BAB IV PERANCANGAN JETTY. 4.1 Layout gambar rencana terhadap gambar existing

BAB IV PERANCANGAN JETTY

4.1 Layout gambar rencana terhadap gambar existing

Gambar 4.1 Layout Rencana 4.2 Data Laut •

Kondisi Pasang Surut Kondisi pasang surut diambil berdasarkan data survey HWS MSL LWS

− Lowest Water Spring ( LWS )

= ± 0.00

− Mean See Level

= +1.50

− Highest Water Spring ( HWS )

= +2.95

IV - 1 -

Bab IV Perancangan Dermaga

•

•

Kondisi Arus − Sejajar Jetty

= 0.3 m/s

− Tegak Lurus Jetty

= 0.1 m/s

Kondisi Gelombang H maks = 0.4 m ( terjadi pada saat kapal lewat, asumsi )

•

Kondisi Angin V = 40 m/s dengan tekan minimum 25 kg/m2.

4.3 Data Kapal

Gambar 4.2 Dimensi Kapal Dimana : Lpp

= panjang kapal yang terendam air

Loa

= panjang kapal

B

= lebar kapal

d

= draft kapal

IV - 2 -


Tabel 4.1 karakteristik kapal

Bobot

Panjang

Lebar

Draft

Loa (m)

(m)

(m)

Kapal Minyak (DWT) 3000

88

13.8

5.6

5000

104

16.2

6.5

10000

130

20.1

8.0

IV - 3 -


4.4 Perhitungan gaya – gaya kapal 4.4.1 Beban Sandar Kapal 5000 DWT E = ½ m.v2 E = 0.5 x W/g x V2 x Cm x Ce x Cs x Cc Nilai Cs dan Cc diambil 1

Dimana : W = 5000 T Lpp = 0.852 Loa1.0201 = 0.852. 1041.0201 = 97,3 m B = 16.2 m D = 6.5 m γo = 1.025 t/m3 (berat jenis air laut)

IV - 4 -


l = 1/6 . Loa = 1/6 . 104m = 17.33m r = 0,2 x 104 = 20,8

Jadi E = 12,925 x 1,5 (safety factor) = 19.39 ton m

IV - 5 -


Referensi Technical Standards and Comentaries For Port And Harbour Facilities in Japan, 2002 E = [0,5.Ms.V2].Ce.Cm.Cs.Cc Dimana : Ef = Energi sandar kapal (kN.meter) g = Percepatan Gravitasi (m/det2) Ms = Water displacement dari kapal yang bersandar (ton) Untuk kapal kargo dengan DWT < 10,000 (log Wa = 0.550 + 0.899 log (DWT) DWT = deadweight tonnage V = 0,2 m/dt

K 2 + R 2 cos 2 α K2 + R2 r = radius girasi longitudinal dari kapal (=(0.19Cb+0.11)Lpp) Ce = eccentricity factor

Ce =

Lpp = panjang kapal sebenarnya (m) Untuk kapal kargo dengan DWT < 10,000 (=(log(Lpp)=0.867+0.310 log(DWT)) l = Jarak dari contact point ke titik berat dari kapal, diukur sejajar dengan fasilitas sandar Cm = virtual mass factor = 1 + (p/(2.Cb))(d/B) B = moulded breadth dari kapal (m) d = draft kapal (m) L = panjang kapal (m) rw = berat jenis air laut (t/m3) Cs = softness factor (1.0 as standard) Cc = shape factor of berth (1.0 as standard)

IV - 6 -


Tabel 4.2 Perhitungan gaya tumbukan kapal Jenis Kapal DWT Ms (ton) L (m) d (m) B (m) V (m/det) rW g Lpp R δ (deg) Gamma Cb K Ce Cm Cs Cc E (KN.m) E (ton.m)

Cargo = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

10[0.550+0.899 log(5250)]

min(10[0.867+0.310 log(4000)] , L)

Ms/L*B*d*δ (0.19*Cb+0.11)*L (K2+R2cos2a)/(K2+R2) 1+2d/B

Berdasarkan British Standard, digunakan SF=1.5 maka, Ef

= = = = = = = = = = = = = = = = = = =

5.000 7.505 104,00 6,50 16,20 0,20 1,025 9,800 103,20 27,23 72,70 1,03 0,67 24,59 0,50 1,802 1,00 1,00 134,70 13,745

=

20,62 ton.m

Dari hasil perhitungan energi sandar kapal: 1. Sesuai dengan referensi buku pelabuhan didapat hasil = 19,39 ton.m 2. Sesuai dengan referensi Technical Standards and Comentaries For Port And Harbour Facilities in Japan, 2002 = 20,62 ton.m Jadi diambil nilai terbesar = 20.62 ton m

IV - 7 -


4.4.2 Gaya angin pada kapal sandar

Rw Kapal

D

d

Gambar 4.3 Ilustrasi gaya angin pada penampang kapal Keterangan : D

= Tinggi kapal

d

= draft kapal

Rw

= gaya angin Rw

= 1.1 Qa Aw

Aw

= (7,8 – 6,5) = 1,3 m x 104 m = 135,2 m2 (diatas air)

