ANALISIS PERBAIKAN STRUKTUR DERMAGA DENGAN TIANG MIRING DAN BRESING

ANALISIS PERBAIKAN STRUKTUR DERMAGA DENGAN TIANG MIRING DAN BRESING Bonifacius Jovianto,* 1

Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Kampus UI Depok, Depok, 16424, Jawa Barat E-mail: [email protected]

Abstrak Penelitian ini membahas tentang kinerja perbaikan dermaga dengan opsi penambahan tiang miring dan bresing dari batang prategang. Struktur dermaga dan perbaikannya dimodelkan sesuai dengan data hasil penyelidikan lapangan dan validasi permodelan tanah berdasarkan simpangan terukur. Penelitian dilakukan dalam dua fase, terdiri dari penyesuaian simpangan struktur model dengan simpangan terukur pada kondisi sesungguhnya untuk mendapatkan konstanta kekakuan pegas tanah sebagai validasi struktur model dengan struktur eksisting pada fase pertama dan permodelan struktur dermaga eksisting dengan penambahan komponen perbaikan untuk mendapatkan efek penambahan komponen perbaikan yang ditinjau dari beberapa parameter pada fase kedua. Variasi model perbaikan terdiri dari inklinasi dan dimensi tiang miring, serta bentuk bresing dan gaya prategang. Parameter desain yang ditinjau berupa karakteristik dinamik struktur dan responnya terhadap beban gravitasi dan lateral. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan tiang miring dan bresing dalam arah memanjang dermaga lebih efektif untuk memperkecil simpangan struktur. Inklinasi tiang miring merupakan faktor dominan yang mempengaruhi simpangan sedangkan dimensi tiang miring dan gaya prategang mempengaruhi rasio tegangan.

Kata Kunci : bresing, dermaga, tiang miring, fluktuasi gaya dalam, konstanta pegas tanah, perilaku struktur, rasio tegangan, simpangan

Abstract This study discussed about performance of pier structural reparation by adding batter piles and bracing of prestressed bars. Pier structur and it’s repairs was modeled according to the data of field investigation and validation of earth model according to measured displacement. Study was done in two phase, consisted of adjustment of displacement measured in structural model with displacement measured in existing structural in order to get earth spring constant as a validation for structural model with the real structural in first phase and modeling existing pier structural in addition of repair component to measure the effect of additional repair component that will be observed from several parameter in second phase. Variation of repairation model consisted of inclination and dimension of batter pile, bracing shape and it’s prestress force. Reviewed design parameter was structural dynamic characteristics and structural response due gravitation and lateral load. Study results showed that addition of batter piles and bracing in the long side of pier was more effective to reduce structural displacement. Inclination of batter piles was significant factor to affect structural displacement, while dimension of batter pile and prestress force affecting stress ratio mostly. Key Words : batter pile, bracing, displacement, earth spring constant , inner force fluctuation, pier, stress ratio, structural behavior

Analisis perbaikan..., Bonifacius Jovianto, FT UI, 2013

masa serah terima sebelum dermaga

Pendahuluan fungsinya,

difungsikan, dermaga sudah mengalami

pelabuhan harus didesain kuat dan aman

gangguan dalam kondisi layan. Mooring

sehingga dapat digunakan dalam kondisi

Dolphin yang terhubung dengan dermaga

layan (servicibility) yang dapat menunjang

mengalami pergoyangan sejauh 9 cm

segala aktivitas manusia dan peralatan di

ketika menerima gelombang air sungai

atas pelabuhan. Kondisi layan ini dinilai

yang disebabkan oleh Speedboat yang

dari kenyamanan manusia beraktivitas

melewati sungai Siak. Maka, diperlukan

secara normal di atas pelabuhan, tanpa

analisis perbaikan struktur dermaga untuk

harus khawatir akibat adanya goyangan

melakukan perkuatan dermaga untuk dapat

yang bisa diakibatkan oleh arus, angin dan

menjalankan fungsinya.

bertambatnya

Tinjauan Teoritis

Dalam

menunjang

kapal

pada

pelabuhan,

ataupun lendutan pada struktur akibat

Suatu struktur dermaga didesain

pembebanan vertikal. Gaya yang bekerja

untuk dapat berperilaku baik dalam kondisi

pada

oleh

dibebani beban lateral berupa gaya gempa,

pelabuhan.

gaya sandar dan gaya tambat yang

Komponen struktural utama pelabuhan

ditimbulkan oleh kapal, arus, dan angin

adalah

serta gaya gelombang yang menerpa

pelabuhan

komponen

akan

ditahan

struktural

dermaga

yang

merupakan

komponen utama yang menjadi pusat kegiatan manusia dan bertambatnya kapal yang

beraktivitas

pada

struktur dermaga. a.

pelabuhan.

