1. Berat pelat (qd) =1,305 2. Beban Hidup Pelat ( ql) = 5,05
6.1.2
Perencanaan Pelat Sebelum Komposit Pelat pracetak berbentuk half slab dengan tebal 20 cm. Tulangan yang dipasang adalah tulangan bagian bawah. Elemen pelat pracetak harus dikontrol terhadap momen pada saat penumpukan, pengangkatan dan pengecoran. Selain itu 1 unit elemen pracetak beratnya harus lebih kecil dari kapasitas crane yaitu 10 ton. Perhitungan kontrol tegangan dan momen adalah sebagai berikut : - Dari luas tulangan yang terpasang dicari nilai 100nω A=ωxbxh - Tegangan yang bekerja akibat momen pada saat penumpukan, pengangkatan maupun pengecoran harus lebih kecil dari tegangan ijin baja dan beton pada umur pelaksanaan. Tegangan yang bekerja akibat M : M = < σa = σ’a.....OK σa Aζ h
σ 'b
=
3. Beban terpusat poer - poer ganda = 15,56 t - poer tunggal = 13,32 t 4. Berat Fender + plank fender = 2,57 t + 17,15 t = 19,72 t 5. Beban Terpusat Roda Truk = 15000 kg dengan jarak antar roda 2 m 6. Beban Terpusat Petikemas = 54860 kg dengan jarak antar kaki 2,44 m 7. Beban Terpusat Container Crane = 22500 kg (8 roda dengan jarak 90 cm) Jarak antar kaki terdekat= 15 m 8. Beban horizontal Fender = 90 ton 9. Beban horizontal Boulder = 106,07 ton 10. Beban Gempa Dengan menggunakan program bantu SAP 2000, perhitungan beban gempa dilakukan secara dinamis dengan menggunakan respon spektra untuk Zone Gempa 2 dengan Tanah Lunak menurut SNI 03-1726-2002. Dan scale factor diisi
σa < K. σ’b. (n hari).....OK nφ
Nilai K adalah faktor pengali untuk tegangan betun pada umur tertentu. Nilainya dapat dilihat pada tabel berikut : Umur beton hari Semen Portland biasa Semen Portland dengan
3
7
14
21
28
90
365
0.4
0.65
0.88
0.95
1
1.2
1.35
0.55
0.75
0.9
0.95
1
1.15
1.2
I 1 .g = x 9.81 = 1.783 R 5.5 Nilai I merupakan factor keutamaan gedung dan R merupakan faktor reduksi berdasarkan SNI 1726-2002.
kekuatan awal yang tinggi
(Sumber : PBI ’71) - Momen kerja dari tulangan terpasang harus lebih besar dari momen penumpukan, pengangkatan maupun pengecoran. Mmax = A σ a ζ h > Mu (OK)
b.
Analisa Struktur
Analisa struktur menggunakan program bantu SAP 2000 v11.08. c.
6.2 6.2.1 a.
Hasil Analisa Struktur
PERENCANAAN BALOK Perencanaan Balok Setelah Komposit Pembebanan Balok Tabel 6.3- Hasil Output SAP Li nta ng
Tors i
(kgf-m)
(kgf)
(kgf-m)
Fra me
Me l i nta ng
2236
8
tumpua n
-194435
180
8
l a pa nga n
133840.5
9
8
tump.i
105996
30
8
tump.j
-93821
17
8
tumpua n
Cra ne
Fe nde r
(m)
Pos i s i
Mome n
Ba l ok
Me ma nja ng
14
Pa nja ng
t/m2 t/m2
Combo 8 3 3 2
-9230.7
1
2236
6
tumpua n
-194435
8
180
6
l a pa nga n
133840.5
3
9
6
tump.i
105996
30
6
tump.j
-93821
17
6
tumpua n
1100
6
tumpua n
-155969
2297
6
l a pa nga n
142056.7
1100
6
tump.i
-116732
1100
6
tump.j
112320.4
35
6
tumpua n
3 2 9230.67
1 7 7 5 5
16077.5
45
2
tumpua n
44
2
tump.i
-48136.1 -1607.9
573
2
tump.j
-35005.3
574
2
tumpua n
3 2 4 2
-2020.1
7
d.
