BAB IV HASIL DAN ANALISIS

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

BAB IV HASIL DAN ANALISIS 4.1. Ketentuan Umum 4.1.1. Ketentuan Dermaga Di dalam tinjauan pustaka (Bab II) telah dijelaskan beberapa tipe dermaga. Struktur dermaga yang direncanankan pada tugas akhir ini yaitu dermaga tipe jetty Adapun ketentuan umum dalam perencanaan dermaga ini sebagai berikut : -

Dimensi dermaga

: 260 m x 16 m

-

Lokasi dermaga

: Pelabuhan Cigading, Banten

-

Elevasi lantai dermaga rencana

: +4.00 m LWS

-

Kedalaman rencana

: -13.0 m LWS

Dermaga direncanakan memiliki system struktur Deck on Pile, yaitu balok dan pelat lantai menumpu pada tiang pancang baja (Steel Pipe Pile atau SPP). Tiang baja yang akan penulis gunakan memiliki diameter sebagai berikut: -

Diameter tiang pancang

: SPP 1016 mm, tebal 12 mm

Kapal rencana yang akan bersandar pada dermaga ini adalah bulk carrier dengan ukuran maksimum 40.000 DWT. Berdasarkan pada kapal rencana tersebut maka deramaga akan dilengkapi dengan fasilitas sandar dan tambat sebagai berikut: a. Fasilitas sandar kapal berupa fender tipe Cell 1250, dengan jarak pemasangan antar fender adalah 10 m. b. Fasilitas tambat kapal berupa bollard dengan kapasitas 100 ton, dengan jarak pemasangan antar bollard adalah 20 m.

IV-1

http://digilib.mercubuana.ac.id/


4.1.2. Umur Rencana Perencanaan dermaga dilakukan dengan memperhitungkan umur rencanan struktur utama 30 tahun, sedangkan elemen-elemen lainya seperti frontal frame dan fender dilakukan pemeliharaan secara berkala dan diganti bila terjadi kerusakan. 4.1.3. Karakteristik Kapal Karakteristik kapan yang direncanakan dapat bersandar pada pelabuhan ini adalah kapan berukuran 40.000 DWT, dengan karakteristik sebagai berikut: -

Dead Weight Tonnage (DWT)

: 40.000 DWT

-

Loaded displacement tannage

: 1.4 x DWT

-

Length Overall (LOA)

: 208 m

-

Breadth Molded

: 29 m

-

Full load draft

: 11.4 m

4.1.4. Persyaratan Mutu Bahan Persyaratan mutu bahan yang digunakan dalam Tugas Akhir Perencanaan Struktur Dermaga Bulk Carrier 40000 DWT di Kawasan Pelabuhan Cigading yang penulis lakukan, mengacu pada peraturan Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002) dan Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002) adalah sebagai berikut : a. Beton Kuat tekan (fc’) beton minimum diambil sebesar 35 MPa, hal ini berdasarkan ketentuan dalam SNI 03-2847-2002, sedangkan untuk elastisitas

beton

yang

disyaratkan SNI 03-2847-2002 untuk beton normal, dapat diambil sebesar elestisitas beton (Ec) 4700√

= 27806 MPa. Adapun karakteristik material beton yang akan

dipakai dalam perencanaan struktur dermaga tertera kedalam Tabel 4.1, sebagai berikut:

IV-2


BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN Tabel 4. 1 Karakteristik Material Beton

Floor / Slab

K.430 ; f’c = 35 MPa

Beam

K.430 ; f’c = 35 MPa

Pile cap

K.430 ; f’c = 35 MPa

Concrete fill for pile

K.430 ; f’c = 35 MPa

Dalam pembangunan sebuah dermaga sangat berpengaruh terhadap lingkungan disekitar, sehingga dalam perencanaannya harus memenuhi persyaratan yang ada dalam SNI 03-2847-2002 tetang pengaruh air semen terhadap lingkungan. Tabel 4. 2 Persyaratan untuk pengaruh lingkungan khusus

Kondisi lingkungan Beton dengan permeabilitas rendah yang terkena pengaruh lingkungan air

Rasio air-

f’c minimum2

semen (max)1

MPa

0,50

28

0,40

35

Untuk perlindungan tulangan terhadap korosi pada beton yang terpengaruh lingkungan yang mengandung klorida dari garam, atau air laut CATATAN 1. Dihitung terhadap berat dan berlaku untuk beton normal 2. Untuk beton berat normal dan beton berat ringan Referensi : Tabel 1 (SNI 03-2847-2002)

Untuk tebal selimut beton, berdasarkan berdasarkan Tabel 4.3, tebal selimut beton yang disaratkan untuk bangunan dengan perlindungan terhadap tulangan pada beton di daerah pantai/laut harus diambil lebih besar dari kondisi beton yang dicor langsung di atas tanah yaitu minimal sebesar 75 mm. Dalam perencanaan dermaga ini, untuk tebal selimut beton akan direncanakan tebalnya 80 mm.

IV-3


BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN Tabel 4. 3 Pelindung beton untuk tulangan

Kondisi lingkungan Beton

yang

dicor

langsung

di

atas

Tebal Selimut tanah

dan

selalu

75

berhubungan dengan tanah Beton yang berhubungan dengan tanah atau cuaca

50

Beton yang tidak langsung berhubungan dengan cuaca atau beton

40

tidak langsung berhubungan dengan Referensi :(subbab 9.7.1) Pelindung beton untuk tulangan (SNI 03-2847-2002) Tabel 4. 4 Kontrol Lendutan pada Elemen Beton Bertulang

Jenis komponen struktur

Lendutan yang

Batas

diperhitungkan

lendutan

Atap datar yang tidak menahan atau tidak disatukan dengan komponen nonstruktural Lendutan seketika akibat yang mungkin akan rusak oleh lendutan yang beban hidup (L) besar Lantai yang tidak menahan atau tidak disatukan dengan komponen nonstruktural Lendutan seketika akibat yang mungkin akan rusak oleh lendutan yang beban hidup (L besar Konstruksi atap atau lantai yang menahan Bagian atau

disatukan

dengan

dari

komponen total yang terjadi setelah

nonstruktural yang mungkin akan rusak oleh pemasangan lendutan yang besar

lendutan komponen

nonstruktural

Kontruksi atap atau lantai yang menahan atau dari

lendutan

(jumlah jangka

disatukan dengan komponen nonstruktural panjang, akibat semua yang mungkin tidak akan rusak oleh lendutan beban tetap yang bekerja, yang besar

dan lendutan seketika, akibat

penambahan

beban hidup)c

IV-4



a Batasan ini tidak dimaksudkan untuk mencegah kemungkinan penggenangan air. Kemungkinan penggenangan air harus diperiksa dengan melakukan perhitungan lendutan, termasuk lendutan tambahan akibat adanya penggenangan air tersebut, dan mempertimbangkan pengaruh jangka panjang dari beban yang selalu bekerja, lawan lendut, toleransi konstruksi dan keandalan sistem drainase. b Batas lendutan boleh dilampaui bila langkah pencegahan kerusakan terhadap komponen yang ditumpu atau yang disatukan telah dilakukan. c Lendutan jangka panjang harus dihitung berdasarkan ketentuan 11.5(2(5)) atau 11.5(4(2)), tetapi boleh dikurangi dengan niali lendutan yang terjadi sebelum penamahan komponen non-struktural. Besarnya nilai lendutan ini harus ditentukan berdasarkan data teknis yang dapat diterima berkenaan dengan karakteristik hubungan waktu dan lendutan dari komponen struktur yang serupa dengan komponen struktur yang ditinjau. d Tetapi tidak boleh lebih besar dari toleransi yang disediakan untuk komponen nonstruktur. Batasan ini boleh dilampaui bila ada lawan lendut yang disediakan sedemikian hingga lendutan total dikurangi lawan lendut tidak melebihi batas lendutan yang ada. Kontrol terhadap retak pada struktur beton bertulang dilakukan denagn membatasi terhadap lebar retak. Lebar retak dibatasi dengan mengacu kepada ACI committee yaitu sebagai berikut: Tabel 4. 5 Lebar retak ijin pada elemen beton bertulang

Exposure Condition

Maximum Allowable Crack Width, in (mm)

Dry air or protective membrane

0.016 (0.41)

Humidity, moist air, soil

0.012 (0.30)

Deicing chemicals

0.007 (0.18)

Seawater and seawater spray, wetting and drying

0.006 (0.15)

Water-restaining structures

0.004 (0.10)

IV-5



Lebar crack yang terjadi pada elemen struktur hanya pada daerah momen positif dengan batasan 0.15 mm. b. Baja Baja tulangan yang digunakan dalam Tugas Akhir Perencanaan Struktur Dermaga Bulk Carrier 40000 DWT di Kawasan Pelabuhan Cigading ini diasumsikan memiliki karakteristik sesuai pada Tabel 4.6. dan sifat mekanis baja struktural dibatasi pada Tabel 4.7. Tabel 4. 6 Karakteristik Material Baja

Asumsi

kode

Nilai Asumsi

Sumber

Tegangan leleh baja tulangan -

Rebar diameter < 13 (plain)

fy

240 MPa

-

Rebar diameter ≥ 13 (deformed)

fy

400 Mpa

Elastisitas baja

Es

210000 MPa

Modulus geser

G

80.000 MPa

Nisbah poisson

µ

0.3

Koefisien pemuaian

α

12 x 10-6 per ˚C

Tegangan leleh tiang pancang

fy

315 MPa

JIS A 5525

Tegangan putus tiang pancang

fu

490 MPa

(SKK 490)

SNI 03-1729-2002

Tabel 4. 7 Sifat mekanis baja struktural

Tegangan putus

Tegangan leleh

Peregangan minimum

minimu, fu (MPa)

minimum, fy (MPa)

(%)

BJ 34

340

210

22

BJ 37

370

240

20

BJ 41

410

250

18

BJ 50

500

290

16

BJ 55

550

410

13

Jenis Baja

Referensi : (Tabel 5.3) Sifat mekanis baja struktural (SNI 03-1729-2002)

IV-6



4.2.

Pengumpulan dan Analisis Data

4.2.1. Umum Data penunjang perencanan struktur bangunan dermaga yang diperlukan mencakup data primer dan data sekunder yang lengkap serta akurat, sehingga dapat diketahui permasalahan yang dihadapi dan mendapatkan solusi yang tepat. Data primer adalah data yang secara langsung diperoleh dari lapangan pada tahap pekerjaan, data ini dapat berupa hasil pengamatan, pencatatan, pengukuran dan wawancara langsung dengan sumber-sumber

yang dianggap relevan. Sedangkan yang dimaksud data sekunder

adalah data yang diperoleh tidak secara langsung dari lapangan atau dari pihak lain. Data sekunder bisa berupa catatan, hasil pengukuran, hasil analisis dari instansi atau tim studi, buku-buku laporan proyek dan peraturan kebijakan daerah. Sumber data yang digunakan dalam perencanaan struktur dermaga ini, berasal dari; Departemen bagian Informasi dan Teknologi (IT) PT Krakatau Bandar Samudera (KBS), Badan Meteorologi Kematologi dan Geofisika Provinsi Serang-Banten, Dinas hidro-oseanografi TNI AL Jakarta, serta hasil penyelidikan tanah yang dilakukan oleh PT COMSINDO Jakarta. 4.2.2. Data Bathymetri Peta bathymetri merupakan peta yang menujukan kontur permukaan dasar laut dari posisi 0.00 m LWS. Dari data yang didapat terlihat bahwa kondisi kedalaman disekitar wilayah perairan yang akan direncanakan untuk dermaga untuk kedalaman perairannya bervariasi, mulai dari -10.5 m LWS sampai -15.0 m LWS. Peta Batymetri secara keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 4.1.