Gaya

yang

membebani

struktur

dermaga

Dermaga dalam menjalankan fungsinya,



memiliki komponen struktural balok, pelat,

Pada saat kapal datang merapat pada

dan pondasi, yang dibantu dengan fasilitas

dermaga dengan kecepatan tertentu maka

pendukung

mooring

akan terjadi gaya kontak antara kapal dan

Keseluruhan

dermaga yang disebut dengan gaya sandar

dolphin

lainnya dan

seperti

fender.

komponen harus didesain agar tidak gagal

Gaya Sandar Kapal

(berthing forces)

secara struktural. .............. (1)

Dalam kasus dermaga pada sungai Siak di Riau, dermaga didesain secara

Dimana :

fungsional sebagai dermaga minyak yang

E = energi benturan (ton meter)

dapat menjadi tempat bertambat kapal tanker minyak 3,500 DWT. Namun, pada


= jari – jari putaran disekeliling

V = komponen tegak lurus sisi dermaga

r

dari kecepatan kapal pada saat membentur

pusat berat kapal pada permukaan air (m) dengan titik kontak antara kapal

dermaga (m/detik) W = displacement (berat) kapal

dengan struktur yang ditumbuk dapat

g = percepatan gravitasi (m/detik2)

dihitung dengan rumus :

Cm = koefisien massa Ce = koefisien eksentrisitas

Dermaga : l = ¼ Loa (m)

Cs = koefisien kekerasan (diambil 1)

Dolphin : l = 1/6 Loa (m)

Cc = koefisien bentuk dari tambatan (diambil 1) Dimana : ................... (2) Dimana : ....................... (3) Dimana : Cb

= koefisien blok kapal

d

= draft kapal (m)

pusat berat kapal (Bambang Triatmodjo,

B

= lebar kapal (m)

2009)

Lpp

= panjang garis air (m)

γo

= berat jenis air laut (ton/m3)

Gambar 1 Jari-jari putaran di sekeliling



Gaya Tambat Kapal Kapal yang bertambat sementara

Panjang garis air (Lpp) dapat dihitung

diikatkan kepada alat penambat (bollard)

dengan rumus :

menimbulkan gaya tarik pada dermaga yang ditimbulkan oleh angin dan arus 1. Gaya Tambat Akibat Angin .................................. (5)

Sementara itu

Dimana : Qa ..................... (4)

: luas bidang kapal yang diterpa angina (m2)

Dimana : l

: tekanan angina (N/m2)

= jarak sepanjang permukaan air

2. Gaya Tambat Akibat Arus

dari pusat berat kapal sampa titik sandar kapal (m)

( ) ............... (6) Dimana :


: nilai koefisien tekanan arus

ñ

: densitas air (kg/m3)

: berat jenis air laut (N/m3)

CF

: koefisien friksi

: luas bidang kapal yang terkena

V0

: kecepatan kapal dengan

dampak arus (m2)

muatan

penuh

(m/s);

V0=0.514Vk

: kecepatan arus air (m/detik) 3. Gaya gelombang yang dibangkitkan

v

: koefisien kinematis dari

viskositas air (v=1.2×10-6m2/s

kapal (

) √

........ (7)

∇

: volume dalam air dari

bagian

kapal

dengan

muatan

penuh

Dimana :

(m3)

H0

Formulasi beban gelombang yang menerpa

: tinggi gelombang karakteristik

yang

dihasilkan

oleh

kapal

yang

bidang adalah sebagai berikut :

bergerak. Dapat berarti tinggi gelombang yang diobservasi pada jarak 100 meter dari

o

.......... (11)

o

Dimana :

garis arah layar kapal dalam kondisi terisi

: tekanangelombang pada permukaan air (kN/m2)

penuh.