Penulangan Balok Melintang
Data data perencanaan balok melintang : Lebar (b) = 80 cm Tinggi (h) = 120 cm Selimut beton = 8 cm Mutu Beton σ’bk = 350 kg/cm2 (K-350) σ’b = 115,5 kg/cm2 Eb = 1,2 x 105 kg/cm2 Mutu Baja σau = 3200 kg/cm2 (U-32) Ea = 2,1 x 106 kg/cm2 σa = σ’a = 1850 kg/cm2 σ*au =2780 kg/cm2 Diameter Tulangan = 32 mm (tul. utama) = 22 mm (sengkang) Ea 2,1 x 10 6 n = = = 17,5 Eb 1,2 x 10 5 σ 'a 1850 = = = 0,915 φ0 (n x σ ' b ) (17,5 x 115,5) Perhitungan Tulangan Tumpuan Dari hasil SAP didapatkan Mu = -19443500 kg.cm (tumpuan) h= ht – Sel.Beton – Ø geser – 0,5 Ø lentur (ht = Tinggi balok) h = 1200 – 80 – 22 – 0,5 x 32 = 1082 mm = 108,2 cm 108,2 h Ca = = nxM 17,5 x 19443500 b x σ 'a 80 x 1850 = 2,2565 Dengan melihat tabel Perhitungan Lentur Cara “n”, untuk Ca = 2,2565 dengan δ = 0,4, didapatkan : δ = 0,4 φ = 1,647 > φ 0 = 0,915 100nω = 22,83 Luas Tulangan yang diperlukan adalah Tulangan Tarik A =ωxbxh 22,83 = x 80 x 108,2 100 x 17,5 = 112,9237cm2 = 11292,37 mm2 Dipasang 16D32 (As = 12861,44 mm2) Tulangan Samping A =10 % x Atarik ( PBI ’71 Pasal.9.3(5) ) =10 % x 12861,44 =1286,144 mm2 Dipasang 8D16 (As = 1607,68 mm2)
Cek jarak tulangan tarik Tulangan direncanakan dipasang 2 lapis dengan jumlah tiap lapisnya 8 buah, sehingga jarak tulangan sebesar : 80 − 2 x8 − 2 x 2,2 − 8 x3,2 s= = 4,85 cm > 4,2 8 −1 cm,OK Tulangan Tekan A’ = δxA = 0,4 x 12861,44 = 5144,576 mm2 Dipasang 7D32 (As = 5629,734 mm2) Kontrol Retak Berdasarkan PBI 1971 pasal 10.7.1b retak yang diijinkan 0,01 cm. Dengan menggunakan Tabel 10.7.1 PBI 1971 maka didapatkan : Koefisien untuk perhitungan lebar retak A ; C3 = 1,50 ; C4 = 0,16 dan C5 = 30 ωp = Bt Bt = luas penampang beton yang tertarik = 80 x 120 cm2, 12861,44 maka ω p = = 0,013 800 x 1200 Besarnya lebar retak pada pembebanan tetap akibat beban kerja dihitung dengan rumus berikut ini : C d σ a − 5 10 − 6 (cm) w = α C3 . c + C4 . ω p ωp 3,2 30 − 6 (cm) w = 11,50 . 8 + 0,16 . 10 1850 − 0,013 0,013 w = 0,002 < 0,01 cm …OK ! Tulangan Lapangan Momen Positif = Mlx =3384050 Kg.cm ( lapangan ) Dengan cara yang sama didapatkan : Luas Tulangan yang diperlukan adalah Tulangan Tarik A = 70,6824 cm2 = 7068,24 mm2 Dipasang 9D32 (As = 7234,56 mm2) Tulangan Samping A = 723,456 mm2 Dipasang 4D16 (As = 803,84 mm2) Cek jarak tulangan tarik Tulangan direncanakan dipasang sehingga jarak tulangan sebesar : Lapis 1 (7 D32)
2
lapis,
15
80 − 2 x8 − 2 x 2,2 − 7 x3,2 `= 6,2 cm > 4,2 7 −1 cm..OK Lapis 2 (2 D32) Tulangan Tekan A’ = δxA = 0,4 x 7234,56 = 2893,824 mm2 Dipasang 4D32 (As = 3216,99mm2) Kontrol Dimensi Balok V = 105996 kg T = 923070 kg.cm V 105996 = = 13,99 τb = 7 7 bx xh 80 x x 108,2 8 8 kg/cm2
s =
Tegangan beton yang diijinkan berdasarkan PBI ’71 tabel 10.4.2 akibat geser oleh lentur dengan puntir, dengan tulangan geser : Untuk pembebanan tetap : τ ' bm − t = 1,35 σ ' bk = 1,35 x 350 = 25,26 kg/cm2 Untuk pembebanan sementara: τ ' bm − s = 2,12 σ ' bk = 2,12 x 350 =39,66 kg/cm2 Sengkang di tumpuan balok : τ b = V ...... (PBI ’71 Pasal.11.7(1))
= Untuk ht > b 2,6 2,6 = 3+ = 4,442 ψ = 3+ h 108,2 0,45 + 0,45 + b 80 Tegangan geser puntir beton pada penampang balok persegi di tengah-tengah tepi penampang yang vertikal (PBI ’71 Pasal 11.8.1) : ψ xT = 4,4422 x 923070 = 5,92 kg/cm2 τ 'b = 2 b x ht 80 x 108,2 τ b + τ ' b = 13,99 + 5,92 = 19,914 kg/cm2
τ bm = 1,499 350 = 28,044 kg/cm2
τ b + τ ' b < τ bm ijin ......OK ! Ukuran balok 80/120 sudah memenuhi syarat.
τ b < τ ' bm − t ......OK ! diperlukan sengkang τ b < τ ' bm − s ......OK ! Direncanakan sengkang Diameter = 22 mm As = 7,599 cm2 As x σ a 7,599 x 1850 = = 12,56 cm as < τs xb 13,99 x 80 Jadi dipasang sengkang D22 – 100 mm Sengkang di daerah > 1 m dari ujung balok :
τ b = (4 − 1) .13,99 = 10,49 kg/cm 4
Perhitungan Tulangan Geser
τ b < τ ' bm − t τ b < τ ' bm − s sengkang
( sengkang) Gaya geser maksimum pada tumpuan V = 105996 kg. τ b = V ...... (PBI ’71 Pasal.11.7(1))
......OK ! ......OK !
