3109030096-chapter6

BAB VI

ANALISA STRUKTUR

6.1. Analisis Struktur

Dalam analisis struktur digunakan program SAP 2000,

dimana untuk analisis struktur SAP 2000 dan untuk struktur

dermaga digunakan program SAP 2000 dengan model 3D.

Hasil (output SAP 2000) dari analisis struktur dengan

menggunakan proram ini yaitu berupa :

Output momen, gaya geser, dan torsi

Output displacement, reactions, dan applied loads

Output momen (khusus untuk menganalisis plat lantai)

Untuk memperoleh momen lapangan dan momen

tumpuan plat.

6.2. Model Struktur

Dalam model struktur disajikan bentuk struktur hasil

analisa dengan menggunakan program SAP 2000 dalam

bentuk Gambar. Sedang outputnya dapat dilihat dalam

lampiran.

6.2.1. Model struktur Plat

Analisis struktur plat menggunakan program SAP

2000 SHELL untuk mendapatkan gaya – gaya yang bekerja

pada plat. Tipe plat yang digunakan pada struktur dermaga ada

2 macam yaitu : 400 X 600 cm dan 400 x 500 cm untuk trestle.

Asumsi plat tiap tipe dsajikan pada Gambar 6.1.

Dalam perhitungan momen plat dermaga, asumsi plat

sebagai plat lentur dan dianggap terjepit pada keempat sisinya.

Lebih jelasnya lihat Gambar 6.1.

122

Gambar 6.1. Asumsi Plat

Sedang beban yang bekerja pada plat meliputi beban

mati dermaga, beban hidup dermaga serta beban T terpusat

akibat roda kendaraan. Berikut ini disajikan model struktur plat

lantai dermaga. (tipe 6m x 4 m) yang dianalisa dengan

menggunakan progam SAP 2000 SHELL untuk mendapatkan

momen yang bekerja pada plat tersebut. Model struktur plat

dermaga (tipe 6m x 4 m) hasil analisis SAP 2000 SHELL lebih

jelasnya dapat dilihat pada Gambar berikut ini.

Gambar 6.2. Model Struktur Plat Dermaga

600

400

500

400

PLAT TYPE A PLAT TYPE B

123

Dalam analisis struktur plat (tipe 6m x 4 m) bekerja

beban mati merata, beban hidup merata, beban terpusat roda

kendaraan truk dengan perlakuan beban – beban yang bekerja

pada plat dapat dilihat pada gambar – gambar di bawah ini,

sedang output dari analisis struktur plat dengan menggunakan

program SAP 2000 disajikan dalam bentuk gambar kontur

momen plat berupa M 1- 1 dan M 2- 2 berikut ini.

Gambar 6.3. merupakan bentuk analisis struktur plat

pada saat mendapat beban mati merata (beban sendiri plat).

Gambar 6.3. Kontur Momen plat akibat beban mati merata

M11

Momen maximum sebesar 0,795 tm.

124

Gambar 6.4. Kontur Momen plat akibat beban mati merata

M22

Momen maximum terjadi sebesar 1,058 tm.

Gambar 6.5. Struktur Plat Akibat Beban Truk 1 11,25

125

Gambar 6.6 Kontur momen M1-1 akibat beban truk 1.

Momen maksimum M1-1 terjadi sebesar 0,978 tm.

Gambar 6.7 Kontur momen M-2-2 akibat beban truk 1.

Momen maksimum terjadi adalah 4,892 tm.

126

Gambar 6.8. Struktur Plat Akibat Beban Excavator 6 t/m2.

Gambar 6.8. adalah permodelan plat saat mendapat beban

excavator.

Gambar 6.9 Kontur Momen M1-1 akibat beban excavator.

Momen maximum sebesar 1,003 tm.

127

Gambar 6.10. Kontur momen M 2-2 akibat beban excavator.

Momen maksimum terjadi 2,242 tm.

Gambar 6.10 merupakan bentuk analisis struktur plat pada saat

mendapat beban excavator.

Gambar 6.11 Struktur plat akibat beban hidup merata 3 t/m2.

128

Gambar 6.12 Kontur Momen M11 plat akibat beban hidup

merata sebesar 3 t/m2

Momen maksimum terjadi 0,817 tm.

Gambar 6.13 Kontur momen M22 plat akibat beban hidup

merata 3 t/m2.

129

Momen maksimum terjadi adalah 1,730 tm.

6.2.2. Model Struktur Dermaga

Analisis struktur dermaga dan trestel menggunakan

program SAP 2000 dengan model 3D untuk mendapatkan gaya

– gaya yang bekerja pada struktur dermaga.

Beban yang bekerja pada konstruksi dermaga dan

trestel meliputi beban plat, beban hanyutan, beban tambat

kapal (mooring load), beban sandar (berthing load), beban

gempa. Berikut ini disajikan model struktur dermaga yang

dianalisis dengan menggunakan program SAP 2000

berdasarkan beban – beban yang bekerja untuk mendapatkan

momen yang bekerja pada balok-balok struktur.