IV-7



Gambar 4. 1 Peta Batrymetri

4.2.3. Data Pasang Surut Pasang surut merupakan fenomena alam yang berupa rangkaian pola pergerakan permukaan air laut yang terjadi akibat gaya tarik-menarik antara bumi, bulan dan matahari. Rangkaian pola ini bersifat berulang-ulang. Data pasang surut yang digunakan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini berasal dari Buku Daftar Arus Pasang Surut 2011 yang dikeluarkan oleh Dinas Hidro-Oseanografi TNI-AL Jakarta. Pasang surut maksimum digambarkan pada Gambar 4.2. Gambar 4.3. menunjukkan bahwa pola pasang surut yang terjadi di perairan ini adalah pasang surut campuran, condong ke harian ganda dengan referensi ketinggiannya sebagai berikut: 1. HWL

: + 2.3 m

2. LWS

: - 2.4 m

Gambar 4. 2 kondisi Pasang Surut Air laut

IV-8



Gambar 4. 3 Grafik Pasang Surut Selat Sunda

4.2.4. Data Angin Angin adalah gerakan udara dari daerah dengan tekanan udara tinggi kedaerah dengan tekanan udara rendah. Perbedaan tekanan ini pada umumnya disebabkan karena adanya berbedaan temperature. Data angin digunakan perencanaan boolard. Data angin

sebagai

pembanding

dalam

yang dipakai diperoleh dari BMKG Provinsi

Banten. Data kecepatan angin pada tahun 2007-2011 adalah sebagai berikut : Tabel 4. 8 Data kecepatan angin periode 5 tahunan

2007 Bulan

2008

2009

2010

2011

Kec.

Arah Kec.

Arah Kec.

Arah Kec.

Arah Kec.

Arah

Max.

(..˚) Max.

(..˚) Max.

(..˚) Max.

(..˚) Max.

(..˚)

knot

knot

knot

knot

knot

Januari

18

290

18

250

14

260

18

240

18

240

Febuari

12

360

18

240

14

320

14

260

18

240

Maret

18

200

14

240

16

250

16

40

22

270

April

14

280

9

260

12

250

14

360

16

260

Mei

12

30

16

40

14

130

12

40

11

260

Juni

12

360

11

40

16

250

14

160

14

30

IV-9



juli

12

40

12

40

10

60

12

210

11

45

Agustus

11

40

11

30

15

340

12

50

12

50

September

14

360

12

10

15

90

15

270

14

20

Oktober

12

20

14

150

14

350

16

270

12

150

November

16

240

12

240

14

20

14

270

18

40

Desember

18

280

15

230

14

240

21

280

15

260

(Sumber : BMKG Provinsi Banten) Tabel 4. 9Data persentase arah kecepatan angin periode 5 tahunan

Kec angin

360˚

315˚

270˚

timur tenggara selatan

Knot

225˚

180˚

Barat

batar Barat

daya

135˚

90˚

45˚

total

utara Timur

laut

laut

0-9

-

-

1,667

-

-

-

-

10-12

10

-

3,334

3,334

-

1,667

-

16,667 35,002

13-15

6,667

11,667

5

1,667

3,334

1,667

1,667 33,336

16-20

-

-

11,667

-

-

5

26,668

21-27

-

-

3,334

-

-

-

3,334

Total 16,667

1,667

1,667

8,334 1,667 -

-

31,669 16,668 3,334

5,001

-

1,667

1,667 23,334 100%

Keterangan : : 0 – 9 Knot : 10-12 Knot : 13- 15 Knot : 16 – 20 Knot : 21-27 Knot

Gambar 4. 4 Sketsa Kedudukan Pelabuhan Cigading Terhadap Angin

IV-10



Berdasarkan data diatas didapatkan kecepatan angin maksimum di lokasi rencana adalah arah 270˚ (selatan) dengan presentase 31,669 % dan kecepatan maksimum 22 knot = 11.317 m/s (22 knot = 40.744 km/jam) terjadi pada bulan maret. 4.2.5. Data Gelombang Gelombang merupakan faktor penting dalam merencanakan sutu struktur/bangunan pantai, gelombang di laut dapat dibangkitkan oleh angin, gaya tarik matahari dan bulan, letusan gunung berapi atau gempa didasar laut dan sebagainya, dalam Tugas Akhir ini data gelombang yang digunakan adalah data pada tahun 2007-2011 yang berasal dari BMKG Provinsi Banten yang merupakan bangkitan oleh gaya angin. Data gelombang yang digunakan adalah sebagai berikut: Tabel 4. 10 Data tinggi gelombang periode 5 tahunan

2007

2008

2009

2010

2011

H max. Rata- H max. Rata- H max. Rata- H max. Rata- H max. Rata(m)

Rata

(m)

(m)

Rata

(m)

(m)

Rata

(m)

(m)

Rata

(m)

(m)

Rata (m)

Bulan Januari

2,8

1,6

3,0

1,7

1,8

1,1

2,8

1,6

2,8

1,6

Februari

1,4

0,9

2,8

1,6

1,8

1,1

1,8

1,0

2,8

1,5

Maret

2,8

1,6

1,8

1,0

2,4

1,3

2,4

1,3

3,5

2,0

April

1,8

1,0

1,1

0,7

1,4

0,8

1,8

1,1

2,5

1,4

Mei

1,4

0,8

2,5

1,4

1,8

1,0

1,4

0,8

1,5

0,9

Juni

1,4

0,8

1,3

0,8

2,5

1,4

1,9

1,1

1,9

1,1

Juli

1,5

0,9

1,4

0,8

1,2

0,7

1,4

0,8

1,3

0,8

Agustus

1,3

0,8

1,3

0,8

2,2

1,2

1,4

0,8

1,4

0,8

September

1,9

1,1

1,4

0,8

2,3

1,3

2,3

1,3

1,9

1,1

Oktober

1,4

0,8

1,9

1,1

1,9

1,1

2,5

1,4

1,5

0,9

November

2,5

1,4

1,5

0,9

1,9

1,1

1,9

1,1

3,0

1,6

Desember

2,9

1,6

2,3

1,3

1,9

1,1

3,4

1,9

2,3

1,4

(Sumber : BMKG Profinsi Banten)

Terlihat pada Tabel 4.10 ketinggian gelombang maksimum terjadi pada bulan maret 2011 dengan ketinggian gelombang mencapai 3,5 m.

IV-11



4.2.6. Data Tanah Survey data tanah bertujuan untuk merencanakan struktur bagian bawah system jetty. Beberapa pengambilan data tanah yang dilakukan adalah dengan pengeboran. Data tanah yang digunakan untuk perencanaan yaitu data tanah BH-06. 1. BH-06 Posisi titik pada koordinat S = 06˚ 00’ 36.1” – E = 105˚ 57’ 38.8” elevasi – meter (data hand GPS) kedalaman pengeboran 30 meter dibawah dasar laut. Tabel 4. 11 Deskripsi soil/core di BH-06

Data tanah yang digunakan berasal dari pekerjaan soil investigasi di perairan pelabuhan Cigading. Data tanah berupa hasil boring dilaut pada titik BH-06 dengan kedalaman -30 m dari sea bed. Kondisi tanah berdasarkan hasil pengeboran menunjukan bahwa wilayah pelabuhan Cigading didominasi oleh pasir tuffan dengan nilai SPT 60 dikedalaman -20 m. 4.3. Preliminer Desain Preliminer desain merupakan sebuah asumsi bentuk/dimensi dari awal sebuah struktur yang akan direncanakan, adapun data-data preliminer desain dalam Tugas Akhir “Perencanaan Struktur Dermaga Bulk Carrier 40000 DWT Tipe Deck On Pile Dikawasan Pelabuhan Cigading Banten” adalah sebagai berikut:

IV-12







Gambar 4. 7 Perencanaan Balok Pada Struktur Dermaga

Gambar 4. 8 Potongan A – A Pada Perencanaan Struktur Dermaga

IV-15



Gambar 4. 9 Potongan A – A Pada Perencanaan Struktur Dermaga

4.4.

Pembebanan Struktur Dermaga

4.4.1. Umum Pembebanan pada struktur dermaga adalah suatu kajian mengenai jenis-jenis beban yang diasumsikan akan bekerja atau membebani struktur bangunan dermaga yang direncanakan. Dalam pengerjaan Tugas Akhir ini, perhitungan pembebanan struktur dermaga dimaksudkan untuk pemodelan data pembebanan struktur pada software SAP2000, sehingga dari software tersebut akan memperoleh gaya dalam pada elemen strukutur dermaga yang nantinya akan digunakan untuk perencanaan struktur dermaga. 4.4.2. Beban Mati a. Beban Mati Struktur Berat sendiri material yang diperhitungkan dalam perencanaan struktur adalah sebagai berikut: -

Beton

= 2.400 ton/m3

-

Baja

= 7.850 ton/m3

Berat-berat ini diperhitungkan sebagai berat mati (DEAD load). IV-16



b. Beban Mati Tambahan Beban mati tambahan merupakan berat struktur yang diperhitungkan sebagai beban mati tambahan, yaitu: -

Berat Bollard

= 3.00 ton (asumsi)

-

Berat Fender

= 3.00 ton (asumsi)

-

Infill concrete SPP

= 0.760 m2 x 2.0 m x 2.4 ton/m2 = 3.650 ton

Gambar 4. 10 Beton Pengisi Pada Tiang Pancang

4.4.3. Beban Hidup Beban hidup adalah beban bergerak termasuk orang, peralatan, hujan, perlengkapan lain, pastisi yang bergerak, bagian peralatan yang dibongkar dan material-material yang sifatnya disimpan sementara. Beban hidup dapat berupa beban hidup merata ataupun beban terpusat. Beban hidup dapat diuraikan sebagai berikut : a. Beban Hidup Terdistribusi Merata Beban hidup terdistribusi merata atau disebut juga denagn UDL (Uniformly Distributed Laod) diperhitungkan sebagai berikut: -

Beban hidup terdistribusi merata pada struktur Jetty sebesar 4 ton/m2

IV-17



b. Beban Truck Truck yang beroperasi di area ermaga direncanakan memiliki berat maksimum 500 KN. Spesifikasi truck mengacu pada RSNI T-02-2005 : Pembebanan untuk jembatan.

Gambar 4. 11 Beban Truck “T” (SNI T-02-2005)

c. Beban Crane Beban crane pada perencanaan struktur jetty ditentukan sebagai berikut:

Gambar 4. 12 Beban Roda Crane Tampak Samping

IV-18



Gambar 4. 13 Referensi Beban Crane

-

Rail span

= 10.5 m

-

Beban

= 25 ton/roda (8 roda/kaki)

Gambar 4. 14 Ilustrasi Konfigurasi Beban

Gambar 4. 15 Beban Terbagi Merata

IV-19



4.4.4. Beban Sandar Kapal (Berthing) Beban benturan kapal (berthing) adalah beban langsung yang diakibatkan oleh sandar kapal. Beban ini ditransformasikan pada struktur melalui fender. Besarnya beban yang akan disepap oleh sitem fender adalah sebagai berikut: ( V

) = Kecepatan merapat kapal = 0.15 m/s

W

Lpp

= Berat kapal displacement tonnage (DT) Log (DT)

= 0.511 + 0.913 log (DWT)

Log (DT)

= 0.511 + 0.913 x log 40000

Log (DT)

= 4.713

DT

= 10 4.713

DT

= 51642 ton

= Panjang garis air Lpp

= 0.846 x 208 1.0192

Lpp

= 194.96 m

B

= 30.2 m

d

= 11.4 m

ɣo

= 1.025 t/m3

IV-20



( ) Ce

= Koefisien eksentrisitas = 1/4 x loa = 1/4 x 208 = 52 m r

= (0.19 Cb + 0.11) Lpp = (0.19 x 0.75 + 0.11) x 194.96 = 49.227 m

(

)

Cs = 1 Cc = 1 51642 x 0.152

E =(

2 x 9.81

) 0.47 x 1.79 x 1 x 1= 49.82 ton.m

Ean = 1.5 x 49.82 = 74.73 ton.m Beban yang bekerja pada struktur dermaga = ½ x Ean =37.365 ton.m Dari perhitungan didapat Enegri Berthing kapal 40.000 DWT dengan kecepatan berthing sebesar 0.15 m/s saat kondisi abnormal (Ean) adalah 74.73 ton-m. Nilai ini yang selanjutnya digunakan sebagai acuan penentuan tipe fender yang akan digunakan. Kemudian dapat ditentukan besar reaksi fender yang membebani struktur. Fender yang digunakan adalah tipe Cell dengan asumsi dua kontak fender dengan spesifikasi sebagai berikut: Kondisi abnormal = 74.73/2 = 37.365 ton.m Kapal 40.000 DWT, mengunakan fender SCN 1250 -

Energy Absorpsi (max)

= 486 KN.m (= 48.6 ton.m)

-

Reaksi Fender (max)

= 887 KN (= 88.7 ton.m)

IV-21



Performa fender per meter panjang adalah sebagai berikut :

Gambar 4. 16 Performance fender curve

Didapat reaksi dari grafik yaitu

90 %

Reaksi two contact fender

90% x 887

= 798.3 KN = 79.83 Ton

20% x reaksi = 15.96 Ton

IV-22



1) Jarak antar fender

RB

L

S/2

h

Gambar 4. 17 Jarak Fender

L  2 r 2  r  h 

2

log r  1.055  0.65 log( DWT )

Log r = -1,055 + 0,65 log (DWT) Log r = 1.936 r = 86.3 Dimana: L

=

jarak antar fender

r

=

radius bow kapal

h

=

tinggi fender

Jadi L  2 86.3 2  86.3  1.5

2

L ≤ 32 m, sehingga untuk perletakan fender sendiri kita desain dengan jarak antar

fender 10 meter, dengan tujuan agar kapal yang lebih kecil dapat bersandar pada dermaga.

