PERENCANAAN STRUKTUR PERLUASAN DERMAGA TALANG DUKU, PROVINSI JAMBI Dwi Putra, Wardi, Bahrul Anif Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Email:
[email protected],
[email protected],
[email protected].
Abstrak
Dermaga adalah suatu bangunan pelabuhan yang digunakan untuk merapat dan menambatkan kapal yang akan melakukan bongkar muat barang maupun penumpang. Dengan melihat pengertian pelabuhan maka letak terbaik dari suatu pelabuhan adalah pada daerah teluk. Untuk mengatasi peningkatan aktifitas bongkar muat barang di kota jambi maka membutuhkan sarana infrastruktur pendukung terutama perluasan struktur dermaga. Tujuan dari penulisan adalah mencari alternative model struktur yang aman terhadap perilaku beban yang bekerja pada dermaga. Data yang diperlukan dalam perencanaan dermaga adalah data cbr, pasang surut, angin, dan data lain yang dibutuhkan untuk perencanaan dermaga. Secara umum prosedur perencanaan dermaga berdasarkan: penentuan ukuran dermaga, penentuan dimensi bagian struktur, penentuan beban yang bekerja pada struktur, penulangan. Dari hasil pengolahan data yang telah didapatkan dijadikan kedalam bentuk sebuah gambar desain perencanaan. Adapun hasil perhitungan yang didapatkan yaitu dermaga berbentuk pier, plat lantai dermaga Ø10 – 125 kearah X dan Ø10- 125 ke arah Y dengan tebal 150mm, fender tipe v, balok dengan Ø25, tiang pancang Ø 400 mm dengan kedalaman 33 m. Kata Kunci
: Dermaga, Model struktur, Perencanaan dermaga
THE PLANNING STRUCTURE OF THE EXPANSION OF TALANG DUKU, JAMBI PROVINCE Dwi Putra, Wardi, Bahrul Anif Department of civil engineering, Faculty of civil engineering and planning, Bung Hatta University Email:
[email protected],
[email protected],
[email protected].
Abstract
Dock is building of harbor which used for closeing and tethering a ship which will do perform loading and unloading of items or passengers. By looking at understanding the port then the best of location the seaport was in the gulf. To cope with the increase in the activities of loading and unloading of items in the city of jambi so it needed a means of supporting infrastructure especially dock structure expansion. The purpose of this writing is searching for an alternative of structure model which safe for load behavior of the load that it worked in the dock. The necessary data that is required in the dock planning is data cbr, tides; the wind, and another record required for the planning of the dock. In general the planning procedure based : the determination of the size of the dock, the determination of the dimensions of the structure, the determination of the loading in work, reinforcement a frame work. From the results of data processing of the data that has been obtain made into a picture design planning. As for the calculation of the results obtained that shaped dock, the dock floor plate Ø10 – 125 towards the x and Ø10- 125 wards the Y With thick 150mm, fender type v , beam with Ø25 , piling Ø 400 mm , With depth 33 m.
Keywords: Dock, Structure model, The planning of the dock
PENDAHULUAN
Tujuan penulisan ini adalah untuk
Pertumbuhan ekonomi provinsi jambi
merencanakan
semakin
transaksi
dermaga dan mencari alternative model
perdagangan melalui pelabuhan jambi,
struktur yang aman terhadap perilaku
seiring meningkatnya hasil perkebunan
beban yang bekerja pada dermaga.
meningkat
dari
struktur
perluasan
(karet, kelapa, kelapa sawit, cassiavera dan kopi) dan pertambangan (batubara
KERANGKA TEORI
dan
Alur Pelayaran
perdagangan cenderung meningkat dari
Data Kapal
tahun ke tahun melalui pelabuhan jambi.
Data kapal yang digunakan memakai
Kebijakan pembangunan provinsi jambi
spesifikasi kapal yang terdapat pada
di
buku referensi (Sumber : Bambang
minyak
sektor
bumi).
transportasi
Transaksi
menyebutkan
bahwa adanya upaya untuk mendorong tumbuh
kembangnya
perdagangan
di
Triadmojo hal 22)
aktivitas
provinsi
jambi,
9.7 m
utamanya pasar antar pulau maupun antar negara.
