PERENCANAAN DERMAGA TUKS BARU PT. PETROKIMIA GRESIK (PERSERO)

PERENCANAAN DERMAGA TUKS BARU PT. PETROKIMIA GRESIK (PERSERO)

JURNAL ILMIAH Diajukan untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik (S. T.)

Disusun Oleh : TITO IKRAR SETIAWAN NIM. 0910640073-64

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK PENGAIRAN MALANG 2014

LEMBAR PERSETUJUAN PERENCANAAN DERMAGA TUKS BARU PT. PETROKIMIA GRESIK (PERSERO) JURNAL ILMIAH Diajukan untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T.)

Disusun Oleh :

TITO IKRAR SETIAWAN NIM. 0910640073-64 Menyetujui : Dosen Pembimbing I

Dr. Very Dermawan, ST., MT. NIP. 19730217 199903 1 001

Dosen Pembimbing II

Ir. Suwanto Marsudi, MS. NIP. 19611203 198603 1 004

PERENCANAAN DERMAGA TUKS BARU PT. PETROKIMIA GRESIK (PERSERO) 1

Tito Ikrar Setiawan1, Very Dermawan2, Suwanto Marsudi2 Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya 2 Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya E-mail: [email protected] ABSTRAK

PT. Petrokimia Gresik (Persero) adalah pabrik pupuk yang terletak di Kabupaten Gresik, Jawa Timur. Perusahaan ini memiliki fasilitas pelabuhan sendiri, atau pelabuhan TUKS (Terminal Untuk Kepentingan Sendiri). Studi ini bertujuan untuk merencanakan dermaga TUKS baru agar mampu mengakomodir kebutuhan arus barang berupa bongkar muat dan pengiriman yang semakin meningkat dari tahun ke tahun. Perencanaan dermaga TUKS baru ini dimulai dengan pembangkitan gelombang oleh angin dengan metode JONSWAP. Dari dasar pemilihan tinggi gelombang tersebut kemudian didapatkan tinggi gelombang pecah (Hb). Selanjutnya dipergunakan untuk menghitung elevasi dermaga. Berdasarkan hasil perhitungan, elevasi dermaga adalah +8,118 m, panjang 430 m, serta lebar 40 m. Pondasi menggunakan pondasi tiang pancang dengan ukuran pondasi 0,4 x 0,4 m. Untuk perhitungan rencana anggaran biaya (RAB) yaitu sebesar Rp. 91.661.803.836,27. Kata kunci: dermaga TUKS, gelombang pecah, uji SPT, pondasi tiang pancang ABSTRACT PT. Petrokimia Gresik (Persero) is a fertilizer factory which is located in Gresik Regency, East Java. This factory has their own private harbor, also known as TUKS harbour. This study aims to design the new TUKS port so it can accommodate the demand of goods circulation in the form of loading and packaging activity which increase by years. The planning of this new TUKS port starts with analyzing the wave formed by wind with JONSWAP method. From that step, the height of breaking waves (Hb) is obtained. Which, Hb is used to determine the elevation of port. Based on the calculation, the elevation of port is +8,118 m, 430 m length, and 40 m width. This structure is using pile foundation, 0,4 x 0,4 m. And the cost to build this port is Rp. 91.661.803.836,27. Keywords: TUKS port, breaking waves, Standard Penetration Test, pile foundation

1.

PENDAHULUAN PT. Petrokimia Gresik (Persero) adalah pabrik pupuk berstatus Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang terletak di Kabupaten Gresik Provinsi Jawa Timur. Perusahaan ini mempunyai fasilitas berupa pelabuhan khusus agar yang dikelola sendiri atau biasa disebut TUKS (Terminal Untuk Kepentingan Sendiri). PT. Petrokimia Gresik (Persero) adalah perusahaan besar berskala nasional yang di tahun tahun mendatang produksinya akan terus bertambah. Pelabuhan TUKS, dalam hal ini sebagai salah satu fasilitas penunjang yang sangat penting keberadaannya yang dimiliki saat ini dirasa kemampuannya kurang untuk mengakomodir kebutuhan bongkar muat dan pengiriman arus barang yang ada. Berdasarkan permasalahan di atas perlu dilakukan tindakan untuk mengatasinya. Penanganan yang dilakukan adalah dengan merencanakan pembangunan dermaga TUKS baru. Diharapkan permasalahan yang muncul dimasa mendatang berupa tidak mampunya pelabuhan mengatasi peningkatan aktivitas arus barang yang masuk dapat tertanggulangi dengan perencanaan pembangunan dermaga TUKS baru ini.

Gambar 1. Layout Eksisting Dermaga dan Rencana Dermaga Baru Sumber: Proyek Rencana Pengembangan Reklamasi dan Pelabuhan PT. Petrokimia Gresik (Persero)

2.