IV-23



4.4.5. Beban Mooring a. Beban Mooring Akibat Bobot Kapal Beban tarik akibat berat kapal merupakan beban langsung yang diakibatkan oleh tarikan kapal. Beban ini ditransformasikan pada struktur melalui boolard. Gaya tarik pada bollard adalah: GT

= 0.541 DWT = 0.541 x 40000 = 21640

Dari hasil perhitungan GT didapatkan tarik pada bollard 100 ton, lihat tabel 2.2. Agar diperoleh gaya-gaya dalam kondisi kritis maka diambil sudut yang terjadi untuk α sebesar 45 .

b. Beban Mooring Akibat Angin

Dimana : Cw

= Koefisien tekanan angin (0.8)

Aw

= Luasan proyeksi arah memanjang , diatas air . = Panjang kapal x (1/2 x draft) = 474.24 m2

Bw

= Luasan proyeksi arah muka , diatas air . = Lebar kapal x (1/2 x draft) = 474.24 m2 = 165.3 m2

Vw

= Kecepatan Angin = 11.317 m/s = Sudut arah datangnya angina = 31.7 (Selatan)

Maka besarnya gaya tarik akibat angin adalah 24.96 ton c. Beban Mooring Akibat Arus

IV-24



Dimana : ɣc

= Berat jenis air laut = 1.025 t/m3

Ac

= Luas melintang kapal dibawah permukaan air = Lebar kapal x draft = 29 x 11.4 = 330.6 m2

Vc

= Kecepatan arus dalam arah tegak lurus kapal (m/s) = 1.030 m/s

Cc

= Koefisien arus (kedalaman perairan / draft) = 13 / 11.4 = 1.14 jadi Cc = 5

g

= Gravitasi (m/s2) = 9.8 m/s2

Maka besarnya gaya tarik akibat arus adalah 88.95 ton. Jumlah gaya tarik akibat angin dan arus adalah 24.96 + 88.95 = 113.9 ton. Gaya tarik akibat angin dan arus tersebut diasumsikan dipikul oleh 27 buah bollard, sehingga gaya tarik tiap bollard adalah 4.218 ton. Setelah dibandingkan dengan gaya tarik akibat bobot kapal, maka untuk perencanaan gaya tarik kapal 70.71 ton berdasarkan bobot kapal. 4.4.6. Beban Gelombang Secara umum persamaan gaya gelombang yang diperhitungkan pada perencanaan dermaga ini terbagi atas dua bagian, yaitu : a. Beban Gelombang Pada Struktur Tiang Perhitungan beban/gaya gelombang pada tiang vertical direncanakan pada konsi gelombang tidak pecah (non-breaking waves). Energi serta gaya yang diakibatkan oleh gelombang pada struktur tiang dapat dihitung sebagai berikut:

IV-25



Dimana : Et

= Energi total gelombang = Masa jenis air laut = 1.025 t/m3

g

= Gravitasi (m/s2) = 9.8 m/s2

Hg

= Tinggi gelombang = 3.5 m

L

= Panjang gelombang = 5 m

Perhitungan tenaga gelombang : 𝑇

Dimana : P

= Tenaga gelombang (ton)

k

= Angka gelombang = 2 x 3.14/5 = 1.256

D

= Diameter tiang pancang =1.016 m

d

= Jarak antara muka air rerata dan dasar laut = 13 m

T

= Periode gelombang = 1.78 detik

Total gaya horizontal yang terjadi pada struktur tiang adalah 2.16 ton

IV-26



F=PxD F = 2.16 x 1,016 = 2.19 ton.m Gaya sebesar 2.19 ton.m diberikan pada masing-masing tiang pancang dengan asumsi beban adalah beban merata.

Gambar 4. 18 Pembebanan gelombang pada struktur tiang pancang

4.4.7. Beban Arus Beban arus yang terjadi pada struktur tiang dermaga yang terendam air adalah sebagai berikut:

Dimana : FD

= Total drag force persatuan panjang (KN)

Cd

= Koefisien Drag untuk tiang silinder = 1 = Massa jenis air laut =1,025 t/m3 = Kecepatan arus = 1.030 m/s = Luasan permukaan tiang yang terkena arus (m2)

IV-27



= 3,14 x 1.016 =3.19 m2

= 1.73 KN = 0.173 Ton. Beban arus sebesar 0.173 ton akan didistribusikan pada struktur tiang hingga elevasi HWS dengan asumsi beban merata.

Gambar 4. 19 Penyebaran beban arus pada struktur tiang

4.4.8. Beban Uplift Dalam perhitungan beban uplift yang terjadi pada struktur dermaga, dihitung berdasrkan rumus yang diambil dari buku OCDI hal 123 sebagai berikut: Dimana : P

= Beban uplift (KN/m2) = Masa jenis air laut (1.025 ton/m3)

g

= Gravitasi (9.81m/s2)

H

= Tinggi gelombang maksimal (2.3 m)

Sehingga = 92.5 KN/m2 P = 9.25 Ton/m2 IV-28



4.4.9. Beban Gempa Analisis beban gempa dilakukan denga 2 cara yaitu static ekuivalen dan dinamik respons spectrum. Hasil analisis dari kedua perhitungan gempa tersebut diambil yang menghasilkan pengaruh gaya dalam paling besar. Perhitungan analisi struktur gedung terhadap beban gempa mengacu pada Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 031726-2012). a. Menentukan Kategori Resiko Struktur Bangunan dan Faktor Keutamaan Berdasarkan pasal 4.1.2 SNI 03-1726-2012 disebutkan bahwa untuk banguan dermaga masuk dalam kategori resiko VI (Tabel 1) dengan factor keutamaan gempa Ie sebesar 1,5 (Tabel 2). b. Menentukan Kelas Situs (Jenis Tanah) Dari data soil test, dari hasil titik sondir dan deep boring serta SPT dapat disimpulkan bahwa lapisan tanah pada kedalaman diatas 20 m dan nilai SPT 60 dengan jenis tanah pasir tuffan termasuk kedalam jenis tanah keras. Dalam SNI Gempa 03-1726-2012 Tabel 3 untuk tanah keras termasuk dalam kategori kelas situs SC (Tanah Keras). c. Menentukan Paramaeter Percepatan Gempa (Ss, S1) Parameter percepatan gempa (Ss, S1) dapat diketahui secara detail melalui situs online Dinas PU di link http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/ Data yang diinput dalam situs tersebut adalah sebagai berikut : Jenis input

= diisi koordinat atau nama kota

Jenis batuan

= keras, sedang, atau lunak

Input parameter percepatan gempa melalui situs online PU ditunjukan pada Gambar 4.20 sebagai berikut :

IV-29



Gambar 4. 20 Input Data Kota pada Website puskim.pu.go.id

Gambar 4. 21 Output Desain Spektra pada Website puskim.pu.go.id

Hasil output percepatan gempa (Ss, S1) untuk lokasi perencanaan dermaga dikawasan pelabuhan Cigading, Cilegon, Banten dalan sebesa Ss = 0.816 g dan S1 = 0.341 g. IV-30



d. Menentukan Koefisien Situs dan Parameter Respon Spectra Percepatan Gempa Untuk melihat parameter respon spectra percepatan gempa kita dapat kunjungi website http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/ dimana akan kita dapatkan nilai parameter spectrum respon percepatan pada perioda pendek (SMS) dan periode 1 detik (SM1) sesuai ditunjukan pada Gambar 4.22 berikut.

Gambar 4. 22 Respon Spektrum Desain Berdasarkan Website Puskim.pu.go.id

e. Menentukan Spectrum Respon Desain Penentuan respon spectrum desain berdasarkan website resmi Dinas PU di Link http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/

yang

ditunjukan pada Gambar 4.23 sebagai berikut :

Gambar 4. 23 Respon Spektrum Desain Berdasarkan Website Puskim.pu.go.id

IV-31



f. Menentukan Kategori Desain Seismic Penentuan Kategori Desain Seismic (KDS) berdasarkan respons spectral percepatan desain sesuai Tabel 6 dan Tabel 7 SNI Gempa 03-1276-2012 Pasal 6.5 sebagai berikut. Tabel 4. 12 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respon Percepatan pada Perioda Pendek

Tabel 4. 13 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respon Percepatan pada Perioda 1 Detik

Berdasarkan perhitungan sebelumnya, didapatkan nilai parameter percepatan respons spectral pada perioda pendek, SDS = 0,584g dan parameter percepatan respon spectral pada perioda 1 detik, SD1 = 0.331g, maka termasuk kategori resiko D. g. Menentukan Respons Spectrum Dari hasil kalkulasi desain Spektra Indonesia selain di peroleh parameter gempa juga didapat data Respons Spektrum. Data reaspons spectrum di sajikan secara tribular berupa rentan waktu kejadian (T) dan spectral yang akan diaplikasikan

IV-32



sebagai parameter perencanaan SA(g) yang diperoleh dari Dinas PU di Link http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/ Tabel 4. 14 Data Respon Spectrum

T (detik) 0 0.113 0.567 0.567 0.667 0.767 0.867 0.967 1.067 1.167 1.267 1.367 1.467 1.567 1.667 1.767 1.867 1.967 2.067 2.167 2.267 2.367 2.467 2.567 2.667 2.767 2.867 2.967 3.067 3.167 3.267 3.367 3.467 3.567 3.667 3.767 3.867 4

SA (g) 0.234 0.584 0.584 0.497 0.432 0.382 0.343 0.31 0.284 0.261 0.242 0.226 0.211 0.199 0.188 0.177 0.168 0.16 0.153 0.146 0.14 0.134 0.129 0.124 0.12 0.116 0.112 0.108 0.105 0.101 0.098 0.096 0.093 0.09 0.088 0.086 0.084 0.083 IV-33



Khusus untuk beban gempa, untuk mensimulasikan arah pengaruh beban gempa yang sembarang perlu dimodelkan adanya arah pembebanan gempa orthogonal SNI 1726:2012 Pasal 7.5 sehingga dapat dimodelkan sebagai berikut: 

Beban Gempa Statik Ekivalen arah X (SPEC-X): 100% untuk arah X dan 30% untuk arah Y.