Ls

: panjang kapal (Lpp) (meter)

: massa jenis air (ton/m3)

VK

: kecepatan kapal dengan muatan

: sudut antra garis normal dan

penuh (knot)

bidang yang diterpa gelombang

EHPW : energi pembangkit gelombang (W)

:faktor gelombang

Energi

pembangkit

ditentukan

dengan

gelombang formulasi

dapat sebagai

berikut :

modifikasi (nilai

tekanan

standar

yang

digunakan adalah 1.0) : kedalaman air tepat di depan bidang yang diterpa gelombang (m)

........... (8) Dengan,

: kedalaman air dengan acuan bagian bawah dari bidang yang diterpa

................. (9) ................ (10)

gelombang :

panjang

kedalaman h (m)

S

=2.5∇Ls

CF

=0.075logV0Lsv-22

Dimana :

SHPm : continuous maximum shaft power (W)


gelombang

saat

{

}

{ b.

}

Daya Dukung Tiang Dalam

melakukan

analisis

perbaikan struktur dermaga, perlu untuk mengetahui

daya

dukung

eksisting

komponen struktur dermaga, salah satu nya adalah

tiang

meliputi

pondasi.

daya

Daya

dukung

dukung

aksial

untuk

menahan beban vertikal dan daya dukung terhadap gaya lateral untuk menahan beban horisontal. 

Daya Dukung Ijin Lateral Tiang

Gambar 5 Nilai kh Berdasarkan

Untuk mengetahui daya dukung

Yokohama (Steel Sheet Piling Design

lateral tiang, maka dilakukan dengan pendekatan

subgrade

reaction.

Nilai

modulus subgrade reaction (kh), dapat

Manual) 

Inklinasi pemasangan tiang miring Pemasangan

ditentukan berdasarkan hasil pengujian NSPT di lapangan. Dengan mengetahui nilai kh, maka dapat ditentukan kekakuan pegas

tiang

miring

dipengaruhi oleh kemampuan mesin dan peralatan yang dimiliki. Semakin landai sudut inklinasi pemasangan tiang miring

(ks) dengan persamaan : ks=khxA ........................................... (12)

Dimana :

akan memerlukan peralatan yang lebih canggih

dikarenakan

kesulitan

dalam

melakukan pemasangan tersebut.

ks= kekakuan pegas (kN/m)

Untuk batas efektif pemasangan 3

kh=modulus subgrade reaction (kN/m )

tiang miring pada kondisi yang ada dapat

A = luas permukaan tiang yang terkena

dilihat dari

2

tanah (m )


Tabel 2 Batas Efektif Pemasangan Tiang miring

Metode Penelitian Dalam penelitian ini, permodelan struktur disesuaikan dengan permodelan

Akhir Bentang dan Abutmen

1:06

Pier Tanpa Benturan Kapal

1:12

struktur dermaga terminal buatan di Siak,

Bentang Menengah

1:06

Riau. Data yang didapat berupa hasil

Pier Terkena Benturan Kapal

1:04

penyelidikan

lapangan

yang

sudah

divalidasi sesuai dengan kondisi struktur c.

asli. Data tersebut berupa gambar kerja

Bresing pada tiang dermaga secondary

yang akan dilampirkan pada bagian akhir

member pada struktur yang memiliki

penelitian ini, data borehole logs pada 1

fungsi utama sebagai pengaku pada elemen

titik yang akan diberikan dalam bentuk

struktur yang memiliki kecenderungan

olahan nilai konstanta kekakuan tanah,

untuk mengalami buckling. Selain itu,

data

bresing juga digunakan untuk memberikan

penyelidikan lapangan yang akan diberikan

kekakuan pada struktur sehingga nantinya

dalam perhitungan beban gelombang, dan

karakteristik struktur setelah diberi beban

data hasil penyelidikan lapangan mengenai

sesuai

Bresing

merupakan

pasang

surut

selama

15

hari

desain.