V angin = 40m/s dengan tekan minimum 25 kg/m2 Qa

= 0,063 x V2 = 0,063 x (25)2 kg/m2 = 39,38 kg/m2

Rw

= 1,1 x 39,38 kg/m2 x 135,2 m2 = 5855,85 kg = 5,86 T

IV - 8 -


4.4.3 Gaya arus pada kapal sandar 1. Gaya tekanan karena arus yang bekerja dalam arah haluan : Rf = 0,14 S. V2 2. Gaya tekanan karena arus yang bekerja dalam arah sisi kapal : Rf = 0,5 .ρ.C. V2.B’ dengan: Rf : gaya akibat arus (kgf) S : luas tampang kapal yang terendam air (m2) = (16,2 x 6,5) ρ : rapat massa air laut, ρ = 1045 (kg/m3) C : koefisien tekanan arus 1.6 harga maks untuk α = 75° V : kecepatan arus (m/d) B’: luas sisi kapal di bawah muka air (m2) = (104 x 6,5) 1. Gaya tekanan dalam arah haluan Rf = 0,14 x (16,2 x 6,5) x 0,32 = 1,32 kg 2. Gaya tekanan dalam arah sisi kapal Rf = 0,5 x 1045 x 1,6 x 0,12 x (104 x 6,5) Rf = 5651,4 kg = 5,7 T

IV - 9 -


4.4.4 Beban Gelombang Energi gelombang terdiri energi kinetik dan energi potensial

Dimana: ρ = massa jenis air laut 1,045 t/m3 g = gaya gravitasi 9,8 m/dt2 Tabel 4.3 Tinggi gelombang kritis di Pelabuhan Ukuran kapal

Tinggi gelombang kritis untuk bongkar muat (H1/3)

Kapal kecil

0,3 m

Kapal sedang dan besar

0,5 m

Kapal sangat besar

0,7 – 1,5 m

sumber buku Pelabuhan H = asumsi tinggi gelombang 0,5 m untuk kapal sedang L = panjang gelombang diambil 2 x dari kedalaman (d) untuk laut transisi. Hingga nilai

Et = 5,76 ton m Gaya akibat gelombang F = 5,76 x D F = 5,76 x 0,6 F = 3,456 T F = 34,56 kN IV - 10 -


4.4.5 Gaya gempa Daerah Kalimantan Selatan termasuk pada zone gempa 2

Gambar 4.4 Gambar Nilai Grafik Wilayah Gempa 2 Sesuai SNI 03-1726-2002 tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung gaya geser dasar nominal sebagai respons ragam yang pertama terhadap pengaruh gempa rencana persamaan: V=

C.I Wt R

Dimana : V = Gaya geser nominal total (N) Ci = Faktor respons gempa (tergantung jenis tanah) I = Faktor keutamaan =1 R = Faktor reduksi beban gempa = 5,5 (SRPMM) Wt = Berat lantai (platform) struktur

IV - 11 -


Berdasarkan SNI-03-1726-2002, ditentukan : T1 < ζ . n Dimana : T1 = Waktu getar alami fundamental ζ = Koefisien yang membatasi waktu getar alami fundamental struktur gedung n = Jumlah tingkat yang ada pada bangunan

Tabel 4.4 Koefisien ζ yang Membatasi Waktu Getar Alami Fundamental Struktur Gedung

Wilayah Gempa

ζ

1

0.20

2

0.19

3

0.18

4

0.17

5

0.16

6

0.15

*) sumber SNI 03-1726-2002

Diasumsikan sebagai tanah lunak karena dari hasil penyelidikan lapangan 0 – 7 m merupakan tanah lunak. Pada perhitungan diasumsikan sebagai tanah lunak.

IV - 12 -


Asumsi pembebanan : Gaya Gempa untuk Berthing Dolphin (BD) Wtd = Pile Cap (DL) Berthing Dolphin ukuran (8,4 x 3,6 x 4,5)

= 136,08 m3

Jadi total berat mati = 2400 kg/m3 x 136,08 m3

= 326,6 Ton

Wtl = Pile Cap (LL) Beban hidup yang direncanakan

= 400 kg/m2

Luas beban hidup (8,4 x 3,6)

= 30,24 m2

Jadi total beban hidup = 400 kg/m2 x 30,24 m2 = 12,1 T Wt = Wtd + Wtl = 326,6 T + 12,1 T = 338,7 T Total beban mati dan beban hidup = 3387 KN Jadi beban gempa yang terjadi :

V=

C.I Wt R

V=

0.58 x 1 Wt 5.5

V = 357,17 KN V = 35,72 T Jadi gaya gempa yang terjadi pada bangunan berthing dolphin sebesar 357,17 kN

IV - 13 -


Gaya Gempa untuk Mooring Dolphin (BD) Wtd = Pile Cap (DL) Mooring Dolphin ukuran (4 x 4 x 1,5)

= 24,0 m3

Jadi total berat mati = 2400 kg/m3 x 24 m3 = 57,6 Ton Wtl = Pile Cap (LL) Beban hidup yang direncanakan

= 400 kg/m2

Luas beban hidup (4 x 4)

= 16 m2

Jadi total beban hidup = 400 kg/m2 x 16 m2 = 6,4 T Wt = Wtd + Wtl = 57,6 T + 6,4 T = 64 T Total beban mati dan beban hidup = 640 KN Jadi beban gempa yang terjadi : V=

C.I Wt R

V=

0.58 x 1 Wt 5.5

V = 67,5 KN V = 6,75 T Jadi gaya gempa yang terjadi pada bangunan berthing dolphin sebesar 67,5 kN

IV - 14 -


4.5 Fender

Perhitungan menggunakan jenis Trelleborg (AN FENDER) Dengan menggunakan Energi dari benturan kapal = 20,62 ton m E = 20.620 kg m E = 206.200 N m E = 206 KN m (gaya benturan kapal) Jika type yang dipakai : Type AN 500 didapat dari tabel Fender (performance per metre length) ER = 47,6

KNm m

RR = 247

KN m

Jadi dibutuhkan 4,5 m ( acuan pada tebal pile cap) ER = 47,6

KNm x 4.5 m m

ER = 214.2 KNm> 206 KNm (gaya benturan kapal) ER = = 96 % Dari hasil perbandingan energy benturan kapal dengan energy kemampuan fender maka didapat nilai perbandingan energy sebesar 96 %.

