 0.5 dipasang tulangan D16 - 150 d = 12.8xwbar = 32.4 mm
Maka: 32.4 7.5 6 w 1 1.5 8 0.04 1158 10 0.09 0.09 w = 0.008 < 0.01 Ok Kontrol dimensi balok 48160 D = kg Mpuntir = 128518 kgcm
b
D 7 b h 8
(PBI 71 pasal 11.7(1))
48160 10.19kg/cm 2 7 60 90 8 2.6 2.6 3 3 4.33 h 90 0.45 0.45 b 60
b
17
Panjang tulangan penyaluran Untuk tulangan tarik diambil nilai terbesar dari persamaan berikut:
Ld 0.09
A au ' bk
PBI 71 pasal 8.6
As satu tulangan D32 = 8.04 Ld = 83.61 cm dan Ld = 0.0065 d au = 0.0065 x 3.24 x 2780 = 58.53 cm pakai jarak 85 cm
cm
Data Bahan: Beton Untuk tulangan tekan diambil nilai terbesar dari persamaan berikut: 350 σbk = kg/cm2 σb = 116,67 kg/cm2 PBI 71 pasal 8.7 Ld 0.09 Ea = 2100000 kg/cm2 ' bk 2 Ld = 42.80 cm Eb = 119733,04 kg/cm 17,54 n = dan Ld Ld == 0.005 0.005ddau au == 0.0050 3.24 x x2780 0.0050 xx 3.24 2780 = 45.02 cm = 45.02 cm pakai jarak 50 cm pakai jarak 50 cm
d au
Penulangan Balok Memanjang Pembebanan Pembebanan untuk balok meliputi: Berat sendiri Berat kontribusi pelat (berat mati dan hidup) Berat pipa Beban kendaraan sepeda motor Beban akibat gempa Kombinasi pembebanan Kobinasi yang digunakan adalah: DL + LL DL + P DL + 0.5 LL + FX + 0.3 FY DL + 0.5 LL + FY + 0.3 FX Penulangan balok Data Balok: lo = 500 cm D2 = 1,6 cm bo = 60 cm A1 = 8,04 cm2 ht = 90 c = 8 D1 = 3,2
cm cm cm
Data Bahan: Beton 350 σbk =
kg/cm2
σa
2100000 kg/cm = 119733,04 kg/cm2 17,54 =
fo
Ea
=
Eb n
18
kg/cm
=
116,67
=
2780
σa
=
1850
fo
=
a
kg/cm2
kg/cm2 1850 =
n.b 0,904 =
17,54
x
116,7
Tabel 6.18 – rekap gaya dalam balok
M tump. Kg.cm 4049847
M lap. kg.cm 2179326
V maks kg 33660
T kg.cm 129207
Sumber: hasil perhitungan a. Penulangan Tumpuan M = 4049847 kgcm 78 .8 Ca =
ф
= = =
17 .54 4049847 60 1850 3.12 0.4 1.817 > фo ok
100nω = maka =
11.60 11.60 = 0.007 100 x 17.54
Luas Tulangan Tarik As = bh =
0.007 x 60 x 78.8
2 = 31.3 cm
dipakai
5 D32
(Apakai
40.19
cm2)
Luas Tulangan Tekan As' = As =
0.4 x 40.19 A2 = 2,01 cm2 2 h = ht c D2 0.5D1 Tulangan Samping = 16.08 cm = 90 8 1,6 0,5 x 3,2 dipakai 3 D32 cm2) (Adiambil 24.12 10% pakai sebesar Luas tulangan samping dari luas tulanga = 78,8 cm tarik (PBIsamping: 1971 9.3.5) Tulangan
Baja σau
σb
Baja σau
2
2
Asd
= 10%
x
40.19 =
dipakai 3 D16 (Apakai = kg/cm2 Cek 2 jarak antar tulangan 1850 kg/cm = b 2 d 2 f 5D 1850 = a = St 5 1 17,54 x 116,7 n.b = 0,904 60 2 8 2 1.6 5 3.2 St 6.20cm 5 1 Karena St = 6.20 cm < D + 1 = 4.2 cm, maka tulangan di pasang cukup satu baris.
=
2780
2
4.02 cm 2 6.029 cm )
Maka:
b. Penulangan Lapangan M = 2179326 kgcm 78 .8 Ca = 17 .54 2179326 60 1850 4.25 = 0.4 = ф = 2.448 > фo ok 100nω = maka =
6.632 6.632 = 100 x 17.54
32.4 7.5 6 w 1 1.5 8 0.04 1018.2 10 0.01 0.01
w = 0.004 < 0.01 Ok Kontrol dimensi balok 33660 D = kg Mpuntir = 129207 kgcm
b
0.004
x 60 x 78.8
0.004 2
= 17.9 cm 5 D32
33660 7.11kg/cm2 7 60 90 8 2.6 2.6 3 3 4.33 h 90 0.45 0.45 b 60 M puntir 4.33 129207 ib 1.73 60 2 90 b2 h
b
Luas Tulangan Tarik As = bh = dipakai
D 7 b h 8
(Apakai 40.19
Luas Tulangan Tekan As' = As =
0.4
=
x
16.08
cm2)
40.19 cm2
b + ib = 7.11 + 1.73= 8.84kg/cm2 2 Tulangan dipakai Samping 3 D32 (Apakai 24.12 cm ) b + ib <m (ukuran balok memenuhi syarat) Luas tulangan samping diambil sebesar 10% dari luas tulangan Tulangan tarik (PBI samping: 1971 9.3.5) 2 Penulangan geser Asd = 10% x 40.19 = 4.02 cm Penulangan geser Penulangan Tegangan betongeser yang dijinkan berdasarkan PBI 2 Tegangan beton yang diijinkan berdasarkan PBI 1971 tabel 10.4 dipakai 3 D16 (Apakai = 6.029 cm ) Tegangan beton yang diijinkan berdasarkan PBI 1971 tab 71 untuk pembebanan tetap Cek jarak antar tulangan untuk pembebanan tetap
St St
b 2 d 2 f 5D 5 1
60 2 8 2 1.6 5 3.2 6.20cm 5 1
Karena St = 6.20 cm < D + 1 = 4.2 cm, maka tulangan di pasang cukup satu baris. Perhitugan lebar retak Perhitungan lebar retak dihitung dengan menggunakan perumusan berikut:
d w C3 c C4 p c ωp a C3 C4 C5 wbar d
19
