Perancangan turap dan tiang pancang pada dermaga

I. DASAR - DASAR PERENCANAAN DERMAGA

Direncanakan suatu dermaga dengan data-data sebagai berikut : q Data Tanah w Data Sondir 15.00 w Tinggi Tanah Daratan + 1.00 q

q

Data-data pasang surut w Muka air terendah (LWS) = w Muka air tertinggi (HWS) = Jadi beda tinggi air pasang surut (t)

-1.00 -0.50 =

m m

m m -0.50

-

-1.00

=

Bobot rencana kapal (Gross Tonage) = 27000 ton Berdasarkan bobot rencana tersebut, dari tabel "Specifications of Vessels", diperoleh data sbb: Panjang kapal = ( 27000 20000 ) w 30 m ( 186 ( 30000 20000 ) Lebar kapal = ( 27000 20000 ) w 12.5 m ( 27 ( 30000 20000 ) Draft kapal = ( 27000 20000 ) w 10.9 m ( 11 ( 30000 20000 ) Tinggi kapal = w

0.50 m

-

177 )

-

23 )

-

10 )

q

Untuk dermaga bagi kapal-kapal yang memerlukan kedalaman lebih dari 4,5 m dengan pasang pasang surut terbesar : w 3 m atau lebih, maka elevasinya : ( 0.5 1.5 ) m (dihitung dari HWS) w kurang dari 3 m, maka elevasinya : (1 3) m dihitung dari HWS. Jadi, karena pasang surut terbesar = -0.50 m maka elevasi dermaga = -0.50 + 1.3 = 0.8 m

q

Merencanakan lebar dermaga untuk water depth : w kurang dari 4,5 m adalah 10 m w antara 4,5 - 7,5 m adalah 15 m w lebih dari 7,5 m adalah 20 m

q

Kemiringan lantai dan arah dermaga w Kemiringan lantai dibuat 1% - 1,5% ke arah laut w Arah dermaga diusahakan agar searah dengan angin dominan.

q

Fasilitas lantai dermaga w Bitt Direncanakan jenis kapal antar samudera dengan jarak antar bitt : w Vender

35 m

q

Data-data lainnya : w Kecepatan arus w Beban angin w Jenis dermaga w Beban lantai rencana : a Beban hidup

w w q

= = =

0.55 knots = 0.64 mil laut/jam 12 knots bertiup sejajar dengan dermaga Umum (barang dan penumpang)

=

500.0

Kg/m

a Beban Truck

=

16.0

ton

a Crane Kap.

=

20.0

ton

Kecepatan sandar kapal (V) Lokasi Daerah Gempa

= =

0.15 m/det IV

Panjang dermaga Lp = n.Loa + (n - 1).15,00 + 50,00 = =

2 . 30 m 125 m

+

dimana : n = jumlah kapal yang ditambat Loa = panjang kapal Lp

= panjang dermaga

(

2

-

1

) .

15,00 + 50,00

0.50 m

177 )

=

23.7 m

23 )

=

9.91 m

10 )

=

10.27 m

=

12.9 m

dihitung dari HWS)

dengan dermaga

LAY OUT PERENCANAAN

#REF! #REF!

#REF! 15 m

Kapal

25 m Kapal

GUDANG

GUDANG

Dermaga Tipe Wharf

#REF!

25 m

LAY OUT PERENCANAAN

EL TOP OF WHARF 0.70

#REF! HWS - 0.30

#REF!

MSL - 1.05

#REF!

LWS - 2.40

draft

#REF!

1 m

#REF!