IV - 15 -


*)sumber : safe berthing and mooring (trelleborg marine system) hal 1-30

Gambar 4.5 Grafik Performa Fender

Dari grafik rate performance data fender untuk panjang 1m, didapat defleksi 48% dan selanjutnya didapat % Rrt = 82 % Maka reaksi/gaya yang ditransfer ke struktur dolphin adalah : F = 0,82 x 247 kN x 4.5 = 911.43 kN = 91.15 ton Dari hasil reaksi perhitungan fender maka gaya yang ditransfer pada berthing dolphin sebesar 911,43 kN. Jadi digunakan Fender dengan type AN 500 dengan panjang 4,5 m.

IV - 16 -


4.6 Konstanta Spring

Tiang pancang dimodelkan dengan spring point pada setiap kedalaman 1 m mulai dari sea bed sampai ujung tiang sesui dengan data penyeilidikan tanah. Nilai spring pada tiang pancang ditampilkan pada tabel dibawah ini: Tabel 4.5. Konstanta spring untuk berthing dolphin dan mooring dolphin PIPA BAJA 60 (Berthing dan Mooring Dolphin) Kedalaman qc Kh Kv luas area No. (m) (kg/cm2) (kg/cm3) (kg/cm3) (cm2) 1 LWS ±0.00 2 3 4 5 6 7 8 9 seabed 10 11 5 4 0,24 0,16 6000 12 6 3 0,18 0,12 6000 13 7 3 0,18 0,12 6000 14 8 4 0,24 0,16 6000 15 9 4 0,24 0,16 6000 16 10 4 0,24 0,16 6000 17 11 3 0,18 0,12 6000 18 12 4 0,24 0,16 6000 19 13 4 0,24 0,16 6000 20 14 25 1,48 0,98 6000 21 15 25 1,48 0,98 6000 22 16 25 1,48 0,98 6000 23 17 30 1,77 1,18 6000 24 18 30 1,77 1,18 6000 25 19 30 1,77 1,18 6000 26 20 35 2,07 1,38 6000 27 21 35 2,07 1,38 6000 28 22 35 2,07 1,38 6000 29 23 40 2,36 1,57 6000 30 24 40 2,36 1,57 6000 31 25 40 2,36 1,57 6000 32 34 40 2,36 1,57 3000

KhSAP (kg/cm)

KvSAP (kg/cm)

1417,32 1062,99 1062,99 1417,32 1417,32 1417,32 1062,99 1417,32 1417,32 8858,27 8858,27 8858,27 10629,92 10629,92 10629,92 12401,57 12401,57 12401,57 14173,23 14173,23 14173,23 3543,31

890,53 667,90 667,90 890,53 890,53 890,53 667,90 890,53 890,53 5565,81 5565,81 5565,81 6678,98 6678,98 6678,98 7792,14 7792,14 7792,14 8905,30 8905,30 8905,30 64960,63

Contoh perhitungan pada kedalaman 5m : Kh

= 0,24

Kv

= 0,16

IV - 17 -


Tabel 4.6. Konstanta spring untuk catwalk dan Platform Spun Pile OD50 (Catwalk dan Platform) Kedalaman qc Kh (m) (kg/cm2) (kg/cm3) No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5 4 0,24 12 6 3 0,18 13 7 3 0,18 14 8 4 0,24 15 9 4 0,24 16 10 4 0,24 17 11 3 0,18 18 12 4 0,24 19 13 4 0,24 20 14 25 1,48 21 15 25 1,48 22 16 25 1,48 23 17 30 1,77 24 18 30 1,77 25 19 30 1,77 26 20 35 2,07 27 21 35 2,07 28 22 35 2,07 29 23 40 2,36 30 24 40 2,36 31 25 40 2,36 32 34 40 2,36

Kv (kg/cm3)

luas area (cm2)

KhSAP (kg/cm)

KvSAP (kg/cm)

1181,10 885,83 885,83 1181,10 1181,10 1181,10 885,83 1181,10 1181,10 7381,89 7381,89 7381,89 8858,27 8858,27 8858,27 10334,65 10334,65 10334,65 11811,02 11811,02 11811,02 7086,61

742,11 556,58 556,58 742,11 742,11 742,11 556,58 742,11 742,11 4638,18 4638,18 4638,18 5565,81 5565,81 5565,81 6493,45 6493,45 6493,45 7421,09 7421,09 7421,09 64960,63

LWS ±0.00

Seabed 0,16 0,12 0,12 0,16 0,16 0,16 0,12 0,16 0,16 0,98 0,98 0,98 1,18 1,18 1,18 1,38 1,38 1,38 1,57 1,57 1,57 1,57

5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 3000

.