= = = = = = = = =
8 cm 1 As/(boxh) σa/ф 1.5 0.04 7.5 6.4 kg/m
a C5 10 6 p
= 40.19 / (50 x 69.8) = 0.01 = 1850 / 1.817 = 1018.2 kg/cm2
12.8xwbar0.5 = 32.4 mm
bt 1.35 bk 1.35 bk
bt 22 bt bt = 25.26 kg/cm
bt = 25,26 kg/cm2 untuk pembebanan sementara
bsbs 2.12 ' bk
22 bs bs = 39.66 kg/cm bb < btbt ok bb < bm ok bm
sengkang pada tumpuan D = 33660 kg direncanakan diameter sengkang As = 4.02 cm2 As x σa 4.02 x 1850 as < = b x b 7.12 x 60 dipasang tulangan D16 - 150
=
17.40 cm
Type Tiang Beban Kombinasi sengkang pada daerah > 1m dari tumpuan P (tekan) DL + LL D = 20196 kg P (Tarik) direncanakan diameter sengkang Tegak V DL + 0.5LL + 0.3FX + FY As = 4.02 cm2 M DL + 0.5LL + 0.3FX + FY P (tekan) DL + 0.5LL + 0.3FX + FY 20196 D b = = = 4.27 kg/cm2 P (Tarik) DL + 0.5LL + 0.3FX + FY b x 7/8 h 60 x 78.8 Miring V DL + 0.5LL + FX + 0.3FY As x σa 4.02 x 1850 M DL + 0.5LL + FX + 0.3FY as < = = 28.99 cm b x b 4.3 x 60 Sumber: hasil perhitungan dipasang tulangan D16 - 150
Tiang tegak Qu = 3 x P = 3 x 165.59 = 496.8 ton Kedalaman tiang yang dibutuhkan adalah sedalam 27.5 m dari seabed atau -37.5 mLWS. Grafik daya dukung tanah dapat dilihat pada gambar 6.13. Tiang miring a. Tiang tekan Qu = 3 x P = 3 x 192.03 = 576.1 ton Kedalaman tiang yang dibutuhkan adalah sedalam 29 m dari seabed atau -39 mLWS. b. Tang tarik Qu = 3 x P = 3 x 116.74= 350.2 ton Kedalaman tiang yang dibutuhkan adalah sedalam 25.5 m dari seabed atau -35.5 mLWS.
Panjang tulangan penyaluran Untuk tulangan tarik diambil nilai terbesar dari persamaan berikut:
Ld 0.09
A au ' bk
PBI 71 pasal 8.6
8.04 As satu tulangan D32 = Ld = 83.61 cm dan Ld = 0.0065 d au = 0.0065 x 3.24 x 2780 = 58.53 cm pakai jarak 85 cm
Untuk tulangan tekan diambil nilai terbesar dari persamaan berikut:
Ld 0.09 Ld dan
Ld Ld
=
d au
42.80
== == == pakai jarak
PBI 71 pasal 8.7
' bk cm
0.005 dd au au 0.005 3.24 xx2780 0.0050 xx 3.24 2780 0.0050 45.02 cm cm 45.02 50 cm 50 cm
6.2.3 Perhitungan Substruktur Data Tiang Pancang BJ 52 812.8 mm D1 = D2 = 780.8 mm
r
=
28.2
W
=
7820
cm 3 cm 2
t
=
16
mm
fu
=
5000
kg/cm
A
=
400.5
cm2
σijin =
2100
kg/cm2
I
=
318000 cm4
E
=
Kontrol kebutuhan kedalaman tiang Table 6.19 – rekap gaya dalam
20
2
2100000 kg/cm
Gambar 6.13 – Grafik Daya Dukung Tanah Kontrol tiang pancang terhadap korosi Korosi tiang diasumsikan terjadi sampai tiang ditumbuhi karang yaitu selama 10 tahun. Metode perawatan digunakan dengan
Besar 165.59 ton 0.00 ton 2.26 ton 26.00 tm 192.03 ton 116.74 ton 2.43 ton 24.48 tm
menyediakan alokasi tebal tiang yang akan terkorosi yaitu setebal 3mm. sesuai dengan aturan OCDI kecepatan korosi adalah 0.3 mm/tahun, sehingga Diameter rencana = 812.8 – 2 x 3 = 806.8 = 780.8 + 2 x 3 = 786.8 Diameter dalam Luas penampang (A) = 0.25 (D12 – D22) = 0.25 (806.82 – 786.82) = 39729.79 mm2 Mmen iersia (I) = 1/64 (D14 – D24) = 1/64 (806.84 – 786.84) = 1985893876 mm4 = 198589.39 cm4 Section moduluds (W) = I/r = 198589.39 /28.2 = 7042.18 cm3 ijin(BJ 52) = 2100 kg/ cm2 Mijin = ijin x W = 2100 x 7042.18 = 14788571.42 kgcm = 147.89 tm Mijin > Mu (26.00 tm) ..…. (OK) Perhitungan kalendering Perumusan kalendering yang dipakai adalah Alfred Hiley Formula
Qu
.W .H
Kalendering tiang pancang tegak Qu = 3 x P = 3 x 165.59 = 496.8 ton W = 10 ton (hydrolic hammer) Htiang = 2 m C1 = 5 mm (untuk hard cushion + packing) C2 = 10 mm (Steel Pile) C3 = 4 (soft ground) C = c1 +c2 +c3 = 19 mm Wtiang = x l = 0.314 x (27.5 + 13.2) = 12.8 ton = 2.5 (hydrolic hammer) n = 0,32(untuk compact wood cushion on steel pile) Maka 2.5 10 2 10 0.32 2 12.8 496.8 S 0,5 0.019 10 12.8 S
= 0.040 m = 40 mm
Jadi setting kalendering yang digunakan untuk tiang pancang tegak adalah 40 mm Kalendering tiang pancang miring Qu = 3 x P = 3 x 192.03 = 576.1 ton W = 10 ton (hydrolic hammer) Htiang = 2 m C1 = 5 mm (untuk hard cushion + packing) 21