V. PENENTUAN PROFIL TURAP Mencari momen maksimum Momen maks akan terjadi pada titik yang mempunyai geseran = 0. Data-data: Ta = Ea1 = Ea2 = Ea3 = Ea4 =

127.162 10.370 15.555 9.218 6.7597

Ea5 = Ea6 = Ea7 =

58.47 27.12 2.92

ΣH = 0 Ea1 +EPa2 + Ea3 + Ea4 + Ea5 + Ea6 + Ea7 - Ta = 0 Pa1 = Pa2 =

10.370 15.555

10.370 6.7596875

Pa3 = Pa4 =

15.555 x² +

+ 9.21775574 9.2177557 x-

x Sehingga: Ta = Pa1 = Pa2 = Pa3 = Pa4 =

(q+ϒ¹.b).Ka2.x = 0.5(ϒ²-1).Ka2.x² =

=

x+ 101.237

9.22 x 6.76 x²

6.7596875 =

x² 0

127.1623859

2.9675976

127.162 10.370 15.555 9.218 6.760

Untuk menghitung momen maksimum digunakan persamaan dibawah ini Mmax = Ta(b-ya+x) - (Pa1 (1/2.b+x) + Pa2 (1/3.b+x) + Pa3(1/2.x) + Pa4(1/3.x)) Mmax = 656.7929539 t.m (persatuan panjang) Mmax = 65679295.39 kg.cm (persatuan panjang)

Momen maksimum pada papan turap; Mmax = Direncanakan menggunakan baja Bj. 37(Fe. 360) dimana; s =

wx =

Mmax σ

= = =

656.79295 t.m (persatuan panjang) 1600 kg/cm² (Aman!tidak butuh angkur)

656.79295 1600 0.4104956 m³ 410.4956 cm³

Memilih Profil Larssen wx = 410.50 cm³ Maka profil Larssen yang digunakan adalah w= 510.00 cm³ Dengan : b= 600 mm h= 150 mm t= 9.5 mm s= 10 mm

LARSSEN 600

=

0

PERENCANAAN TIANG PANCANG Dalam gambar diberikan pula gaya horisontal yang berasal dari tekanan tanah aktif yang ditimbulkan oleh tanah timbunan di atas dermaga dan gaya reaksi Ra yang telah dihitung sebelumnya. Daya dukung tiang terhadap gaya horisontal yang diijinkan adalah 0.7 ton.

Data Perencanaan : a = b = C= D= B = Diamter = Panjang = Selimut =

Σqc1 Σqc2 n1 n2

= = = =

1.25 2.25 4.25 8.00 11.00

m m m m m 0.3 m 15 m 0.5 m 468 Kg/cm² 807 Kg/cm²

75 31

Perhitungan Luas penampang tiang (m²) Ap = P x L

=

0.09

m²

900

1.2

m

120

Keliling Tiang Pancang (m) P = 2 x (P+L) =

cm

B. Kedalaman tiang pancang rencana (Dutch Methode) >>

Daya dukung ijin satu tiang pancang berdasarkan data Sondir (CPT/Cone Penetration Test) P = (qc*Ap)/3 + (JHL*Ka)/5 =

>>

>>

Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan Sondir/CPT adalah 4928.538 Kg/cm Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan data SPT/Standart Penetration Test P = (Qu + Qsi)/3 Berdasarkan dari data Sondir Nb = (N1 + N2)/2 Nb1 = Nb2 = Nb =

27.6 31.6 29.6

Qu = (40*Nb*Ap)

>>

4928.538 Kg/cm

qs —> untuk pasir qs —> untuk lempung

=

1420.8

Kg/cm

Daya dukung Gesek/Friction tiang pancang berdasarkan data SPT Qsi = qs*Asi

0.2 N 0.5 N

1.2

kedalaman 0-14 (jenis tanah lempung) qs1 = 0.5N*Asi ; (ket ; 0.5N adalah karena jenis tanah lempung) Asi = keliling penampang tiang pancang*tebal m² Asi = 17.76 qs1 = qs*Nb*Asi = 262.848 kN Asi = 2.4 m² qs2 = qs*Nb*Asi = 14.208 kN Qsi = qs1+qs2 =