3.7 m 58 m
Pelabuhan talang duku adalah salah satu pelabuhan yang berada di pusat kota. Dimana kota Jambi adalah ibukota
Gambar : Kapal Rencana
Provinsi Jambi yang merupakan pusat
Lebar = 9,7 m
kota,maka
Draft = 3,7 m
wilayah
penyediaan tersebut
dermaga
sangat
di
diperlukan.
Untuk mengatasi peningkatan aktifitas bongkar
muat
barang
serta
untuk
Panjang (LOA) = 58 m
Kedalaman Alur
Persamaan
yang
digunakan
untuk
memperlancar jalur transportasi perairan,
mendapatkan kedalaman alur (Sumber:
dan bertambah pesatnya perkembangan
Bambang Triadmodjo hal :112)
ekonomi
di
membutuhkan
kota, sarana
sudah
tentu
infrastruktur
pendukung terutama dermaga. Suatu dermaga harus mampu memikul beban yang bekerja akibat aktifitas dermaga serta beban dari dermaga itu sendiri
H=D+G+R+P+S+K H = Kedalaman Alur (m) D = Draft Kapal (m) R = Ruang Kebebasan Bersih(m) G = Gerak Vertikal Kapal (m) P+S+K = 1 m
Lebar Alur
Perhitungan Pembebanan
Persamaan yang digunakan 6-7 kali lebar
Hasil
kapal, terdapat pada referensi (Sumber:
berdasarkan beban mati, beban hidup,
Bambang Triadmojo hal 117)
beban gempa, beban angin, benturan
perhitungan
pembebanan
kapal, tarikan kapal, dan memasukkan
Kolam Pelabuhan
Persamaan yang digunakan terdapat
kombinasi beban sesuai dengan SKSNI
pada
03-2487-2002 hal 37
referensi
(Sumber:
Bambang
Triadmojo hal 129) A= πR2
Beban vertikal
o
Beban Mati (Dead Load)
Berat sendiri dermaga
A = Luas Kolam Pelabuhan R = Jari-Jari (m)
Ukuran Perencanaan Dermaga
Elevasi Dermaga
Elevasi pada dermaga diperhitungkan
o
Beban Hidup (Live Load)
Beban Horizontal
o
Benturan Kapal
(Sumber: Bambang Triadmojo hal:169)
wv 2 E Cm.Ce.Cs.Cc 2g
terhadap kenaikan air karena pasng surut E
=Benturan kapal (tm)
V
=Kecepatan saat merapat (m/s)
W
=Berat Kapal (ton)
g
= gravitasi (9,81 m/s2)
Cm
= Koofisien.masa
Gambar : Beda pasang surut
Ce
= Koofisien Eksentrisitas
Panjang Dermaga
Cs
= faktor kekerasan
Cc
= faktor ukuran tambatan
mendapatkan panjang ideal dermaga
o
Beban Angin
sesuai dengan buku (sumber:bambang
(Sumber: Bambang Triadmojo hal:172)
triadmojo hal 167 )
apabila angin datang dari arah lebar
( α = 900)
Elevasi deck
Persamaan
yang
ideal
untuk
Lebar Dermaga
Lebar dermaga di akomodasikan untuk
Rw = 1,1 x Qa x Aw
tempat bongkar muat kapal dan lalu
apabila angin datang dari arah lebar
lintas alat angkut (gerobak dan truk)
( α = 00 )
dari kapal menuju alat angkut
Perhitungan Konstruksi
Rw = 0.42 x Qa x Aw
apabila angin datang dari arah lebar ( α = 1800) Rw
= 0.5 x Qa x Aw
Rw
= Gaya akibat angin
Aw
=Bidang kapal yangterkena angin
Qa=Tekanan angin o
Tarikan Kapal
Besarnya tarikan kapal pada dermaga terdapat
pada
referensi
(Sumber:
Bambang Triadmojo hal 174)
Gambar : Zona Gempa Perhitungan Plat Lantai
Beban Gempa
Beban gempa terjadi dihitung sesuai
Plat lantai dermaga adalah konstruksi
rumus dalam buku cur 3 hlaman 32 ,
yang
maka :
kegiatan lalu lintas kendaraan maupun
V C.I .K.Wt
sebagai
C
sementara sebelum dibawa ke gudang
=koefisien gempa dasar
berfungsi
tempat
sebagai
prasarana
meletakkan
barang
(CUR-3 halaman 30, dimana jambi
atau diangkut ke kapal. Umumnya plat
merupakan wilayah zona ke-4 , maka
lantai dermaga menggunakan beton
sesuai dengan grafik respon percepatan
bertulang dan di cor.