Beban Gempa Statik Ekivalen arah Y (SPEC-Y) : 30% untuk arah X dan 100% untuk arah Y.

h. Kombinasi Pembebanan Dalam perencanaan pada struktur dermaga, kombinasi pembebanan yang digunakana adalah sebagai berikut : 1. 1.4 DL 2. 1.2 DL + 1.6 LL 3. 1.2 DL + 1.6 LL ± 1.2 B 4. 1.2 DL + 1.6 LL ± 1.2 M 5. 1.2 DL + 1.6 CC + 1.6 Truck + 1.2 B 6. 1.2 DL + 1.6 CC + 1.6 Truck + 1.2 M 7. 1.0 DL + 1.0 LL ± 1.0 (EX/EY) 8. 1.2 DL + 1.6 LL + 1.2 W +1.2 A ± 1.2 M 9. 0.9 DL ± 1.0 W 10. 0.9 DL + 1.0 U Kombinasi beban diatas mengadopsi pada SNI-03-2847-2013 dan beberapa kombinasi penulis ambil dari referensi tugas akhir tetang perencanaan dermaga. Pengunaan berbagai jenis beban dibahas dibawah, dimana: DL

= Dead Load (Beban Mati)

LL

= Live Load (Beban Hidup)

B

= Berthing

M

= Mooring

E

= Seismic Load (Beban Gempa)

W

= Wave Load (Beban Gelombang)

IV-34



U

= Uplift

A

= Current (Beban Arus)

CC

= Countainer Crane

Truck = Truck Load (Beban Truck) 4.5. Perhitungan Penentuan Fixity Point Tiang Pacang Perhitungan kedalaman nilai titik jepit tiang pancang bertujuan untuk menentukan kedalaman tiang pacang pada kondisi jepit untuk dimodelkan pada software analisis struktur SAP 2000. Berikut data-data yang digunakan dalam perhitungan fixity point tiang pacang :

Gambar 4. 24 Fixity point pada tiang pacang

-

Diameter Tiang Pancang (D)

= 1.016 m

-

Tebal (t)

= 0.012 m

-

Kuat Tarik ( y)

= 315 Mpa

-

Modilus Elastisitas (Es)

= 2.1 x 106 kg/cm2

-

Inersia Tiang Pancang

= 476742.7334 cm4

-

N SPT

=1

IV-35



kh = 1 x 0.15 x 10

 4

= 1.5 kg/cm3

kh D 4EI

0.002483736

Zr  Zr

1



= 1/0.002483736 = 402.609 cm

Virtual Fixity Point (Zr) diambil 4 m

4.6. Pemodelan Struktur Dermaga Permodelan struktur merupakan tahap dimana sebuah struktur dermaga yang akan direncanakan, dimodelkan dalam bentuk 3 dimensi pada sebuah program bantu analisis struktur, permodelan struktur ini berguna sebagai pedoman bagi para perencana struktur, untuk mengenghitung/merencanakan sebuah struktur yang mampu menahan beban-beban yang akan bekerja pada struktur dermaga yang direncanakan. Permodelan struktur pada Tugas Akhir "Perencanaan Struktur Dermaga Bulk Carrier 40.000 DWT Tipe Deck On Pile di Kawasan Pelabuhan Cigading Banten" ini, menggunakan program bantu analisis struktur yaitu Structural

Analysis Program

SAP2000 Advace 16.00. Model struktur dermaga yang akan dimodelkan dalam program tersebut, mengacu pada data preliminer desain pada BAB IV subbab 4.3. Langkah- langkah dalam melakukan permodelan struktur adalah sebagai berikut : 4.5.1. Pembuatan Grid Line Pembuatan grid line merupakan langkah awal dalam pembuatan model struktur pada SAP, grid line merupakan garis bantu dalam penggambaran suatu model struktur, jarak

IV-36



grid line disesuaikan pada strukturyang akan dibuat. Gambar 4.25. merupakan hasil dari pembuatan grid line pada struktur dermaga dalam Tugas Akhir ini.

Gambar 4. 25 Grid line model struktur dermaga

4.5.2. Menentukan Tipe Material dan Dimensi Struktur Mendefinisikan tipe material pada program bantu SAP dengan perintah Define >> Materials >> Add New Material, kemudian pada kotak dialog Material Property Data definisikan data tipe material penyusun pada sebuah konstruksi struktur dermaga, seperti beton dan baja.

IV-37



Gambar 4. 26 Kotak dialog material data

4.5.3. Mendefinisikan Bentuk Penampang Struktur a. Mendifinisikan ditentukan

bentuk

menurut

dari

suatu

BAB IV subbab

penampang

struktur

A. pada SAP2000

yang

telah

adalah dengan

perintah Define >> Frame Section >> Add New Property… b. Mengubah kotak pilihan Frame Section Property Type dengan material penyusun penampang struktur yang akan dimodelkan (beton/baja), pada kotak dialog Add Frame Section Property, kemudian pilih bentuk struktur penampang dermaga yang diinginkan. c. Memasukkan data bentuk struktur pada kotak dialog selanjutnya.

IV-38



Gambar 4. 27 Memasukan data penampang struktur

4.5.4. Mendefinisikan Nama Beban-beban yang Bekerja pada Struktur Mendefinisikan data beban yang akan bekerja pada struktur dermaga dengan melakukan perintah Define >> Load Cases… Kemudian masukan nama- nama beban seperti pada Gambar 4.28. berikut:

Gambar 4. 28 Mendefinisikan Beban

4.5.5. Melakukan Penggambaran Model Melakukan penggambaran model struktur dermaga dengan melakukan perintah Darw >> Draw Frame/Cable/Tendon kemudian pada kotak dialog yang muncul Properties of Object ubah Section dengan nama bentuk penampang struktur yang telah dibuat IV-39



pada poin 3 , kemudian lakukan penggambaran permodelan struktur pada grid-grid yang telah dibuat pada poin 1.

Gambar 4. 29 Mendefinisikan Beban

4.5.6. Mengaplikasikan Beban-beban yang Bekerja pada Struktur Memasukkan data beban-beban yang bekerja pada struktur dengan melakukan perintah: a. Pilih batang

yang akan diberi beban, contoh memasukkan

beban merata

segitiga gelombang pada tiang dermaga. b. Assign >> Frame Load >> Distributed pada kotak dialog Frame Distributed Loads masukan data beban yang bekerja pada struktur tiang dermaga.

IV-40



Gambar 4. 30 Memasukkan data beban gelombang

4.5.7. Mendefinisikan Kombinasi Pembebanan Mendefinisikan Kombinasi pembebanan dengan perintah a. Define >> Combinations >> Add New Combo… kemudian pada kotak dialog yang muncul Respones

Combination

Data isikan dengan macam- macam

kombinasi pembebanan sesuai pada BAB IV.

Gambar 4. 31 Mendefinisikan kombinasi pembebanan (combo 1)

IV-41



4.5.8. Hasil Input Pembebanan Pada Model Berikut adalah hasil dari input pembebanan struktur dermaga yang dimodelkan dengan program perhitungan struktur SAP2000 V.16.0

Gambar 4. 32 Plot model 3 dimensi

Gambar 4. 33 Plot model 3 dimensi tanpa plat

IV-42



Gambar 4. 34 Plot beban mati

Gambar 4. 35 Plot beban hidup ( 4 ton/m2)

IV-43



Gambar 4. 36 Plot beban crane (case 1)

Gambar 4. 37 Plot beban crane (case 2)

IV-44



Gambar 4. 38 Plot beban truck (case 1)

Gambar 4. 39 Plot beban truck (case 2)

IV-45



Gambar 4. 40 Plot beban arus x

Gambar 4. 41 Plot beban arus y

IV-46



Gambar 4. 42 Plot beban gelombang x

Gambar 4. 43 Plot beban gelombang Y

IV-47



Gambar 4. 44 Plot beban mooring (case 1)

Gambar 4. 45 Plot beban mooring (case 2)

IV-48



Gambar 4. 46 Plot beban berthing (case 1)

Gambar 4. 47 Plot beban berthing (case 2)

IV-49



Gambar 4. 48 Plot beban uplift

4.7. Perhitungan Struktur Dermaga 4.6.1. Umum Bagian-bagian dari struktur dermaga yang akan direncanakan adalah sebagai berikut : -

Balok crane

(B1)

: 60 x 110 cm

-

Balok melintang

(B2)

: 60 x 110 cm

-

Balok memanjang

(B3)

: 60 x 110 cm

-

Balok kantilever

(B3)

: 60 x 110 cm

-

Pelat lantai

(PL)

: tebal 40 cm

-

Pile cap

(PC1)

: 175 x 175 x 150 cm

-

Pile cap

(PC2)

: 250 x 250 x 150 cm

-

Tiang pancang baja

(P1)

: diameter 101.6 cm

IV-50



4.6.2. Perencanaan Penulangan Balok a. Perencanaan penulangan balok crane (B1) Dalam perencanaan penulangan untuk balok crane adapun data-data asumsi adalah sebagai berikut : -

Mutu beton (f’c)

= 35

Mpa

-

Mutu baja (fy) Ulir

= 400

Mpa

-

Mutu baja (fy) Polos

= 240

Mpa

-

h

= 1100

mm

-

b

= 600

mm

-

d’

= 102,5

mm

-

d

= 997,5

mm

-

Selimut beton

= 80

mm

-

Diameter Tulangan

= 19

mm

-

Diameter Tulangan Sengkang

= 13

mm

Analisis gaya dalam pada balok mengunakan program SAP2000, berikut adalah gaya-gaya yang bekerja pada balok crane dari hasil analisis SAP2000. Tabel 4. 15 Rekapitulasi gaya dalam maksimum pada balok B1

No Kombinasi beban 1

Envelope

Lokasi

Momen (M3) (kNm)

Geser (V2) (kN)

Torsi (kNm)

Tumpuan Lapangan

-1021.723 858.2

-1041.522 611.084

143.13

1. Desain Tulangan Lentur Tinggi Manfaat Rencana : d

= h – decking – Sengkang – (½ Ølentur ) = 1100 mm – 80 mm – 13 mm – (½ x 19 mm) = 997,5 mm

d’

= decking + Sengkang + ( ½ Ølentur) = 80 mm + 13 mm + (½  19 mm) = 102,5 mm

IV-51



Rasio Tulangan. = 1,4 = 1,4 = 0,0035

ρmin

400

fy

ρbalance = 0,85  1  f ' c  fy

=

0,85  0,8  35 400



600 600  f y

600 (600  400)

 0,0357

ρmax

= 0,75 × ρbalnce = 0,75 × 0,0357 = 0,026775

m

=

fy 0,85  f 'c

400  13,445 0,85  35



 Penulangan Lentur Tumpuan Untuk mengantisipasi perubahan arah gaya gempa yang bekerja, maka penulangan kedua ujung sebuah balok didesain sama. Mu- = 1021723000 Nmm (dari Out Put SAP 2000). Adapun langkah-langkah perencanaan tulangan rangkap sebagai berikut: Mn = Mu = 1021723000 Nmm = 1135247778 Nmm 0,9

Xb 

0,9

600 600 d   997,5  598,5 mm 600  fy 600  400

Xmax = 0,75 Xb

= 0,75 x 598,5 = 448,875 mm

Direncanakan x = 85 mm Asc 

0.85 1 fc' b x = 0.85 0,8  35 600 85 400 fy



Mnc  Asc  fy   d 



= 3034,58 mm2

1.x   2 

 

 3034,58  400   997,5 

0,8  85   2 

= 1164337650 Nmm Mnc 

Mu



………… (tidak perlu tulangan rangkap)

IV-52



Mn 1135247778 = = 1.9 Mpa 2 2 bd 600 mm  9975 mm

Rn

=

ρperlu

  = 1 1  1  2  m  Rn  =   m

fy



 1 2  13,445  1.9   = 0,004916  1  1   13.445  400 Mpa 

ρmin < ρperlu , maka ρpakai = ρperlu = 0,004916 Astarik = ρ  b  d = 0,004916  600  997,5 = 2942,49 mm2 Tulangan yang dibutuhkan (n) =

2942,49 mm2 = 10.37 = 11 buah 0,25  3,14  (19mm)2

Tulangan tumpuan tarik : Dipasang tulangan 11 D 19 mm ( Aspasang = 3117,235 mm2 ) Astekan= 0,5 Astarik = 0,53117,235 mm2 = 1558,62 mm2 Tulangan tumpuan tekan : Dipasang tulangan 5 D 19mm Kontrol jarak tulangan bw  (2 x decking)  (2 x  sengkang)  (n x Dtul. lentur )

S

=

S

=

S

= 20,05 mm

n 1

600mm  (2 x 80 mm)  (2 x13mm)  (11tul x 19 mm) 11tul  1

< 25 mm ....Jarak tulangan tidak memenuhi

Tulangan menjadi 2 lapis dengan spasi antar lapis < 25mm. Kontrol kekuatan a

=

As . f y 0,85  fc  b

= 3118,816  400 = 69,889 mm 0,85  35  600

IV-53



a  =  .As . fy  d   = 0,9 x 3118,86 x 400  997,5 69,889  2 2   

Mn

= 1080731850 Nmm > 1021723000 Nmm  Ok  Penulangan Lentur Lapangan Menurut SNI-2847-2013 pasal 21.3.4(1) menyatakan bahwa baik nilai momen positif maupun negatif sepanjang balok tidak boleh kurang dari 20% nilai momen maksimum pada kedua muka tumpuan. Untuk output SAP2000 diperoleh nilai momen maksimum pada lapangan : Mu = 858200000 Nmm > 1021723000 x 20% = 204344600 Nmm Mn = Mu = 858200000 Nmm = 953555555.6 Nmm 0,9