BAHAN DAN METODE Pada studi ini menggunakan bahan berupa data yaitu berupa data angin, pasang surut, pemanasan global, nilai uji N SPT dan data teknis Dermaga TUKS (Terminal Untuk Kepentingan Sendiri), PT. Petrokimia Gresik (Persero). Dimana jenis data yang digunakan pada dasarnya menggambarkan karakteristik dari perairan Gresik, tempat direncanakannya dermaga TUKS baru itu sendiri. Dalam penyelesaian studi ini digunakan metode pengerjaan dengan cara analisis perhitungan secara analitik untuk perhitungan pembangkitan gelombang oleh angin, deformasi gelombang, rencana elevasi bangunan, analisis pembebanan, dan pondasi tiang pada konstruksi dermaga TUKS baru PT. Petrokimia Gresik (Persero). 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Pembangkitan Gelombang Data kecepatan angin yang didapat berupa data angin observasi dalam knot dikoreksi terlebih dahulu terhadap elevasi, pengaruh suhu di darat dan di laut, serta faktor lokasi observasi. Berikut contoh perhitungan koreksi kecepatan angin yang dianalisis untuk data angin 1 Januari 2002: Kecepatan angin (tercepat) : 8 knot Arah angin : 315o  Barat Laut Elevasi anemometer : +14 m Lapangan Udara Juanda Surabaya Perbedaan suhu darat dan laut: ΔT = Ta Ts ≈ 0o C Karena data angin yang ada memiliki satuan knot maka perlu dikonversi terlebih dahulu dalam satuan metrik (m/detik). Satu satuan knot sama dengan 0,5144 m/detik. U = 8 x 0,5144 = 4,116 m/detik Berikutnya dilakukan koreksi elevasi jika data angin observasi diambil pada elevasi di luar dari 10 m di atas permukaan laut. Karena ΔT ≈ 0o C, maka (CEM, 2008:II-2-11): U 14 U 10  koefisien koreksielevasi

4,116 = 4,020 m/detik 1,024 Lokasi pengamatan kecepatan angin juga berpengaruh terhadap kecepatan angin yang didapat. Dengan pengamatan yang dilaksanakan di darat maka dilakukan koreksi nilai RL, sehingga kecepatan angin disesuaikan menjadi kecepatan angin di atas laut. Perbedaan suhu di darat dan laut menentukan kondisi lapis batas atmosfer sehingga memerlukan koreksi stabilitas. RL = 1,545 RT =1 Maka kecepatan angin terkoreksi: U = U10 x RL x RT U = 4,020 x 1,545 x 1 = 6,211 m/detik Selanjutnya adalah perhitungan fetch efektif berdasarkan peta perairan lokasi dan sekitarnya. Panjang fetch diukur dari titik pengamatan dengan interval 5o dengan jumlah pengukuran tiap arah mata angin tersebut meliputi pengukuran pengukuran dalam wilayah pengaruh fetch (22,5o searah jarum jam dan 22,5o berlawanan arah jarum jam). Berdasarkan hasil perhitungan didapatkan fetch efektif untuk daerah Perairan Gresik dengan arah angin utara, timur laut, barat laut, timur . Dari hasil perhitungan fetch efektif didapat panjang fetch yang terbentuk untuk tiap arah mata angin yang diberikan pada Tabel 1 (Yuwono, 1992:I-18):. Tabel 1. Rekapitulasi hasil perhitungan fetch efektif Feff Arah (km) Utara U 53.431 Timur Laut TL 7.426 Barat Laut BL 1.428 B 0.887 Timur U10 

Sumber:Perhitungan

Data kecepatan angin selama 10 tahun (2002 – 2011) diklasifikasikan dalam enam kelas dengan interval 2 m/detik berdasarkan arah anginnya. Kemudian

dilakukan prosentase kejadian untuk tiap arah mata angin selama 10 tahun tersebut. Setelah dihitung distribusi kejadian tiap interval kelas dan arah mata angin kemudian digambar sebagai mawar angin. Tabel 2. Distribusi prosentase kejadian angin perairan Gresik (2002-2011)

Sumber: Perhitungan

Gambar 2. Mawar Angin Sumber: Perhitungan Tabel 3. Distribusi prosentase tinggi gelombang di belakang eksisting dermaga PT. Petrokimia Gresik (Persero) (20022011)

Untuk keperluan perencanaan bangunan pantai maka harus dipilih tinggi gelombang yang cukup memadai untuk tujuan tertentu yang telah ditetapkan. Dalam memprediksi gelombang dengan periode ulang tertentu digunakan dua metode distribusi yaitu distribusi Gumbel (Fisher-Tippet Tipe I) dan distribusi Weibull. Pendekatan yang dilakukan adalah mencoba dua metode tersebut untuk data yang tersedia dan kemudian dipilih yang memberikan hasil terbaik. Tahapan perhitungan yang dilakukan adalah sebagai berikut: Gambar 2. Mawar Gelombang Sumber: Perhitungan