IV - 18 -


4.7 Load case dan kombinasi pembebanan pada berthing dolphin

Load Case pada Berthing Dolphin Load Case I

: Beban Mati (DL)

Berat sendiri struktur Load Case II

: Beban Hidup (LL) = 400 kg/m2 (asumsi ada peralatan diatas dolphin)

Berat hidup Load Case III

= (dihitung sendiri oleh modeling Struktur)

: Gaya Tumbukan Kapal (DWT)

Single Point Berthing load, arah +Y Fy

Z

Y X

Fy = - 91.15 T

Load Case IV

: Beban angin, arus dan ombak (O)

Kombinasi beban angin, arus dan ombak pada arah tegak lurus (┴) Dolphin Beban Arus pada dolphin Fy

= 5,7 T, tegak lurus (┴) jetty

Fx

= 1,32 kg, sejajar jetty

Beban Angin pada dolphin FTW

= 5,86 Ton (┴ pada waktu kapal sandar bekerja pada fender)

Beban Ombak pada tiang FWy

= 3,45 T/tiang, tegak lurus (┴) jetty IV - 19 -


Load Case V

: MX & MY

Beban Mooring ditengah pusat massa loading platform dalam arah +X & Y Mooring dolphin mengapit Berthing dolphin, sehingga beban yang bekerja terdiri dari beban mooring (tambat kapal), beban mati, beban hidup, beban ombak, arus dan angin. Beban tambat kapal berdasarkan buku Pelabuhan dimana mooring dolphin harus mampu mendukung beban tarik 50 ton untuk kapal ≤ 5000 dwt. Gaya tarik mooring 50 Ton 450

Fy= 50 Cos45 = 35.35 T

Z

Y Fx= 50 sin45 = -35.35 T

X

Fx= -35.35 T

Z

Fy= -35.35 T

Z

500 mm My= -17.67 T

Mx= -17.67 T

1500 mm Y

X Steel Pile OD60

Gambar 4.6. Pembebanan pada mooring dolphin Jetty Load Case VI

:E

Beban Gempa ditengah pusat massa loading platform dalam arah X & Y Eb

= Berthing Dolphin = 35,72Ton

Em

= Mooring Dolphin = 6,75 Ton

IV - 20 -


4.8 Perencanaan Dolphin

Untuk berthing dolphin direncanakan menggunakan 15 pile Dia 600 cm

1200 1500 1500 1500 1500 1200

(satuan mm) 600 1200 1200 600

Untuk mooring dolphin direncanakan menggunakan 9 pile Dia 600 cm

600 1200 1200 600

(satuan mm) 600 1200 1200 600

IV - 21 -


4.9 Perhitungan Konstruksi 4.9.1

Berthing Dolphin (BD)

4.9.1.1 Modeling Struktur

Modeling struktur dengan Etab V9.0.4 seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Gambar 4.7. Modeling struktur Berthing dolphin 4.9.1.2 Pelat Dolphin

Pelat lantai digunakan adalah dengan t= 450 cm Properti material yang digunakan dalam berthing dolphin: Kuat tekan beton, f’c

= 29.05 Mpa

Modulus elastisitas beton,Ec = 25332.08 Mpa Kuat tarik baja, fy

= 400 Mpa

Modulus elastisitas baja, Es = 2.105 Mpa

IV - 22 -


Faktor reduksi kekuatan material

φ aksial

= 0.65

φ lentur

= 0.80

φ geser

= 0.65

Hasil gaya momen pada pelat lantai ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Gambar.4.8 Kontur momen pada pelat berthing dolphin Momen-momen maksimum adalah: M11 (tegak lurus Jetty) M maks

= 693.56 kNm

M min

= -943.69 kNm

IV - 23 -


M22 (sejajar denah Jetty) M maks

= 243.69 kNm

M min

= -301.76 kNm

Kondisi penulangan, M11 dan M22 dijelaskan seperti dijelaskan pada sketsa dibawah ini: 70 As’ 4360

As

K

=

Mu b*d

=

943.69 1.0 * 4.4 2

4500

70

= 48.75 Dari buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang yang ditulis oleh (Ir.W.C.Vis dan Ir.Gideon Kusuma) dengan mutu beton f’c = 30 Mpa, fy = 400 Mpa dan rasio faktor lentur, Ø = 0.8, (tabel 5.3.d halaman 62) didapat:

ρ = 0.0007 < ρmin (0.0018) maka digunakan ρmin. As perlu = ρ x b x d = 0.0018*1000*4400 = 7920 mm2. Digunakan D32-100, As = 8042 mm2, (tabel halaman 15) Tulangan arah sejajar denah Jetty, M22 Kondisi penulangan dijelaskan seperti dijelaskan pada sketsa dibawah ini:

IV - 24 -


70 As’ 4360

As

K

=

Mu b*d

=

301.76 1 .0 * 4 .4 2

4500

70

= 15.6 Dari buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang yang ditulis oleh (Ir.W.C.Vis dan Ir.Gideon Kusuma) dengan mutu beton f’c = 30 Mpa, fy = 400 Mpa dan rasio faktor lentur, Ø = 0.8, didapat:

ρ = 0.0007 < ρmin (0.0018) maka digunakan ρmin. As perlu = ρ x b x d = 0.0018*1000*4400 = 7920 mm2. Digunakan D32-100, As = 8042 mm2, (tabel halaman 15)

IV - 25 -


4.9.1.3 Tiang Pancang Pipa Baja

Elemen struktur tiang pipa baja dianalisis terhadap tegangan ijin baja akibat beban aksial dan lentur. Elemen pipa baja dinyatakan mampu mendukung beban apabila tegangan yang terjadi < 1600 kg/cm2 (tegangan ijin baja BJ 37). Hasil analisis setiap elemen tiang dijelaskan dibawah ini. σmaks =

P M 33 M 22 + + A Wx Wy

Dengan P

= gaya aksial yang terjadi pada kolom (kg)

A

= Luas tampang kolom (cm2)