Pada

gangguan berupa simpangan relatif sebesar

digunakan

pada

9 cm antara dermaga dengan mooring

struktur yang mengalami gaya lateral dari

dolphin yang diakibatkan oleh gelombang

angin, gempa, dan beban hidup.

yang dibangkitkan speedboat berkecepatan

dengan

umumnya,

kriteria

bresing

terdapat

20knot yang melaju sejajar dengan sisi

berbagai jenis pola bresing pada struktur

panjang dermaga. Properti dan konfigurasi

tergantung kebutuhan dan peruntukannya.

struktur asli terhadap desain rencana sudah

Pada

praktiknya,

divalidasi dengan pengukuran dan ujicoba di lapangan untuk komponen balok dan pelat dan tiang pancang, tetapi belum dilakukan

untuk

konfigurasi

dan

kedalaman pemasangan tiang pancang dikarenakan kedalaman arus sungai dan kondisi air sungai yang deras tidak memungkinkan dilakukan penyelidikan. Maka untuk melengkapi data tersebut, Gambar 6 Jenis bresing

dilakukan

perhitungan

nilai

kekakuan

pegas tanah setempat yang akan divalidasi


dengan kasus simpangan relatif yang

dermaga dengan trestle. Oleh sebab itu,

terjadi

Dengan

permodelan dermaga akan dilakukan hanya

mengetahui nilai gaya gelombang yang

dengan memodelkan dermaga tanpa trestle.

ditimbulkan speedboat dan nilai simpangan

Mooring dolphin yang dimodelkan adalah

relatif yang dihasilkan berdasarkan hasil

2 mooring dolphin yang sejajar dengan

penyelidikan, maka akan didapat kekakuan

dermaga.

struktur dan tanah secara keseluruhan. Hal

Modelisasi struktur yang dilakukan dalam

ini akan dibahas dalam penelitian fase 1.

analisis adalah sebagai berikut :

pada

struktur

asli.

Fase 2 penelitian akan difokuskan

1. Pelat

: Beton fc’ 37 MPa, tebal

untuk membahas perbaikan yang akan

300 mm,penulangan memanjang D16-

dilakukan untuk struktur dermaga agar

250

struktur dermaga mampu digunakan dalam kondisi

layan

dan

mampu

menahan

Analisis

dan

Evaluasi

Struktur

Berdasarkan

latar

belakang

penelitian ini, maka modelisasi struktur dilakukan

mooring

fc’

37

MPa,

700x500 mm, penulangan D13

tiang tegak, 1600x800x800 mm untuk

4. PC Spun Pile

Modelisasi Struktur

akan

Beton

tiang miring

Eksisting 

:

3. Pile Cap : 800x800x800 mm untuk

pembebanan ultimat. a.

2. Balok

untuk

dolphin

dermaga

Modelisasi

dan

struktur

:

400mm,

kedalaman 40m. 5. Struktur pendukung berupa mooring dolphin 4000x3000 mm, didukung dengan 9 PC Spun pile.

dilakukan mengikuti model asli dermaga terminal buatan. Berikut sketsa konfigurasi struktur dermaga asli,

Gambar 7 Konfigurasi Denah Dermaga Siak Terdapat dilatasi di antara trestle dengan dermaga (lingkaran biru), sehingga

Gambar 8 Permodelan Struktur Dermaga

tidak ada hubungan kekakuan antara


Beam

: 3,7 m

Kecepatan rata-rata

: 20 knot =

10,28 m/s Kecepatan saat terisi penuh

: 5,1 m/s

Berdasarkan data tersebut dapat dihitung

tekanan

gelombang

yang

menerpa bidang 8,1 kN/m2 Dalam keadaan nyata di lapangan, Gambar 9 Permodelan Struktur Mooring Dolphin 

pondasi melainkan dinding beton penahan

Modelisasi Kekakuan Pegas Tanah Permodelan

tiang

pondasi

diberikan pegas constant dimulai dari kedalaman

tanah

yang

gelombang tersebut tidak mengenai tiang

tercatat

pada

masing-masing titik pondasi dan dilakukan dengan penambahan kedalaman 1 m.

gelombang dengan tinggi 2.5m dari elevasi pelat

dermaga.

simpangan

Hasil

didapat

pada

penyelidikan tanggal

15

Oktober 2009 sekitar jam 14.00-15.00, dengan ketinggian muka air berada pada elevasi -1m dari pelat lantai dermaga. Maka, bagian dinding penahan yang terkena gelombang adalah sedalam 1.5m.