struktur hal 32 , maka didapat nilai 0.15
Penetuan tebal plat lantai menggunakan
pada grafik wilayah 4 dengan kondisi
rumus SKSNI T-15-1991-03 yaitu :
tanah lunak) I
= faktor keutamaan
(perubahan
periode
ulang
struktur
dermaga adalah 1.0 kali , maka di dapat faktor keutamaan adalah 1) K
=faktor jenis struktur
(cur 3 hal 39) untuk ini beban gempa rencana harus dihitung dengan jenis struktur dengan K=4.0 Wt
=Terdiri dari beban mati dan
beban hidup dermaga pada plat dan balok,
h max
ln(0.8 fy / 1500) 36
Balok pada dermaga berfungsi sebagai Mulai
pemikul semua beban yang diterima oleh fc’ . fy . Wu . b . d . β.Ф.1
plat
lantai
dermaga
yang
selanjutnya diteruskan kebagian dasar podasi dan kemudian akan disalurkan ke tanah dasar, oleh karena perencanaan
0,85. .o,85 600 600 fy fy
b
ρmin = 1,4 /fy ρmax = 0,75ρb Mn = Mu/Ф Rn = Mn / b.d2
Rubah Dimensi Plat
struktur balok pada dermaga umumnya menggunakan beton bertulang. Gambar : Distribusi beban plat pada balok
di
perencanaan
struktur
dermaga.
m
fy 0,85. fc '
1 Rn 1 1 2m m fy 181 m
Tidak
min max atau min
8m
Analisa
pembebanan
mengunakan
metode envelope. Terdapat 2 segitiga dan 2 trapesium. Ya
Gambar : Beban plat pada balok
As = ρ.b.d atau
Balok memanjang
As = ρmin.b.d 6θ25 4θ12 Selesai
3θ25
Gambar : Perhitungan Plat
Perhitungan Balok
Tulangan Tumpuan
Tul. Lapangan
N=Nilai N SPT rata-rata pada
Balok Melintang
elevasi dasar tiang pancang
2θ25 2θ12
2θ25
Tulangan Tumpuan
Tul. Lapangan
Gambar
:
Tampak
depan
dan
samping dermaga Fender Fender adalah pelengkap dermaga yang mampu mengabsorbsi energi kinetik yang sebesar – besarnya dan mengubah
ke bentuk gaya reaksi sekecil – kecilnya
Tiang Pancang
Semakin besar jarak antar tiang (s)
ke konstruksi dermaga.
berarti semakin besar daya pikul tiang
Beberapa faktor yang perlu diperhatikan
yang harus direncanakan, karena beban
dalam pemilihan sistem fender:
yang harus dipikul lebih besar, makin
kecil jarak antar tiang (s) berarti daerah
kemampuan penyerapan energi kinetis
tegangan masing-masing tiang saling
lebih besar dibanding energi kinetik
menutupi
yang terjadi akibat tumbukan kapal ke
sehingga
berakibat
Fender
harus
memiliki
mengurangi daya pikul tiang secara
fender.
keseluruhan terutama pada tanah dengan
karakteristik kurang baik (Lumpur)
sisa energi kinetis yang tidak terserap
Daya
dukung
tiang
pancang
pada
Gaya reaksi yang timbul sebagai
oleh fender dicari yang menghasilkan
penulisan ini dihitung berdasarkan hasil
angka terkecil.
nilai SPT sampai kedalaman 33 m. Daya
Harus diperhatikan juga harga
dukung
dan
biaya
suatu
penampang
dihitung
dengan rumus : Qe = 40 x Ap x N Dimana : Ap = Luas penampang tiang (m2)
perawatan
konstruksi bagi
serta
fender
biaya maupun
tambatannya.
P
Fender peredam energi (energy–
absorbing fender)
Mulai
Fender
pelindung
permukaan
(surface– protecting fender)
Studi Pustaka
Bollard
Pengumpulan Data Primer Dan Sekunder
Bollard merupakan konstruksi untuk mengikat
kapal
pada
tambatan.
