slide-120521080445-phpapp02.pdf

PRESENTASI TUGAS BESAR KL-4 KL -422 221 1 PE PERA RANC NCAN ANGA GAN N DE DERM RMAG AGA A PE PELA LABU BUHA HAN N

 ________________________________  ________________ ______________________________ ______________ Rabu, Rab u, 16 Mei 2012 2012 | Ruang Ruang KLKL-1 1 Tekni Teknik k Ke Kelau lautan tan ITB

KELOMPOK 3 Wika Wikan n Adib Adibha hakt ktii 1550 155080 8038 38

Irfa Irfan n Muly Mulyad adii 1550 155080 8009 09 Faisal Dwiyana Dwiyana Purnawarman Purnawarman 15508045 15508045

Jund Jundan ana a Akhy Akhyar ar 15508 550803 030 0

Oddy Oddy Lazu Lazuar ardi di 1550 15508 8011 011 Zulk Zulkif ifli li Nur Nur Kurn Kurnia iawa wan n 1550 155080 8027 27

 K  E  L   O  M  P   O  K   3 

PENDAHULUAN

Latar Lat ar Be Bela lakan kang g •

•

•

Kompet Kompetens ensii mahasis mahasiswa wa progra program m sarjan sarjana a Teknik Teknik Kelaut Kelautan an dalam dalam peranc perancang angan an dermag dermaga a pelabuhan Permas Permasala alahan han konkre konkrett tentan tentang g aspek aspek desain desain dan analis analisis is dalam dalam proses proses peranc perancang angan an deramga deramga pelabuhan pelabuhan Faktor Faktor peranc perancang angan an dermag dermaga a pelabu pelabuhan han,, mengena mengenaii beban beban aksial, aksial, beban beban latera lateral, l, penent penentuan uan dimens dimensii dermag dermaga, a, serta serta perhit perhitung ungan an dan peranc perancang angan an fondas fondasii dermag dermaga. a.

Lingku Lin gkup p Pem Pembah bahasan asan Tuga Tugass besar besar mata mata kuli kuliah ah Pera Peranc ncan anga gan n Derm Dermaga aga Pela Pelabu buha han n ini ini meli melipu puti ti : •

Pembeban Pembebanan an Struktur Struktur

•

Perhi Perhitu tunga ngan n daya daya dukun dukung g fondas fondasii

•

Permo Permodel delan an denga dengan n softwa software re SAP

Metodologi Analili Analiliss peranc perancang angan an dermag dermaga a kali kali ini menggu menggunak nakan an :

 P  E   N D   A   H   U L   U  A   N

DASAR TEORI

Kriteria Perancangan

Pemilihan Tipe Dermaga

Faktor yang dipertimbangkan dalam perancangan dermaga : •

Fungsi dermaga

•

Tingkat kepentingan

•

Umur ( Lifetime )

•

Kondisi Lingkungan

•

Beban yang bekerja

•

Material yang digunakan

•

Faktor keamanan

•

Periode konstruksi

•

Biaya konstruksi

•

Biaya perawatan

Kondisi Topografi Pantai

Daya Dukung Tanah

Jenis Kapal

D   A   S   A   R   T  E   O  R   I  

ALTERNATIF TIPE STRUKTUR DERMAGA Deck on Pile

Sheet Pile

Caisson

Summary Dengan mempertimbangkan jenis kapal yang dilayani yaitu jenis kapal curah dan pertimbangan harga/ekonomis, maka dipilih dermaga dengan tipe jetty/pier. Sedangkan struktur dermaga yang kami gunakan adalah tipe deck on pile

D   A   S   A   R   T  E   O  R   I  

D   A   S   A   R   T  E   O  R   I  

Perencanaan Dimensi Dermaga

Elevasi Dermaga

D   A   S   A   R   T  E   O  R   I  

Jenis – jenis Beban pada Struktur Dermaga

Beban Vertikal

Beban Mati ( Dead Load ) Beban Hidup ( Live Load ) pada Tiang Beban Gelombang

Beban Horizontal

pada Tepi Dermaga Drag Force

Beban Arus Lift Force Beban Gempa Transversal Beban Tumbukan

Gaya Angin

Beban Kapal

Longitudinal Beban Mooring Transversal Gaya Arus Longitudinal

BEBAN GELOMBANG PADA TIANG

Gambar :

D   A   S   A   R   T  E   O  R   I  

D   A   S   A   R   T  E   O  R   I  

BEBAN GELOMBANG PADA TEPI DERMAGA (OCDI)

Gambar :

BEBAN GEMPA (SNI-1726-2002)

BEBAN ARUS (OCDI)