M33 = Momen terhadap sumbu kuat kolom (kg-cm) Wx

= Modulus tampang kolom (cm3)

Pipa baja yang digunakan adalah Pipa baja BJ37 dengan spesifikasi t d

D

Out side (OD) diameter

= 609.6 mm

Thickness, t

= 12.00 mm

In side (ID) diameter

= 585.6 mm

Sectional Area

= 225.29 cm2

Modulus of section, Wx/Wy = 3300.7 cm3 Radius Gyration, r

= 21.13 cm

Momen of Inertia,I

= 100605 cm4 IV - 26 -


Analisis kekuatan tampang steel pile ditampilkan dibawah ini dengan kombinasikombinasi pada Bab III pada modeling struktur dengan Etab v9.04 didapat gaya-gaya masimum pada steel pile yang ditampilkan dalam bentuk tabel dibawah ini:

Tabel 4.7 Kontrol kapasitas tiang pipa baja OD60 (P,M2,M3, kN-m dan Σσ kg/cm2) Story STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2

Column C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C2 C2 C2 C2 C2 C2 C2 C2 C2 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C13 C13 C13 C13 C13 C13 C13 C13 C13

Load U1 U1 U1 U2 U2 U2 U3 U3 U3 U1 U1 U1 U2 U2 U2 U3 U3 U3 U1 U1 U1 U2 U2 U2 U3 U3 U3 U1 U1 U1 U2 U2 U2 U3 U3 U3

P -273.81 -271.51 -269.21 -563.92 -561.62 -559.32 -242.77 -240.47 -238.17 -273.81 -271.51 -269.21 -563.92 -561.62 -559.32 -436.47 -434.17 -431.87 -273.81 -271.51 -269.21 -563.92 -561.62 -559.32 -630.17 -627.87 -625.58 -273.81 -271.51 -269.21 16.30 18.60 20.90 82.56 84.86 87.16

M2 0.08 0.09 0.10 -300.94 -367.96 -434.98 -174.95 -209.40 -243.85 0.08 0.09 0.10 -300.95 -367.97 -435.00 -174.95 -209.41 -243.86 0.08 0.09 0.10 -300.94 -367.96 -434.98 -174.95 -209.40 -243.85 -0.08 -0.09 -0.10 -301.11 -368.16 -435.21 -175.11 -209.59 -244.06

M3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -102.74 -128.85 -154.96 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -102.74 -128.86 -154.97 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -102.74 -128.85 -154.96 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -102.74 -128.85 -154.96

P/A 121.54 120.52 119.49 250.31 249.29 248.27 107.76 106.74 105.72 121.54 120.52 119.49 250.31 249.29 248.27 193.74 192.72 191.70 121.54 120.52 119.49 250.31 249.29 248.27 279.72 278.69 277.68 121.54 120.52 119.49 7.24 8.26 9.28 36.65 37.67 38.69

M2/Wy M3/Wx 0.24 0.00 0.27 0.00 0.30 0.00 911.73 0.01 1114.79 0.01 1317.85 0.01 530.03 311.26 634.40 390.37 738.78 469.48 0.24 0.00 0.27 0.00 0.30 0.00 911.76 0.00 1114.83 0.00 1317.90 0.00 530.05 311.28 634.43 390.39 738.80 469.49 0.24 0.00 0.27 0.00 0.30 0.00 911.73 0.01 1114.79 0.01 1317.85 0.01 530.02 311.26 634.40 390.37 738.77 469.48 0.24 0.00 0.27 0.00 0.30 0.00 912.27 0.00 1115.40 0.00 1318.54 0.00 530.53 311.27 634.97 390.37 739.42 469.48

Σσ 121.78 120.79 119.80 1162.05 1364.09 1566.13 949.05 1131.51 1313.97 121.77 120.79 119.80 1162.07 1364.12 1566.17 1035.06 1217.53 1399.99 121.78 120.79 119.80 1162.05 1364.09 1566.13 1121.00 1303.46 1485.93 121.78 120.79 119.80 919.51 1123.66 1327.82 878.44 1063.02 1247.59

IV - 27 -


4.9.1.4 Kontrol Kapasitas Tiang

Berdasarkan hasil penyelidikan tanah diketahui bahwa kapasitas steel pile OD60 pada kedalaman -32.00 m adalah: Tekan Aksial

= 282,8 Ton

Tarik Aksial

= 94,8 Ton

Gaya aksial pada tiang pancang adalah dengan kombinasi U2 yaitu pada saat kapal sandar dimana kapal tersebut hanya menyentuh 1 berthing dolphin. Gaya aksial terbesar pada tiang adalah: Tekan Aksial

= 63.02 Ton (tiang No.C3)

Tarik Aksial


Dengan demikian diketahui bahwa tanah dibawah steel pile masih mampu mendukung beban maksimum yang terjadi.

IV - 28 -


4.9.2

Mooring Dolphin (MD)


Modeling struktur mooring dolphin dengan Etab V9.0.4 seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Gambar 4.9. Modeling struktur mooring dolphin 4.9.2.2 Pelat Dolphin

Pelat lantai digunakan adalah dengan t= 150 cm merata pada seluruh lantai. Properti material yang digunakan dalam mooring dolphin: Kuat tekan beton, f’c

= 29.05 Mpa


= 400 Mpa

Modulus elastisitas baja, Es = 2.105 Mpa

IV - 29 -


Faktor reduksi kekuatan material

φ aksial

= 0.65

φ lentur

= 0.80

φ geser

= 0.65

Hasil gaya momen pada pelat lantai ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Gambar.4.10 Kontur momen pada pelat mooring dolphin Momen-momen maksimum adalah: M11 (tegak lurus Jetty) M maks

= 301.05 kNm

M min

= -290.03 kNm

IV - 30 -


M22 (sejajar denah Jetty) M maks

= 303.05 kNm

M min

= -299.71 kNm

Kondisi penulangan, M11 dijelaskan seperti dijelaskan pada sketsa dibawah ini: 70 As’ 1360

As

K

=

Mu b*d

=

303.05 1.0 *1.32

1500

70

= 179.32 Dari buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang dengan mutu beton f’c = 30 Mpa, fy = 400 Mpa dan rasio faktor lentur, Ø = 0.8, didapat: ρ = 0.0007 < ρmin (0.0018) maka digunakan ρ.

