PERENCANAAN STRUKTUR DERMAGA PETI KEMAS TELUK LAMONG – TANJUNG PERAK – SURABAYA JAWA TIMUR Faris Muhammad Abdurrahim1 Pembimbing : Andojo Wurjanto, Ph.D2 Program Studi Sarjana Teknik Kelautan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung, Jalan Ganesha 10 Bandung 40123 1
[email protected] dan
[email protected]
Kata Kunci: Beton, Dermaga, Desain, Struktur, Tulangan. Keywords: Berth, Concrete, Design, Reinforced, Structure.
PENDAHULUAN Perkembangan ekonomi di Provinsi Jawa Timur yang berkembang sangat pesat menyebabkan Pelabuhan Tanjung Perak sebagai pelabuhan utama di Provinsi Jawa Timur kini telah mengalami kelebihan muatan untuk melayani arus keluar masuk barang melalui jalur laut. Oleh karena itu perlu adanya dermaga peti kemas baru guna menunjang arus bongkar muat yang lebih besar dan nantinya akan menciptakan perbaikan ekonomi di Provinsi Jawa Timur. Dermaga peti kemas Pelabuhan Tanjung Perak yang sekarang ada hanya dapat melayani kapal 25000 DWT. Berangkat dari niat untuk membuat pelabuhan Tanjung Perak menjadi pelabuhan kelas internasional maka Pelabuhan Tanjung Perak tentunya harus dapat melayani kapal–kapal yang lebih besar. Oleh karena itu Tanjung Perak memerlukan pelabuhan baru yang dapat menampung kapal sebesar 45000 DWT. Perencanaan struktur dermaga harus didesain sedemikian rupa mengacu pada tipe dermaga, kapal yang bertambat, dan beban-beban yang bekerja pada dermaga tersebut. Lokasi struktur dermaga yang direncanakan disajikan pada Gambar 1 dengan letak geografis sebagai berikut: Lintang : 7° 11' 08.1" Lintang Selatan Bujur : 112° 41' 10.4" Bujur Timur MADURA
Lokasi Dermaga Rencana Inset Peta Indonesia
SURABAYA
Gambar 1. Lokasi Dermaga Petikemas Teluk Lamong di Selat Madura -1-
TEORI & METODOLOGI Dermaga Petikemas Teluk Lamong dibangun untuk mengakomodasi 2 kapal dengan muatan yang berbeda yaitu 1 kapal dengan muatan 45000 DWT dan 1 kapal dengan muatan 25000 DWT. Panjang dermaga yang akan dibangun harus mampu menampung panjang LOA 2 kapal, spasi aman 2 kapal, beserta spasi untuk tali mooring kapal. Bentuk layout dermaga dipilih tipe jetty (Thoresen,2003), yaitu layout dermaga dimana struktur dermaga tegak lurus dengan garis pantai, dan dibangun jauh menjorok ke laut yang dimaksudkan untuk mengejar garis kedalaman yang dibutuhkan oleh draft kapal. Sebenarnya antara dermaga dengan pantai dihubungkan dengan jembatan penghubung, namun pengerjaan tugas akhir penulis tidak mencakup pemodelan struktur trestle dan hanya pada lingkup struktur utama dermaga sandar saja. Elevasi dermaga dirancang sedemikian rupa pada elevasi 5 m agar dermaga tidak terendam pada saat pasang dan kapal tetap dapat bersandar pada saat surut. Desain awal dari komponen struktur dermaga mengacu kepada Standar Nasional Indonesia (SKSNI 03 1726-2003 dan SKSNI 03 2847-2002) dan kepada bebanbeban yang direncanakan bekerja pada dermaga yang terdiri atas beban vertikal dan beban horizontal. Beban vertikal terdiri atas beban mati struktur, beban fix struktur pendukung seperti bollard dan fender (Fentek,2002), serta beban hidup seperti beban container crane, truk, mobile crane, serta pejalan kaki. Beban horizontal terdiri atas beban gelombang (Dean-Dalrymple,1991), beban arus (OCDI,2002), beban