D   A   S   A   R   T  E   O  R   I  

BEBAN TUMBUKAN KAPAL (OCDI) Sudut Merapat Kapal

Koefisien Eksentrisitas

Koefisien Semu

D   A   S   A   R   T  E   O  R   I  

Penghitungan Jarak Fender (PIANC)

Hull Pressure

D   A   S   A   R   T  E   O  R   I  

Perhitungan Gaya Mooring

D   A   S   A   R   T  E   O  R   I  

Perhitungan Gaya Mooring Gaya Angin

Gaya Arus (BS 6349)

D   A   S   A   R   T  E   O  R   I  

PERENCANAAN TIANG PANCANG

Daya Dukung TIang

Perhitungan Efisiensi Tiang

D   A   S   A   R   T  E   O  R   I  

ANALISIS DAN PERHITUNGAN

Dimensi Kapal DWT LoA LBP B D

Dimensi Pelat Dermaga = 15000  – 50000 ton = 145 – 204 meter = 135 – 194 meter = 21 – 32,3 meter = 8,4 – 12 meter

Dimensi Dermaga Lebar dermaga Panjang dermaga Elevasi Dermaga

= 30 meter = 224 meter = 4,05 meter

Panjang ( l ) Lebar ( b ) Tebal ( t ) Q ( beton * l * b * t )

= 224 m = 30 m = 0.4 m = 6451.2 ton

Dimensi Balok Memanjang Dermaga Panjang ( l ) Lebar ( b ) Tebal ( t ) Q ( beton * l * b * t )

= 1568 m = 0.6 m =1m = 2257.92 ton

Dimensi Balok Melintang Dermaga Parameter Gelombang h g T L

= kedalaman perairan = 14 m = percepatan gravitasi = 9,81 m/s = perioda gelombang = 5 detik = 14/0,3728 = 37,55 m

Panjang ( l ) Lebar ( b ) Tebal ( t ) Q ( beton * l * b * t ) Q balok total

= 1374 m = 0.6 m =1m = 1978.48 ton = 4236.48 ton

Parameter Material

Dimensi Pile Cab Dermaga

Massa jenis beton / beton Massa jenis baja / baja Massa jenis air laut / air

Panjang ( l ) Lebar ( b ) Tinggi( t ) Jumlah

= 2400 kg/m3 = 7800 kg/m3 = 1025 kg/m3

=2m =2m =1m = 270 titik

 A   N  A  L   I    S   I    S  D   A   N  P  E   R   H   I    T   U  N  G   A   N

Fixity Point

 A 

Beban Hidup Beban Operasional Mobile Crane Beban Kosong Beban Operasional

= 10 kN/m = 300 kN = 2 * 200 kN

Beban Gelombang FX = FD max | cos ωt | cos ωt – FI max sin ωt

FD max

Beban vertikal (Q tp) = 1256.2205 kN Diameter (D) = 0.9 m Modulus elastisitas (E) = 200 GPa Momen inersia (I) = 0.0046 m4 (kh) = 167.143 kNm-3 (β) = 0.45 m-1 Fixity point (Zr) = 2.224 m

FI max FX max

= 0,743 ton

= 5.867 ton = 0,743 ton

Dimensi Pile Cab Dermaga

P = 2.54 ton

 N  A  L   I    S   I    S  D   A   N  P  E   R   H   I    T   U  N  G   A   N

 A 

Fixity Point (BORE LOG 108) Data Tanah kedalaman o atas

bawah

jenis

Properti Tanah NCu α  (API SPT (kn/m2) 86)

Lokal (kN)

Qs Kumulatif  (kN)

Q p (k N)

Q u ( kN)

Q all ( kN )