Tabel 3 Properti Pegas Constant Tanah untuk Tiang

Dalam penahan

permodelan,

tersebut

tidak

dinding

dimodelkan,

sehingga letak beban dipindahkan ke frame balok dengan elevasi setara dengan pelat 

Modelisasi

Pembebanan

terhadap

lantai dermaga. Akibat pemindahan beban garis tersebut, maka ditimbulkan momen

dermaga Pembebanan fase 1 berasal dari gelombang

terhadap sumbu x sebesar M = p x (elevasi muka air + titik

yang dibangkitkan oleh kapal. Nama Kapal

: Legacy 34

pusat beban garis dari elevasi muka air) = 12,11 kN/m’ x 1.75 m =

Sedan Kapasitas Mesin Watt ( Draft

:

447420

21.26 kNm/m’ b.

) : 1,0638 m

Analisis dan Evaluasi Perkuatan Struktur


Pada fase 2, struktur ditinjau dengan

pembebanan

diperhitungkan struktur

standar

terhadap

kondisi

yang

permodelan

eksisting

dengan

modifikasi sesuai dengan hasil analisis

: Bar

Dimensi

: D40

Variasi Prestress

: 30% dan 40%

Variasi Bentuk

: Bresing Silang (X),

Bresing Tunggal Diagonal (/) Khusus untuk permodelan bresing

fase 1. 

Penampang

diperlukan penambahan komponen baja

Modelisasi Struktur Perbaikan

lain untuk menyokong bresing. Profil

1. Tiang Miring Dalam

permodelan

komponen

dipilih

berdasarkan

pada

kemampuan

miring

profil untuk menahan tegangan awal akibat

divariasikan dari segi dimensi dan

prestress dan tidak runtuh ketika struktur

konfigurasi

dermaga dibebani dalam kondisi ultimate.

perbaikan

struktur,

tiang

pemasangan.

Tiang

miring yang digunakan memiliki

Material

: Baja A36, Fy= 240MPa

properti sebagai berikut

Penampang

: WF 350x350

Material

: BajaA36

Penampang

:

Hollow

Pipe Variasi Dimensi

:

1) diameter luar 610 mm, tebal dinding 16 mm 2) diameter luar 610 mm, tebal dinding 12.5 mm 3) diameter luar 500 mm, tebal dinding 14.2 mm 4) diameter luar 500 mm, tebal dinding 12.5 mm Variasi Inklinasi

: 1 : 12, 1 :

10, 1 : 08 2. Bresing Permodelan bresing divariasikan dari segi bentuk dan prestress. Properti yang

digunakan

adalah

sebagai

Gambar 12 Konfigurasi Pemasangan Komponen Struktur Perbaikan

berikut Material : PrestressBar, Fu= 1030 MPa


Tabel 4 Variasi Pemasangan Komponen Perbaikan Tiang Miring dan Bresing

Kombinasi pembebanan pada struktur dermaga menurut daya dukung ultimate Komb 1 : 1.2 Beban mati + 1.3 benturan kapal + 1.3 tekan arus + 1.3 angin Komb 2 : 1.2 Beban mati + 1.3 tarik bollard Komb 3 : 1.2 Beban mati + 1.6 beban hidup + 1.3 tarik bollard Komb 4 : (1.2+0.2 Sds) Beban mati + 1 Beban

Gempa

I,

searah

memanjang

dermaga Komb 5 :(1.2+0.2 Sds) Beban mati + 1 beban gempa II, searah melintang dermaga Komb 6 :(1.2+0.2 Sds) Beban mati ± 1 beban gempa I ± 0.3 beban Gempa II Komb 7: (1.2+0.2 Sds) Beban mati ± 0.3 beban gempa I ± 1 beban Gempa II 1. Beban Mati 