Xb 

0,9

600 600 d   997,5  598,5 mm 600  fy 600  400

Xmax = 0,75 Xb

= 0,75 x 598,5 = 448,875 mm

Direncanakan x = 85 mm Asc 

0.85 1 fc' b x = 0.85 0,8  35 600 85 400 fy



Mnc  Asc  fy   d 



= 3034,58 mm2

1.x   2 

 

 3034,58  400   997,5 

0,8  85   2 

= 1164337650 Nmm Mnc 

Mu



………… (tidak perlu tulangan rangkap) Mn 953555555.6 = = 1.6 Mpa 2 2 bd 600 mm  997,5 mm

Rn

=

ρperlu

  = 1 1  1  2  m  Rn  =   m

fy



 1 2  13.445  1.6   = 0,0041065  1  1   13.445  400 Mpa 

IV-54



ρmin < ρperlu , maka ρpakai = ρperlu = 0,0041065 Astarik = ρ  b  d = 0,0041065  600  997,5 = 2457.7121 mm2 mm2 = 8,66 = 9 buah 0,25  3,14  (19mm)2

Tulangan yang dibutuhkan (n) = 2457,.7121 Tulangan lapangan tarik :

Dipasang tulangan 9 D 19 mm ( Aspasang = 2550,465 mm2 ) Astekan= 0,5 Astarik = 0,52550,465 mm2 = 1275,23 mm2 Tulangan lapangan tekan : Dipasang tulangan 5 D 19 mm Kontrol jarak tulangan bw  (2 x decking)  (2 x  sengkang)  (n x Dtul. lentur )

S

=

S

=

S

= 30,375 mm

n 1

600mm  (2 x 80 mm)  (2 x13mm)  (11tul x 19 mm) 11tul  1

> 25 mm ....Jarak tulangan memenuhi

Tulangan menjadi 2 lapis dengan spasi antar lapis < 25mm. Kontrol kekuatan As . f y

= 2551,7586  400 = 55,182 mm

a

=

Mn

 =  .As . fy  d  

0,85  fc  b

0,85  35  600

a

 = 0,9 x 2551,7586 x 400  997,5

2



55,182   2 

= 890071764 Nmm > 858200000 Nmm  Ok

IV-55





 

 Vc  Vs min   Vu   Vc 

1  f 'c bw d  3 

594002.8367 < 1041522 < 1770386,88

= Vu - Vc = 1041522 N – 442596,72 N = 598955,281 N

ØVs perlu Vsperlu 

(memenuhi)

598955,281  798607,042 N 0.75

Dipasang sengkang 2 kaki diameter 13 mm Av = 2 x ¼x  x 132= 265,46 mm2 s

Av f y d Vs



265,46  400  997,5  132,65mm 7968607,042

Maka dipasang sengkang 2 kaki Ø13- 100 mm Kontrol Gaya Geser Perlawanan Sengkang Vspasang 

Av f y d s



265,46  400  997,5  1059,2036kN 100

Vs = 1059203,671 N φ (Vs + Vc)

= 0.75 (1059203,671 N + 590128,96 N) = 1236999.47N > Vu = 1041,522 N....OK

Dipasang sengkang daerah tumpuan D13 – 100 mm sepanjang ¼ ln = ¼ x 5000 = 1250 mm dari muka balok.  Penulangan Geser Pada Daerah Lapangan Pemasangan tulangan geser di daerah lapangan Vu = 611804 N ( Output SAP2000 )

IV-57



Nilai Vu   Vc  

1 3

 f 'c bw d  

Dipasang D13 – 100 mm Menghitung gaya geser nominal, Penulangan Torsi Cek perlu atau tidaknya tulangan torsi Acp = bw x hAcp = 600 x 1100 = 660000 mm2 Pcp = 2 x (bw + h) = 2 x (600 x 1100) = 3400 mm Dari program SAP 2000 didapat nilai torsi dan yang terjadi yaitu, Tu = 143131143.9 Nmm dan Vu = 88781.56 N Pengaruh puntir / torsi dapat diabaikan apabila momen puntir yang terjadi tidak melebihi persamaan dibawah : A Tc   x0,083xx fc ' x  CP  PCP

2

   

 (660000 mm2 ) 2    0,75 x0,083x1x 35 Mpa x  3400 mm  

= 9769771324Nmm Kontrol Torsi =143131143.9 Nmm < 9769771324 Nmm (Torsi tidak diperhitungkan)

IV-58



Gambar 4. 49 Penulangan Balok Crane B1

Kontrol Lendutan Sesuai dengan SNI 03–2847–2013 Dilengkapi Penjelasan Tabel 9.5 bila lendutan tidak diperhitungkan, maka tebal minimum balok: -

balok dua tumpuan sederhana hmin =

-

Jadi untuk balok dengan L = 5000 mm dengan menggunakan f y = 400

L 16

MPa, maka hmin adalah : L 5000   312,5 mm 16 16

-

hmin 

-

Ketentuan di atas sudah terpenuhi karena h balok = 1100 mm

b. Perencanaan penulangan balok melintang (B2) Dalam perencanaan penulangan untuk balok melintang adapun data-data asumsi adalah sebagai berikut : -

Mutu beton (f’c)

= 35

Mpa

-

Mutu baja (fy) Ulir

= 400

Mpa

-


= 240

Mpa

-

h

= 1100

mm

-

b

= 600

mm IV-59



-

d’

= 102,5

mm

-

d

= 997,5

mm

-

Selimut beton

= 80

mm

-

Diameter Tulangan

= 19

mm

-


= 13

mm

Analisis gaya dalam pada balok mengunakan program SAP2000, berikut adalah gaya-gaya yang bekerja pada balok melintang dari hasil analisis SAP2000. Tabel 4. 16 Rekapitulasi gaya dalam maksimum pada balok B2

No

Kombinasi beban

Lokasi

1

Envelope

Tumpuan Lapangan

Momen (M3) (kNm) -1318.3343 867.7413

Geser (V2) (kN) 342.184 -338.359

Torsi (kNm) 91.0359



d’


Rasio Tulangan. ρmin

= 1,4 = 1,4 = 0,0035 400

fy

ρbalance = 0,85  1  f ' c  fy

=

0,85  0,8  35 400



600 600  f y

600 (600  400)

 0,0357

ρmax

= 0,75 × ρbalnce = 0,75 × 0,0357 = 0,026775

m

=

fy 0,85  f 'c



400  13,445 0,85  35

IV-60



 Penulangan Lentur Tumpuan Untuk mengantisipasi perubahan arah gaya gempa yang bekerja, maka penulangan kedua ujung sebuah balok didesain sama. Mu- = 1021723000 Nmm (dari Output SAP2000). Dari perhitungan didapat : Astarik = 3836.55 mm2 Tulangan yang dibutuhkan (n) =

3836.55 mm2 = 13.53 = 14 buah 0,25  3,14  (19mm)2

Tulangan lapangan tarik : Dipasang tulangan 14 D 19 mm ( Aspasang = 3969.4023 mm2 ) Astekan= 0,5 Astarik = 0,5 3969.4023 mm2 = 1984.701mm2 Tulangan lapangan tekan : Dipasang tulangan 7 D 19 mm  Penulangan Lentur Lapangan Astarik = 2485.8443 mm2 Tulangan yang dibutuhkan (n) =

2485.8443 mm2 = 8.7675216= 9 buah 0,25  3,14  (19mm)2

Tulangan lapangan tarik : Dipasang tulangan 9 D 19 mm ( Aspasang = 2551.7586 mm2 ) Astekan = 0,5 Astarik = 0,5  2551.7586 mm2 = 1275.88 mm2 Tulangan lapangan tekan : Dipasang tulangan 5 D 19 mm

IV-61




Penulangan Torsi Pengaruh puntir / torsi dapat diabaikan apabila momen puntir yang terjadi tidak melebihi persamaan dibawah : A Tc   x0,083xx fc ' x  CP  PCP

2

   

 (660000 mm2 ) 2    0,75 x0,083x1x 35 Mpa x  3400 mm  

= 9769771324Nmm Kontrol Torsi = 91035900 Nmm < 9769771324 Nmm (Torsi tidak diperhitungkan)

IV-62



c. Perencanaan penulangan balok memanjang (B3) Dalam perencanaan penulangan untuk balok memanjang adapun data-data asumsi adalah sebagai berikut : -

Mutu beton (f’c)

= 35

Mpa

-

Mutu baja (fy) Ulir

= 400

Mpa

-


= 240

Mpa

-

h

= 1100

mm

-

b

= 600

mm

-

d’

= 102,5

mm

-

d

= 997,5

mm

-

Selimut beton

= 80

mm

-

Diameter Tulangan

= 19

mm

-


= 13

mm

Analisis gaya dalam pada balok mengunakan program SAP2000, berikut adalah gaya-gaya yang bekerja pada balok memanjang dari hasil analisis SAP2000. Tabel 4. 17 Rekapitulasi gaya dalam maksimum pada balok B3

No

Kombinasi beban

1

Envelope

Momen Geser (V2) Torsi (M3) (kNm) (kN) (kNm) Tumpuan -1021.723 270.088 12.2131 Lapangan 400.5357 -136.69 Lokasi



d’


Rasio Tulangan.

IV-63



ρmin

= 1,4 = 1,4 = 0,0035

ρbalance

= 0,85  1  f ' c 

400

fy

fy

=

0,85  0,8  35 400



600 600  f y

600 (600  400)

 0,0357

ρmax

= 0,75 × ρbalnce = 0,75 × 0,0357 = 0,026775

m

=

fy 0,85  f 'c



400  13,445 0,85  35

 Penulangan Lentur Tumpuan Untuk mengantisipasi perubahan arah gaya gempa yang bekerja, maka penulangan kedua ujung sebuah balok didesain sama. Mu- = 1021723000 Nmm (dari Output SAP2000). Dari perhitungan didapat : Astarik = 2942,49 mm2 Tulangan yang dibutuhkan (n) =

2942,49 mm2 = 7,38 = 8 buah 0,25  3,14  (19mm)2

Tulangan lapangan tarik : Dipasang tulangan 8 D 19 mm ( Aspasang = 2268.229 mm2 ) Astekan= 0,5 Astarik = 0,5 2268.229 mm2 = 1559.40mm2 Tulangan lapangan tekan : Dipasang tulangan 5 D 19 mm  Penulangan Lentur Lapangan Astarik = 2094.75 mm2 Tulangan yang dibutuhkan (n) =

2942,49 mm2 = 7.388= 8 buah 0,25  3,14  (19mm)2

Tulangan lapangan tarik :

IV-64



Dipasang tulangan 8 D 19 mm ( Aspasang = 2268.22 mm2 ) Astekan= 0,5 Astarik = 0,52268.22 mm2 = 1134.115 mm2 Tulangan lapangan tekan : Dipasang tulangan 5 D 19 mm


3. Penulangan Torsi Pengaruh puntir / torsi dapat diabaikan apabila momen puntir yang terjadi tidak melebihi persamaan dibawah : A Tc   x0,083xx fc ' x  CP  PCP

2

   

 (660000 mm2 ) 2    0,75 x0,083x1x 35 Mpa x  3400 mm  

= 9769771324Nmm Kontrol Torsi = 12213100 Nmm < 9769771324 Nmm (Torsi tidak diperhitungkan)

IV-65



d. Perencanaan penulangan balok kantilever (B4) Dalam perencanaan penulangan untuk balok memanjang adapun data-data asumsi adalah sebagai berikut : -

Mutu beton (f’c)

= 35

Mpa

-

Mutu baja (fy) Ulir

= 400

Mpa

-


= 240

Mpa

-

h

= 1100

mm

-

b

= 600

mm

-

d’

= 102,5

mm

-

d

= 997,5

mm

-

Selimut beton

= 80

mm

-

Diameter Tulangan

= 19

mm

-


= 13

mm

Analisis gaya dalam pada balok mengunakan program SAP2000, berikut adalah gaya-gaya yang bekerja pada balok kantilever dari hasil analisis SAP2000. Tabel 4. 18 Rekapitulasi gaya dalam maksimum pada balok B4

1.