diperlukan
Direncanakan sengkang Diameter = 22 mm As = 7,599 cm2
7 bx h 8 105996 = 13,99 kg/cm2 = 7 80 x x 108,2 8
As x σ a 7,599 x 1850 = = 15,98 cm τs xb 10,49 x 80 Jadi dipasang sengkang D22 – 150 mm pada daerah 1 meter dari ujung balok hingga tengah balok. Untuk balok yang lain disajikan dalam tabel berikut ini:
as <
² ²
² ²
16
7 h 8 105996 = 13,99 kg/cm2 7 80 x x 108,2 8
bx
Tabel 6.4- Hasil Penulangan Balok Dimensi Balok
Tumpuan
Geser
h
Tarik
Tekan
Tarik
Tekan
Tump
Lap
(cm)
(cm)
(mm2)
(mm2)
(mm2)
(mm2)
(mm2)
(mm2)
80
120
12861.44
5629,73
7234.56
3215.4
D-22
D-22
16
7
9
4
100
150
D-32
D-32
D-32
D-32
12861.44
5629,73
7234.56
3216,99
D-22
D-22
16
7
9
4
100
150
D-32
D-32
D-32
D-32
11259.5
4825.49
6433.98
3216.99
D-22
D-22
8
2
5
4
100
200
D-32
D-32
D-32
D-32
4561.59
1900.6
4561.59
1900.6
D-22
D-22
12
5
12
5
100
100
D-22
D-22
D-22
D-22
9498.5
1899.7
9498.5
1899.7
D-22
D-22
12
5
12
5
120
120
D-32
D-22
D-32
D-22
Melintang N Tul Memanjang
80
120
N Tul Crane
120
150
N Tul Fender
80
120
N Tul Plank Fender
Lapangan
b
200
100
N Tul
6.2.2
Perencanaan Balok Sebelum Komposit Balok pracetak berbentuk U-Shell dengan tebal dinding tepi 17,5 cm dan sisi bawah 35 cm. Pada bagian atas diberi sayap selebar 12 cm untuk perletakan pelat pracetak. Elemen balok pracetak harus dikontrol terhadap momen pada saat penumpukan, pengangkatan dan pengecoran. Selain itu 1 unit elemen pracetak beratnya harus lebih kecil dari kapasitas crane yaitu 10 ton. Perhitungan kontrol tegangan dan momen sama dengan pelat 6.3 PERENCANAAN POER 6.3.1 Perencanaan Poer Setelah Komposit Penulangan poer dianalisa berdasarkan gaya-gaya maksimum yang bekerja pada tiang pancang. Untuk perhitungan penulangan , poer dapat diasumsikan sebagai balok jika perbandingan antara tebal dan lebar poer adalah t = 1,2 = 0,8 > 0,4. Jika < 0,4 diasumsikan b 1,5 sebagai pelat.
6.3.2
Perencanaan Poer Sebelum Komposit
Poer pracetak berbentuk Bak dengan tebal dinding tepi 17,5 cm dan sisi bawah 35 cm. Pada bagian atas diberi sayap selebar 12 cm untuk perletakan pelat pracetak. Elemen poer pracetak harus dikontrol terhadap momen pada saat pengangkatan dan pengecoran. Selain itu 1 unit elemen pracetak beratnya harus lebih kecil dari kapasitas crane yaitu 10 ton. Perhitungan kontrol tegangan dan momen sama dengan pelat. Berikut ini bentuk elemen pracetak:
Gambar 6.2- Gambar Pracetak Pelat
Perhitungan penulangan poer sama dengan perhitungan pelat atau balok. Berikut ini hasil perhitungan penulangan poer : Dimensi Balok
T umpuan
Lapangan
b
h
T arik
T ekan
T arik
T ekan
(cm)
(cm)
(mm2)
(mm2)
(mm2)
(mm2)
Poer T unggal 175
120
16689
16689
7234.6
7234.6
34
34
34
34
D-22
D-22
D-32
D-32
12169
12169
12169 12169
N T ul Poer Ganda
170
300
32
32
32
32
D-22
D-22
D-22
D-22
N T ul
17
Luas permukaan luar
=
3,19 m2/m
Mutu Baja Digunakan baja BJ 37 dengan LRFD sebagai berikut : fy = 2400 kg/cm2 fu = 3700 kg/cm2 b. Gambar 6.3- Gambar Pracetak Balok
Daya Dukung Tiang Akibat Beban Vertikal
Perhitungan nilai daya dukung ultimate tiang pancang akibat beban vertikal menggunakan metode Luciano Decourt (1982), dalam Daya Dukung Pondasi Dalam oleh Prof. Dr. Ir. Herman Wahyudi hal 15. Kapasitas daya dukung ultimate sebuah tiang pancang dihitung dengan persamaan : QL = Qp + Qs = (qp . Ap ) + (qs . As ) ~ = Np . K . Ap + Ns + 1 . As 3 Q Qad = L SF Dimana : ~ = Harga rata-rata SPT disekitar 4B Np diatas hingga 4B di bawah dasar tiang pondasi n (B= diameter pondasi) = ∑ Ni n i =1 K = Koefisien karakteristik tanah = 12 t/m2 , tanah lempung = 20 t/m2 , tanah lanau berlempung = 25 t/m2 , tanah lanau berpasir = 40 t/m2, tanah pasir Ap = Luas penampang dasar tiang = Tegangan di ujung tiang qp = Tegangan akibat lekatan lateral qs dalam t/m2 ~ = Harga rata-rata sepanjang tiang Ns yang tertanam, dengan batasan : 3 ≤ N ≤ 50 As = Keliling x panjang tiang yang terbenam (luas selimut tiang) Qad = Q admissible , yaitu daya dukung yang diijinkan. SF = Safety Factor, diambil 3
(
Gambar 6.4- Gambar Pracetak Plank Fender
Gambar 6.5- Gambar Pracetak Poer 6.4 Perencanaan Pondasi a.
Data Spesifikasi Tiang Pancang
Adapun spesifikasi dari tiang pancang baja ini adalah sebagai berikut: Dimensi Tiang: Tiang pancang baja JIS A 5525 Diameter = 1016,0 mm Tebal = 19 mm Luas penampang = 595,1 cm2 Berat = 467 kg / m Momen Inersia = 740 x 103 cm4 Section Modulus = 146 x 102 cm3 Jari-jari girasi = 35,2 cm
18
mutu sesuai
) ((
) )
Harga N dibawah muka air tanah harus dikoreksi menjadi N’ berdasarkan perumusan sebagai berikut (Terzaghi & Peck) : N ' = 15 + 0,5 ( N − 15) , dengan N = jumlah pukulan kenyataan di lapangan untuk di bawah muka air tanah. Perhitungan daya dukung dilakukan pada setiap titik bore hole dermaga, yaitu titik B4.