2. Beban Hidup Modelisasi Pembebanan

LL = 500 kg/m2

3. Gaya Sandar Kapal

Pembebanan pada dermaga sesuai dengan

standar

yang

bermacam pembebanan

tersusun

dari

4. Gaya Tambat Kapal

kombinasi.Kombinasi pada

struktur

dermaga

5. Gaya Tambat Kapal

menurut daya layan Komb 1: Beban mati + benturan kapal + tekan arus + angin Komb 2: Beban mati + tarik bollard Komb 3:Beban mati + beban hidup + tarik bollard Komb 4:Beban gempa searah memanjang dermaga Komb 5: Beban gempa searah melintang dermaga

6. Gaya Gempa Perhitungan gaya gempa pada dermaga didasarkan pada SNI 1726 2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Gaya geser statik dapat dihitung menggunakan rumus ................................................. (14)


Dimana : C1:

Faktor

spektrum

respons respons

gempa gempa

dari

rencana

untuk waktu getar alami pertama T1 I : Faktor keutamaan gedung R : faktor reduksi gempa Wt: berat gedung Data Awal perhitungan gaya gempa

7. Gaya Prestress Gaya

Geser

dinamik

dihitung

menggunakan metode spektrum desain berdasarkan data awal gempa.

Prestress Bar 30% prestressing Tegangan (σ) = 0.3 * 1030 = 309 MPa Regangan (ε) = σ/E = 309/200000 = 0.001545 mm

Grafik Respon Spektrum

Koefisien muai panjang Baja = 1.170E-05 mm/ ˚ C

0,35

Beban temperature = ε/Koef muai = 132˚

0,3

C

0,25 0,2 0,15 0,1

SDS

Prestress Bar 40% prestressing

Cs

Tegangan (σ) = 0.4 * 1030 = 412 MPa

Cs Limit

Regangan (ε) = σ/E = 412/200000 =

0,05

0.00206 mm

0 0

2

4

Gambar 13 Respons Spektrum

Koefisien muai panjang Baja = 1.170E-05 mm/ ˚ C Beban temperature = ε/Koef muai = 176˚

Tabel 5 Periode Getar dan Faktor Skala

C

Beban Gempa Spektrum Desain Struktur dengan Permodelan SAP


Hasil Penelitian a. Analisis dan

Evaluasi

Struktur

Eksisting Tabel 6 Hasil Iterasi dengan SAP

b.

Analisis dan Evaluasi Perkuatan

Gambar 14 Fluktuasi Gaya Dalam Aksial Komponen Struktur Eksisting Dermaga

Struktur Simpangan yang ditinjau merupakan simpangan pada titik pusat massa dermaga.

Tabel 7 Simpangan Struktur Dermaga hasil permodelan dengan SAP

Gambar 15 Fluktuasi Gaya Dalam Momen Komponen Struktur Eksisting Dermaga

Tabel 8 Rasio Tegangan Komponen Struktur Perbaikan Hasil Permodelan SAP

Gaya Dalam yang ditinjau adalah gaya dalam pada struktur komponen tiang tegak dan tiang miring pada struktur eksisting.


Gedung. Struktur dermaga termasuk ke

Pembahasan a. Analisis

dan

Evaluasi

Struktur

Eksisting

struktur dermaga ini termasuk ke dalam

Dari hasil iterasi, didapat nilai faktor kekakuan pegas sebesar 0.05<1, yang

menyatakan

bahwa

terjadi

ketidaksesuaian dengan indikasi terjadi pengecilan

kekakuan

struktur

sesungguhnya dari perencanaan. Faktor pengecilan

ini

dihubungkan

dengan

pendekatan pengambilan nilai kekakuan pegas tanah yang berasal dari nilai kh yang didapat dari grafik, dengan kisaran variasi nilai

yang

kerapatan

dalam semua struktur lainnya, dan untuk

cukup tanah.

besar

berdasarkan

Namun,

jauhnya

kategori desain bangunan B, sehingga tidak perlu membagi nilai simpangan antar lantai izin dengan nilai redundansi. Simpangan antar lantai izin = 0.02 x hsx Hsx = 13 m (diambil berdasarkan elevasi permukaan tanah di bawah dermaga) Simpangan antar lantai izin = 0.02 x 13m = 0.26 m (untuk kondisi daya dukung ultimat Simpangan antar lantai izin (menurut kondisi daya layan = 0.26 m /Cd = 0.26/2 = 0.13 m

perbandingan antara kekakuan pegas tanah kondisi

eksisting

dengan

pendekatan

kekakuan pegas tanah hasil uji boring log, dipengaruhi oleh tidak samanya properti dan konfigurasi struktur kondisi eksisting dengan perencanaan, sambungan struktur yang tidak diperhitungkan dengan baik, ataupun

ketidaksempurnaan

proses

konstruksi. Konstanta kekakuan pegas tanah ini merupakan validasi permodelan kekakuan tanah sesuai dengan kondisi eksisting di lapangan b.