gempa, serta beban berthing dan mooring. Pemodelan struktur menggunakan metode elemen hingga yaitu software SAP2000. Software tersebut digunakan untuk menguji kekuatan dari struktur terhadap beban yang bekerja. Komponen struktur yang dimodelkan hanya berupa tiang pancang, balok, serta pelat lantai dermaga. Pendefinisian beban dilakukan dengan dua cara yaitu manual dan otomatis. Kombinasi pembebanan yang digunakan merujuk pada Standar Nasional Indonesia (SKSNI 03 2847-2002). Kombinasi pembebanan yang dipakai dapat dilihat pada Tabel 1 berikut : Tabel 1. Kombinasi beban yang digunakan dalam pemodelan struktur dermaga Kombinasi Pembebanan Load Combination 1
1,4DL
Load Combination 2
1,2DL
1,6LL
Load Combination 3
1,2DL
1,0LL
1,0E
Load Combination 4
1,4DL
1,4G
1,4A
Load Combination 5
1,2DL
1,6LL
1,2G
1,2A
1,6M
Load Combination 6
1,2DL
1,6LL
1,2G
1,2A
1,2B
Dengan : DL = Beban mati LL = Beban hidup E = Beban gempa A = Beban arus G = Beban gelombang M = Beban mooring B = Beban berthing
-2-
Output pemodelan adalah berupa gaya-gaya dalam pada komponen struktur yang dijadikan acuan dan bahan untuk proses perhitungan penulangan komponen struktur dermaga. Kebutuhan penulangan pada struktur beton diakibatkan karena sifat beton yang kuat terhadap gaya tekan tetapi lemah terhadap gaya tarik. Penulangan beton terdiri atas penulangan lentur, penulangan geser, serta tulangan sengkang. Pada Gambar 2 ditunjukkan Gambar 3D pemodelan struktur dermaga pada software SAP2000.
534 m
50 m
Gambar 2 Sketsa 3D pemodelan struktur dermaga pada software SAP2000 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil perhitungan dari panjang dermaga yang dibutuhkan terhadap kapal sandar kemudian disketsakan dengan menggunakan software AutoCAD. Pada Gambar 3 disajikan denah Dermaga Teluk Lamong hasil perhitungan.
534 255
25
195
45.000 DWT
25.000 DWT
30°
30°
30° 0 10m
50m
28
30°
28
100m
510
Gambar Teluk Lamong 255 3. Gambar denah Dermaga 25 195 25.000 DWT
45°
45°
45°
45.000 DWT
16
45°
16
-3-
Setelah dilakukan pemodelan dengan software SAP2000, output yang dapat diambil adalah nilai Unity Check Ratio (UCR) tiang pancang, defleksi struktur, gaya dalam, serta reaksi perletakan dari tumpuan struktur dermaga. Tabel output UCR struktur dermaga ditampilkan pada Tabel 2. Adapun gaya dalam maksimum yang bekerja pada balok dan tiang pancang diperlihatkan pada Tabel 3, sedangkan pada Tabel 4, ditampilkan defleksi maksimum struktur dermaga. Tabel 2 Nilai output maksimun dan minimum Unity Check tiang pancang dermaga TABLE: Steel Design 1 - Summary Data - AISC-LRFD93 UCR Max
0,869279
Min
0,333556
Tabel 3 Nilai output gaya dalam balok pada Software SAP2000 Gaya Dalam
Besar (Maksimum)
Kombinasi Beban
P
-4223 kN
Comb 6
V2
-2180 kN
Comb 5
V3
59.5 kN
Comb 5
T
80.38 kN-m
Comb 2
M2
782.15 kN-m
Comb 6
M3
-2420 kN-m
Comb 5
Tabel 4 Nilai output defleksi maksimum struktur dermaga pada Software SAP2000 Panjang
Defleksi
Defleksi
Model Tiang (m)
Izin (m)
Maksimum (m)
25
0,125
0,03646
Pembebanan Combo 5
Gaya-gaya dalam pada output pemodelan tersebut kemudian dipakai sebagai input perhitungan desain tulangan, baik untuk tulangan lentur dan tulangan geser. Pada Tabel 5 berikut disajikan detail penulangan struktur Dermaga Teluk Lamong hasil pemodelan.