>>

277.056 kN

Daya dukung satu tiang pancang berdasarkan SPT Pu = (Qu +Qsi)/3 = 565.952 kN

C. Kapasitas dukung tiang berdasarkan uji sondir (use: dutch) Kapasitas dukung tiang terhadap beban desak Besarnya perlawan ujung konus Bagian atas ujung tiang (SF1) = 8 Bagian bawah ujung tiang (SF2) = 4 Kedalaman tiang rencana Rp1 Rp2

= Σqc1/n1 = = Σqc2/n2 =

qc

= (Rp1+Rp2)/2

=

14.8

m

x x

< dari grafik sondir

6.24 26.03226 =

Luas Penampang tiang Keliling Tiang

16.13613 Kg/cm²

= =

0.09 1.2

m² m²

120

Kapasitas dukung tiang desak Pa

=

Σqf

= = =

Pa

= = =

Ap . qc sF1

k . Σqf sF2

tf 14.8 134.34 14.8 376.152 Kg Ap . qc k . Σqf sF1 sF2 43666.2 Kg 436.66 kN

-

tf 134.34

Kapasitas Dukung Tiang Terhadap Beban Tarik Ta

= =

0.3 0.3

k . Σqf SF 15046.08 Kg

=

150.4608 kN

Kapasitas dukung tiang terhadap gaya lateral

12 12

= =

2.4 1.2

m m

Asumsi : tanah dimana tiang pancang adalah tanah non kohesif L/d = 15/0.3 = 50 > 12 termasuk tiang panjang ujung terjepit Ha

=

2 My e + 0.55 √(Ha)/(ϒ.d.kp)

Kuat dukung tiang terhadap beban lateral a. Pengangkatan 2 ujung

w = 0.09 25 Mmax = 1/2 x w x a² = 12.814453 kNm

=

Mmax = 1/2 x w a² = 22.78125 kNm =

12.81445 kNm

Menentukan Ha Ha

= =

2 My e + 0.55 √(Ha)/(ϒ.d.kp) 4.72

m

0.225 Iterasi Ha

b. Pengangkatan 1 ujung

Diambil momen terkecil

2.25 kN/m

1 10.26038 3.203182 5.732874 4.285258 4.956496 4.608673 4.779421 4.693271 4.73615 4.714661 4.725394 4.720024 4.722708 4.721366 4.722037 4.721702 4.721869 4.721785 4.721827 4.721806 4.721817 4.721812 4.721814 4.721813 4.721814 4.721813 4.721814 4.721813

ƒ 10.26038 3.203182 5.732874 4.285258 4.956496 4.608673 4.779421 4.693271 4.73615 4.714661 4.725394 4.720024 4.722708 4.721366 4.722037 4.721702 4.721869 4.721785 4.721827 4.721806 4.721817 4.721812 4.721814 4.721813 4.721814 4.721813 4.721814 4.721813 4.721813

D. PERENCANAAN JUMLAH DAN SUSUNAN TIANG Susunan tiang

DMENSI TIANG PANCANG Diameter, D = 0.30 m Jarak pusat tiang bor teluar terhadap sisi luar pilecap DATA SUSUNAN TIANG jumlah baris tiang bor, Jumlah tiang bor dalam satu baris, jarak antara tiang bor arah x, Jarak antara tiang bor arah y, DIMENSI SLAB Lebar arah x, Bx = Lebar arah y, By = Tebal kolom, h = jumlah tiang

Efisiensi kelompok tiang bor (menurut BDM) : Jumlah baris tiang bor, ny = 15 m Jumlah tiang bor dlm. satu baris, nx = 3 m Jarak antara tiang bor : x = 5.25 m Jarak antara tiang bor terkecil : S = 2.00 m Diameter tiang bor, D = 0.30 m