bahwa

penelitian

perkuatan

menunjukan

menggunakan

tiang

miring dan bresing mengurangi nilai simpangan yang cukup signifikan terutama pada arah panjang dermaga. Dermaga mampu berperilaku dengan baik dalam kondisi dibebani oleh gaya sandar dan tambat oleh kapal, angin, dan arus. Namun, simpangan akibat beban gempa pada arah panjang simpangan perkuatan

Analisis dan Evaluasi Perkuatan Struktur



Hasil

mengurangi

dermaga

masih

ijin. yang

Maka lebih

nilai

melebihi diperlukan

untuk

dapat

simpangan

untuk

mencapai nilai di bawah simpangan izin.

Simpangan Struktur Nilai simpangan izin antar tingkat

diambil dari SNI 1726 – 2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non


Tabel

9

Efektivitas

Perubahan

Variasi Perbaikan Terhadap Simpangan Simpangan U1 Simpangan U2 Variasi % % Inklinasi (-1.22%) - 0.94% (-1.59%) – 3.36% Dimensi (-0.78%) - 0.20% (-1%) - 0.92% Prestress (-0.01%) - 0% (-0.17%) - 0% Bentuk (-0.13) – (-0.12)% (-1%)- (-0.25%)

Berdasarkan

data

nilai

simpangan

dermaga, dapat ditinjau pengaruh variasi komponen

perbaikan

terhadap

nilai

yang melebihi batas kemampuannya. Oleh sebab itu bisa dilakukan penggunaan baja mutu tinggi untuk meningkatan kapasitas tiang miring. Berdasarkan data nilai rasio tegangan, dapat ditinjau pengaruh variasi komponen perbaikan terhadap nilai rasio tegangan yang dimiliki. Tabel 10 Efektivitas Perubahan Variasi Perbaikan Terhadap rasio tegangan

simpangan yang dihasilkan. 

Fluktuasi Gaya Dalam Komponen Struktur Eksisting Terjadi distribusi gaya dalam dari

komponen

struktur

eksisting

kepada

komponen struktur perbaikan sehingga terjadi

penurunan

komponen

struktur

gaya

dalam

eksisting.

pada Terjadi

penurunan gaya dalam momen pada komponen struktur eksisting, tetapi terjadi kenaikan gaya dalam aksial pada tiang tegak komponen struktur eksisting. Hal ini disebabkan oleh beban prestress yang digunakan pada bresing yang dipasang pada tiang tegak. 

Kesimpulan Perbaikan

struktur

dengan

menggunakan tiang miring dan bresing dapat memperbaiki perilaku struktur yang ditinjau berdasarkan parameter periode getar dan mode getar struktur, simpangan struktur, fluktuasi gaya dalam komponen struktur eksisting, dan rasio tegangan komponen

struktur

perbaikan.

Hasil

penelitian menunjukan,  Nilai konstanta pegas tanah yang didapat sebesar 0.05 hasil permodelan

Rasio Tegangan Komponen struktur perbaikan Penambahan komponen perbaikan

menyebabkan penyebaran gaya dalam dari komponen eksisting kepada komponen perbaikan. Berdasarkan hasil penelitian, komponen perbaikan mampu menahan tegangan yang terjadi, kecuali komponen tiang miring pada sisi panjang dermaga

pada fase 1 sebagai validasi model dengan struktur asli.  Perbaikan optimum terjadi dengan penambahan

komponen

perbaikan

struktur pada sisi panjang dan sisi lebar dermaga. Nilai simpanan akibat angin, arus, dan kapal untuk struktur dermaga dengan perbaikan memenuhi batas simpangan

izin,


tetapi

belum

memenuhi untuk simpangan pada arah

lebar dermaga berkisar -1.23% hingga

panjang dermaga akibat gempa.