Tabel 4. Gelombang dengan periode tertentu metode Fisher-Tippet I

Tabel 5. Perhitungan kesalahan absolut rerata Gambar 3. Mawar Gelombang Sumber: Perhitungan Untuk keperluan perencanaan bangunan pantai maka harus dipilih tinggi gelombang yang cukup memadai untuk tujuan tertentu yang telah ditetapkan. Dalam memprediksi gelombang dengan periode ulang tertentu digunakan dua metode distribusi yaitu distribusi Gumbel (Fisher-Tippet Tipe I) dan distribusi Weibull. Pendekatan yang dilakukan adalah mencoba dua metode tersebut untuk data yang tersedia dan kemudian dipilih yang memberikan hasil terbaik. Tahapan perhitungan yang dilakukan adalah sebagai berikut: 1. Dari hasil pembangkitan gelombang dari Januari 2002 – Desember 2011 dipilih tinggi gelombang signifikan tahunan tiap arah mata angin sesuai fetch, sehingga didapatkan tinggi gelombang signifikan tahunan sebanyak 10 tahun. 2. Untuk analisis Fisher-Tippet Type I dan Weibull data diurutkan dari tinggi gelombang terbesar hingga terkecil. 3. Mencari probabilitas ditetapkan untuk setiap tinggi gelombang. 4. Parameter A dan B yang dihitung dari metode kuadrat terkecil untuk setiap tipe distribusi yang digunakan. 5. Menghitung tinggi gelombang signifikan untuk berbagai periode ulang. 6. Perkiraan interval keyakinan

No. (1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tahun (2) 2003 2002 2005 2007 2008 2006 2004 2010 2009 2011

Hs m Ĥs m FT-1Ĥs m WeibullKA FT-1 (%)KA Weibull (%) (3) (4) (5) (6) (7) 1.961 2.273 2.277 15.913 16.115 1.663 1.811 1.661 8.880 0.106 1.663 1.573 1.412 5.426 15.101 1.663 1.403 1.263 15.643 24.052 1.663 1.264 1.161 23.973 30.167 1.589 1.142 1.087 28.146 31.589 1.130 1.026 1.031 9.217 8.776 0.592 0.908 0.988 53.423 66.829 0.480 0.776 0.955 61.741 98.876 0.361 0.589 0.930 63.182 157.734 Kesalahan Absolut Rerata (%) 28.554 44.934

Sumber: Perhitungan

Tabel 6. Rekapitulasi perhitungan tinggi gelombang tiap arah mata angin dengan berbagai periode ulang dengan metode Fisher Tippet I Hs r

Periode Ulang

Utara

(tahun) 2 5 10 25 50 100

(m) 0.691 1.372 1.823 2.393 2.816 3.236

Hs r Timur Laut (m) 0.494 0.585 0.645 0.721 0.778 0.834

Hs r Timur (m) 0.239 0.306 0.350 0.406 0.448 0.489

Hs r Barat Laut (m) 0.264 0.321 0.358 0.406 0.441 0.476

Sumber: Perhitungan

Analisis Gelombang Pecah Perhitungan gelombang pecah berdasarkan pada tinggi gelombang signifikan dengan kala ulang rencana dari pembangkitan data angin. Berikut ini adalah contoh perhitungan untuk gelombang datang dari arah utara di belakang dermaga eksisting. Kala ulang = 50 tahun Kemiringan pantai = 1 : 10 Ho = 2,816 m

To KR H’0

= 10,506 m Dari grafik untuk nilai tersebut dan m = = 0,950 0,1 didapat: = KR H0 db/Hb = 0,820 = 0,950 x 2,816 db = 0,820 x 4,349 = 2,676 m = 3,566 m H’0/gT2= 2,676/(9,81 x 10,5062) Jadi tinggi dan kedalaman gelom= 0,002 bang pecah untuk gelombang kala ulang Dari grafik untuk nilai tersebut dan m = 50 tahun adalah Hb = 4,349 m dan db = 1 : 10 = 0,1 didapat: 3,566 m Hb/H’0 = 1,625 Hb = 1,625 x 2,676 Perhitungan selanjutnya dapat dili= 4,349 m hat pada tabel berikut: Hb/gT2 = 4,349/(9,81 x 10,5062) = 0,004 Tabel 7. Perhitungan gelombang pecah arah utara di belakang dermaga eksisting 2

2

Tr (tahun) H0 (m)

T0

m

Kr

H'0 (m)

H'0 /gT

Hb/H'0

Hb (m)

Hb/gT

db/Hb

db (m)