n = 0,32(untuk compact wood cushion on steel pile) Maka 2.5 10 2 10 0.32 2 13.4 576.1 S 0.5 0.019 10 13.4 S = 0.033 m = 33 mm Kontrol kuat tekuk Tiang pancang tegak Pcr Pcr
2 EI min
Z
f
e
2
2 2100000 198589.39
966 13202
786832 kg 786.83 ton
Pcr > Pu (165.59ton) ….. (OK)
2
W n .Wp S 0,5.C W Wp
C2 = 10 mm (Steel Pile) C3 = 4 (soft ground) C = c1 +c2 +c3 = 19 mm Wtiang = x l = 0.314 x (29 + 13.2) x ((12 + 182)0.5 / 8 ) = 0.314 x 42.53 = 13.4 ton = 2.5 (hydrolic hammer)
Tiang pancang miring
Pcr Pcr
2 EI min
Z
f
e
2
2 2100000 198589.39
966 13202
786832 kg 786.83 ton
Pcr > Pu (192.03 ton) ….. (OK) Kontrol Gaya Horisontal
Hu = = Hmax = =
2 Mu e Z f 2 x 147.9 13.2 9.66 12.94 ton 2.26 ton ok 2.43 ton ok
Kontrol Tegangan a. Tiang Pancang Tegak P = 165.6 ton M = 26.0 tm A
mm
P
A
= =
kg kgcm 2
mm
= 250.2
3
mm
= 7042176.9 max
= 165590.0 = 2600000 2
= 25019.5
W
t 1,73
3
cm
= 7042.2
M W
165590.0 2600000 250.2 7042.2 kg/cm
kg/cm2 ok σijin = 2100 b. Tiang Pancang Miring b. Tiang Pancang Miring P = 192.0 ton = 192030.0 P = 192.0 ton = 192030.0 A = 25019.5 tm = 250.2 A = 25019.5 tm 2 = 250.2 mm2 M = 24.5 = 2448000 mm M = 24.5 = 2448000 3 W = 7042176.9 mm3 = 7042.2 W = 7042176.9 mm = 7042.2 P M max P M max A W A W
= = = = σijin = σijin =
192030 192030 250.2 250.2 1115.1 1115.1 2100 2100
Maka: 1 1 0,17s -1 T 6 Karena frekuensi tiang lebih besar dari frekuensi gelombang, maka tiang cukup aman waktu berdiri sendiri dalam pelaksanaan.
gelombang
b. Tiang Pancang Miring
2
1031.0
2100000 318000 14,33s -1 3 4144,8 1320 980
t 1, 73
kg kg kgcm kgcm mm22 mm cm33 cm
2448000 2448000 7042.2 7042.2 kg/cm22 kg/cm2 kg/cm2 ok kg/cm ok
l w
EI wl
3
g
= e x (1 +102)0.5/10 = 13,27 m = 1326,5836 cm = 4,19 ton = 4186,248 kg
g =
2
9,8
m/s2 =
980
cm/s2
2100000 318000 14,16s -1 4144,8 1326.583 980 1 1 gelombang 0,17s -1 T 6 Karena frekuensi tiang lebih besar dari frekuensi gelombang, maka tiang cukup aman waktu berdiri sendiri dalam pelaksanaan.
t 1,73
Kontrol Posisi Tiang Pancang Miring 6.2.4 Perhitungan Poer diketahui: a. Penulangan Poer Tunggal panjang tiang = 29.0 + 13.2 = 42.2 m Data Poer: 2 kemiringan tiang = 1/ 8 a = h = 100 cm 1850 kg/cm 2 b = 1/3 x 350 = 116.67 kg/cm jarak horisotal = 42.2 b = 200 cm d = 8 cm n = 17.54 8 D = 3.2 cm = 5.28 m 2 As = 8.038 cm jarak antar tiang = 6 m ok Perhitungan tinggi manfaat jadi ujung bawah tiang tidak saling berbenturan (aman) hx = h - d - 0.5 D = 90.4 cm hy = h - d - D - 0.5 D = 87.2 cm Kontrol Tiang Berdiri Sendiri a. Tiang Pancang Tegak t 1, 73
l
EI wl
3
g
= = =
e 13.2 4.14
m ton
= 1320 cm = 4144.8 kg
g = maka: ωt = ωijin =
9.8
m/s2
=
14.33 0.17
1/s 1/s
w
22
980
ok
cm/s2
Gambar 6.14 – Eksentrisitas pada tiang pancang
Data gaya - gaya yang terjadi pada poer: P = 165,59 ton M = 26,00 tm ex = (b-bbalok)/2 = 70 cm ey = (b-bbalok)/2 = 70 cm Mx = ey. P + M = 141,91 tm My = ex. P + M = 141,91 tm Penulangan Penulangan Poer Poer Arah-X Arah-X Mx = 141.91 Mx = 141.91 tm tm fo fo
Ca Ca
Penulangan Poer Arah-Y My = 141.91 tm fo
= a = 1850 = 0.904 n.b 17.54 x116.7
Ca
=
=
= 1850 = a a = = 1850 x n.b 17.54 n.b 17.54 x116.7 116.7 hx hx = = nn Mx Mx bb aa 90 .4 90 .4 = = 17 .54 14191000 17 .54 14191000 200 1850 200 1850
= = 0.904 0.904
= 3.49 = 3.49
hy
n My b a 87 .2
= 3.36 17 .54 14191000 200 1850 Dengan nilai δ = 0 dan Ca = 3.36 dari tabel perhitungan cara "n" Dengan = 0 dan Ca = 3.36, maka didapatkan: didapatkan: f = 1.786 > fo ok 100n = 10.05 maka = 10.05 = 0.006 100 x 17.54
Luas Tulangan Tarik As = b h = 0.006 x 200 x 87.2 2 = 99.93 cm 2 Dengan nilai δ = 0 dan Ca = 3.49 dari tabel perhitungan cara "n"dipakai 13 D32 (Apakai 104.5 cm ) didapatkan: Luas tulangan samping diambil sebesar 10% dari luas tulangan tarik f = 1,874 > fo ok (PBI 1971 9.3.5) 100n = 9,29 2 Asd = 10% x 104.5 = 10.4 cm maka = 9,29 = 0,005 2 dipakai 6 D16 (Apakai 12.1 cm ) 100 x 17,54 Luas Tulangan Tarik Luas Tulangan Tarik bh As = = 0.005 x 200 x 90.4 Cek Jarak Tulangan As = b h = 0.005 x 200 2 x 90.4 = 95.73 cm2 = 95.73 cm St = b 2d 13D 2 2 ) cm dipakai 12 D32 D32 (A (Apakai 96.5 96.5cm ) dipakai 12 13 1 pakai