1

0

-1 sand

4

22.619

22.619

0

22.619

9.048

2

-1

-2 sand

4

22.619

45.239

0

45.239

18.096

3

-2

-3 sand

4

22.619

67.858

0

67.858

27.143

4

-3

-4 sand

4

22.619

90.478

0

90.478

36.191

5

-4

-5 sand

5

28.274

118.752

0

118.752

47.501

6

-5

-6 sand

5

28.274

147.027

0

147.027

58.811

7

-6

-7 sand

12

67.858

214.885

0

214.885

85.954

8

-7

-8 sand

12

67.858

282.743

0

282.743

113.097

9

-8

-9 sand

12

67.858

350.602

0

350.602

140.241

0

-9

-10 sand

12

67.858

418.460

0

418.460

167.384

1

-10

-11 sand

20

113.097

531.557

0

531.557

212.623

2

-11

-12 sand

20

113.097

644.655

0

644.655

257.862

3

-12

-13 sand

21

118.752

763.407

0

763.407

305.363

4

-13

-14 sand

21

118.752

882.159

0

882.159

352.864

5

-14

-15 clay

69

0.56

109.252

991.411

29.2854

1020.697

408.279

6

-15

-16 clay

69

0 .56

1 09 .25 2

1 100 .6 63

2 9. 285 4

1 12 9. 94 9

4 51 .97 9

7

-16

-17 clay

69

0 .56

1 09 .25 2

1 209 .9 15

2 9. 285 4

1 23 9. 20 1

4 95 .68 0

8

-17

-18 clay

69

0 .56

1 09 .25 2

1 319 .1 67

2 9. 285 4

1 34 8. 45 3

5 39 .38 1

9

-18

-19 clay

69

0 .56

1 09 .25 2

1 428 .4 19

2 9. 285 4

1 45 7. 70 5

5 83 .08 2

0

-19

-20 clay

69

0 .56

1 09 .25 2

1 537 .6 71

2 9. 285 4

1 56 6. 95 7

6 26 .78 3

1

-20

-21 clay

69

0 .56

1 09 .25 2

1 646 .9 23

2 9. 285 4

1 67 6. 20 9

6 70 .48 4

2

-21

-22 clay

13 6

0. 5 1 92 .26 5

1 839 .1 89

57 .72 19 4

1 89 6. 91 1

7 58 .76 4

3

-22

-23 clay

13 6

0. 5 1 92 .26 5

2 031 .4 54

57 .72 19 4

2 08 9. 17 6

8 35 .67 1

4

-23

-24 clay

13 6

0. 5 1 92 .26 5

2 223 .7 20

57 .72 19 4

2 28 1. 44 2

9 12 .57 7

5

-24

-25 clay

13 6

0. 5 1 92 .26 5

2 415 .9 85

57 .72 19 4

2 47 3. 70 7

9 89 .48 3

6

-25

-26 clay

136

0.5

192.265

2608.251 57.72194

2665.973 1066.389

7

-26

-27 clay

136

0.5

192.265

2800.516 57.72194

2858.238 1143.295

8

-27

-28 clay

136

0.5

192.265

2992.782 57.72194

3050.504 1220.201

9

-28

-29 clay

136

0.5

192.265

3185.047 57.72194

3242.769 1297.108

0

-29

-30 sand

21

1 18 .75 2

3 303 .7 99

0

3 30 3. 79 9 13 21 .52 0

1

-30

-31 sand

21

1 18 .75 2

3 422 .5 52

0

3 42 2. 55 2 13 69 .02 1

2

-31

-32 sand

25

1 41 .37 2

3 563 .9 23

0

3 56 3. 92 3 14 25 .56 9

3

-32

-33 sand

25

1 41 .37 2

3 705 .2 95

0

3 70 5. 29 5 14 82 .11 8

4

-33

-34 sand

28

1 58 .33 6

3 863 .6 31

0

3 86 3. 63 1 15 45 .45 2

5

-34

-35 sand

28

1 58 .33 6

4 021 .9 67

0

4 02 1. 96 7 16 08 .78 7

6

-35

-36 sand

25

1 41 .37 2

4 163 .3 39

0

4 16 3. 33 9 16 65 .33 6

7

-36

-37 sand

25

1 41 .37 2

4 304 .7 11

0

4 30 4. 71 1 17 21 .88 4

8

37

38 sand

26

1 47 .02 7

4 451 .7 37

0

4 45 1. 73 7 17 80 .69 5

 N  A  L   I    S   I    S  D   A   N  P  E   R   H   I    T   U  N  G   A   N

Beban Arus

A U ρ CD CL

= 15,3 m2 = 1,2 m/s = 1,025 t/m3 =1 =2

FD FL

= 11.3 ton = 22.58 ton

 A   N  A  L   I    S   I    S  D   A   N  P  E   R   H   I    T   U  N  G   A   N

Beban Gempa

H = 18,05 m T = 0,744 s C = 0,23/T = 0.11 Faktor keutamaan (I) Faktor respons gempa (C i) Faktor daktalitas (R) Wt = 32848.74

=1 = 0,31 = 8,5

Perhitungan Fender DWT LOA LBP Beam Draft Md Cb Kec. Merapat Sudut merapat

 A 

Pemilihan Fender 50000 DWT 204 m 194 m 32,3 m 12 m 59600 ton 0,774 0,17 m/s 5,25o

Vendor Tipe Energi (E) Reaksi (R)

Fentek Super Cone SCN 1300 E 3.1 1463 kNm 2167 kN

sumber: Fentek Marine Fendering System

Koefisien Eksentrisitas ( Ce ) PIANC/BS 2

Ce

K 

2

R  cos( ) 2

K 

2

2

0.567

R 

Koefisien Massa Semu ( Cm )

Koefisien Konfigurasi Penambatan ( Cc ) Cc = 1 untuk jenis struktur dermaga dengan pondasi tiang (OCDI).