As perlu = ρ x b x d = 0.0018*1000*1300 = 2340 mm2. Digunakan D19-100 (As = 2835 mm2)

4.9.2.3 Tiang Pancang Pipa Baja

Elemen struktur tiang pipa baja dianalisis terhadap tegangan ijin baja akibat beban aksial dan lentur. Elemen pipa baja dinyatakan mampu mendukung beban apabila tegangan yang terjadi < 1600 kg/cm2 (tegangan ijin baja BJ 37). Hasil analisis setiap elemen tiang dijelaskan dibawah ini. IV - 31 -


σmaks =

P M 33 M 22 + + A Wx Wy

Dengan P

= gaya aksial yang terjadi pada kolom (kg)

A

= Luas tampang kolom (cm2)

M33 = Momen terhadap sumbu kuat kolom (kg-cm) Wx = Modulus tampang kolom (cm3) Pipa baja yang digunakan adalah Pipa baja BJ37 dengan spesifikasi: t d

D

Out side (OD) diameter

= 609.6 mm

Thickness, t

= 12.00 mm

In side (ID) diameter

= 585.6 mm

Sectional Area

= 225.29 cm2

Modulus of section, Wx/Wy = 3300.7 cm3 Radius Gyration, r

= 21.11 cm

Momen of Inertia,I

= 100605 cm4

Analisis kekuatan tampang steel pile ditampilkan dibawah ini dengan kombinasikombinasi pada Bab III pada modeling struktur dengan Etab v9.04 didapat gaya-gaya masimum pada steel pile yang ditampilkan dalam bentuk tabel dibawah ini:

IV - 32 -


Tabel 4.8 Kontrol kapasitas tiang pipa baja OD60 (P,M2,M3, kN-m dan Σσ kg/cm2) Story STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2

Column C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3 C4 C4 C4 C4 C4 C4 C4 C4 C4 C5 C5 C5 C5 C5 C5 C5 C5 C5 C6 C6 C6 C6 C6 C6 C6 C6 C6 C7 C7 C7 C7 C7 C7 C7 C7 C7

Load U1 U1 U1 U3 U3 U3 U2 U2 U2 U1 U1 U1 U3 U3 U3 U2 U2 U2 U1 U1 U1 U3 U3 U3 U2 U2 U2 U1 U1 U1 U3 U3 U3 U2 U2 U2 U1 U1 U1 U3 U3 U3 U2 U2 U2

P -90.38 -80.25 -70.13 -313.91 -303.79 -293.66 -595.92 -585.80 -575.67 -90.34 -80.22 -70.10 -19.33 -9.20 0.92 162.43 172.56 182.68 -90.31 -80.19 -70.06 -90.31 -80.19 -70.06 -90.31 -80.19 -70.06 -90.34 -80.22 -70.10 -161.36 -151.24 -141.11 -343.12 -333.00 -322.87 -90.38 -80.25 -70.13 133.16 143.29 153.41 415.17 425.29 435.42

M2 0.00 0.03 0.07 70.80 -25.52 -121.84 173.33 -14.32 -201.96 0.00 0.00 0.00 70.81 -25.66 -122.13 173.33 -14.53 -202.40 0.00 0.00 0.00 70.81 -25.72 -122.24 173.34 -14.63 -202.59 0.00 0.00 0.00 70.81 -25.66 -122.13 173.33 -14.53 -202.40 0.00 -0.03 -0.07 70.81 -25.59 -121.98 173.33 -14.38 -202.10

M3 0.00 0.03 0.07 14.91 -20.89 -56.69 173.33 -14.32 -201.96 0.00 -0.03 -0.07 14.92 -20.98 -56.88 173.34 -14.47 -202.29 0.00 0.00 0.00 14.91 -21.00 -56.92 173.34 -14.63 -202.59 0.00 0.03 0.07 14.91 -20.92 -56.74 173.33 -14.40 -202.13 0.00 -0.03 -0.07 14.91 -20.95 -56.82 173.33 -14.38 -202.10

P/A 40.12 35.62 31.13 139.34 134.84 130.35 264.51 260.02 255.52 40.10 35.61 31.12 8.58 4.08 0.41 72.10 76.59 81.09 40.09 35.59 31.10 40.09 35.59 31.10 40.09 35.59 31.10 40.10 35.61 31.12 71.62 67.13 62.63 152.30 147.81 143.31 40.12 35.62 31.13 59.11 63.60 68.09 184.28 188.77 193.27