Luas sampingdiambil diambilsebesar sebesar10% 10%dari dariluas luastulangan tulangan tarik = 200 16 41.6 = Luas tulangan tulangan samping tarik Luas samping: (PBI 1971 9.3.5) (PBI tulangan 1971 9.3.5) 13 1 22 10% x cm Asd = 96.5 == 9.65 cm Asd = 10% x 96.5 9.65 2 2) St = 11.9 cm > D+1 cm = cm dipakai D16 (A (Apakai 10.0cm ) pakai 10.0 dipakai 55 D16 Cek Jarak Tulangan St = b 2d 12D 12 1 = 200 16 38.4 12 1 St
=
13.24
= 13.2cm > D+1cm = 4.2
cm ok
11.87 cm 4.2
ok
b.Penulangan PenulanganPoer PoerGanda Ganda Data Poer: h = 100 cm a = 1850 kg/cm2 bx = 200 cm b = 1/3 x 350 = 116.67 kg/cm2 by = 250 cm n = 17.54 d = 8 cm D = 3.2 cm As = 8.04 cm2
Perhitungan tinggi manfaat hx = h - d - 0.5 D = 90.4 cm hy = h - d - D - 0.5 D = 87.2 cm Dari perhitungan program SAP 2000 didapat gaya yang bekerja pada poer, kemudian dengan asumsi pelaksanaan yang sulit maka 23
= 0.006 x 200 x 90.4 = 108.1 cm2 2 dipakai 14 D32 (Apakai 112.5 cm ) Luas tulangan samping diambil sebesar 10% dari luas tulan Luas samping: (PBItulangan 1971 9.3.5) Asd = 10% x 112.5 = 11.25 cm2 2 dipakai 6 D16 (Apakai 12.06 cm ) As
direncakan terjadi eksentrisitas pada poer seperti terlihat pada gambar 6.15. Data gaya - gaya yang terjadi pada poer: P = 192.03 ton M = tm 24.48 ex = (b-bbalok)/2 = 70 cm ey = (b-bbalok)/2 = 70 cm Mx = ey. P + M = 158.9 tm My = ex. P + M = 158.9 tm
= b h
Cek jarak antar tulangan
St
b 2 d 2 f 14 D 14 1
St
200 2 8 2 1.6 14 3.2 9.97cm 14 1
Karena St = 9.97cm < D + 1 = 4.2 cm, maka tulangan di pasang cukup satu baris. Penulangan Poer Arah-Y My = 158.9 tm
fo
=
Ca
=
a n.b
=
=
1850 17.54 x 116.7
hy n My b a 87 .2
=
0.904
= 3.55 17 .54 15890000 1850Ca =3.55 dari tabel perhitungan cara δ250 Dengan nilai = 0 dan Gambar 6.15 – Eksentrisitas pada tiang pancang ganda Penulangan Poer Arah-X Mx = 158.90 tm fo = a = 1850 n.b 17.54 x116.7 hx Ca = n Mx b a
=
0.904
didapatkan: Dengan = 0 dan Ca = 3.55, maka didapatkan:
1.915 > fo ok 8.954 8.954 = 0.005 100 x 17.54 Luas Tulangan Tarik As = b h = 0.005 x 250 x 87.2 = 111.3 cm2 f 100n maka
= = =
2 dipakai 14 D32 (Apakai 112.538 cm ) 90 .4 Luas tulangan samping diambil sebesar 10% dari luas tulangan = = 3.29 Luas samping: (PBItulangan 1971 9.3.5) 17 .54 15890000 200 1850 Asd = 10% x 112.538 = 11.25 cm2 2 Dengan nilai δ = 0 dan Ca = 3.29 dari tabel perhitungan cara "n" dipakai 6 D16 (Apakai 12.06 cm )
Dengan = 0 dan Ca = 3.29, maka didapatkan: didapatkan: f = 1.732 > fo ok 100n = 10.490 maka = 10.490 = 0.006 100 x17.54
Cek jarak antar tulangan
St
b 2 d 2 f 14 D 14 1
250 2 8 2 1.6 14 3.2 Luas Tulangan Tarik St 13.82m 14 1 As = b h = 0.006 x 200 x 90.4 = 108.1 cm2 2 dipakai 14 D32 (Apakai 112.5 cm ) Karena St = 13.82cm < D + 1 = 4.2 cm, maka tulangan Luas tulangan samping diambil sebesar 10% dari luas tulangan tarikdi pasang cukup satu baris. (PBI 1971 9.3.5) Asd = 10% x 112.5 = 11.25 cm2 2 dipakai 6 D16 (Apakai 12.06 cm ) 24
Gambar pemodelan struktur 3D Unloading Platform dapat dilihat pada gambar 6.16 6.4 Perhitungan Struktur Mooring Dolphin 6.4.1 Umum 6.4.2 Perhitungan Boulder 6.4.2.1 Perhitungan Gaya Tarik Boulder Gaya Tarik Akibat Bobot Kapal Kapal rencana adalah 10000 DWT, sehingga
27.7kN 2.83ton Gaya arus + gaya angin = 1.02 + 14.7 = 15.72 ton
GRT = 10000 x 0.9 = 9000 ton
Dari tabel 2.4 (bab 2 Tinjauan Pustaka) untuk kapal dengan GRT 9000 ton mengakibatkan gaya tarik bolder sebesar 70 ton Gaya Tarik Akibat Arus Pc Cc c Ac
D LBP Ac Vc Cc γc
2
Vc 2g
= 8m = 130 m = 8.2 x 130 = 1066 m2 = 0.12 m/s = 1.5 (arah arus tegak lurus kapal) = 0.6 (arah arus sejajar kapal) = 1.025 t/m3
Gaya tarik yang menentukan Dari perhitungan gaya-gaya di atas gaya akibat bobot kapal (70 ton) lebih besar dari pada gaya akibat arus di tambah angin (15.72 ton), sehingga gaya boulder yang dipakai adalah gaya akibat bobot kapal.