12.50 30.00 0.30

m m m

=

45

y=

Ef = [ 2*(ny + nx - 2)*S + 4*D ] / (π*D*ny*nx) = 1.53732

2.00

DMENSI TIANG PANCANG Panjang, adap sisi luar pilecap TA SUSUNAN TIANG ny = nx = x= y= DIMENSI SLAB Tebal, Tebal, Panjang, tiang

L= a= 15 3 5.25 2.00

hp = ht = Lx =

15.00 1.00

m m

buah buah m m

1.25 1.25 30.00

m m m

VII. PERENCANAAN SUB STRUKTUR DERMAGA (Pondasi Tiang Pancang) A. Perhitungan gaya-gaya / beban rencana Gaya vertikal

A

B

- Muatan A - Berat balok

=

- Berat plat lantai

=

- Berat poer

=

[ #REF! x #REF! x #REF! x

( #REF! -

#REF! ) + #REF! ) ]

x #REF!

=

#REF!

( #REF! x #REF! x

#REF! )

x

2400

=

#REF!

( #REF! x #REF! x

#REF! ) x

=

#REF!

= =

#REF! #REF!

+ 4 ( #REF! x #REF! x - Beban hidup

=

( #REF! x

( #REF! x #REF! x

#REF! )

2400

#REF! ) S VA

- Muatan B - Berat balok

=

[ #REF! x #REF! x #REF! x

( #REF! -

#REF! ) + #REF! ) ]

x #REF! x

- Berat balok fender

=

( #REF! x #REF! x

#REF! )

- Berat poer

=

( #REF! x #REF! x

#REF! )

- Beban hidup

=

( #REF! x #REF! x

#REF! )

- Berat plat

=

( #REF! x #REF! x

#REF! )

+ 4 ( #REF! x #REF! x

1. Penentuan daya dukung A. Penentuan daya dukung pada tanah Q =

Ns . Ap

+

JHP . As

( #REF! x

#REF! ) x

#REF!

2400

=

#REF!

x

=

#REF!

=

#REF!

= =

#REF! #REF!

2400

2400 S VB

Q =

+

3

5

dimana : Ns

: Nilai konis…….(u/pelabuhan Ns min =

Ap

: Luas penampang tiang

JHP

: Jumlah hambatan pelabuhan

As

: Keliling tiang

Tiang direncanakan dengan elevasi : maka :

Q =

150

( 50

-21

.

50 )

3

Q = Q =

kg/cm2)

150

m dengan data : 800

+

.

50

-

Ns

:

2 150 kg/cm

-

JHP :

2 800 kg/cm

.

4

5

157000 kg 157000 kg

jadi panjang tiang =

21

=

+

> V kritis #REF! - #REF!

#REF!

2. Kontrol terhadap tekuk Kondisi tiang pancang Lk =

1/2

.

=

1/2

.

=

#REF!

= Imin

l

(Kelangsingan)

=

1.69

.

=

1.69

.

sk

=

=

= =

2

.

3.14

= = = =

#REF!

P

.

. Lk

E

2

.

l

. 2

3.5

#REF! 2500

.

2

E 2

.

kg

#REF!

#REF!

= .

#REF!

4700

2

2

(Tegangan Izin)

2

23965.39171 #REF!

n =

2

kg/cm2 . Imin 23965.39171

#REF!

.

#REF! 2

fc'

23965.39171

kg/cm

#REF! #REF!

=

E =

Lk2 3.14

132586.7

2

2

. .

=

#REF!

23965.39171

#REF! p

#REF!

2

p2.E

2

P= .

#REF!

. imin

#REF!

3.14

2

=

#REF!

n

2

132586.7

=

Lk

= Pk

A

Lk

=

sd

Imin

imin p

2

#REF!

=

=

.

#REF!

= imin

Lt

3.5

fc =

26

Syarat : P

<

132586.7 kg

<

Pk #REF!

.………………….

#REF!

2. Perhitungan gaya horizontal tiang miring 2.1 Akibat reaksi fender

H =

E' . R E

H =

#REF!