M2/Wy M3/Wx 0.00 0.00 0.10 0.10 0.20 0.20 214.51 45.18 77.31 63.29 369.14 171.75 525.13 525.13 43.38 43.38 611.88 611.88 0.00 0.00 0.00 0.10 0.00 0.20 214.52 45.19 77.74 63.56 370.00 172.31 525.14 525.17 44.03 43.85 613.20 612.88 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 214.52 45.18 77.91 63.63 370.35 172.44 525.15 525.15 44.31 44.31 613.78 613.78 0.00 0.00 0.00 0.10 0.00 0.20 214.52 45.18 77.74 63.37 370.00 171.91 525.14 525.14 44.03 43.63 613.20 612.40 0.00 0.00 0.10 0.10 0.20 0.20 214.52 45.18 77.52 63.48 369.55 172.15 525.14 525.14 43.58 43.58 612.29 612.29

Σσ 40.12 35.81 31.52 399.02 275.45 671.24 1314.77 346.77 1479.29 40.10 35.71 31.32 268.28 145.39 542.73 1122.41 164.47 1307.16 40.09 35.59 31.10 299.79 177.13 573.88 1090.39 124.22 1258.66 40.10 35.71 31.32 331.32 208.24 604.55 1202.58 235.46 1368.91 40.12 35.81 31.52 318.80 204.60 609.79 1234.56 275.93 1417.85

IV - 33 -



Berdasarkan hasil penyelidikan tanah diketahui bahwa kapasitas steel pile pada kedalaman -32.00 m adalah: Tekan Aksial

= 282,8 Ton

Tarik Aksial

= 94,8 Ton

Gaya aksial pada tiang pancang adalah dengan kombinasi U2 yaitu pada saat tambatan kapal bekerja optimal yaitu 50 ton. Gaya aksial terbesar pada tiang adalah: Tekan Aksial


Tarik Aksial


Dengan demikian diketahui bahwa tanah dibawah steel pile masih mampu mendukung beban maksimum yang terjadi.

IV - 34 -


4.9.3

Catwalk

Catwalk adalah akses jalan penghubung antar dolphin. Sistem struktur mengunakan beton bertulang dengan tiang pancang dari spunpile.


Modeling struktur catwalk dengan Etab V9.0.4 seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Gambar 4.11. Modeling struktur Catwalk 4.9.3.2 Pelat Lantai

Pelat lantai digunakan tebal, t= 25 cm, mengunakan sistem balok tunggal dengan lebar kantilever pelat lantai adalah 100 cm Properti material yang digunakan dalam catwalk:

IV - 35 -


Kuat tekan beton, f’c

= 29.05 Mpa


= 400 Mpa

Modulus elastisitas baja, Es = 2.105 Mpa Faktor reduksi kekuatan material

φ aksial

= 0.70

φ lentur

= 0.80

φ geser

= 0.65

Hasil gaya Momen pada pelat lantai ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

Gambar.4.12 Kontur momen pada pelat catwalk

IV - 36 -


Momen-momen maksimum adalah: M11 (arah memanjang) M maks

= 8.975 kNm

M min

= -33.0 kNm

M22 (arah memendek) M maks

= 6.61 kNm

M min

=-16.899 kNm

Tulangan yang dibutuhkan: Arah memanjang tumpuan

K

Mu = b*d 33.0 2 = 1.0 * 0.23

= 623.82 Dari buku grafik dan tabel perhitungan beton bertulang dengan mutu beton f’c = 30 Mpa, fy = 400 Mpa dan rasio faktor lentur, Ø = 0.8, didapat: ρ = 0.0020 > ρmin (0.0018) maka digunakan ρ.

As perlu = ρ x b x d = 0.0020*1000*230 = 460 mm2. Digunakan Ø10-150 (As = 523.6 mm2)

IV - 37 -


4.9.3.3 Balok

Properti material yang digunakan dalam struktur balok : Kuat tekan beton, f’c

= 29.05 Mpa


= 400 Mpa

Modulus elastisitas baja, Es = 2.105 Mpa Faktor reduksi kekuatan material

φ aksial

= 0.70

φ lentur

= 0.80

φ geser

= 0.65

Kombinasi Pembebanan Tabel 4.11 Kombinasi pembebanan pada catwalk untuk permodelan pada Etabs v 9.04 Kombinasi Pembebanan 1

2

3

DL

1.2

1.2

1.0

LL

1.6

1.6

1.0

Other

-

1.0

-

Balok direncanakan dengan dimensi 50x80.

800

(satuan mm) 500

Gaya gaya dalam pada balok ditampilkan pada tabel dibawah ini:

IV - 38 -


Tabel 4.9 Gaya-gaya dalam pada balok catwalk, kN-m (selection only) Story STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1

Beam B2 B2 B2 B2 B2 B2 B3 B2 B3 B2 B3 B3 B2 B2 B1 B4 B2 B3 B2 B3 B3 B3 B4 B4 B3 B3

Load U2 U2 U2 U2 U2 U1 U1 U1 U1 U2 U2 U1 U1 U2 U1 U1 U1 U1 U1 U1 U2 U2 U2 U2 U2 U2

Loc 3.00 3.00 2.50 2.00 2.00 3.00 3.00 3.00 5.50 0.00 0.00 0.00 6.00 6.00 2.50 0.00 0.00 6.00 0.00 6.00 5.50 5.50 0.00 0.00 6.00 6.00

P -0.09 -0.09 -0.09 -0.09 -0.09 -0.03 -0.03 -0.03 -0.02 -0.07 0.03 -0.02 -0.02 -0.07 0.00 0.00 -0.02 -0.02 -0.02 -0.02 0.04 0.04 0.01 0.01 0.04 0.04

V2 -0.02 26.41 -7.08 -14.14 -40.68 10.30 -10.30 -16.14 91.57 -99.64 -94.09 -92.63 92.63 91.17 75.68 -75.68 -98.63 98.63 -98.63 98.63 90.55 90.55 -92.84 -92.84 97.61 97.61