6.4.2.2 Pemilihan Tipe Boulder Untuk pemilihan boulder digunakan tee bollard dari Trelleborg dengan kapasitas 70 ton (Gambar 6.28). Spesifikasi angker untuk bolder adalah: Diameter baut = 4.2 cm Fu baut = 4100 kg/cm2 Fy baut = 2500 kg/cm2
2 00.12 .12 2 10.0kN 1.02ton PPcc21 10..5611..025 0251066 1066 4 0 41 2299.81 .81
Gaya Tarik Akibat Angin 2
V PW CW ( AW sin f BW cos f ) W 1600 Cw
Gambar 6.28 - Treeleborg 70 ton Tee Bollard Kontrol sambungan boulder meliputi: Menghitung Momen Lentur
= 1.3 (angin melintang)
e
= 0.9 (angin memanjang)
= 335 mm = 0.34 m
Dari buku Port Designer’s Hanbook, Thoresen untuk kapal LNG dengan bobot 10000 DWT pada kodisi ballast didapat: Aw
= 2320 m2
Bw
= 643 m2
Φ = 900 (memanjang) Vw
00
= 70 x 0.34 = 23.45 tm = 2345000 kgcm Menghitung gaya yang dipikul tiap baut Vu
= Pu/n = 70/5 = 14.000 ton = 14000 kg
Ab
8.75 2 1600
= 0.25 π D2 =0.25*3.14*4.22 = 13.8cm2
fuv
144.4kN 14.7ton
PW 2 0.9(2320 sin 2 0 643 cos 2 0)
= Pu x e ;
Kontrol geser baut:
= 8.75 m/s, Maka:
8.75 2 PW 1 1.3(2320 sin 2 90 643 cos 2 90) 1600
25
Mu
(melintang);
= F + G = 250 + 85
4100
= Vu/Ab
< фf x r1x fub
= 14000/13.8
< 0.7 x 0.5 x
(OK)
10500 13.74 45.74
= 1011 kg/cm2 < 1538 kg/cm2
fMn 2488664 kgcm Mu (OK)
Menghitung gaya tarik baut Td
= фf x ft x Ab
ft
= 1.3 fub – 1.5 fuv < fuv
= 1.3 x 4100 – 1.5 x 1011 < 1011 1011)
fu = 410 MPa Kuat Geser Baut Vu
= 3813.46 > 1011 (pakai ft =
Ab = 0.75 x 4100 x 13.8 фRn
Td baut = ф 0.75 x fub x Ab
= 21300 kg
= 21290 kg
Vu < фRn (OK)
Jadi pakai Td = 10500 kg Mencari garis netral (a)
T
f yp b
5 10500 0.26cm 2500 80
Ld d3 d2 d1 a
Gambar 6.29 – Letak titik pusat baut Kontrol Momen fMn
d1
0.9 f yp a 2 b 2
n
T di i 1
= (C-D-E)/10 – a = (590 - 320 - 130)/10 – 0.26 = 13.74 cm
d2
Kontrol Panjang Pengangkeran Ld
Garis netral dapat dilihat pada gambar 6.29
= фf.r1.fu.A = 0.75 x 0.5 x 4100 x 13.8
= 0.5 x 0.75 x 4100 x 13.8
a
= 0.25 π D2 =0.25*3.14*4.22 = 13.8cm2
= 10500 kg
= Pu/n = 70/5 = 10.5 ton = 10500 kg
Maka; Td
Kuat Baut Rencana Digunakan baut m42 sebagai angker dengan mutu BJ41
T d fc ' 10500
4.2 350
42.6cm
Pakai angker 50 cm 6.4.3 Perhitungan Struktur 6.4.3.1 Pembebanan Konfigurasi Tiang Pancang dan Poer Dalam tugas akhir ini Mooring Dolphin direncanakan dengan konfigurasi sebagai berikut: Jenis poer : Poer ganda dengan 8 tiang Geometri : kotak dengan dimensi 6 2 x6m Tebal : 1.2 m Kemiringan : 1/6 Layout mooring dolphin dapat dilihat pada gambar 6.30.