Grafik hubungan antara daya dukung pondasi dengan kedalaman dapat dilihat pada Gambar 6.66 Dari hasil perhitungan analisa struktur menggunakan SAP 2000 didapatkan beban rencana pada tiang pancang tegak dan miring. Nilai beban rencana tersebut dapat dilihat pada Tabel 6.5. Penentuan kedalaman tiang pancang disesuaikan dengan kebutuhan beban rencana.
c.
Kontrol Momen
Momen yang terjadi, yaitu momen yang didapat dari analisa SAP 2000 harus lebih kecil dari momen bahan tiang pancang (Mu). My ≤ Mu = Fy . Sx atau y My ≤ Mu = Fy . 1,5 Zx atau y Dimana : My =Kuat rencana ultimate ( momen hasil SAP) Fy =Tegangan leleh rencana = 2400 kg/cm2 (BJ37) Sx atau y =Modulus Penampang Plastis 4 = D 2 t − 2 Dt 2 + t 3 3 4 = 1,016 2 x 0,019 − 2 x 1,016 x 0,019 2 + 0,019 3 3 = 0,019612864 – 7,33552x10-4 + 9,14533x10-6 = 0,0188885 m3 Zx atau y = Modulus Penampang Elastis π 4 = D 4 − (D − 2t ) 32 D π 4 = 1,016 4 − (1,016 − 2 x 0,019) 32 x 1,016 = 0,0145537 m3 Mu = 2400 x 104 x 0,0188885 = 453324 kg.m = 453,324 t.m Mu = 2400 x 104 x 1,5 x 0,0145537 = 523933,2 kg.m =523,933 t.m Maka , Momen yang terjadi : Momen Tiang Tegak : M2 = 102,802 t.m < Mu .....OK! M3 = 100.620 t.m < Mu.....OK! Momen Tiang Miring : M2 = 99,891 t.m < Mu.....OK! M3 = 103,934 t.m < Mu.....OK!
(
)
(
Gambar 6.6- Grafik daya dukung vs kedalaman pada titik B4 Tabel 6.5.-Output Gaya Dalam Tiang Pancang dari SAP 200 Type Tiang
Tegak
Miring
Deflek si Tiang
Type Beban
Comb o
Fram e
Beban Rencana
P V2 V3
8 7 8
57 57 5
M2
8
5
M3
7
514
P(tekan ) P(tarik) V2 V3
8 8 8 7
517 43 6 60
M2
7
517
M3
8
6
273359.80 0 9064.800 8824.600 102802.76 0 100620.36 0 238195.20 0 70360.500 -6703.900 -8966.100 99891.700 103934.86 0
U1
7
1
1.712
mm
U2
8
1
1.616
mm
kg kg kg kg.m kg.m kg kg kg kg kg.m kg.m
Dari grafik dalam Gambar 6.66 didapatkan kedalaman minimum tiang pancang sebagai berikut : Tiang pancang tegak : -42.00 m. Tiang pancang miring : -60.00 m.
d.
)
Daya Dukung Tiang Akibat Beban Horizontal
Perhitungan daya dukung tiang terhadap beban lateral menggunakan cara Tomlinson dalam ”Daya Dukung Pondasi Dalam oleh Dr. Ir. Herman Wahjudi hal 55” : Fixed-headed pile : Hu = 2Mu / (e+Zf) Dimana: Hu = ultimate lateral resistance Mu = 453,324 tm (diambil terkecil) e = jarak antara lateral load (H) yang bekerja dengan muka tanah. Dengan mengambil kedalaman seabed -12 m, elevasi dermaga +5, mLWS dan beban
19
lateral bekarja pada sumbu balok maka nilai e, e = 12 + 5 – 0,6 = 16,4 m Zf = titik jepit = 8 m (Bab 4.5.2(2c)) Hu = 2 x 453,324 / (16,4 + 8 ) = 906,648 / 24,4 = 37,15t H yang terjadi Tiang Tegak : V2 = 9,065 t < Hu.....OK! V3 = 8,825 t < Hu.....OK! Tiang Miring V2 = 6,704 t < Hu .....OK! V3 = 8,966 t < Hu .....OK! Defleksi akibat lateral load Defleksi keseluruhan sisi bawah struktur atas dengan bagian atas tiang pancang besarnya disyaratkan maksimum 4 mm. Defleksi hasil SAP = U1 = 1,712 mm (joint 1, combo 2) < 4 mm...OK U2 = 1,516 mm (joint 1, combo 3) < 4 mm...OK e.
0,05951 0,00740 = 4002607,965 +7134987,686 = 11137595,65 kg/m2 = 1113,760 kg/cm2 < 2400 kg/cm2 ...OK
f. Kemampuan Tiang Berdiri Sendiri Tiang pancang dicek kekuatannya pada saat berdiri sendiri, khususnya terhadap frekuensi gelombang (ω). Frekuensi tiang (ωt) harus lebih besar dari frekuensi gelombang supaya tiang tidak bergoyang dan patah. Frekuensi tiang pancang dihitung dengan rumus berikut ini :
ω t = 1,73
El w.l 3
≤
g
1 6 det ik
Dimana : w = berat tiang = Wp = 467 kg/m x L l = tinggi tiang di atas tanah = el. ujung tiang (30 cm masuk poer) + kedalaman seabed L = l + kedalaman tiang g = gravitasi , 10 m/s2 ω tiang pancang tegak
Kontrol kekuatan bahan
Tegangan yang terjadi akibat beban aksial (P) dan momen (M) pada tiang yang didapat dari analisa SAP 2000 harus lebih kecil dari tegangan ijin tiang pancang (fy). Tegangan pada tiang pancang dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : P M .y σ = ± A I y = 0,5 D = 0,508 m maka tegangan tiang, Tiang tegak , σ = 273359,8 ± 102802,760 x 0,508 0,05951 0,00740 = 4593510,334 +7057270,55 = 11650780,89 kg/m2 = 1165,0781 kg/cm2 < 2400 kg/cm2 ...OK Tiang miring ,
.