No

Kombinasi beban

Lokasi

1

Envelope

Tumpuan Lapangan

Momen (M3) (kNm) -1100.7731 919.1376

Geser (V2) (kN) 479.87 -379.253

Torsi (kNm) 48.2991

Desain Tulangan Lentur Tinggi Manfaat Rencana : d


d’


IV-66



Rasio Tulangan. ρmin

= 1,4 = 1,4 = 0,0035

ρbalance

= 0,85  1  f ' c  fy

=



400

fy

0,85  0,8  35 400



600 600  f y

600 (600  400)

 0,0357

ρmax

= 0,75 × ρbalnce = 0,75 × 0,0357 = 0,026775

m

=

fy 0,85  f 'c



400  13,445 0,85  35

Penulangan Lentur Tumpuan Untuk mengantisipasi perubahan arah gaya gempa yang bekerja, maka penulangan kedua ujung sebuah balok didesain sama. Mu- = 1021723000 Nmm (dari Output SAP2000). Dari perhitungan didapat : Astarik = 3178.87 mm2 Tulangan yang dibutuhkan (n) =

3178.87 mm2 = 11,21 = 12 buah 0,25  3,14  (19mm)2

Tulangan lapangan tarik : Dipasang tulangan 12 D 19 mm ( Aspasang = 3402.3448 mm2 ) Astekan= 0,5 Astarik = 0,5 3402.3448 mm2 = 1701.172 mm2 Tulangan lapangan tekan : Dipasang tulangan 6 D 19 mm 

Penulangan Lentur Lapangan Astarik = 2637.71 mm2 Tulangan yang dibutuhkan (n) =

2637.71 mm2 = 9,303 = 10 buah 0,25  3,14  (19mm)2

IV-67



T ulangan lapangan tarik : Dipasang tulangan 10 D 19 mm ( Aspasang = 2835.2874 mm2 ) As tekan = 0,5 Astarik = 0,52835.2874 mm2 = 1417.64mm2 Tulangan lapangan tekan : Dipasang tulangan 5 D 19 mm


2.

Penulangan Torsi Pengaruh puntir / torsi dapat diabaikan apabila momen puntir yang terjadi tidak melebihi persamaan dibawah : A Tc   x0,083xx fc ' x  CP  PCP

2

   

 (660000 mm2 ) 2    0,75 x0,083x1x 35 Mpa x  3400 mm  

= 9769771324Nmm Kontrol Torsi = 12213100 Nmm < 9769771324 Nmm (Torsi tidak diperhitungkan) IV-68



4.6.3. Perencanaan Penulangan Plat Lantai Pendefinisian plat satu arah dan dua arah dapat dilihat dari rasio panjang terpanjang dengan panjang pendek pada suatu pelat (berdasarkan buku wang salmon jilid 2 edisi ke-4 bab 16). Jika lebih besar dari 2 maka pelat itu bisa dikatakan pelat satu arah dan perhitungan dilakukan sama seperti perhitungan balok. Jika rasionya lebih kecil dari 2 maka pelat itu bisa dikatakan pelat dua arah. Beban-beban yang bekerja pada plat disesuaikan SNI 1727-2013 pembebanan plat direncanakan menerima beban mati dan beban hidup dengan kombinasi pembebanan yang sesuai dengan SNI 2847-2013 pasal 9.2.(1) yaitu : -

Qu = 1,4D

-

Qu = 1,2D + 1,6L + 0,5 (Lr atau R)

1. Data Desain Data – data desain yang dibutuhkan dalam perhitungan lantai adalah sebagai berikut :

= 35 Mpa  1 = 0,8

-

Mutu beton (

-

Tebal Pelat (t)

= 400 mm

-

Selimut Beton

= 80 mm

-

Modulus Elastisitas( c)

= 27806 Mpa

-

Kuat Tarik ( y)

= 400 Mpa

-

Diameter tulangan

= D 16 mm

′)

2. Pembebanan Pelat direncanakan menerima beban mati dan beban hidup dengan kombinasi pembebanan yang sesuai dengan SNI 2847-2013 pasal 9.2.(1), yaitu sebesar : Beban Mati (DL) -

Berat Sendiri

= 0,4 x 24

= 9,6 kN/m2

Beban Hidup (LL) -

Beban hidup yang disyaratkan

= 40 kN/m2

IV-69





-

dx

= t plat – deking –1/2∅ = 400 – 80 – (0,5 x 16) = 312 mm

-

dy

= t plat – deking – ∅ – 1/2∅ = 400 – 80 – 16 – (0,5 x 16) = 296 mm

-

ρmin untuk pelat = 0,0018

sehingga nilai ρ perlu dapat dihitung sebagai berikut : ρbalance = 0,85  1  f ' c  fy

600 600  f y

= 0,85  0,8  35  400

ρmax

600  0,0357 (600  400)

= 0,75 × ρbalnce = 0,75 × 0,0357 = 0,026775

Penulangan plat tumpuan arah x (tx) Direncanakan menggunakan D16 –200 Mu = 125,552 kNm= 125552000 Nmm fy

400  13.45 0.85  35

m

=

Rn

=

perlu

=

1 2m  Rn 1  1  m  fy

=

1  2  13.45  1.433  1  1     13,45  400 

0.85  f ' c



125552000 Mu   1,433 N/mm 2  bd 0,9  1000  3122    

= 0,00367 > min........(digunakan perlu) Sehingga didapatkan : Asperlu = perlu × b × d = 0,00367 × 1000 × 312 = 1146,11 mm2 Menentukan jarak pasang antar tulangan :

IV-71



Jarak = 1000  1000  175,34mm As perlu As tul

1146,11 200,96

Jadi dipasang tulangan D16-150 mm Sehingga Aspakai 

=

1000 2  0,25 x  16 2 = 1339.73 mm . 150

Kontrol Jarak Spasi Tulangan 𝑆𝑚

≤2

150 ≤ 2 400 = 800 (Oke, Memenuhi) 

Kontrol Tulangan susut + suhu Didapatkan ρsusut pakai

= 0.0018

Assusut

= 0.0018 . b .d

Assusut

= 0.0018 × 1000 × 320 = 576 mm2.

Syarat → s s

< 450 mm

< 5 tpelat < 2000 mm.....(SNI 2847-2013, psl 7.12.2.2)

Dipasang → D16 – 150 mm (Aspasang = 1339.73 mm2), tulangan tarik. Penulangan plat tumpuan arah y (ty) Direncanakan menggunakan D16 –200 Mu = 106,672 kNm= 106672000 Nmm fy

400  13.45 0.85  35

m

=

Rn

=

perlu

=

1 2m  Rn 1  1   m fy

=

1  2  13.45  1.353  1  1     13,45  400 

0.85  f ' c



Mu 125552000   1,353 N/mm 2  bd 0,9  1000  296 2    

= 0,0035 > min........(digunakan perlu)

IV-72



Sehingga didapatkan : Asperlu = perlu × b × d = 0,0035 × 1000 × 296 = 1024,908 mm2 Menentukan jarak pasang antar tulangan : Jarak = 1000  1000 As perlu As tul

 196,07mm

1024,908 200,96


=

1000 2  0,25 x  16 2 = 1339.73 mm . 150


≤2

150 ≤ 2 400 = 800 (Oke, Memenuhi) 


= 0.0018

Assusut

= 0.0018 . b .d

Assusut

= 0.0018 × 1000 × 296 = 532,8 mm2.

Syarat → s s

< 450 mm

< 5 tpelat < 2000 mm.....(SNI 2847-2013, psl 7.12.2.2)

Dipasang → D16 – 150 mm (Aspasang = 1339.73 mm2), tulangan tarik. Penulangan plat lapangan arah x (lx) Direncanakan menggunakan D13 –200 Mu = 55,696 kNm= 55696000 Nmm m

=

Rn

=

perlu

=

fy 0.85  f ' c



400  13.45 0.85  35

Mu 55696000   0,629 N/mm 2  bd 0,9  1000  313,5 2 1 2m  Rn 1  1   m fy

   

IV-73



=

1  2  13.45  0.629   1  1   13,45  400 

= 0,00159 < min........(digunakan min) Sehingga didapatkan : Asperlu = min × b × d = 0,0018 × 1000 × 313,5 = 564,3 mm2 Menentukan jarak pasang antar tulangan : Jarak = 1000  1000  235,097mm As perlu As tul

564,3 132,665


=

1000 2  0,25 x  13 2 = 663,325 mm . 200


≤2

200 ≤ 2 400 = 800 (Oke, Memenuhi) 


= 0.0018

Assusut

= 0.0018 . b .d

Assusut

= 0.0018 × 1000 × 313,5 = 564 mm2.

Syarat → s s

< 450 mm

< 5 tpelat < 2000 mm.....(SNI 2847-2013, psl 7.12.2.2)

Dipasang → D13 – 200 mm (Aspasang = 1339.73 mm2), tulangan tekan. Penulangan plat lapangan arah y (ty) Direncanakan menggunakan D13 –200 Mu = 36,816 kNm= 36816000 Nmm m

=

fy 0.85  f ' c



400  13.45 0.85  35

IV-74



36816000 Mu   0,453 N/mm 2  bd 0,9  1000  300,52

Rn

=

perlu

=

1 2m  Rn 1  1  m  fy

=

1  2  13.45  0,453  1  1     13,45  400 

   

= 0,0011 < min........(digunakan min) Sehingga didapatkan : Asperlu = perlu × b × d = 0,0018 × 1000 × 300,5 = 540,9 mm2 Menentukan jarak pasang antar tulangan : Jarak = 1000  1000  245,26mm As perlu Astul

540,9 132,665


=

1000 2  0,25 x  132 =663,325 mm . 200


≤2

200 ≤ 2 400 = 800 (Oke, Memenuhi) 


= 0.0018

Assusut

= 0.0018 . b .d

Assusut

= 0.0018 × 1000 × 300,5 = 540,9 mm2.

Syarat → s s

< 450 mm

< 5 tpelat < 2000 mm.....(SNI 2847-2013, psl 7.12.2.2)

Dipasang → D13 – 200 mm (Aspasang = 663,325 mm2), tulangan tekan.

IV-75



Tabel 4. 19 Rekapitulasi Tulangan Pelat Lantai

Daerah Tulangan Tulangan Mlx Tulangan Mtx Tulangan Mly Tulangan Mty

Tulangan Tarik

Tulangan Tekan

D16-150 D16-150 D16-150 D16-150

D13 - 200 D13 - 200 D13 - 200 D13 - 200

4.6.4. Perencanaan Penulangan Pile Cap a. Perencanaan penulangan pilecap (PC1) Dalam perencanaan penulangan untuk balok crane adapun data-data asumsi adalah sebagai berikut : -

Mutu beton (f’c)

= 35

Mpa

-

Mutu baja (fy) Ulir

= 400

Mpa

-


= 240

Mpa

-

Panjang

= 1750

mm

-

Lebar

= 1750

mm

-

Tinggi

= 1500

mm

-

d

= 1385,5

mm

-

Selimut beton

= 100

mm

-

Diameter Tulangan

= 29

mm

Analisis gaya dalam pada balok mengunakan program SAP2000, berikut adalah gaya-gaya yang bekerja pada joint pilecap (PC1) dari hasil analisis SAP2000. Tabel 4. 20 Rekapitulasi gaya maksimal pada pilecap

Gaya Reaksi M1

No Joint 129

Sifat Gaya Mu Maksimum

Gaya Dalam Tiang 1318.3343

Satuan KNm

IV-76



3. Desain Tulangan Pile Cap Tinggi Manfaat Rencana : d = p – decking – (½ Ølentur ) = 1500 mm – 100 mm – 14,5 = 1385,5 mm Rasio Tulangan. ρmin

= 1,4 = 1,4 = 0,0035

ρbalance

= 0,85  1  f ' c 

400

fy

fy

=

0,85  0,8  35 400



600 600  f y

600 (600  400)