Analisa Data
Perencanaan diambil berdasarkan gaya terbesar di antara gaya tarik bollard sendiri, gaya angin dan gaya arus.
Perhitungan Kombinasi Pembebanan
METODOLOGI PEMBAHASAN
No
Agar tujuan penulisan dapat tercapai, langkah yang harus dilakukan sebagai berikut :
Observasi
langsung).
(Pengamatan Dilakukan
Secara
langsung/peninjauan lokasi perncanaan di lapangan.
Literatur
Perhitungan Pembebanan Yes
Mempelajari buku yang berhubungan dengan perencanaan dermaga.
Dimensi Balok Dan PLat
Perhitungan Pondasi
Konsultasi
Tanya jawab secara langsung kepada pihak-pihak mendapatkan
yang
terkait,
informasi
untuk
Kesimpulan dan Saran
dalam
penulisan. Adapun langkah-langkah metodologi penulisan dapat dilihat pada gambar berikut :
Selesai
ANALISA DATA
Dari hasil perhitungan didapatkan
= 0.83 x 350 / 10 =29.05
Data Kapal
Mutu beton k-350 dengan rumus
dibulatkan 30 Mpa f’c = 300 kg/cm2 = 30 MPa
Lebar = 9,7 m
Draft = 3,7 m
Tulangan baja dengan :
Panjang (LOA) = 58 m
fy = 2400 kg/cm2 = 240 MPa
Kedalaman alur
Berat jenis beton :
H=3.7+ 0.84 + 0,5 + 1 = 6.04 m
γ = 2400 kg/m3
Lebar Alur
Penentuan Tebal Plat Lantai
= 67,9 m
Lx
Kolam pelabuhan A= 39388 m2
Ly
Elevasi dermaga = 5,1 m
Β =Ly / Lx
Panjang dermaga
Ly/Lx
= 181 m
penulangan 2 arah
Lebar dermaga
Maka tebal plat menggunakan rumus
=8m
menurut SKSNI T15-1991-03 (halaman
Perhitungan konstruksi Beban Vertikal Beban mati = 410 kg/m2 Beban hidup = 674 kg/m2
<
konstruksi
H min =
ln(0.8 fy / 1500) 36 9
H min
5000(0.8 24 / 1500) 69.74mm 36 9(2.5)
Hmax =
ln(0.8 fy / 1500) 36
Benturan kapal
Dengan energi benturan kapal
termasuk
18-19 poin 3.2.5.3) yaitu :
Beban Horizontal
3
sebesar 29.68 kgm , maka gaya
5000(0.8 24 / 1500) 113,33mm 36
yang diserap oleh fender = 0.5 E = 14.84 kgm
Gaya akibat angin
Dimana : ln= sisi pelat terpanjang = 5000
Rw = 1,1 x Qa x Aw Rw = 664.736 kg Perhitungan plat Beton bertulang dengan :
mm β
= Ly/Lx = 5000/2000 = 2.5
Pada perencanaan dermaga ini, tebal plat
lantai dermaga direncanakan sebesar 150
Gaya
mm
dihasilkan oleh distribusi beban plat
Momen-momen
yang
berupa
gaya
yang
yang bekerja pada balok. distribusi
pembebanan
dibagi menjadi 2 , trapezium dan segita.