σ = 238195.2 ± 103934.86 x 0,508
…OK!!
ω tiang pancang miring
…OK!! Jadi dapatdisimpulkan bahwa tiang pancang tegak dan tiang pancang miring stabil terhadap frekuensi gelombang dan bisa berdiri sendiri.
g.
Kalendering
Perumusan kalendering yang dipakai adalah Alfred Hiley Formula (1930).
Karena perhitungan dilakukan sebelum pemancangan, maka yang dihitung adalah nilai S atau penetrasi/blow, yaitu pengamatan yang dilakukan rata-rata di tiga set terakhir, dengan
20
10 pukulan tiap setnya. Dan disyaratkan apabila untuk kedalaman yang sama S > S’, maka pemancangan dihentikan.
Jadi setting kalendering yang digunakan untuk tiang pancang tegak adalah 103 mm.
Dimana : S= nilai penetrasi/ blow rencana dari perhitungan S’= nilai penetrasi/ blow saat pemancangan
Kalendering tiang pancang tegak Data dan asumsi awal perhitungan kalendering adalah: Hhammer = 2m, tinggi jatuh hammer untuk kondisi normal. Ø tiang = 101,6 cm t = 1.9 cm P = 273,359 ton SF =3 Qu = 3 x 273,359 ton = 820,077 ton W = 10 ton (hydraulic hammer) α = 2.5 (hydraulic hammer) Panjang tiang pancang tegak yang dibutuhkan (L) = 54 m Wp = berat tiang pancang (ton) = A x L x 0,467 = 0.508 x 54 x 0,467 = 14,78 ton n = 0.55 (hammer on steel pile without cushion ) S = set/pile penetration for last blow (cm or mm/blow) C1 = Kompresi sementara dari cushion ( pile head & cap) = 0 (without cushion) C2 = 10 mm (untuk steel pile) C3 = 4 mm (soft ground SPT) C = C1 + C2 + C3 = 0+ 10 + 4 = 14 mm = 0.014 m
Kalendering tiang pancang miring Data dan asumsi awal perhitungan kalendering adalah: Hhammer = 2m (hydraulic hammer) Ø tiang = 101,6cm t = 1.9cm P = 238,195 ton SF = 3 Qu = 3 x 238,195 ton = 714,585 ton W = 10 ton (hydraulic hammer) α = 2.5 (hydraulic hammer) Panjang tiang pancang miring yang dibutuhkan, L=
=71,6 m
Wp = A x L x 0,467 = 0.508 x 71,6 x 0,467 = 17,23 ton n = 0.55 (hammer on steel pile without cushion ) S = set/pile penetration for last blow (cm or mm/blow) C1 = kompresi sementara dari cushion ( pile head & cap) = 0 (without cushion) C2 = 10 mm (untuk steel pile) C3 = 4 mm (soft ground SPT) C = C1 + C2 + C3 = 0+ 10 + 4 = 14 mm = 0.014 m
Jadi setting kalendering yang digunakan untuktiang pancang miring adalah 127 mm. h.
Kontrol Posisi Tiang Miring
Posisi tiang miring harus dikontrol terhadap kedalamannya sehingga tidak ada tiang yang bertemu. Tiang miring dipasang dengan perbandingan 10:1. Maka : Panjang tiang 1
21
Jarak vetikal (y1) = 54m Jarak horizontal tiang didasar (x1) = 5.4 m z1 =
= 54,27 m (panjang tiang)
Kontrol tiang miring lebih jelasnya dapat dianalisa dengan gambar 7.22 berikut ini :
Posisi Ujung Tiang Miring
Berdasarkan gambar 6.67, maka dapat disimpulkan bahwa tiang pancang miring tidak bertemu dengan tiang tegak terdekat…OK!! i.
Perlindungan Korosi Korosi tiang diasumsikan terjadi sampai tiang ditumbuhi karang yaitu selama 10 tahun. Dengan asumsi tingkat korosi = 0,3 mm/tahun, maka untuk waktu perencanaan 10 tahun, tebal tiang yang digunakan adalah: 19 - (0.3 x 10) = 16 mm. Metode perawatan digunakan dengan menyediakan alokasi tebal tiang yang akan terkorosi yaitu setebal 3mm BAB VII RENACANA ANGGARAN BIAYA
Gambar 6.67 – Tampak Atas Tiang Pancang Tabel 7.1- Rekapitulasi Anggaran Biaya untuk pembangunan Dermaga dan trestle adalah sebagai berikut: Tabel 7.2- Rekapitulasi Harga No
Uraian
Sub.Total (Rp)
1 Pekerjaan Persiapan 2 Pekerjaan Struktur Dermaga
624,100,000 279,842,006,482
Jumlah Total
280,466,106,482 PPn 10% 28,046,610,648 Total + PPn 308,512,717,130 Jumlah Akhir (dibulatkan) 308,512,718,000 Terbilang : Tiga Ratus Delapan Milyar Lima Ratus Dua Belas Juta Tujuh Ratus Delapan Belas Ribu Rupiah
BAB VIII PERENCANAAN PERKERASAN LAPANGAN PENUMPUKAN 8.1.