Dimensi Fender Dimensi fender : H ϕW ϕU C D ϕB Anchors ϕS Head Bolts Z Weight

SCN 1300 1300 2080 1275 65-90 40 1900 8-M48 1100 8-M48 195 2455 kg

 N  A  L   I    S   I    S  D   A   N  P  E   R   H   I    T   U  N  G   A   N

 A 

Energi yang Diserap Fender Energi = E45 Reaksi = R45

= 1,214 x 103 kNm ( > 1,157 x 10 3 kNm  OK!) = 2,037 x 103 kN

Jarak Antar Fender Untuk kapal kecil P = 0,15 . LOA = 0,15 . 145 = 21,75 m Untuk kapal besar P = 0,15 . LOA = 0,15 . 204 = 30,6 m

Hull Pressure

Pp Rmax W H P

250 kN/m2 2167 kN 1,9 m 2,08 m 548,33 kN/m2

 N  A  L   I    S   I    S  D   A   N  P  E   R   H   I    T   U  N  G   A   N

Beban Mooring : Angin

CTW CLW AL AT VW udara

FTW FLW

= 1.9 = 0.2 = 408 m2 = 64.6 m2 = 24 m/s = 1.25 kg/m3 = 446.5 kN = 7.442 kN

CTC CLC CCT CCL AL AT Vc

Gaya Mooring sejajar as kapal FL = FLC + FLW FL = 183,901 kN Gaya Mooring tegak lurus as kapal FT = FTC + FTW FT = 1,974 x 103 kN

 N  A  L   I    S   I    S  D   A   N  P  E   R   H   I    T   U  N  G   A   N

= 0.7 = 0.2 = 8.5 = 1.7 = Lpp * Draft = Beam * Draft = 1.2 m/s = 1024 kg/m3 = 1527 kN = 176.5 kN

air

Gaya Mooring Total

 A 

Beban Mooring : Arus

FTC FLC

Beban Mooring R  .mt

R .ml

F .T 4 cos

β .v

cos

722.514k 

β .h

F.L cos β .v cos β .h

2.693

5

10  N

berdasarkan gaya pada titik tambat maka dipilih ukuran bollard MT 100, dengan kapasitas 1000 kN

Perhitungan Pondasi dan Daya Dukung Tanah

 A   N  A  L   I    S   I    S  D   A   N  P  E   R   H   I    T   U  N  G   A   N

Perhitungan Pondasi dan Daya Dukung Tanah

 A   N  A  L   I    S   I    S  D   A   N  P  E   R   H   I    T   U  N  G   A   N

Nomogram Untuk Perhitungan Hu

 A   N  A  L   I    S   I    S  D   A   N  P  E   R   H   I    T   U  N  G   A   N

PEMODELAN STRUKTUR DERMAGA

Define Material : Tiang Pancang ( Pile )

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Define Material : Beton

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Define Material : Beton

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Permodelan Potongan Memanjang

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Permodelan Potongan Melintang

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Permodelan 3 Dimensi

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Pembebanan pada Model Dermaga

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Pembebanan pada Beban Hidup

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Pembebanan pada Pilecap

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Pembebanan Gelombang

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Pembebanan Arus

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Pembebanan Gaya Gempa

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Pembebanan Berthing

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Pembebanan : Load Combination

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Hasil Analisis Struktur : Unity Check Ratio ( Steel Frame )

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Hasil Analisis Struktur : Unity Check Ratio ( Concrete Frame )

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

Hasil Analisis Struktur : Defleksi Struktur

 P  E   R   M  O D  E  L   A   N

PENUTUP

Kesimpulan •

•

•

Dari hasil pengecekan terhadap beban – beban, dapat disimpulkan bahwa secara keseluruhan struktur dermaga aman terhadap kemungkinan kegagalan struktur Dari hasil pengecekan kekuatan tiang pancang pondasi, dapat disimpulkan bahwa tegangan yang terjadi pada struktur pondasi masih dibawah rentang tegangan yang diijinkan Berdasar hasil analisis daya dukung tanah, dapat disimpulkan bahwa fixity point sedalam 2,333 meter dari seabed cukup memberikan tahanan lateral terhadap berbagai kondisi pembebanan

Saran •

•

•

Menggunakan 1 acuan yang tetap dalam menentukan perhitungan manual Perlu dilakukan analisis yang mendalam terhadap gaya gempa Perlu dilakukan analisis terhadap dimensidimensi dermaga agar hasilnya efektif dan efisien

 K  E   S   I    M  P   U L   A   N