Diperoleh hasil : A KNm 3.89 0,88 -5.22 -3.20
vertikal
Perhitungan
menentukan pada plat
Plat
Pendistribusian beban
B KNm 3.89 1.00 -5.22 -3.20 1.945
C KNm 1.09 0.26 -1.79 -1.19 0.545
Mlx Mly Mtx Mty Mtlx Mtly Perhitungan Tulangan Plat Tebal pelat(h)
D KNm 1.13 0.29 -1.83 -1.19 0.565 0.145
Perhitungan menggunakan metode Envelope Segitiga
0,5m
=150 mm
Tebal penutup beton (p)
= 40 mm 1m
(buku cur 4, hal 14 , Plat lantai berhubungan dengan tanah atau cuaca) Diameter tulangan rencana
= 10 mm
0,5 m
Tinggi efektif dx
= h p 1 / 2x A
= 150 – 40 –5 = 105 mm dy
2m
Diperoleh hasil
Mly Mtx Mty Mti x
Plat A Ø10 125 Ø10 125 Ø10 125 Ø10 125
B 0,5 m
0,5 m
= h p x 1 / 2y = 150-40-10-5 = 95 mm
M Mlx
D
C
Diperoleh hasil Plat B Ø10 125 Ø10 125 Ø10 125 Ø10 125 Ø10 125
Plat C Ø10 125 Ø10 125 Ø10 125 Ø10 125 Ø10 125
Plat D Ø10 125 Ø10 125 Ø10 125 Ø10 125 Ø10 125
Tipe Balok 1
Q ekiv 79400kg/m
Dimensi (bxh)
500mmx1000 mm 30528kg/m 2 200mmx400m m 51963 kg/m 200mmx400m 3 m 51963kg/m 4 200mmx400m m Tabel hasil perhitungan
= 1/24 x 79680,12 kg/m (52) + 50% x Contoh perhitungan :
521,37 kgm
Balok A
= 83260,81 kgm
Tinggi balok ( h )
= 1000 mm
Momen daerah lapangan:
Lebar balok ( b )
= 500 mm
M lapangan 36= 1/11 x qu balok A x L2
Tebal penutup beton ( p )
= 40 mm
)+ 50% x Mty plat B
Diameter tulangan utama
= 25mm
= 1/11 x 79680,12 kg/m (52) + 50%
Diameter sengkang
= 12 mm
521,37 kgm
f’c
= 30 MPa
= 181351,9 kgm
fy
= 240 Mpa
M lapangan 2-35
ɸ
= 0,8
A x L2 )+ 50% x Mty plat B
= (1/16x qu balok
Momen daerah tumpuan:
= 1/16 x 79680,12 kg/m (52) + 50%
M tumpuan 37 = 1/24 x qu balok A x L2
521,37 kgm
+ 50% x Mtx plat B
= 124760,9 kgm 2
= 1/24 x 79680,12 kg/m (5 ) + 50% x
M lapangan 1 = 1/11 x qu balok A x L2
521,37 kgm
)+ 50% x Mty plat B
= 83260,81 kgm
= 1/11 x 79680,12 kg/m (52) + 50%
M tumpuan 36 = (1/10 x qu balok A x
521,37 kgm
L2 )+ 50% x Mty plat B
= 181351,9 kgm
= 1/10 x 79680,12 kg/m (52) + 50% x
Untuk Perencanaan tulangan balok A
521,37 kgm
diambil nilai momen lapangan dan
= 199461 kgm
tumpuan yang terbesar:
M tumpuan 3-35
= 1/11 x qu balok
M tumpuan = 199461,0 kgm pada balok
A x L2 + 50% x Mty plat B
2 dan 36
= 1/11 x 79680,12 kg/m (52) + 50% x
M lapangan = 181351,9 kgm pada balok
521,37 kgm
1 dan 36
= 181351,9 kgm
Hasil Perhitungan :
M tumpuan 2 = (1/10 x qu balok A x
Balok
L2 + 50% x Mty plat B = 1/10 x 79680,12 kg/m (52) + 50% x 521,37 kgm = 199461 kgm M tumpuan 1 = 1/24 x qu balok A x L2 + 50% x Mty plat B
Memanjang Melintang
Momen Tumpuan 397962,9 kgm 41942,82 kgm
Momen Lapangan 361808,2 kgm 30033,64 kgm
Penulangan balok
Karena
Contoh perhitungan
memenuhi syarat
Penulangan balok tumpuan
ρmin < ρ < ρmaks yaitu ρ < ρmin , maka
Mu = 397962,9 kgm = 3979629000
dipakai ρ = 0,0058
Nmm Mn = Mn =
Rn
tidak
= 0,0058*500*935,5
3979629000 0,8
=2698,45 mm² Dipakai tulangan : 6Ø25, Dengan As = 2945 mm²
Mn bxd 2