KRITERIA DESAIN Elemen perkerasan yang direncanakan
adalah : Concrete Block (fc’=45Mpa) t = 10 cm; Bedding sand t = 5 cm; base course dari lapisan CTB (Concrete Treatment Base); lapisan sub base dari material granular ( agregat B) t = 60 cm dengan CBR 25%; Besarnya CBR pada tanah subgrade ditetapkan berdasar rencana penimbunan tanah di areal reklamasi ini yang diperkirakan dapat mencapai harga CBR minimum 15 %.
8.2 .
PERENCANAAN PERKERASAN 8.2.1. Areal Penumpukan Petikemas
22
Berat maksimum satu buah petikemas adalah 34 ton (40ft). Tegangan luar maksimum yang terjadi akibat pertemuan 4 sudut petikemas mencapai 136 ton. terkonsentrasi pada luasan 35 x 35 cm2. Sehingga kontrol tegangan tekan yang terjadi pada unit concrete block adalah sebagai berikut: Mutu Beton: fc’ = 45 Mpa = 0,45 fc’ = 0,45 x 45 = 20,25 Mpa = 202,5 kg/cm2 Tegangan yang terjadi: F=
=
111,020 kg/cm2 < fc’
→ OK! Adapun lapisan base coursenya direncanakan dari bahan CTB (concrete treated base) dengan kekuatan sekitar 12 N/mm2 atau 0,12 ton/cm2. Sehingga kontrol tegangan yang terjadi terhadap kekuatan CTB dapat dihitung sebagai berikut:
Kurang dari A 2 B 2–4 C 4–8 D 8 – 16 E 16 – 32 F 32 – 64 G 64 – 128 H 128 -256 Tidak Lebih dari terklasifikasi 256 Sumber : Tabel 2.5 - The Structural Design of Heavy Duty Pavements for Ports and Other Industries
F = 0,111 ton/cm < 0,12 ton/cm →OK! 2
2
8.2.2. Areal RTGC Prosedur perencanaan perkerasan adalah sebagai berikut:
kebutuhan
Menentukan “Critical Damaging effect (D)”, yang dihitung dengan satuan PAWL, berdasar rumus berikut: A .W W1 = f D × 1 C + U 1 M 0,077 × 34.000 = 1,6 × + 62.500 4 = 101.078 kg W2= f D × A2 .WC + U 2 M
= 1,6 × 0,92 × 34.000 + 62.500 4 = 112.880 kg Akibat Kerusakan (Damaging Effect)
W D= 12.000
3, 75
101.078 D1 = 12.000
P × 0,8
3, 75
1, 25
1,7 × 0,8
1, 25
= 7.581,08 PAWLS
112.880 D2 = 12.000
3, 75
1,7 × 0,8
1, 25
= 11.470,51 PAWLS - Nilai PAWLS kritis (D)
D1 + D2 7.581,08 + 11.470,51 = 100 100
=
Perhitungan Nilai Pengulangan “Number of Repetition, (N)” Petikemas diperkirakan 6000/minggu. Jika terdapat 5 RTGC, maka tiap RTGC akan melakukan 1200 trip. Dengan perbandingan antara average damaging effect dengan critical damaging effect sebesar 0,85, maka Design life (Number of repetition) dapat dihitung dengan rumus berikut: Design life (Number of repetition), N = n * 0,85 = 1200 *52*20 * 0,85 = 1,06 * 106.
Penentuan Tebal Elemen Perkerasan Base course dari bahan Concrete Treated Base (CTB) atau dari type lean concrete K 125 dengan compressive strength 12,0 N/mm2 dan flexural strength 2 N/mm2, modulus elastisitas 35.000 N/mm2. Tebal base course yang dibutuhkan 45 cm (pembulatan dari 42 cm) untuk tebal sub base 60 cm, lihat Gambar 8.3.
= 189,03 PAWLS. Menentukan Nilai Indeks Klasifikasi Pembebanan (LCI). Sesuai dengan Tabel 8.3, dengan nilai PAWLS kritis sebesar 189,03 PAWLS, maka RTGC tergolong LCI kelas H. Average damaging effect diperkirakan sebesar sekitar 85% dari Critical Damaging effect. Tabel 8.3. : Klasifikasi L.C.I PAWLS L.C.I
L Th
Gambar 8.3 – Diagram penentuan lapis perkerasan pada Areal Jalur Transtainer alternatif tebal sub base 60 cm. 8.2.3.
8.2.4.