=

.

#REF!

#REF!

#REF!

Reaksi reaksi ini dianggap diteruskan pada dermaga dan menyebar dengan sudut 45 0

Gaya horizintal ini ditinjau pada pinggir fender dan hanya menghasilkan

3 pasang

tiang miring yang menerima gaya tersebut. Jadi tiang menerima gaya ( 1 pasang ) =

#REF! 3

=

#REF!

2.2 Gaya akibat tarikan kapal pada boulder Gaya tarik pada boulder yang terletak pada lantai dermaga P = gaya ini dipikul oleh #REF!

3 =

3

#REF!

pasang tiang sehingga tiap pasang menerima gaya : #REF!

2.3 Gaya akibat rotasi (momen torsi) terhadap pusat berat dermaga Ditinjau dermaga sebagai satu kesatuan struktur, dimana gaya akibat tumbukan kapal dianggap menimbulkan torsi (momen torsi) terhadap pusat berat konstruksi dapat dihitung dengan rumus : H

Hi =

n

+

Xi S Xi2

H.e

dimana : Hi

= Gaya horizontal pada tiang

H

= Gaya horizontal akibat reaksi fender

n

= Jumlah pasang tiang miring

Xi

= Jarak tiang yang ditinjau terhadap pusat berat konstruksi

S Xi S Xi2

=

[( 2.5

2

( 37.5

2

( 72.5

2

= Jumlah jarak tiang yang ditinjau terhadap pusat berat konstruksi ) + ( 12.5

2

) + ( 17.5

2

) + ( 42.5

2

) + ( 47.5

2

) + ( 52.5

2

) + ( 77.5

2

) + ( 82.5

2

) + ( 87.5

2

) +

( 7.5

2

( 22.5

2

) + ( 27.5

2

) + ( 32.5

2

) +

) +

( 57.5

2

) + ( 62.5

2

) + ( 67.5

2

) +

) +

( 92.5

2

) + ( 97.5

2

) +

2

) +

) +

( 103

S Xi2

=

( 108

2

( 143

2

( 178

2

( 113

2

) +

( 148

2

) +

( 183

2

) +

( 212.5

2

) ]

x

2

) +

( 153

2

) +

( 188

2

( 123

2

) +

( 158

2

) +

( 193

2

) +

( 127.5

2

) +

( 162.5

2

) +

( 197.5

2

) +

( 133

2

) +

( 168

2

) +

( 203

2

) +

( 138

2

) +

) +

( 173

2

) +

) +

( 208

2

) +

) +

2

[( 6.25

+

56.25

+

156.25

+

306.25

+

506.25

+

756.25

+

1056.25

+

1406.25

+

1806.25

+

2256.25

+

2756.25

+

3306.25

+

3906.25

+

4556.25

+

5256.25

+

6006.25

+

6806.25

+

7656.25

+

8556.25

+

9506.25

+

10506.25

+

11556.25

+

12656.25

+

13806.25

+

15006.25

+

16256.25

+

17556.25

+

18906.25

+

20306.25

+

21756.25

+

23256.25

+

24806.25

+

26406.25

+

28056.25

+

29756.25

+

31506.25

+

33306.25

+

35156.25

+

37056.25

+

39006.25

+

41006.25

+

43056.25

+

45156.25 ) ] x S Xi2 =

( 118

) +

2

1324937.5 #REF!

Hi =

255

=

+

212.5

. #REF! .

212.5

1324937.5

#REF!

Akibat beban gempa Pada perhitungan beban akibat gempa diperhitungkan beban-beban yang bekerja adalah sbb : w Berat sendiri konstruksi - Lapisan aus

= ## . #REF! . #REF!

.

- Plat lantai

= ## . #REF! . #REF!

.

- Balok memanjang

=

.

- Balok fender

= ## .

0.35

- Balok poer

=

3152

8

. #REF! . #REF!