= (C -E)/10 – a = (590 - 130)/10 – 0.26 = 45.74 cm
d3
= (C)/10 – a = (590)/10 – 0.26 = 58.74 cm
fMn
26
0.9 2500 0.262 80 10500 13.74 45.74 58.74 2
Gambar 6.30 – Layout Mooring Dolphin
Pembebanan Struktur Beban yang terjadi pada struktur mooring dolphin adalah: 1. Beban Vertikal Baban mati Beban sendiri poer = 2.9 x 6 x 6 x 1.2 = 125.28 ton Bebat catwalk = 25 ton x 4 buah Berat boulder = 1 ton Beban hidup Beban pangkalan = 0.5 t/m2 Beban hujan 5 cm = 0.05 t/m2 Gaya boulder Gaya boulder vertikal = 0.5 x tarik boulder = 0.5 x 70 = 35t 2. Beban Horisontal Gaya boulder = 70 ton Beban gempa DL + 0.5 LL = (125.28 + 25 x 4 + 1) + (0.5 x (0.5 + 0.05) x 6 x 6) = 226.28+ 0.5 x 19.8 = 236.18 ton Spesifikasi tiang pancang yang digunakan:
Data Tiang Pancang D1 = 812.8 mm D2 = 780.8 mm t = 16 mm A = 400.5 cm2 I = 318000 cm4 kg/cm2
W r fu ijin E
= 7820 cm3 = 28.2 cm = 5000 kg/cm2 = 2100 kg/cm2 = 2100000
Menghitung Periode Getar Bangunan: 3
T 0.06 H 4
Tinggi struktur (H) = Zf + e Perhitungan letak titik jepit tanah terhadap tiang untuk tanah normaly consolidated clay and granular soil, Zf = 1.8T dimana: 1
E I 5 T nh
E I nh
= 2100000 kg/cm2 = 318000 cm4 = Nilai nh diambil sebesar nh 150 kNm-3 untuk tanah lanau-lempung
= 2100000 318000 5 536,67cm 5,37 m
Zf e
= 1.8 x 5.37 = 9.66 m = Elevasi bangunan + kedalaman perairan = 3.2 + 10.0 = 13.2 m
0.015
Maka; H = Zf + e = 9.66 + 13.2 = 22.9 = 23 m
Periode gelombang (T) = 0.06 x 233/4 = 0.63 detik Dari garfik gempa dasar didaptkan: C = 0.065 (Zona Gempa 3); gambar 6.31 I = 2.0 (fasilitas distribusi gas dan minak bumi) K = 1.0 (portal beton bertulang) Sehingga: V = C I K Wt = 0.065 x 2 x 1 x 236.18 = 30.70 ton
Gambar 6.31 – Grafik koefisien gempa dasar C 6.4.2.2 Kombinasi Pembebanan Kombinasi pembebanan yang dipakai dalam perencenaan struktur mooring dolphn ini adalah: DL + LL DL + LL + Bh DL + LL + Bv DL + 0.5 LL + Fx + 0.3 Fy DL + 0.5 LL + 0.3 Fx + Fy Dimana: DL = beban mati dan berat sendiri struktur LL = beban hidup merata pada struktur Bh = beban tarik horisontal kapal pada boulder Bv = beban tarik vertikal kapal pada boulder Fx = beban gempa arah X Fy = beban gempa arah Y 6.4.2.3 Penulangan Poer P = 6m d = l = 6m D =
h 27
1
T
=
1,2 m
As
=
8 cm 3,2 cm 8,04 cm2
Penulangan Poer Arah-Y 97,36 tm My = fo = Ca =
=
Perhitungan tinggi manfaat hx = h - d - 0.5 D = 110,4 cm hy = h - d - D - 0.5 D = 107,2 cm
a = 1850 = 0,904 n.b 17,54 x 116,7 hy
n My b a 107 . 2
17 . 54 9 736000 100 1850
= 3,53
Dengan nilai δ = 0 dan Ca = 3.53 dari tabel perhitungan cara "n" didapatkan: f = > fo ok 1,898 100n = 9,086 maka = 9,086 = 0,0052 100 x 17,54
Data gaya - gaya yang terjadi pada poer: Luas Tulangan Tarik P = 70,00 ton As = b h = 0,0052 x 100 x 107 Mb = 15,93 tm = 55,53 cm2 Mp = 57,98 tm 2 ex = e boulder = 0,335 m (subbab boulder) dipakai 8 D32 (Apakai 64,3 cm ) ey = e boulder = 0,335 m (subbab boulder) Luas tulangan samping diambil sebesar 10% dari luas tulangan tarik Mx = ex. P + Mb + Mp = 97,36 tm (PBI 1971 9.3.5) Asd = 10% x 64,307 6,43 cm2 My = ey. P + Mb + Mp = 97,36 tm 2 dipakai 4 D16 (Apakai 8,04 cm ) Penulangan Poer Poer Arah-X Arah-X Penulangan
Mx == Mx fo == fo
Ca == Ca
==
97,36 tm tm 97,36 a == 1850 0,904 a 1850 == 0,904 n.b 17,54 xx 116,7 116,7 n.b 17,54
hx hx Mx nn Mx bb aa 110 110 ..44 17 ..54 54 9736000 9736000 17 100 100 1850 1850
== 3,63 3,63
Dengan nilai δ = 0 dan Ca = 3.63 dari tabel perhitungan cara "n" didapatkan: f = 1,967 > fo ok 100n = 8,57 maka = 8,57 = 0,0049 100 x17,54 Luas Tulangan Tarik As = b h = 0,0049 x 100 x 110,4 = 53,91 cm2 2 dipakai 8 D32 (Apakai 64,31 cm ) Luas tulangan samping diambil sebesar 10% dari luas tulangan tarik (PBI 1971 9.3.5) Asd = 10% x 64,31 6,43 cm2 2 dipakai 4 D16 (Apakai 8,04 cm )
28
6.4.2.4 Kontrol Geser Pons Pada mooring dolphin kontrol geser pons perlu dikontrol karena pada struktur ini tidak ada balok, tiang pancang langsung menumpu pada pelat sehingga kemungkinan besar terjadi plong pada plat atau poer. Tegangan geser pons ditentukan oleh rumus: bp
P bm (PBI 71 11.9.(2)) (c ht ) ht
Dimana: P = gaya aksial pelat dari tiang pancang c = diameter tiang pancang ht = tinggi total pelat atau poer bm = tegangan ijin beton (0.65’bk) Sehingga: bp
135.81x10 3 0.65 350 (81.28 120) 120
bp 1.79kg / cm 2 12kg / cm 2 Karena geser pons yang terjadi lebih kecil dari tegangan ijin beton, maka poer dikatakan aman dari gaya pons atau keruntuhan akibat pons.