-4-
Tabel 5. Detail penulangan struktur dermaga rencana. DETAIL PENULANGAN STRUKTUR Pile Cap
Balok Biasa
Ukuran
1450 mm x 2000 mm
900 mm x 850 mm
Tulangan Atas
21 D25 mm
Tulangan Badan
03 D25 mm
Tulangan Bawah
21 D25 mm
Sengkang
Ø25 mm - 150
Ø13 mm - 300
Selimut Beton
75 mm
75 mm
Gambar
D22 - 150
08 D25 mm 02 D25 mm
D22 - 150
06 D25 mm
D22 - 150
DETAIL PENULANGAN STRUKTUR D22 - 200
Pelat
Balok Container Crane
Gambar
Section Y-Y' Pelat
Ukuran Tulangan Atas
450 mm
900 mm x 1200 mm
D22 - 150
24 D25 mm
Section X-X' Pelat
Tulangan Badan
-
2 D25 mm
Tulangan Bawah
D22 - 150
16 D25 mm
Sengkang
-
Ø25 mm - 150
Selimut Beton
75 mm
75 mm
-5-
KESIMPULAN DAN SARAN Hasil pengerjaan tugas akhir adalah berupa dimensi struktur dermaga dan berupa detail desain komponen struktur dermaga (balok, pelat lantai, pile cap), serta kedalaman pemancangan yang diperlukan untuk mengakomodasi daya dukung tanah (Braja,1990) yang dibutuhkan. Pada Tabel 6 berikut disajikan data makro struktur Dermaga Peti Kemas Teluk Lamong Tabel 6. Data makro struktur Dermaga Peti Kemas Teluk Lamong. DATA RENCANA DERMAGA TELUK LAMONG No
Keterangan
No
Keterangan
534 m
Elevasi Lantai Dermaga
5m
Kedalaman Pemancangan
48 m
Panjang Balok CC
4m
1
Panjang Dermaga
2
Lebar Dermaga
50 m
10 11
Tiang Pancang
810 buah
12
Tiang Pancang 1 meter
180 buah
Panjang Balok Memanjang
4m
Tiang Pancang 0.8 meter
630 buah
Panjang Balok Melintang 1
3,75 m
Balok Dermaga
1521 buah
Panjang Balok Melintang 2
3,25 m
Balok Container Crane (CC)
178 buah
Lebar Balok CC
1,2 m
Balok Memanjang
623 buah
Tinggi Balok CC
0,9 m
Balok Melintang 1
360 buah
Lebar Balok Biasa
0,85 m
Tinggi Balok Biasa
0,9 m
3
4
Balok Melintang 2
360 buah
5
Pile Cap
810 buah
6
Tipe Pelat Lantai
monolite
7
Jumlah Fender
45 buah
8
Jumlah Bollard
23 buah
9
Jarak Antar Fender
12 m
13
14
Lebar Pile Cap
2m
Tinggi Pile Cap
1,45 m
Panjang Pile Cap 15
2m
Tebal Pelat Lantai
0,45 m
Luas Pelat Lantai
25418,4 m
2
Daya dukung tanah izin yang dibutuhkan adalah 4223 kN. Tetapi jika diambil safety factor (SF) = 2,5, maka daya dukung tanah ultimate menjadi 10557 kN. Pada perhitungan, daya dukung ultimate tersebut bisa dicapai dengan pemancangan sedalam 48 m dari seabed. Grafik daya dukung tanah dapat dilihat pada Grafik 1 berikut :
Grafik 1. Grafik daya dukung tanah terhadap kedalaman
-6-
DAFTAR PUSTAKA Das, Braja M.,Principles of Foundation Engineering, 2nd Edition, PWS-KENT Publishing Company, Massachussets, 1990. Dean, Robert G., dan Dalrymple, Robert A., Water Wave Mechanics For Engineers And Scientists, World
Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore, 1991. J.H. Menge & Company. 2002. Fentek Catalogue: Marine Fendering System. SKSNI 03 1726-2003.,Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional., Jakarta, 2003. SKSNI03 1729-2002., Tata Cara Perencanaan StrukturBajaUntuk Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional.,Jakarta, 2002 SKSNI 03 2847-2002., Tata Cara PerencanaanStruktur Beton Untuk Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Nasional., Jakarta, 2002
The Overseas Coastal Area Development Institute of Japan (OCDI), Technical Standards For Port And Harbour Facilities in Japan. Daikousha Printing Co. Ltd., Tokyo Japan. 2002 Thoresen, Carl.A., Port Designer’s Handbook, Recommendations and Guidelines. Tapir Publishing., Tornheim Norway. 1988
-7-