1 2 2 0.691 5 1.372 10 1.823 25 2.393 50 2.816 100 3.236 Sumber: Perhitungan

3 2.579 5.121 6.803 8.929 10.506 12.072

4 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100

5 1.001 0.989 0.972 0.957 0.950 0.946

6 0.691 1.357 1.771 2.291 2.676 3.060

7 0.011 0.005 0.004 0.003 0.002 0.002

8 1.100 1.300 1.375 1.475 1.625 1.625

9 0.761 1.765 2.436 3.379 4.349 4.973

10 0.012 0.007 0.005 0.004 0.004 0.003

11 1.150 0.920 0.860 0.820 0.820 0.805

12 0.875 1.623 2.095 2.771 3.566 4.003

To KR H’0

= 10,506 m = 0,950 = KR H0 = 0,950 x 2,816 = 2,676 m 2 H’0/gT = 2,676/(9,81 x 10,5062) = 0,002 Dari grafik untuk nilai tersebut dan m = 1 : 10 = 0,1 didapat: Hb/H’0 = 1,625 Hb = 1,625 x 2,676 = 4,349 m 2 Hb/gT = 4,349/(9,81 x 10,5062) = 0,004 Dari grafik untuk nilai tersebut dan m = 0,1 didapat: db/Hb = 0,820 db = 0,820 x 4,349 = 3,566 m Jadi tinggi dan kedalaman gelombang pecah untuk gelombang kala ulang 50 tahun adalah Hb = 4,349 m dan db = 3,566 m Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 7. Perhitungan Gelombang Pecah Arah Utara

Elevasi Bangunan Rencana Muka air laut rencana (Design Water Level-DWL) adalah muka air laut pada kondisi tinggi, dimana elevasi ini dipergunakan sebagai referensi untuk menentukan elevasi bangunan. Muka air laut rencana diperhitungkan terhadap pasang surut, wave set-up, badai, pemanasan global, dan tsunami.

a. Perhitungan wave set-up: Hb = 4,349 m T = 10,506 dt Perhitungan: Sw = 0,19 1  2,28( Hb )0,5  Hb Sw

= 0,19

  ( gT )2     4,349 )0,5  4,349 1  2,28( 2 ( 9 , 81 x 10 , 506 )  

= 0,679 m b. Pemanasan Global Perkiraan tinggi pemanasan global untuk 50 tahun ke depan adalah 0,39 m. c. Pasang surut Untuk pasang surut air laut digunakan HHWL atau muka air pasang tertinggi yang diperoleh dari pencatatan yaitu sebesar 22 dm atau 2,2 m Muka air laut rencana dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut: DWL = HHWL + Sw + SLR + Tinggi jagaan + H gelombang pecah = 2,2 + 0,679 + 0,39+0,5+4,349 DWL = + 8,118 m Dimensi Rencana Dari hasil perhitungan tinggi gelombang di lokasi rencana dibangunnya dermaga serta dari data kapal terbesar yang direncanakan akan menggunakan jasa dermaga baru tersebut maka direncanakanlah dermaga TUKS baru PT. Petrokimia Gresik (Persero) dengan tahapan perencanaan sebagai berikut. a. Lebar Alur Lebar alur digunakan untuk menentukan jarak dermaga TUKS baru dengan dermaga TUKS eksisting alur direncanakan untuk dapat dilalui untuk oleh dua kapal. Lebar maksimum kapal 25.000 DWT diperkirakan sebesar 25,5 m. Perhitungan lebar alur pelayaran dilakukan sebagai berikut: Lebar alur = 1,5B1 + 1,8B1 + 1B1 + 1,8B2 + 1,5B2 Lebar alur = 1,5 x 25,5 + 1,8 x 25,5 + 1 x 25,5 + 1,8 x 25,5 + 1,5 x 25,5 Lebar alur = 193,800 m dengan:

B = lebar kapal maksimum (digunakan B = 25,5 m) b. Panjang dermaga Dermaga TUKS baru ini direncanakan dapat disandari oleh dua buah kapal dengan tonase maksimal 25.000 DWT. Kapal dengan berat tersebut memiliki panjang 181 m. Lp = n Loa + (n-1) 15,00 + 50,00 = 2 x 181 + (2-1) 15,00 + 50,00 = 427 ≈ 430 m dengan: Lp = panjang dermaga n = jumlah kapal yang direncanakan sandar Loa = panjang kapal c. Lebar dermaga Lebar dermaga TUKS direncanakan dengan mempertimbangkan kebutuhan, yaitu perlengkapan apa saja yang akan diletakkan diatas dermaga. Dengan perincian: - Lebar apron depan =3m - Lebar Crane = 15 m - Lebar apron belakang =3m - Lebar tempat bongkar muat = 11 m - Lebar jalan =8m Maka lebar dermaga adalah sebagai berikut: Lebar dermaga = 3 + 15 + 3 + 11 + 8 = 40 m Analisis Pembebanan Perhitungan stabilitas bangunan dilakukan dengan kondisi gaya-gaya yang bekerja pada bangunan. a. Beban Vertikal - Beban Mati (DL) Beton bertulang = 2,4 t/m3 Dimensi plat = 40 x 0,5 m Dimensi balok (memanjang dan melintang) = 0,5 x 0,8 m Sehingga berat sendiri konstruksi dermaga adalah sebagai berikut:  berat plat: 0,5 x 40 x 2,4 = 48,0 t/m2  berat balok memanjang: 0,50 x 0,80 x 2,4 = 0,96 t/m2  berat balok melintang: 0,50 x 0,80 x 2,4 = 0,96 t/m2