6.5.3 Perhitungan Substruktur Data Tiang Pancang D1 = 812.8 mm W = 7820 cm3 D2 = 780.8 mm r = 28.2 cm t = 16 mm fu = 5000 kg/cm2 2 A = 400.5 cm ijin = 2100 kg/cm2 4 I = 318000 cm E = 2100000 2 kg/cm Kontrol kebutuhan kedalaman tiang Pada perencanaan struktur Mooring Dolphin, tiang pancang direncanakan dengan kemiringan 1:6. Rekap gaya dalam yang terjadi pada tiag dapat di lihat pada tabel 6.37 di bawah ini. Tabel 6.37 - Rekap gaya dalam tiang pancang Beban P (tekan) P (Tarik) V M U
Kombinasi DL + LL + Bh DL + LL + Bh DL + LL + Bh DL + LL + Bh DL + LL + Bh
Besar 135,81 ton 40,12 ton 5,06 ton 57,98 tm 0,017 m
Sumber: hasil perhitungan
Kontrol kebutuhan kedalaman tiang tiang tekan Q = 3 x 135,8 = 407,4 ton kedalaman = 27 m dari seabed = -37 mLWS tiang tarik Q = 3 x 40,12 = 120,4 ton kedalaman = 17 m dari seabed = -27 mLWS Kedalaman tiang yang dibutuhkan untuk memikil tiang tekan adalah sedalam 27 m dari seabed atau -37 mLWS, sedangkan untuk tiang tarik butuh kedalaman 17 m atau -27 mLWS. Kebutuhan kedalaman tiang pancang dapat dilihat pada gambar 6.32. Kontrol tiang pancang terhadap korosi Korosi tiang diasumsikan terjadi sampai tiang ditumbuhi karang yaitu selama 10 tahun. Metode perawatan digunakan dengan menyediakan alokasi tebal tiang yang akan terkorosi yaitu setebal 3mm. sesuai dengan aturan OCDI kecepatan korosi adalah 0.3 mm/tahun, sehingga Diameter rencana = 812.8 – 2 x 3 = 806.8 Diameter dalam = 780.8 + 2 x 3 = 786.8 29
= 0.25 (D12 – D22) = 0.25 (806.82 – 786.82) = 39729.79 mm2 Mmen iersia (I) = 1/64 (D14 – D24) = 1/64 (806.84 – 786.84) = 1985893876 mm4 = 198589.39 cm4 Section moduluds (W) = I/r = 198589.39 /28.2 = 7042.18 cm3 ijin (BJ 52) = 2100 kg/ cm2 Mijin = ijin x W = 2100 x 7042.18 = 14788571.42 kgcm = 147.89 tm Mijin > Mu (57.98 tm) ..…. (OK) Luas penampang (A)
Perhitungan kalendering Perumusan kalendering yang dipakai adalah Alfred Hiley Formula .W .H W n 2 .Wp Qu S 0,5.C W Wp Karena perhitungan dilakukan sebelum pemancangan, maka yang dihitung adalah nilai S atau penetrasi/blow, yaitu pengamatan yang dilakukan rata-rata di tiga set terakhir, dengan 10 pukulan tiap setnya. Dan disyaratkan apabila untuk kedalaman yang sama S > S’, maka pemancangan dihentikan. Dimana : S = nilai penetrasi / blow rencana dari perhitungan S’ = nilai penetrasi / blow saat pemancangan Kalendering tiang pancang Qu = 3 x P = 3 x 135.8 = 407.4 ton W = 10 ton (hydrolic hammer) Htiang = 2 m C1 = 5 mm (untuk hard cushion + packing) C2 = 10 mm (Steel Pile) C3 = 4 (soft ground) C = c1 +c2 +c3 = 19 mm Wtiang = x l = 0.274 x (27 + 13.2-1,2+0,3) x ((12 + 62)0.5 / 6 ) = 0.314 x 39.8 = 12.5 ton = 2.5 (hydrolic hammer) n = 0,32 (untuk compact wood cushion on steel pile) Maka 407.4
2.5 10 2 10 0.32 2 12.5 S 0,5 0.019 10 12.5
S
= 0.052 m = 52 mm
Pcr
f
W
1366,1
kg/cm2
2100
kg/cm2
3
7
Teka n
t 1, 73
l w
e
2
966 13202
786832 kg 786.83 ton
2 Mu e Z f
= 2 x 147,9 13 9,66 = 12,94 ton Hmax 4,9tmton max ==5.06 H (ok) ok
ok
g
EI wl
3
2
g 2 0.5
= 13.2 x (1 + 6 ) = 13.4 m = 1340 cm = 0.274 x 13.4 = 3.67 ton = 3670kg = 980 cm/s2 t 1,73
Pcr > Pu (135.8 ton) ….. (OK) Kontrol Gaya Horisontal
30
M
Kontrol Tiang Berdiri Sendiri ,
Ta ri k
cm3
135807,8 5798000 250,20 7042,18
ijin = 1
Ql
Qs
2 2100000 198589.39
Hu
A
=
Kontrol kuat tekuk Tiang pancang tegak 2 EI min
Z
=
Gambar 6.32 – Grafik Daya Dukung Tanah
Pcr
P
max
cm2
g
2000,0 ton
I
1500,0
3
1000,0
= 7042176,87 mm3 = 7042,18
E
500,0
W
l
Grafik Data Dukung Tanah Vs kedalaman
mm2 = 250,20
= 25019,52
t
-1,3 -0,80,0 m0 -0,3 0,2 0,7 10 1,2 1,7 2,2 20 2,7 3,2 3,7 30 4,2 4,7 5,2 40 5,7 6,2 6,7 50 7,2 7,7 8,2 60 8,7 9,2
= 135807,8 kg = 5798000 kgcm
A
4,3 4,8 5,3 5,8 6,3 6,8 7,3 7,8 8,3 8,8 9,3 9,8 10,3 10,8 11,3 11,8 12,3 12,8 13,3 13,8 14,3 14,8
Kontrol Tegangan P = 135,81 ton M = 57,98 tm
w
Jadi setting kalendering yang digunakan untuk tiang pancang adalah 52 mm
2100000 318000 14.93s 1 3670 1340 3 980
agar tiang dapat berdiri sendiri maka frekuensi tiang (t) harus lebih besar dari frekuensi gelombang ().