 0,0357

ρmax

= 0,75 × ρbalnce = 0,75 × 0,0357 = 0,026775

m

=

Rn

=

ρperlu

  = 1 1  1  2  m  Rn  =  

fy 0,85  f 'c



400  13,445 0,85  35

Mu 1318334300 = = 0,44 Mpa 2 2 bd 600 mm  1637.5 mm

m

fy



 1 2  13,445 0,44    1  1   13.445  400 Mpa 

= 0,00109 ρmin > ρperlu , maka ρpakai = ρmin = 0,0035 Asperlu = ρ  b  d = 0,0035  1750  1385,5 = 8486,1875 mm2 Tulangan yang dibutuhkan (n) =

jarak tulangan =

8486,1875 mm2 = 12,85 = 13 buah 0,25  3,14  (29mm)2

1750 (2x100) = 13 1

125 mm

IV-77



Kebutuhan tulangan lentur utama : Dipasang tulangan D29-125 mm ( Aspasang = 8586,75 mm2 )

Gambar 4. 53 Penulangan Pile Cap 1

b. Perencanaan penulangan pilecap (PC2) Dalam perencanaan penulangan untuk balok crane adapun data-data asumsi adalah sebagai berikut : -

Mutu beton (f’c)

= 35

Mpa

-

Mutu baja (fy) Ulir

= 400

Mpa

-


= 240

Mpa

-

Panjang

= 2500

mm

-

Lebar

= 2500

mm

-

Tinggi

= 1500

mm

-

d

= 1385,5

mm

-

Selimut beton

= 100

mm

-

Diameter Tulangan

= 29

mm

Analisis gaya dalam pada balok mengunakan program SAP2000, berikut adalah gaya-gaya yang bekerja pada joint pilecap (PC1) dari hasil analisis SAP2000. IV-78



Tabel 4. 21 Rekapitulasi gaya maksimal pada pilecap

Gaya Reaksi M1

No Joint

Gaya Dalam Tiang 1318.3343

Sifat Gaya

129

Mu Maksimum

Satuan KNm

4. Desain Tulangan Pile Cap Tinggi Manfaat Rencana : d = p – decking – (½ Ølentur ) = 1500 mm – 100 mm – 14,5 = 1385,5 mm Rasio Tulangan. ρmin

= 1,4 = 1,4 = 0,0035

ρbalance

= 0,85  1  f ' c 

400

fy

fy

=

0,85  0,8  35 400



600 600  f y

600 (600  400)

 0,0357

ρmax

= 0,75 × ρbalnce = 0,75 × 0,0357 = 0,026775

m

=

Rn

=

ρperlu

  = 1 1  1  2  m  Rn  =  

fy 0,85  f 'c



400  13,445 0,85  35

Mu 1318334300 = = 0,31 Mpa 2 2 bd 600 mm  1637.5 mm

m

fy



 1 2  13,445 0,31    1  1   13.445  400 Mpa 

= 0,000766 ρmin > ρperlu , maka ρpakai = ρmin = 0,0035

IV-79



Asperlu = ρ  b  d = 0,0035  1750  1385,5 = 12123,125 mm2 Tulangan yang dibutuhkan (n) =

12123,125 mm2 = 18,35 = 19 buah 0,25  3,14  (29mm) 2

1750 (2x100) = 19 1

jarak tulangan =

mm

Kebutuhan tulangan lentur utama : Dipasang tulangan D29-125 mm ( Aspasang = 12549,877 mm2 )

Gambar 4. 54 Penulangan Pile Cap 2

IV-80



4.6.5. Perencanaan Struktur Pondasi Tiang Pancang a. Data Perencanaan Data-data perencanaan pondasi adalah - Kedalaman tiang pancang

= 20 m

- Diameter tiang pancang (d)

= 101.6 cm

- Luas selimut tiang pancang (As) = π xd x 25 = 79,756 m² - Luas penampang tiang (Ap)

= 1/4x π xd² = 0,81 m²

Gaya yang terjadi pada perletakan pondasi taing pancang, hasil didapat dari output SAP 2000, berikut adalah gaya-gaya yang terjadi : Tabel 4. 22 Rekapitulasi gaya-gaya maksimal pada pondasi

Gaya Reaksi Joint No Joint F3 F2 M1

211 214 222 129

Sifat Gaya Gaya Tekan Gaya Tarik Gaya Lateral Maksimum Mu Maksimum

Gaya Dalam Tiang

Satuan

3001.69 -2157.18 183.31 1596.37

KN KN KN KNm

b. Analisis Data Tanah Pada tugas akhir ini, data tanah yang digunakan yaitu berasal dari data tanah yang didapat dengan metode Strandard Penetration Test (SPT), dalam pondasi tiang pancang analisis daya dukung tanah terdiri atast daya dukung ujung tiang tiang pancang terhadap tanah (end bearing) dan daya dukung friksi. Berikut adalah data NSPT per 1 meter.

IV-81



Tabel 4. 23 Rekapitulasi nilai NSPT per 1 meter

Kedalaman Tipe Tanah (m) -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21 -22 -23 -24 -25 -26 -27 -28 -29 -30 -31

Ketebalan Lapisan (ΔL)

Batuan

3

Lempung

3

Lempung

Lempung

N 1 1 6 10 12.5 15

8

18.5 22 27 32 40 48

4

52.5 57 58.5 60 60 60

Pasir

8

Pasir

5

60 60 60 60 60 60 60 60 60 60

Dalam laporan tugas akhir ini daya dukung dihitung berdasarkan data N-SPT dengan menggunakan rumus Luciano Decourt (1996). 

Daya Dukung Tiang Pancang Qult = Qp + Qs IV-82



Dimana: Qult

= Daya dukung tanah maksimum pada pondasi

Qp

= Resistance ultimate di dasar pondasi

Qs

= Resistance ultimate akibat tekanan lateral 𝑄

Dimana: Np = Harga rata-rata SPT disekitar 4D diatas hingga 4D dibawah dasar tiang pondasi. K

= Koefisien karakteristik tanah di dasar pondasi = 12 t/m2 untuk lempung (clay) = 20 t/m2 untuk lempung berlanau (silty clay) = 25 t/m2 untuk pasir berlanau (silty sand) = 40 t/m2 untuk pasir (sand) 𝑄

Dimana: qs = Tegangan akibat lekukan lateral dalam t/m2 As = keliling dikali panjang tiang yang terbenam Ns = Harga rata-rata sepanjang tiang yang terbenam dengan batasan : 3 ≤ N ≤ 50, khusus untuk aspek gesekan (friksi) Koefisien α dan β adalah berturut-turut base coefficient dan shaft coefficient menurut Decourt et all (1996) yang nilainya seperti tabel dibawah ini:

IV-83


BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN Tabel 4. 24 Base coefficient α Decourt et all (1996)

Soil/Pile

Bored Continuous Pile Hollow Root Pile (bentoni Anger k) 0,85 0,30 0,85

Driven Pile

Bored Pile

1,0

0,85

1,0

0,60

0,60

0,30

0,60

1,0

1,0

0,50

0,50

0,30

0,50

1,0

Clay Intermed iate Sands

Infected Pile 1,0

Pada tugas akhir ini, digunakan tiang pancang Driven Pile sehingga dipakai nilai α = 1,0 Tabel 4. 25 Shaft coefficient β Decourt et all (1996)

Soil/Pile

Driven Pile

Clay Intermediate Sands

1,0 1,0 1,0

Bored Pile Bored Pile (bentonik) 0,80 0,65 0,50

0,90 0,70 0,60

Continuous Infected Hollow Root Pile Pile Anger 1,0 1,0 1,0

1,50 1,50 1,50

3,0 3,0 3,0

Pada tugas akhir ini, digunakan tiang pancang Driven Pile sehingga dipakai nilai β = 1,0

IV-84


BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN Tabel 4. 26 Daya dukung tanah untuk pondasi dalam diameter 1.016 m Kedalaman (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Tipe Tanah Batuan Lempung

Lempung

Lempung

Pasir

Pasir

Qp (Daya dukung tiang ujung) N 1 1 6 10 12.5 15 18.5 22 27 32 40 48 52.5 57 58.5 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60

Np 4.50 6.10 7.58 9.14 12.56 16.00 20.33 25.00 29.72 34.67 39.50 44.11 48.33 52.00 55.11 57.33 58.67 59.50 59.83 60.00 60.00 60.00 60.00 60.00 80.00 60.00 60.00 60.00

k

Qp (ton) 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 40 40 40

43.07 58.38 72.58 87.50 120.17 153.13 194.60 239.27 284.46 331.78 378.04 422.18 462.58 497.68 527.45 1143.17 1169.75 1186.37 1193.02 1196.34 1196.34 1196.34 1196.34 1196.34 1595.12 1914.14 1914.14 1914.14

Qs (Daya dukung selimut tiang) Ns 2.00 1.00 2.67 4.50 6.10 7.58 9.14 10.75 12.56 14.50 16.82 19.42 21.96 24.46 26.73 28.81 30.65 32.28 33.74 35.05 36.24 37.32 38.30 39.21 40.04 40.81 41.52 42.18

As 3.19 6.38 9.57 12.76 15.95 19.14 22.33 25.52 28.71 31.90 35.09 38.28 41.47 44.66 47.85 51.04 54.23 57.42 60.61 63.80 67.00 70.19 73.38 76.57 79.76 82.95 86.14 89.33

Qs (ton) 5.32 8.51 18.08 31.90 48.39 67.53 90.39 116.98 148.88 186.10 231.82 286.06 345.08 408.88 474.28 541.28 608.27 675.27 742.26 809.26 876.25 943.25 1010.24 1077.24 1144.23 1211.23 1278.22 1345.22

Qult (ton) 48.39 66.89 90.66 119.41 168.55 220.66 284.99 356.24 433.34 517.88 609.87 708.23 807.66 906.56 1001.74 1684.45 1778.03 1861.64 1935.28 2005.60 2072.59 2139.59 2206.58 2273.58 2739.35 3125.37 3192.37 3259.36

c. Pengecekan Tiang Pancang Dermaga Bedasarkan hasi analisis struktur menggunakan SAP2000 didapat reaksi perletakan pada arah vertikal maksimum di struktur dermaga sebesar 3001.69kN. Sedangkan berat tiang pacang sepanjang 41 m, total berat tiang pancang adalah 41 x 297 = 12177 kg d. Pengecekan daya dukung tiang tekan Total gaya aksial pada tiang pancang

= 300.169 ton + 12.177 ton = 312.346Ton

Daya dukung pondasi pada kedalaman 20 m adalah 2005. 6 ton

IV-85



Daya dukung ijin pondasi adalah : Qijin = Qult / SF Qijin = 2005,6 / 2 = 1002,8 ton Syarat : Pu

<

312.346Ton

Qad 2005. 6 ton Ok

<

Gambar 4. 55 Interaksi gaya pada tiang tekan

e. Pengecekan daya dukung tiang terhadapp gaya lateral 𝑀𝑢 √

𝑢

Dimana: Hu

= Kapasitas daya dungkung tiang terhadap beban lateral

e

=0

Ɣ

= Berat isi tanah = 19 kN/m3

B

= Diameter tiang pancang = 1.1016 m

Kp

= koefisien tanh pasif = 4.77

IV-86



𝑢

√

Hu = 1019.96 kN Huijin = Hu / SF Huijin = 1019.96 / 2.5 Huijin = 407.985 kN Cek kapasias daya dukung lateral tiang pacang. Gaya max lateral < Hu 183.31 kN

<

ijin

407.985 kN

f. Pengecekan daya dukung tiang tarik Bedasarkan hasi analisis struktur menggunakan SAP2000 didapat reaksi gaya tarik pada perletakan struktur dermaga sebesar 2157.18 kN = 215.718 ton. Daya dukung tiang tarik pondasi pada kedalaman 20 m (qs) adalah 809,26 ton Kapasitas tarik ijin adalah : Ti

= Qs / SF = 809.26 /3

= 279.75 ton

Syarat : Tu

<

215.718 ton

Ti <

279.75 ton Ok

IV-87



Gambar 4. 56 Interaksi gaya pada tiang akibat tarik

g. Kapsaitas momen tahanan tiang Kp

= tg2 (45

φ/2)

= tg2 (45

40.8/2)

= 4.77 My

= (0.5 x Ɣ x D x L x kp) – (Hu x L) = (0.5 x 19 x 1 x 20 x 4.77) – (183.31 x 20) = 906.3 – 3666.2 = 2759.9 kNm

Syarat: Mu

<

My

1686.37 kNm

<

2759.9 kNm Ok

h. Kontrol kekuatan bahan tiang Tiang pacang yang digunakan mengkuti spesifikasi dari JIS 5525 dengan datadata sebagai berikut : -

Diameter luar

= 1016 mm

= 101,6 cm

-

Diameter dalam

= 992 mm

= 99,2 cm

-

Tebal

= 12 mm

-

= 315 Mpa

= 3200 kg/cm2 IV-88



-

Inersia

= 476742,733 cm4

-

r

= 35,5 cm

-

Section modulus (w)

= I/r = 476742,733 / 35,5 = 13429,37 cm 3

-

Momen Ijin

= = 3200 x 13429,37 = 42973992,9 kg-cm = 4227,39 kNm

Cek momen maksimal terhadap momen ijin Mu

<

max

1596,37 kNm

M ijin <

4227,39 kNm Ok

Kontrol tegangan 𝑀

= 805,32 Kg/cm 2 Cek tegangan maksimal terhadap tegangan ijin max

<

805,32 Kg/cm 2

ijin

<

3200 Kg/cm 2 Ok

IV-89



i. Hasil analisis tiang pacang Tabel 4. 27 Summary of stress ration tiang pacang

Case Comb 13

Frame Number 298

Rasio 0.86784

Alowable Ratio 1

Check Ok

Stress ratio maksimal adalah 0.86784 akibat beban dengan combinasi beban no 13. Plot stress rasio pondasi tiang pancang banaj dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 4. 57 Plot stress rasio

Gambar 4. 58 Stress rasio maksimum pada pile

IV-90



DAFTAR ISI BAB IV ............................................................................................................................. 1 4.1.