-

Beban Hidup Merata Beban merata akibat muatan (beban pangkalan), diambil untuk keadaan normal, qp = 3 t/m2 - Beban Vertikal Tarikan Kapal Beban vertikal tarikan kapal adalah setengah dari beban horisontal tarikan kapal. Untuk kapal dengan tonase 25.000 DWT, memiliki beban horisontal tarikan kapal 150 ton. Maka untuk beban vertikalnya adalah: (150 x 0.5) = 75 ton - Beban Hidup Terpusat Beban hidup terpusat berasal dari fasilitas yang beroperasi diatas dermaga. Fasilitas bongkar muat yang diperkirakan beroperasi diatas dermaga adalah sebagai berikut:  Peti Kemas, dengan beban maksimum: 80 ton  Crane, dengan beban maksimum: 720 ton b. Beban Horizontal - Gaya Benturan Kapal Gaya benturan kapal direncanakan berdasar kecepatan bertambat kapal, untuk kapal dengan DWT 25.000 ton, maka W = 42.000 ton, serta v = 0.15 m/s. Energi tumbukan dapat dihitung dengan persamaan berikut ini : V2 Ef  (W . ).C H .C E .CC .C S 2g dengan : W = (berat) kapal = 42.000 ton CH = koefisien massa = 1,654 CE = koefisien eksentrisitas L =1+ ( L  (l / r ) 2 ) CE = 0,434 CC = koefisien konfigurasi = 1 (untuk jetty, open pier) CS = koefisien softness = 1 (kapal baja) V = kecepatan kapal pada saat merapat = 0,15 m/s Jadi, 0,152 Ef = (42.000  2 x9,81) 1,654  0,434 11  34,599 tm )

-

Gaya Tarikan Kapal Pada Dermaga Untuk dapat melayani kapal dengan bobot mati 25.000 DWT maka boulder yang harus dipakai adalah boulder dengan gaya tarik sebesar 150 ton. - Gaya Akibat Arus Arah arus dominan terjadi pada arah timur utara dengan kecepatan arus 0,15 m/s. Sehingga gaya arus yang terjadi membentuk sudut 240 terhadap sumbu memanjang kapal. Tetapi dalam perhitungan gaya arus ini diambil kondisi yang paling kritis yaitu tegak lurus (900) terhadap sumbu memanjang kapal. Perhitungan tekanan arus menggunakan persamaan seperti di bawah ini: 2 VC PC  CC . C . AC . 2g dengan: γC = berat jenis air laut = 1,025 t/m3 AC = luasan kapal dibawah air (panjang kapal x draft kapal) VC = kecepatan arus = 0,15 m/s ( V cos 240 = 0,15 x cos 240 = 0,137 m/s ) CC = koefisien arus = 1,25 (karena arus tegak lurus sumbu memanjang kapal) g = percepatan gravitasi = 9,81 m/s2 Maka PC = 1,25 x 1,025 x 1828,1 x 0,137 2 ( ) = 2,396 t 2 x9,81 - Gaya Akibat Angin Angin yang berhembus ke badan kapal yang ditambatkan akan menyebabkan gerakan kapal yang bisa menimbulkan gaya pada dermaga. Pada lokasi dibangunnya dermaga, frekuensi angin tertinggi yang berhembus adalah 40 knot atau 17,867 m/s. Perhitungan tekanan arus menggunakan rumus seperti di bawah ini:

Rw = 1,1 Qa Aw dengan: Rw = gaya akibat angin (kg) V = kecepatan angin (m/s) = 17,867 m/s Qa = tekanan angin (kg/m2) = 0,063 V2 = 0,063 x 17,8672 = 20,111 kg/m2 Aw = proyeksi bidang yang tertiup angin (m2) = panjang kapal x tinggi kapal = 181 x 11.3 = 2045,3 m2 maka: Rw = 1,1 x 20,111 x 2045,3 = 45245,87 kg = 45,24587 ton Perhitungan Momen Untuk merencanakan tiang pancang pendukung dermaga dihitung gayagaya vertikal dan horisontal serta momen gaya terhadap titik tengah pada sisi dasar dermaga (titik O). O