Luas tulangan tekan (As’) As’
= 0,5 As
4974536250 11,49 N / mm 2 2 500 x935,5
Menurut buku grafik dan perencanaan beton bertulang CUR-4 hal 62 tabel 5.3 d maka di dapat nilai : (cara interpolasi) 0
200
0 0.0011 Mu 11,49 b.d 2 0.0011 0 (11,49 0) 0 0.000063 200 0
= 0,5 x 2698,45 = 1349,225 mm2 Dipakai tulangan : 3Ø25, Dengan As’ = 1473 mm² Penulangan balok lapangan Momen lapangan = 361808,2 kgm = 3618082000 Mn = Mn =
β= 0,85 untuk fc’ ≤ 30 Mpa
b 0,85 (
diperoleh
= ρ.b.d
As
Mu
Mn b.dx 2
yang
Luas tulangan tarik (As) :
= 4974536250 Nmm Rn
ρ
fc ' 600 )( ) fy 600 fy
b 0,85(0,85)(
30 600 )( ) 240 600 240
Mu
3979629000 0,8
= 4522602500 Nmm Rn
Mn bxd 2
Rn
4522602500 10,45 N / mm 2 2 500 x935,5
ρb = 0,0645
Menurut buku grafik dan perencanaan
ρmax = 0,75 ρb
beton bertulang CUR-4 hal 62 tabel 5.3
ρmax = 0,75 x 0,0645 = 0,048
d maka di dapat nilai : (cara interpolasi)
min
1,4 1,4 0,0058 fy 240
Mn b.dx 2
0
200
0
0.0011
Mu 10,45 b.d 2 0.0011 0 (10,45 0) 0 0.000057 200 0
Balok memanjang 6θ25 4θ12
β= 0,85 untuk fc’ ≤ 30 Mpa
b 0,85 (
Diperoleh hasil :
fc ' 600 )( ) fy 600 fy
b 0,85(0,85)(
3θ25
Tulangan Tumpuan
30 600 )( ) 240 600 240
Lapangan
ρb = 0,0645
Balok Melintang
ρmax = 0,75 ρb
2θ25
ρmax = 0,75 x 0,0645 = 0,048
min
2θ12
1,4 1,4 0,0058 fy 240
Karena
ρ
Tul.
yang
diperoleh
2θ25
tidak
memenuhi syarat
Tulangan Tumpuan
Tul.
Lapangan
ρmin < ρ < ρmaks yaitu ρ < ρmin , maka dipakai ρ = 0,0058 Luas tulangan tarik (As) : As
= ρ.b.d = 0,0058*500*935,5 =2698,45 mm²
Dipakai tulangan : 6Ø25, Dengan As =
Pondasi
2945 mm²
Qe = 40 x Ap x N
Luas tulangan tekan (As’)
Dimana :
As’
= 0,5 As
Ap = Luas penampang tiang (m2)
= 0,5 x 2698,45
N=Nilai N SPT rata-rata pada elevasi
= 1349,225 mm2
dasar tiang pancang
Dipakai tulangan : 3Ø25, Dengan As’ = 1473 mm² 6Ø25, Dengan As = 2945 mm² 3Ø25, Dengan As’ = 1473 mm²
KESIMPULAN DAN SARAN
KM. 53 Tahun 2002 Tentang Tatanan
Kesimpulan Tebal plat lantai rencana yaitu 150
Kepelabuhanan Nasional Kusuma
Gideon,
Dasar-dasar
mm
sesuai
dengan
perhitungan
yang
telah
Perencanaan
Beton
Bertulang
disesuaikan dengan peraturan-
(berdasarkan
SKSNI
T-15-1981-
peraturan yang berlaku
03)(Cur1, Cur2, Cur3, Cur4)
Penulangan plat lantai dermaga
Wahyuni Riska, Bung Hatta, Tugas
adalah Ø10 – 125 kearah X dan
Akhir Perencanaan Dermaga Teluk
Ø10- 125 ke arah Y
Bayur
Perencanaan balok direncanakan berdasarkan
pendistribusian
beban pada plat menggunakan metode envelope Perencanaan dermaga ini dipakai fender type V Pondasi
menggunakan
tiang
pancang dengan Ø 400 mm dengan kedalaman 33 m
Keputusan Menteri Perhubungan No :
Saran Dalam perencanaan balok, plat dan
tiang
pancang
pada
dermagaharus dilakukan dengan teliti
DAFTAR PUSTAKA Joseph E. Bowles, Analisis dan desain pondasi jilid II Triatmojo, Bambang, Pelabuhan(2003). Kramadibrata,S., (1985). Perencanaan Pelabuhan
SNI 06-2052-2002 , Baja Tulangan Beton