Areal Lintasan Chassis Caranya sama dengan untuk areal RTGC. Areal Parkir Peralatan
23
tersebut direncanakan dengan sistem pracetak (precast) dengan rencana dimensi sebagai berikut : a. Dermaga sepanjang 500 m dibagi menjadi 2 blok yaitu : Blok A dan B. b. Mutu beton yang dipakai adalah fc’ 35 Mpa sedangkan mutu baja tulangannya dipakai U32. c. Tebal Pelat lantai adalah 40 cm dengan tebal pada kondisi pracetak 20 cm. Untuk selimut beton pelat dipakai 7,5 cm. Berikut ini hasil penulangan pelat dermaga :
Caranya sama dengan untuk areal RTGC BAB IX METODE PELAKSASANAAN 9.1
Pekerjaan Persiapan
Persiapan meliputi : Pembersihan lahan, Pembuatan pagar pembatas, Pembangunan Direksi kit , Kontraktor kit , Pembangunan Los kerja, Penyediaan penerangan di daerah kerja, Penyediaan Batching plan, Mendirikan Pos penjagaan dan pendatangan alat berat . Type lx Pelat
9.2. Dermaga Berikut ini tahapan – tahapan dalam pembangunan dermaga Pemancangan tiang baja. Pemasangan Selimut Beton Fabrikasi Elemen Pracetak Pemasangan poer pracetak Erection Balok dan Pengecoran tahap I Erection Pelat dan Pengecoran tahap II Erection Plank Fender Pemasangan Boulder dan Fender 9.3. Perkerasan Berikut ini tahapan – tahapan dalam pekerjaan perkaerasan: Penghamparan lapisan sub base Penghamparan lapisan CTB Pemasangan kanstein pada tepi areal perkerasan Penghamparan bedding sand Pemasangan paving
A
5.2 7.1 5.2 7.1 5.2 7.1 5.2 6.1
B
5.2 6.1 5.2 6.1 5.2 6.1 5.2 6.2
C
5.2 6.2 5.2 6.2 5.2 6.2
lx ly 5.2 7.2
D
5.2 7.2 5.2 7.2 5.2 7.2 1.5 5.2
E
1.5 5.2 1.5 5.2 1.5 5.2 1.6 5.2
BAB X KESIMPULAN
1.6 5.2 1.6 5.2 1.6 5.2 1.5 1.6
G
1.5 1.6 1.5 1.6 1.5 1.6 1.6 7.1
H
1.6 7.1 1.6 7.1 1.6 7.1 1.6 6.1
I
1.6 6.1 1.6 6.1 1.6 6.1 1.6 6.2
J
1.6 6.2 1.6 6.2 1.6 6.2 1.6 7.2
K
1.6 7.2 1.6 7.2 1.6 7.2 1.6 1.6
24
ly/lx
5.2 7.1
F
Berdasarkan pada bab – bab sebelumnya diperoleh kesimpulan sebagai berikut : Kapal yang direnanakan akan bertambat adalah kapal container dengan spesifikasi sebagai berikut DWT : 35.000 GRT : 32.085 Loa : 211 m Draft : -10,5 m Height : 57,91 m (Kapal Panamax) Width : 32,1 m (Kapal Panamax) Type konstruksi dermaga yang dipilih adalah konstruksi dinding terbuka atau open pier dengan panjang 500 m, lebar 50 m dan elevasi permukaannya + 5 mLWS. Pembangunan dermaga
ly
L
1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6
Momen Pelat
Ca
Φ
Ket
100n A perlu Dipasang As pasang ω cm2 mm2 mm2
Mlx 9107.478 3.415
1.825
OK 9.699 17.569 D 16 - 80
1810.287
1.4 Two Way Slab
-Mtx 9107.478 3.415
1.825
OK 9.699 17.569 D 16 - 80
1810.287
Mly 6529.890 3.83
2.105
OK 7.646 13.151 D 16 - 80
1408.001
-Mty 6529.890 3.83
2.105
OK 7.646 13.151 D 16 - 80
1408.001
Mlx 7904.603 3.666
1.994
OK 8.375 15.171 D 16 - 80
1609.144
1.2 Two Way Slab
-Mtx 7904.603 3.666
1.994
OK 8.375 15.171 D 16 - 80
1609.144
1.2 Two Way l y/l x Slab 1.4 Two Wa y Sl a b 3.5 One Wa y Sl a b 3.3 One Wa y Sl a b 1.1 Two Wa y Sl a b 4.4 One Wa y Sl a b 3.8 One Wa y Sl a b 3.9 One Wa y Sl a b 4.5 One Wa y Sl a b 1.0 Two Wa y Sl a b
Mly 6529.890 3.83
2.534
OK 7.646 13.151 D 16 - 80
1408.001
-Mty 6529.890 3.83
2.534
OK 7.646 13.151 D 16 - 80
1408.001
Mlx 7904.603 3.666
1.994
OK 8.375 15.171 D 16 - 80
1609.144
-Mtx 7904.603 3.666
1.994
OK 8.375 15.171 D 16 - 80
1609.144
Mly 6529.890 3.83
2.534
OK 7.646 13.151 D 16 - 80
1408.001
-Mty 6529.890 3.83
2.534
p g 1408.001
Ml x 9107.478 3.415
Φ 1.825
OK 7.646 13.151 D 16 - 80
-Mtx 9107.478 3.415
1.825
OK 9.699 17.569 D 16 - 80
1810.287
Ml y 6529.890
3.83
2.534
OK 7.646 13.151 D 16 - 80
1408.001
-Mty 6529.890
3.83
2.534
OK 7.646 13.151 D 16 - 80
1408.001
Ml x 8422.611 3.551
1.915
OK 8.954 16.220 D 16 - 60
1810.287
-Mtx 9933.110
1.725
OK 10.64 19.274 D 16 - 50
2011.43
4.076
D 16 - 30
1005.715
4.076
3.27
Ket OK 9.699 17.569 D 16 - 80
Ml y 3479.343 -Mty 1999.820
1810.287
D 16 - 50
603.429
Ml x 8081.814 3.626
1.967
OK 8.565 15.515 D 16 - 65
1609.144
-Mtx 9566.690 3.332
1.755
OK 10.27 18.603 D 16 - 50
2011.43
Ml y 3461.432
4.076
D 16 - 50
603.429
-Mty 2054.450
4.076
D 16 - 50
603.429
9.861
Ml x 5237.052 4.504
2.571
OK 5.444
D 16 - 30
1005.715
-Mtx 6696.540 3.983
2.215
OK 7.019 12.714 D 16 - 20
1408.001
Ml y 4778.109 4.477
2.559
OK 5.538
D 16 - 30
1005.715
-Mty 5588.953