0.95%

 Perbaikan pada sisi panjang dermaga lebih efektif untuk struktur dermaga pada

penelitian

ini.

terhadap

simpangan

sisi

panjang dermaga dan -1.59 % hingga 3.36 % terhadap sisi lebar dermaga.

Efektivitas

perbaikan dermaga sebesar ± 67.42%

 Nilai rasio tegangan komponen struktur

panjang

perbaikan dipengaruhi secara dominan

dermaga dan ±5.87 % arah lebar

oleh faktor dimensi penampang tiang

dermaga.

miring dan gaya prategang bresing.

terhadap

simpangan

arah

 Komponen perbaikan tiang miring

Secara

rata-rata

efektivitas

variasi

lebih efektif dibandingkan dengan

dimensi

penampang

komponen perbaikan bresing. Tiang

berkisar

(-2.84%)

miring

meningkatkan

terhadap rasio tegangan tiang miring

kekakuan struktur secara signifikan dan

pada sisi panjang dan (11.04%) hingga

mengurangi periode struktur secara

42.95 % terhadap rasio tegangan tiang

efektif. Tiang miring mampu menyerap

miring sisi lebar. Efektivitas variasi

gaya dalam aksial, geser, dan momen

gaya prategang bresing berkisar 19.3%

dari struktur eksisting yang berasal dari

hingga 25.58% terhadap rasio tegangan

gaya gempa.

bresing pada sisi lebar dermaga.

 Perbaikan

mampu

struktur

struktur.

miring

hingga

2.07%

mengakibatkan

perubahan fluktuasi gaya dalam pada komponen

tiang

Saran Penelitian

Diperlukan

ini

dapat

perbaikan tambahan pada komponen

dikembangkan lebih luas dan dianalisa

struktur yang berada pada sudut luar

lebih dalam dengan menggunakan aspek

untuk

yang berada di luar batas penelitian. Hal

mengatasi

pemusatan

tersebut antara lain,

penyebaran gaya dalam.  Efektivitas

kinerja

perbaikan

untuk

simpangan

dan

komponen menurunkan meningkatkan

kekakuan struktur dipengaruhi secara

 Opsi

perbaikan

bresing

bisa

menggunakan profil baja umum seperti WF  Opsi

pebaikan

tiang

miring

bisa

dominan oleh faktor inklinasi tiang

dilakukan dengan konfigurasi yang

miring. Secara rata-rata efektivitas

berbeda, seperti pemasangan dalam 2

variasi inklinasi tiang miring pada sisi

baris pada sisi panjang atau lebar dermaga


 Variasi

perbaikan

dilakukan

dermaga

terhadap

dapat

komponen

perbaikan pada sisi panjang dermaga. Daftar Referensi Atkinson, P. J. (n.d.). Soil Shear Capacity Based on Part of the GeotechniCAL Reference Package. Retrieved from http://www.uwe.ac.uk/geocal/ ; http://fbe.uwe.ac.uk/

Steel Sheet Piling Design Manual. (n.d.). Triatmodjo, Bambang. (2009). Perencanaan Pelabuhan. Yogyakarta: Beta Offset Yogyakarta. The Overseas Coastal Area Development Institute of Japan. (2002). Technical Standards and Commentaries for Port and Harbour Facilities in Japan. Japan: Daikousha Printing Co., Ltd.

Departemen Pekerjaan Umum. (2013). Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional. Japanese Unified Soil Classification System. (n.d.). Port Technology Group ASEAN-Japan Transport Partnership. (n.d.). Guidelines on Strategic Maintenance for Port Structures. Sorum, A. (2006). Northern Harbors & Small Ports Operation and Maintenance. Fairbanks, Alaska: Alaska Sea Grant College Program University of Alaska Fairbanks. Standar Nasional Indonesia. (1989). Standar Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung (SNI1727-1989). Jakarta: Badan Standarisasi Nasional. Standar Nasional Indonesia. (2002). Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung (SNI-1726-2002. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.


ANALISIS PERBAIKAN STRUKTUR DERMAGA DENGAN TIANG MIRING DAN BRESING

Recommend Documents