Ketentuan Umum ............................................................................................... 1

4.1.1.

Ketentuan Dermaga .................................................................................... 1

4.1.2.

Umur Rencana ............................................................................................ 2

4.1.3.

Karakteristik Kapal ..................................................................................... 2

4.1.4.

Persyaratan Mutu Bahan ............................................................................. 2

4.2.

Pengumpulan dan Analisis Data ........................................................................ 7

4.2.1.

Umum ......................................................................................................... 7

4.2.2.

Data Bathymetri .......................................................................................... 7

4.2.3.

Data Pasang Surut ....................................................................................... 8

4.2.4.

Data Angin .................................................................................................. 9

4.2.5.

Data Gelombang ....................................................................................... 11

4.2.6.

Data Tanah ................................................................................................ 12

4.3.

Preliminer Desain ............................................................................................ 12

4.4.

Pembebanan Struktur Dermaga ....................................................................... 16

4.4.1.

Umum ....................................................................................................... 16

4.4.2.

Beban Mati ................................................................................................ 16

4.4.3.

Beban Hidup ............................................................................................. 17

4.4.4.

Beban Sandar Kapal (Berthing) ................................................................ 20

4.4.5.

Beban Mooring ......................................................................................... 24

4.4.6.

Beban Gelombang..................................................................................... 25

4.4.7.

Beban Arus ............................................................................................... 27

4.4.8.

Beban Uplift .............................................................................................. 28

4.4.9.

Beban Gempa ............................................................................................ 29

4.5.

Perhitungan Penentuan Fixity Point Tiang Pacang.......................................... 35

4.6.

Pemodelan Struktur Dermaga .......................................................................... 36

4.5.1.

Pembuatan Grid Line ................................................................................ 36

4.5.2.

Menentukan Tipe Material dan Dimensi Struktur .................................... 37

IV-91



4.5.3.

Mendefinisikan Bentuk Penampang Struktur ........................................... 38

4.5.4.

Mendefinisikan Nama Beban-beban yang Bekerja pada Struktur ............ 39

4.5.5.

Melakukan Penggambaran Model ............................................................ 39

4.5.6.

Mengaplikasikan Beban-beban yang Bekerja pada Struktur ................... 40

4.5.7.

Mendefinisikan Kombinasi Pembebanan ................................................. 41

4.5.8.

Hasil Input Pembebanan Pada Model ....................................................... 42

4.7.

Perhitungan Struktur Dermaga ........................................................................ 50

4.6.1.

Umum ....................................................................................................... 50

4.6.2.

Perencanaan Penulangan Balok ................................................................ 51

4.6.3.

Perencanaan Penulangan Plat Lantai ........................................................ 69

4.6.4.

Perencanaan Penulangan Pile Cap ............................................................ 76

4.6.5.

Perencanaan Struktur Pondasi Tiang Pancang.......................................... 81

IV-92



DAFTAR TABEL GAMBAR

Gambar 4. 1 Peta Batrymetri ............................................................................................ 8 Gambar 4. 2 kondisi Pasang Surut Air laut ...................................................................... 8 Gambar 4. 3 Grafik Pasang Surut Selat Sunda ................................................................. 9 Gambar 4. 4 Sketsa Kedudukan Pelabuhan Cigading Terhadap Angin ......................... 10 Gambar 4. 5 Perencanaan Tiang Pancang Pada Struktur Dermaga ................................ 14 Gambar 4. 6 Perencanaan Pile Cap Pada Struktur Dermaga .......................................... 14 Gambar 4. 7 Perencanaan Balok Pada Struktur Dermaga .............................................. 15 Gambar 4. 8 Potongan A – A Pada Perencanaan Struktur Dermaga .............................. 15 Gambar 4. 9 Potongan A – A Pada Perencanaan Struktur Dermaga .............................. 16 Gambar 4. 10 Beton Pengisi Pada Tiang Pancang.......................................................... 17 Gambar 4. 11 Beban Truck “T” (SNI T-02-2005).......................................................... 18 Gambar 4. 12 Beban Roda Crane Tampak Samping ...................................................... 18 Gambar 4. 13 Referensi Beban Crane ............................................................................ 19 Gambar 4. 14 Ilustrasi Konfigurasi Beban ..................................................................... 19 Gambar 4. 15 Beban Terbagi Merata .............................................................................. 19 Gambar 4. 16 Performance fender curve ........................................................................ 22 Gambar 4. 17 Jarak Fender ............................................................................................. 23 Gambar 4. 18 Pembebanan gelombang pada struktur tiang pancang ............................. 27 Gambar 4. 19 Penyebaran beban arus pada struktur tiang .............................................. 28 Gambar 4. 20 Input Data Kota pada Website puskim.pu.go.id ...................................... 30 Gambar 4. 21 Output Desain Spektra pada Website puskim.pu.go.id............................ 30 Gambar 4. 22 Respon Spektrum Desain Berdasarkan Website Puskim.pu.go.id ........... 31 Gambar 4. 23 Respon Spektrum Desain Berdasarkan Website Puskim.pu.go.id ........... 31 Gambar 4. 24 Fixity point pada tiang pacang ................................................................. 35 Gambar 4. 25 Grid line model struktur dermaga ............................................................ 37 Gambar 4. 26 Kotak dialog material data ....................................................................... 38 Gambar 4. 27 Memasukan data penampang struktur ..................................................... 39 Gambar 4. 28 Mendefinisikan Beban ............................................................................. 39

IV-93



Gambar 4. 29 Mendefinisikan Beban ............................................................................. 40 Gambar 4. 30 Memasukkan data beban gelombang ....................................................... 41 Gambar 4. 31 Mendefinisikan kombinasi pembebanan (combo 1) ................................ 41 Gambar 4. 32 Plot model 3 dimensi ............................................................................... 42 Gambar 4. 33 Plot model 3 dimensi tanpa plat ............................................................... 42 Gambar 4. 34 Plot beban mati ........................................................................................ 43 Gambar 4. 35 Plot beban hidup ( 4 ton/m2) ................................................................... 43 Gambar 4. 36 Plot beban crane (case 1) ......................................................................... 44 Gambar 4. 37 Plot beban crane (case 2) ......................................................................... 44 Gambar 4. 38 Plot beban truck (case 1) .......................................................................... 45 Gambar 4. 39 Plot beban truck (case 2) .......................................................................... 45 Gambar 4. 40 Plot beban arus x ...................................................................................... 46 Gambar 4. 41 Plot beban arus y ...................................................................................... 46 Gambar 4. 42 Plot beban gelombang x ........................................................................... 47 Gambar 4. 43 Plot beban gelombang Y .......................................................................... 47 Gambar 4. 44 Plot beban mooring (case 1) .................................................................... 48 Gambar 4. 45 Plot beban mooring (case 2) .................................................................... 48 Gambar 4. 46 Plot beban berthing (case 1) ..................................................................... 49 Gambar 4. 47 Plot beban berthing (case 2) ..................................................................... 49 Gambar 4. 48 Plot beban uplift ....................................................................................... 50 Gambar 4. 49 Penulangan Balok Crane B1 .................................................................... 59 Gambar 4. 50 Penulangan Balok Crane B2 .................................................................... 62 Gambar 4. 51 Penulangan Balok Crane B3 .................................................................... 65 Gambar 4. 52 Penulangan Balok Crane B3 .................................................................... 68 Gambar 4. 53 Penulangan Pile Cap 1 ............................................................................. 78 Gambar 4. 54 Penulangan Pile Cap 2 ............................................................................. 80 Gambar 4. 55 Interaksi gaya pada tiang tekan ................................................................ 86 Gambar 4. 56 Interaksi gaya pada tiang akibat tarik ...................................................... 88 Gambar 4. 57 Plot stress rasio ........................................................................................ 90 Gambar 4. 58 Stress rasio maksimum pada pile ............................................................. 90

IV-94



DAFTAR TABEL

Tabel 4. 1 Karakteristik Material Beton ........................................................................... 3 Tabel 4. 2 Persyaratan untuk pengaruh lingkungan khusus.............................................. 3 Tabel 4. 3 Pelindung beton untuk tulangan ...................................................................... 4 Tabel 4. 4 Kontrol Lendutan pada Elemen Beton Bertulang ............................................ 4 Tabel 4. 5 Lebar retak ijin pada elemen beton bertulang.................................................. 5 Tabel 4. 6 Karakteristik Material Baja.............................................................................. 6 Tabel 4. 7 Sifat mekanis baja struktural ........................................................................... 6 Tabel 4. 8 Data kecepatan angin periode 5 tahunan ......................................................... 9 Tabel 4. 9Data persentase arah kecepatan angin periode 5 tahunan ............................... 10 Tabel 4. 10 Data tinggi gelombang periode 5 tahunan ................................................... 11 Tabel 4. 11 Deskripsi soil/core di BH-06 ....................................................................... 12 Tabel 4. 12 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respon Percepatan pada Perioda Pendek ............................................................................................................... 32 Tabel 4. 13 Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respon Percepatan pada Perioda 1 Detik ............................................................................................................... 32 Tabel 4. 14 Data Respon Spectrum ................................................................................ 33 Tabel 4. 15 Rekapitulasi gaya dalam maksimum pada balok B1 ................................... 51 Tabel 4. 16 Rekapitulasi gaya dalam maksimum pada balok B2 ................................... 60 Tabel 4. 17 Rekapitulasi gaya dalam maksimum pada balok B3 ................................... 63 Tabel 4. 18 Rekapitulasi gaya dalam maksimum pada balok B4 ................................... 66 Tabel 4. 19 Rekapitulasi Tulangan Pelat Lantai ............................................................. 76 Tabel 4. 20 Rekapitulasi gaya maksimal pada pilecap ................................................... 76 Tabel 4. 20 Rekapitulasi gaya maksimal pada pilecap ................................................... 79 Tabel 4. 21 Rekapitulasi gaya-gaya maksimal pada pondasi ......................................... 81 Tabel 4. 22 Rekapitulasi nilai NSPT per 1 meter .......................................................... 82 Tabel 4. 23 Base coefficient α Decourt et all (1996) ...................................................... 84 Tabel 4. 24 Shaft coefficient β Decourt et all (1996) .................................................... 84

IV-95



Tabel 4. 25 Daya dukung tanah untuk pondasi dalam diameter 1.016 m ....................... 85 Tabel 4. 26 Summary of stress ration tiang pacang ........................................................ 90

IV-96


BAB IV HASIL DAN ANALISIS

Recommend Documents