8

.

. #REF!

#REF! 2400 #REF! .

.

2400

2400 q1

=

#REF!

=

#REF!

=

#REF!

=

#REF!

=

25216

=

#REF!

=

#REF!

w Beban hidup Beban hidup yang diperhitungkan 50 % q2 = 50% . 20 . 0.3 . =

9000 kg

=

9 ton

Beban total (w)

= q1

+ q2

=

#REF!

=

#REF!

3000

+

9

w Gaya horizontal akibat gempa F

= k.W

dimana : F

= Gaya horizontal akibat gempa

w

= berat sendiri konstruksi dan beban hidup

k

= Koefisien gempa = Koef. Daerah x Koefisien kepentingan = Koef. Daerah wilayah gempa IV = = Koef. Kepentingan = =

0.03

x

1.2

1.2

(untuk bangunan dermaga klasifikasi A)

= 0.036

B. Perhitungan Penulangan pada tiang pancang Berat tiang q =

0.5

.

0.5

w Kondisi pengangkatan tiang

.

2400

=

0.03

600

1/3L

2/3L

1/4L

1/2L

1/4L

q . l2

Mmax =

Mmax =

32

L = Panjang tiang miring =

q . l2 8

#REF! a

= tan a .

a

= tan 10.3099 =

a =

#REF! .

10.3099

#REF!

#REF!

Lmax

=

2

#REF!

=

+

#REF!

2

#REF!

a Mmax = Mult

Cu

=

600

.

8 Mmax . =

1.5

ho

=

2

#REF!

1.5

=

A-A'

=

Jadi F = =

=

q . Cu2 Mult s'.qu. Zu. ho 0.036

x

x

#REF!

=

#REF!

=

#REF! 45

=

=

#REF!

2.ko. s'. bk. b Zu

#REF!

=

Mult 1

=

2

.

0.5

.

1 0.0417

.

2780

.

#REF!

30 =

2

#REF! #REF!

.

45

#REF!

. 50 #REF!

=

#REF!

221.536

7.975296

Jadi gaya horizontal maksimum yaitu gaya akibat reaksi dari fender jadi beban / gaya maksimum pada tiang miring sbb : w P1 =

V H

w P2 =

V sin q2 + H cos q2 sin ( q1 +q2 ) V sin q2 + H' cos q2 sin ( q1 +q2 )

w tan q1 = tan q2 = 1/5 = 1:5

q1 = q2 = w

sin q1 = sin q2 =

0.2

11.3099 sin

11.3099

=

0.196116

w

cos q1 = cos q2 =

w sin ( q1 +q2 )

H' =

#REF!

.

0.196116

=

0.980581

sin

22.6198

=

0.384614

H

tan a =

18/100

a =

10.20397

#REF! cos 10.2039737

#REF!

.

=

0.98058079

0.38461 #REF!

P2 =

+

11.3099

cos a

=

P1 =

=

cos

#REF!

ton <

.

157 ton

0.196116

-

#REF!

ton <

=

#REF!

=

#REF!

…….. ### .

0.98058079

0.38461 #REF!

#REF!

157 ton

…….. ###

Sengkang/begel praktis …….. PB 71/911 1. Ukuran tidak boleh kurang dari 15 cm. 2. As min =

1%

.

Jadi, As =

25

cm2

3. As maks =

6%

.

4. Jarak maks. sengkang =

50

x

50

f min = 50

x

= 12

50

25

cm2

……… tulangan memanjang

mm

=

2 150 cm

*

45

cm

*

15

x f batang tulangan memanjang atau

diameter sengkang > 1/4 f tul. memanjang dan minimal f As min sengkang = 1/4 . jarak sengkang =

15

26

=

6.5

.

26

=

f

8 - 12

5

mm, digunakan f 390 m

atau

30

30

cm, diambil

mm 8

cm, diambil

12

cm

12 cm

DAFTAR ISI