Letak Titik O

Gambar 4. Letak Titik O Sumber: Perhitungan Dalam perencanaan dermaga TUKS baru PT. Petrokimia Gresik (Persero) ini, untuk momen akibat berat sendiri digunakan perhitungan momen pada balok memanjang, balok melintang dan juga plat serta beban merata. Yang perhitungannya ditabelkan dalam tabel berikut: Jadi, dari hasil perhitungan didapat: Σ H = 0,909 t Σ V = 45397,161 t Σ M = 4656,425 tm

Perhitungan Pondasi Tiang Pancang Jumlah tiang yang mendukung dermaga adalah 252 buah untuk tiap 215 m panjang (Sardjono, 1996:53). Absis tiang-tiang: Σx2 = (02) + 2 x (62) + 2 x (122) + 2 x 2 (18 ) = 1008 m2 tiang Ordinat tiang-tiang: Σy2 = 2 x (1052) + 2 x (992) + 2 x 2 (93 ) + 2 x (872) + 2 x (812) + 2 x (752) + 2 x (692) + 2 x (632) + 2 x (572) + 2 x (512) + 2 x (452) + 2 x (392) + 2 x (332) + 2 x (272) + 2 x (212) + 2 x (152) + 2 x (92) + 2 x (32) = 139860 m2 tiang n = 252 buah nx = 7 buah, dan ny = 36 buah Gaya vertikal yang bekerja pada tiap tiang dihitung dengan rumus berikut ini: V Mx My   p = 2 n ny.x nx.y 2 Dengan contoh perhitungan seperti dibawah ini: pA1 = 45397,161 4656,425(18) 4656,425(105)   252 36(1008) 7(139860) = 181,958 ton Sedangkan gaya horisontal yang bekerja pada tiap tiang dihitung dengan menggunakan rumus berikut: T = H/n = 0,909/252 = 0,004 t Adapun perhitungan kekuatan bahan tiang sebagai berikut (sesuai spesifikasi yang dikeluarkan oleh Beteng Jaya Pile) (Sardjono, 1991: 32): ukuran tiang = 0,4 x 0,4 m berat (Wp) = 384 kg/m = 0,384 ton/m f’c = 40 MPa = 400 kg/cm2 σ bahan = 0,3375 x f’c = 0,3375 x 400 kg/cm2 = 135 kg/cm2

= d2 = 0,402 = 0,16 m2 = 1600 cm2 P tiang = σ bahan x A tiang = 135 x 1600 = 216000 kg = 216 ton Syarat, pmax < Ptiang. Dalam perhitungan didapat p yang paling maksimal ada pada tiang pA36 yakni 182,957 ton. Oleh karena tiang dengan ukuran 0,4 m x 0,4 m sudah memenuhi angka aman, maka 182,957 < 216 ton ...........OK A tiang

Kapasitas ultimit tiang dapat dihitung secara empiris dari nilai N hasil uji SPT. Digunakan rumus Meyerhof (1956) sebagai berikut: a. Daya dukung ultimit tiang (Qu) Qu = 4 Nb Ab + 1/50 N As dengan: Nb = Nilai N dari uji SPT pada tanah di sekitar dasar tiang N = Nilai N rata-rata uji SPT di sepanjang tiang As = Luas selimut tiang (ft2) Ab = Luas dasar tiang (ft2) maka: Qu = (4 x 80 x 1,721) + (1/50 x 33 x 303,828) = 751,246 ton Dengan menggunakan factor aman F = 3, diperoleh kapasitas dukung ijin tiang: Qu = 751,246/3 = 250,415 ton Oleh karena Qu > Ptiang, yaitu 250,415 ton > 216 ton maka AMAN. b. Gaya tarik (Pull Out Force) Perhitungan gaya geser dinding tiang adalah sebagai berikut (Sosrodarsono, 1988:102): Qs = U li fi dengan: U = keliling tiang (m) fi = intensitas gaya geser dinding tiang. Digunakan N/5 dengan N adalah harga rata-rata N sepanjang tiang. li = ketebalan lapisan tanah (m) maka:

fi

= N/5 = 33/5 = 6,6 U = 4d = 4 x 0,4 = 1,6 m li = 8,819 m Qs = 6,6 x 1,6 x 8,819 = 93,129 ton Kapasitas tarik ijin tiang dengan mengambil faktor aman F=3: Qt = (Qs+Wp)/3 = (93,129+6,774)/3 = 33,301 ton Kapasitas dukung kelompok tiang dihitung berdasarkan Kapasitas dukung ijin berdasarkan tiang tunggal, dengan data sebagai berikut: d = 0,4 m (panjang sisi tiang) s = 6 m (jarak antar tiang) 0,4 d θ = arctan = arctan 6 s = 3,814 m = 7 (jumlah baris tiang) n = 252 (total keseluruhan tiang) Maka efisiensi (Eg) n  1m  m  1n Eg = 1 90mn = 1  3,814