M3 80.32 79.79 78.54 73.24 72.00 65.27 65.27 65.14 -71.07 -71.18 -83.14 -100.33 -100.33 -117.52 -118.47 -118.47 -118.61 -118.61 -118.61 -118.61 -119.01 -119.01 -132.98 -132.98 -166.05 -166.05

Gaya-gaya maksimum balok M+

= 80.32 kN-m

M-

= -166.05 kN-m

VTumpuan

= -99.64 kN

VLapangan

= 98.63 kN

Data Material fc’

= 0,83*350 kg/cm2 = 290,5 = 29,05 Mpa

fy

= 4000 kg/cm2 = 400 Mpa

Dimensi balok,bxh d

= 500x800 mm = 750 mm

IV - 39 -


ρ min

=

1.4 1.4 = fy 400

= 0.0035

ρ max

= 0.0244

Lapangan Mu/bxd2

= 80.32/(0.5*0.752)

= 285.58 kN/m2

didapat ρ = 0.0009

ρ < ρ min < ρ maks maka digunakan nilai ρ min Luas tulangan dilapangan, As

= ρ *b*d = 0.0035*500*750 = 1312.5 mm2 (As = 1418 mm2)

Maka digunakan 5D19

Tumpuan Mu/bxd

= 166.05/(0.5*0.752) didapat ρ = 0.0019

= 590.4 kN/m2

ρ < ρ min < ρ maks maka digunakan nilai ρ min Luas tulangan ditumpuan, As

= ρ *b*d = 0.0035*400*750 = 1312.5 mm2

Maka digunakan 5D19

(As = 1418 mm2)

IV - 40 -


Tulangan geser V= Vu= 98.64 kN vu

= Vu/(b*d) = 98.64*1000/(500*750) = 0.263

ρvc dengan f’c = 30 Mpa adalah 0.55 > vu secara kekuatan beton masih mampu

mendukung gaya geser yang terjadi namum persyaratan menentukan perlu digunakan tulangan geser minimum yaitu: Aseng min

= b*y/(3*fy) = 500*1000/(3*240) = 694.444 mm2/m’

Ditumpuan digunakan Ø10-100 (As’ = 1570 mm2/m’) dan dilapangan Ø10-150 (As = 1053 mm2/m’)

IV - 41 -


4.9.3.4 Tiang Pancang Spun Pile

Gaya-gaya dalam yang terjadi pada spunpile dengan kombinasi beban yang ditampilkan diatas adalah sebagai berikut: Tabel 4.10 Output gaya dalam tiang pancang pada catwalk, kN-m (selection only) Story STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1 STORY1

Column C1-1 C2-1 C3-1 C1-1 C6-1 C5-1 C4-1 C6-1 C6-1 C6-1 C6-1 C6-1 C5-1 C4-1 C1-1 C2-1 C5-1 C2-1 C5-1 C2-1 C6-1 C3-1

Load U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2 U2

Loc 11.00 11.00 11.00 5.50 0.00 0.00 0.00 5.50 5.50 11.00 5.50 0.00 0.00 0.00 0.00 11.00 11.00 5.50 0.00 0.00 0.00 0.00

P -55.49 -70.01 -72.43 -73.52 -224.37 -221.95 -207.43 -206.35 -206.35 -188.32 -206.35 -224.37 -221.95 -207.43 -91.54 -70.01 -185.90 -88.04 -221.95 -106.07 -224.37 -108.48

M2 -19.56 -19.36 -19.18 -19.96 45.11 45.10 45.08 -20.78 -20.78 -21.38 -20.78 45.11 45.10 45.08 44.93 -19.36 -21.21 -19.86 45.10 44.92 45.11 44.90

M3 -33.04 -35.04 -33.56 -33.50 31.37 31.52 31.32 -33.75 -33.75 -33.58 -33.75 31.37 31.52 31.32 31.32 -35.04 -35.04 -34.41 31.52 31.52 31.37 31.37

Gaya gaya maksimum yang terjadi pada 1 pile cap: Paksial

= 224.37 kN (pada tiang C-61 dengan kombinasi U2)

M22

= 21.38 kNm , -45.11 kNm

M33

= 35.04 kNm, -31.52 kNm

Digunakan data spunpile sama dengan di platform, ditunjukkan pada tabel berikut:

IV - 42 -


Tabel 4.11. Spesifikasi tiang pancang CSP50 Specification

JIS A 5335-1985, JSCE, Note ACI 534, PBI 1971

Concrete strength

> 500 kg/cm2

Diameter

500 mm

Effective presstres

> 40 kg/cm2

Outside diameter

500 mm

Thickness

90 mm

Class

A

Concrete sectional area

> 1159 cm2

Concrete moment of inertia

> 262053 cm4

Cracking bending moment

> 10.8 tm = 108 kNm

Bearing Capacity

> 150 ton


Gaya yang terjadi tiang pancang spunpile maksimum adalah: Tekan Aksial = 22.44 Ton (pada tiang No.C-61 dengan kombinasi U2) Tiang tidak mengalami gaya tarik. Pada kondisi tekan yang mendukung beban adalah spunpile yaitu: Tekan Aksial ijin

= 150 Ton (data material spunpile) = 138.4 Ton (data penyelidikan tanah)

Dengan demikian tiang masih mampu mendukung beban masimum yang terjadi.

IV - 43 -

BAB IV PERANCANGAN JETTY. 4.1 Layout gambar rencana terhadap gambar existing

Recommend Documents