4.14
2.322
OK 6.481 11.147 D 16 - 20
1206.858
Ml x 10340.24 3.205
1.681
OK
20.107 D 16 - 75
2011.43
-Mtx 9609.910 3.325
1.762
OK 10.27 18.603 D 16 - 75
2011.43
Ml y 3752.281
4.076
D 16 - 60
603.429
-Mty 1545.671
4.076
D 16 - 60
603.429
11.1
9.63
9.525
Ml x 9025.636 3.431
1.833
OK
17.444 D 16 - 70
1810.287
-Mtx 9605.860 3.326
1.762
OK 10.27 18.603 D 16 - 65
2011.43
Ml y 2811.519
4.076
D 16 - 60
603.429
-Mty 1634.701
4.076
D 16 - 60
603.429
Ml x 9146.513 3.408
1.817
OK 9.769 17.696 D 16 - 70
1810.287
-Mtx 9607.832 3.325
1.762
OK 10.27 18.603 D 16 - 65
2011.43
Ml y 3542.451
4.076
D 16 - 60
603.429
-Mty 1751.479
4.076
D 16 - 60
603.429
Ml x 10486.71 3.183
1.667
OK 11.25 20.379 D 16 - 70
2212.573
-Mtx 9608.673 3.325
1.762
OK 10.27 18.603 D 16 - 75
2011.43
Ml y 3785.517
4.076
D 16 - 60
603.429
-Mty 1525.727
4.076
D 16 - 60
603.429
9.285
Ml x 4944.104 4.635
2.663
OK 5.126
D 16 - 30
1005.715
-Mtx 5817.046 4.273
2.413
OK 6.071 10.997 D 16 - 25
1206.858
Ml y 5561.126
4.15
2.333
OK 6.429 11.058 D 16 - 25
1206.858
-Mty 6371.709 3.877
2.135
OK 7.471 12.850 D 16 - 20
1408.001
g. Pada pondasi digunakan tiang pancang baja diameter 101,6 cm, tebal 19 mm dengan kedalaman pemancangan: -untuk tiang tegak = -42 m -ubtuk tiang miring = -60 m h. Untuk pelindung dermaga dari tumbukan kapal pada saat merapat digunakan fender karet type SA – 800H, yang dipasang pada setiap portal dermaga. i. Untuk mengikat kapal pada tambatan digunakan boulder type BR 150 dengan kapasitas tarik sebesar 150 ton. Rencana anggaran biaya yang diperlukan untuk pembangunan dermaga sebesar Rp.308,512,718,000.
d. Dimensi balok melintang dan memanjang berukuran 80 / 120 dengan kondisi pracetak berbentuk U-shell. Berikut ini hasil penulangan balok dermaga : Dimensi Balok
Melintang
T umpuan
Geser
Lapangan
b
h
T arik
T ekan
T arik
T ekan
T ump
(cm)
(cm)
(mm2)
(mm2)
(mm2)
(mm2)
(mm2) (mm2)
120 12861.44 5629,73 7234.6
3215.4
80
16
7
9
4
D-32
D-32
D-32
D-32
D-22
D-22
100
150
D-22
D-22
N T ul Memanjang
80
120 12861.44 5629,73 7234.6 3216,99 16
7
9
4
D-32
D-32
D-32
D-32
11259
4825.5
6434
3217
100
150
D-22
D-22
100
200
D-22
D-22
100
100
D-22
D-22
120
120
N T ul Crane
120
150
8
2
5
4
D-32
D-32
D-32
D-32
4561.6
1900.6
4561.6
1900.6
12
5
12
5
D-22
D-22
D-22
D-22
9498.5
1899.7
9498.5
1899.7
12
5
12
5
D-32
D-22
D-32
D-22
N T ul Fender
80
120
N T ul Plank Fender 200
100
Lap
N T ul
e. Dimensi Poer ganda (300 x 150 x 120) dan poer tunggal (175 x 175 x 120) dengan kondisi pracetak berbentuk bak. Berikut ini hasil penulangan poer dermaga : Dimensi Balok
T umpuan
Lapangan
b
h
T arik
T ekan
T arik
T ekan
(cm)
(cm)
(mm2)
(mm2)
(mm2)
(mm2)
Poer T unggal 175
120
16689
16689
7234.6
7234.6
34
34
34
34
D-22
D-22
D-32
D-32
12169
12169
12169
N T ul Poer Ganda
170
300
12169
32
32
32
32
D-22
D-22
D-22
D-22
N T ul
f.
Umur pelaksanaan untuk elemen pracetak pada saat penumpukan, pengangkatan dan pengecoran dapat dilihat pada tabel berikut :
Perkerasan lapangan penumpukan dan jalan menggunakan struktur perkerasan lentur yang mana terdiri dari concrete treatment base mutu fc’ = 12 Mpa, lapisan bedding sand setebal 5 cm, dan lapisan permukaan dari concrete paving block 20 cm x 10 cm x 8 cm dengan mutu kelas A dan fc’ = 45 Mpa. Adapun ketebalan perkerasan yang dipakai adalah: -untuk area petikemas dan RTGC: CTB = 45 cm Sub grade = 60 cm -untuk area lintasan chassis: CTB = 35 cm Sub grade = 60 cm -untuk areal parkir peralatan CTB =20 cm Subg rade = 60 cm
25
DAFTAR PUSTAKA British Ports Assosiation, 1982. The Structural Design of Heavy Duty Pavements for Ports and other Industries: British Ports Assosiation
Triatmodjo, Bambang. 1996. Pelabuhan. Yogyakarta:Beta Offset. Wangsadinata, Wiratman. 1971. Perhitungan Lentur dengan Cara n Disesuaikan kepada Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971. Wangsadinata, Wiratman. 1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia. Bandung: Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik. Wahyudi, Herman. 1999. Daya Dukung Pondasi Dangkal. Surabaya: Jurusan Teknik Sipil-FTSP ITS. Wahyudi, Herman. 1999. Daya Dukung Pondasi Dalam. Surabaya: Jurusan Teknik Sipil-FTSP ITS.
Widyastuti, Dyah Iriani. 2000. Diktat Pelabuhan. Surabaya.
26