1 0.17 s 1 6
Karena frekuensi tiang (t) lebih besar dari frekuensi gelombang ()., maka tiang aman untuk berdiri sendiri saat pelaksanaan pekerjaan. Pemodelan 3D struktur Mooring Dolphin dapat dilihat pada gambar 6.33 berikut.
Dalam pelaksanaan struktur perencanaan dibagi menjadi 3 tahap: Tahap prakonstruksi Tahap konstruksi Tahap pasca konstruksi
Jetty,
7.2.1Tahap prakonstruksi a. Pembersihan lahan, b. Pengadaan material konstruksi c. Mobilisasi alat berat seperti crane, ponton, hammer hydraulik untuk keperluan pemancangan tiang pancang struktur. 7.2.2 Tahap konstruksi a. Pemancangan tiang pancang b. Metode pelaksanaan poer c. Metode pelaksanaan balok dan pelat 7.3 Metode pelaksanaan Catwalk Dalam pelaksanaan struktur Catwalk, perencanaan dibagi menjadi 3 tahap: Tahap prakonstruksi Tahap konstruksi Tahap pasca konstruksi 7.3.1Tahap prakonstruksi Tahap prakonstruksi dalam pelaksanaan struktur catwalk yaitu menyiapkan dudukan atau tempat perletakan dari catwalk itu sendiri. Dimana perletakan terbuat dari karet/elastomeryang dipasang di atas struktur dermaga. Setelah dudukan selesai dibuat, didarat sudah dirancang catwalk sepanjang 5 meteran yang nantinya akan disambung di laut. 7.3.2Tahap konstruksi Gambar 6.33 – Pemodelan 3D struktur Mooring Dolphin BAB VII METODE PELAKSANAAN 7.1 Umum Sebelum pelaksanaan suatu proyek dapat dilakukan, perlu diadakan beberapa pekerjaan persiapan. Pekerjaan-pekerjaan itu meliputi: Pengukuran lokasi proyek, pemasangan patok dan pagar proyek Penyediaan direksi kit atau kantor proyek Penyediaan gudang material dan peralatan Penyediaan pos keamanan 7.2 Metode pelaksanaan Jetty 31
Pada tahap konstruksi ini dilakukan dengan bantuan ponton dan kren serta teodolit. Ponton berfungsi untuk membawa potongan catwalk yang telah dilas di darat, kren berfungsi untuk mengangkat potongan catwalk untuk diletakkan diperletakan dan disambung dengan potongan lainnya. Dalam pemasangannya dibantu dengan theodolit agar lebih presisi. 7.3.3Tahap pascakonstruksi Pada tahap ini, yaitu setelah catwalk selesai dibangun, kemudian dipasang plat untuk injakan kaki serta pegangan tangan pada catwalknya.
BAB VIII RENCANA ANGGARAN BIAYA
3. Struktur Trestle direncanakan beton bertulang cast in situ dengan spesifikasi: Dimensi struktur : 56 x 5 m2 Dimensi balok melintang : 60 x 90 cm2 Dimensi balok memanjang : 60 x 90 cm2 Tebal pelat : 30 cm Mutu beton : K350 Mutu baja : U32 Tiang pancang : 712.2, t = 16 - Kedalaman tiang : -33.0 mLWS Poer pancang tunggal : 150 x 150 x 100 cm3
BAB IX KESIMPULAN Dalam perencanaan Tugas Akhir ini dapat diperoleh kesimpulan yaitu: 1. Spesifikasi kapal rencana:
32
DWT Displacement Kapasitas Panjang kapal (LOA) Panjang Perpendicular Lebar kapal (B) D Draft kapal
2. Struktur Unloading Platform direncanakan beton bertulang cast in situ dengan spesifikasi: Dimensi struktur : 33 x 21 m2 Dimensi balok melintang : 60 x 90 cm2 Dimensi balok memanjang : 60 x 90 cm2 Tebal pelat : 30 cm Mutu beton : K350 Mutu baja : U32 Poer pancang tunggal : 200 x 200 x 100 cm3 Poer pancang ganda : 250 x 200 x 100 cm3 Tiang pancang : 812.2, t = 16 - Kedalaman tiang tegak : -39.0 mLWS - Kedalaman tiang miring : -35.5 mLWS
:10000t :16900t :16000m3 : 138 m : 130 m : 22 m : 12 m : 8.2 m
4. Struktur Mooring Dolphin direncanakan beton bertulang cast in situ dengan spesifikasi: Dimensi struktur : 6 x 6 m2 Tebal poer : 120 cm Mutu beton : K350 Mutu baja : U32 Dimensi bolder : Treeleborg 70 ton Tee Bollard - Kedalaman tiang tegak : -39.0 mLWS - Kedalaman tiang miring : -26.0 mLWS
Tiang pancang t = 16
: 812.2,
5. Struktur Breasting Dolphin direncanakan beton bertulang cast in situ dengan spesifikasi: Dimensi struktur : 6 x 7.5 m2 Tebal poer : 100 cm Mutu beton : K350 Mutu baja : U32 Tian pancang : 812.2, t = 16 Dimensi fender : SCN 900 E 0.9 - Kedalaman tiang tegak : -39.0 mLWS - Kedalaman tiang miring : -25.0 mLWS 6. Struktur Catwalk direncanakan sebagai struktur rangka Circular Hollow Section dengan spesifikasi: Bentang Struktur : 20 m Dimensi Balok utama : CHS 273 x 16 Dimensi Rangka balok : CHS 88.9 x 5 Lebar injakan : 1.5 m Tinggi Rangka : 1.5 m 7. Rencana angan biaya total adalah sebesar Rp.226.224.709.993,00
33