252  17  7  1252 90  7  252

= 0,921 Kapasitas dukung kelompok tiang ijin Qdukung = Eg n Qa = 0,921 x 252 x 140,611 = 32634,688 ton Perhitungan daya dukung tiang Qbeban = 182,957 ton (beban terbesar yang membebani tiang) Qdukung> Qbeban ….. AMAN Perhitungan defleksi tiang diberikan dalam Metode Broms. Diketahui dari data tiang pancang yang digunakan: Ep = 4700 = 4700

= 29725,41 MPa = 297254,1 kg/cm2 = 29725410 kN/m2 Panjang sisi(s) = 0,4 m Maka bisa dihitung defleksi tiang sebagai berikut: s 4 0,4 4 Ip = = 12 12 = 0,002133 m4 EpIp = 29725410 x 0,002133 = 63404,299 kNm2 nh = 11779 L = 17,641 m 1

1

 n  5  11779  5 α =  h  =  E I   63404,299   p p = 0,714 αL = 0,714 x 17,641 = 12,596  karena αL > 4 dianggap tiang panjang e =0 H = 0,004 ton = 0,039 kN 0,93H yo = 3/ 5 nh  E p I p 2 / 5 =

0,93  0,039

117793 / 5 63404,2992 / 5

= 0,00000157 m = 0,00157 mm Penurunan tiang tunggal dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut: I = Io. Rk. Rb. Rμ dengan: Q = 182,957 ton = 1794,808 kN d = 0,40 m Es = 1,5.105 kN/m2 Ep = 2,973.107 kN/m2 μ = 0,30 (Tabel 2.15) 1. Io (Faktor pengaruh penurunan untuk tiang yang tidak mudah mampat dalam massa semi tak terhingga) dengan: db = panjang sisi dasar tiang = 0,40 m

d

= panjang sisi kepala tiang = 0,40 m L = panjang tiang = 17,641 m  db /d = 0,40/0,40 =1  L/d = 17,641/0,40 = 44,1025 Didapatkan nilai Io = 0,049 2. Rk (faktor reduksi kemudah mampatan tiang) dengan:  =

=

=1

K = = = 198,2 Didapatkan nilai Rk = 2,6 3. Rb (faktor koreksi untuk kekakuan lapisan pendukung) dengan: K = 198,2 L/d = 44,1025 Es = Modulus elastis tanah disekitar tiang = 1,5.105 kN/m2 Eb = Modulus elastis tanah pada dasar tiang = 2.107 kN/m2 Eb/Es =2.107 /1,5.105 = 133,333 Didapatkan nilai Rb = 0,97 4. Rμ (faktor koreksi angka Poisson μ) dengan: μ = 0,30 K = 198,2 Didapatkan nilai Rμ = 0,94 Penurunan tiang tunggal dapat dilihat pada perhitungan sebagai berikut:  I = Io. Rk. Rb. Rμ = 0,049. 2,60. 0,97. 0,94 = 0,116  = = 0,00347 m = 0,347 cm

Perhitungan penurunan kelompok tiang dapat dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut:

dengan: S = 0,00347 m B = 432 m

Sg

= 0,0549 m = 5,490 cm

Perhitungan Rencana Anggaran Biaya Nilai yang terdapat dalam rencana anggaran biaya ini merupakan hasil perhitungan dari harga satuan, kemudian dikalikan dengan total volume pekerjaan, pada masing-masing jenis pekerjaan atau harga menyeluruh dari suatu pekerjaan. Grand Total = Pekerjaan persiapan + Konstruksi Dermaga = Rp. 117.600.000 + Rp. 91.544.203.836,27 = Rp. 91.661.803.836,27 4. KESIMPULAN Lokasi studi adalah dermaga TUKS (Terminal Untuk Kepentingan Sendiri) milik PT. Petrokimia Gresik (Persero). Studi ini adalah perencanaan dermaga TUKS baru, karena menurut perkiraan, dermaga yang sudah dimiliki oleh perusahaan tidak mampu mengakomodir arus barang yang keluar mau-pun masuk PT. Petrokimia Gresik (Persero) untuk beberapa tahun kedepan. Dari hasil analisa data dan perhitungan didapat hal-hal sebagai berikut: 1. Tinggi gelombang signifikan rencana yang digunakan dalam perencanaan pembangunan dermaga TUKS baru PT. Petrokimia Gresik (Persero) serta arah gelombang yang terjadi. a. Dari hasil analisis pembangkitan gelombang diketahui bahwa pada Pe-

rairan Gresik, daerah sekitar dermaga yang direncanakan, gelom-bang dominan berasal dari arah utara dengan prosentase sebesar 0,935%. Tipe gelombang yang dihasilkan adalah fully developed seas dengan lama hembus selama 6 jam berdasarkan analisis JONSWAP dengan kontrol tinggi gelombang yang dihasilkan. b. Tinggi gelombang rencana di laut dalam dengan kala ulang 50 tahun untuk masing-masing arah gelombang adalah sebagai berikut: - Utara : 2,816 m - Timur Laut : 0,778 m - Timur : 0,448 m - Barat Laut : 0,441 m c. Dari hasil perhitungan didapatkan tinggi gelombang pecah pada lokasi dermaga. Diambil yang tertinggi yaitu dari arah utara dengan kala ulang 50 tahun, yaitu sebesar 4,349 m. 2. Desain dan dimensi dermaga. a. Tinggi muka air laut rencana diperoleh dari tinggi gelombang pecah, ditambah dengan pasang tertinggi, wave setup, pemanasan global 50 tahun mendatang, serta tinggi jagaan. Diperoleh DWL yaitu +8,118 m. b. Kapal rencana 25.000 DWT dengan spesifikasi : - Panjang = 181 m - Lebar = 25,5 m - Draft = 10,1 m c. Dermaga direncanakan dapat disandari dua kapal secara bersamaan. Dari kapal terbesar yang sandar dapat ditentukan dimensi dermaga yaitu : - Panjang = 430 m - Lebar = 40 m d. Dimensi akhir dermaga sebagai berikut : - Tebal plat = 50 cm - Jumlah balok melintang = 72 buah - Jumlah balok memanjang= 7 buah - Dimensi balok melintang = 50 cm x 80 cm

- Dimensi balok memanjang = 50 cm x 80 cm e. Fender dengan spesifikasi : - Jenis Rubber Fender Bridgestone Super-Arch Tipe FV005-5-2 - Jumlah fender = 20 buah - Panjang = 3,2 m - Tebal = 0,8 m 3. Stabilitas pondasi bangunan dermaga. a. Perhitungan dilakukan dengan membagi dermaga sepanjang 430 m menjadi dua bagian karena beban yang simetris, yaitu masing masing 215 m. Beban beban yang bekerja pada dermaga antara lain, berat sendiri dermaga, beban crane, beban peti kemas, beban tarikan dan tumbukan kapal akibat angin dan arus. Sehingga didapat Σ H = 0,909 t, Σ V = 45397,161 t, dan Σ M = 4656,425 tm. b. Dari hasil perhitungan didapat: - P Tiang: 216 ton - Gaya Tarik (Pull Out Force): 33,301 ton - Daya Dukung Ultimate (Qu): 250,415 ton Maka, Qu > P Tiang = 250,415 t > 216 t …. AMAN - Defleksi tiang tunggal sebesar 0,00157 mm - Penurunan tiang tunggal sebesar 0,347 cm c. Untuk data tanah, yaitu berupa Uji SPT digunakan data hipotetik yaitu data dari Tanjung Pakis, Lamongan, Jawa Timur. Dari perhitungan gaya gaya tersebut bisa didesain pondasi yang digunakan pada dermaga. Yaitu pondasi tiang pancang dengan dimensi 40 cm x 40 cm, dengan jarak 6 m, dan berjumlah total 504 tiang pancang. Dipancang pada kedalaman 9 m pada dermaga sebelah barat laut, dan 16,5 m di bagian tenggara hingga mencapai batuan keras Lime stone yang memiliki nilai N SPT > 80. 4. Besaran rencana anggaran biaya yang dibutuhkan untuk perencanaan pembangunan dermaga, yang didapatkan dari analisis harga satuan pekerjaan Kabu-

paten Gresik tahun 2014 adalah sebesar Rp. 91.661.803.836,27. DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2008. Coastal Engineering Manual. Washington DC: Department of The Army, U.S. Army Corps of Engineers. Hardiyatmo, Hary Christady. 2008. Teknik Fondasi II. Yogyakarta: Beta Offset. Sardjono, Ir. 1991. Pondasi Tiang Pancang Jilid I. Surabaya: Sinar Wijaya. Sardjono, Ir. 1991. Pondasi Tiang Pancang Jilid II. Surabaya: Sinar Wijaya. Sosrodarsono, S. dan Kazuto Nakazawa. 2000. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi. Jakarta: Pradnya Paramita. Suroso, et al., 2007. Teknik Pondasi. Malang: Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Triatmodjo, Bambang. 2008. Teknik Pantai. Yogyakarta: Beta Offset. Triatmodjo, Bambang. 2003. Pelabuhan. Yogyakarta: Beta Offset. Yuwono, Nur. 1986. Teknik Pantai. Yogyakarta: Biro Penerbit Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada. Yuwono, Nur. 1992. Dasar-Dasar Perencanaan Bangunan Pantai. Yogyakarta: Biro Penerbit Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.