Gambar 6.14. Model Struktur Dermaga

130

Gambar 6.15. Struktur Dermaga Mendapat Beban Tumbukan

Kapal Tugboat.

Gambar 6.16. Struktur Dermaga Mendapat Beban

Gaya Tarik Kapal (Tambatan).

131

6.2.3. Model Struktur Berthing Dolphin dan Mooring

Dolphin

Model struktur mooring dolphin dilakukan dengan

menggunakan program SAP2000 untuk mendapatkan output

gaya-gaya yang bekerja pada mooring dolphin. Gaya- gaya

yang bekerja pada mooring dolphin berupa beban mati, beban

akibat gempa dan beban tambatan (mooring force).

Gambar 6.17. Model Struktur Mooring Dolphin

132

Gambar 6.18 Kontur momen M11 akibat beban mati

Momen maksimum terjadi sebesar 4,747 tm.

Gambar 6.19 Kontur momen M22 akibat berat sendiri.

133


Gambar 6.20 Struktur Mooring Dolphin akibat Gaya Tambat

Gambar 6.21 Kontur momen M11 akibat gaya tambat


134

Gambar 6.22 Kontur momen M22 akibat gaya tambat.


Model struktur berthing dolphin dilakukan dengan

program SAP2000 untuk mendapatkan output gaya- gaya yang

bekerja. Gaya yang bekerja pada berthing dolphin berupa gaya

tumbukan kapal (berthing force), gaya tambatan (mooring

force), gaya akibat gempa, dan beban mati.

135

Gambar 6.23. Model Struktur Berthing Dolphin

Gambar 6.24. Struktur Berthing Dolphin dengan Beban

Tumbukan Kapal (Berthing Force)

Gambar 6.25 Kontur momen M11 akibat beban sandar

kapal.


136

Gambar 6.26 Kontur momen akibat M22 akibat beban

sandar kapal.


6.2.4. Output Struktur

Gaya – gaya yang diperoleh dari hasil analisis struktur

dengan menggunakan program SAP 2000 ( SAP 2000 ) yaitu

berupa :

Output momen, gaya geser, dan torsi

Output Displacement, Reactions and apllied loads

Output momen (khusus untuk menganalisis plat

lantai), untuk memperoleh momen lapangan dan

momen tumpuan plat

Output SAP 2000 dari analisis struktur diatas dapat dilihat

pada lampiran.

6. 3. Penulangan dan Kontrol Stabilitas Dermaga

137

6.3.1. Penulangan dan Kontrol Stabilitas pada Plat

Lantai

6.3.1.1 Penulangan Plat Dermaga

Penulangan plat dermaga dan trestel dihitung dengan

persamaan 2-31 sampai 2-40 , dengan mengambil gaya momen

terbesar dari kombinasi beban yang dianalisa dengan SAP

2000.

Data rencana :

Baja tulangan ϕ < 13 mm, fy = 240 Mpa

Baja tulangan ϕ > = 13 mm, fy = 400 MPa

fc' = 30 Mpa

β1 = 0.85

b = 1000mm

h = 350 mm

φ = 0,8

d' = 70 mm

ϕ tulangan lentur = 16 dan 19 mm

Penulangan arah x :

1. Tulangan Tumpuan:

Mu = 83970000 N-mm

Mn = Mu/ φ

= 83970000/ 0,8 = 104962500 Nmm

138

d = ( 350 – 70 – (16/2) - 16 = 253 mm

m = fy/0.85.fc'

= 400/ 0,85. 30 = 15.686

Rn =

=

ρmin = 1.4/fy = 1,4 / 400 = 0.0035

ρmax =

(

)

=

(

)

= 0.03251

ρb = 0,75 ρmax

= 0,75 . 0,03251

= 0.0244

ρ =

√

=

√

= 0.00424

ρ > ρmin, maka dipakai ρ

Ast = ρ . b .d

= 0.00424 . 1000. 253 = 1072.861 mm2

139

Tulangan terpasang : D16 – 150 mm

=

=

= 1340.41 mm2

Cek kemampuan nominal :

T = Ast .fy = 1340,41 . 400

= 536165,146 N

a = T/ (0.85 .fc' . b)

= 536165,146/( 0,85 . 30. 1000)

= 21.026 mm

φMn = φ.T x ( d- a/2)

= 0,8. 536165,146 x (253- 21.026/2)

= 104010444.2 N-mm

φMn > M terjadi, OK

2. Tulangan Lapangan :

Mu = 50020000 N-mm

Mn = Mu/ φ

= 50020000/ 0,8 = 62525000 Nmm

ϕ tulangan lentur = 16 mm

d = 350 – 70 – (16/2) – 16 = 253 mm

140

m = fy/0.85.fc'

= 400/ 0,85. 30

= 15.686

Rn =

=

= 0.977

ρmin = 1.4/fy = 1,4/ 400 = 0.0035

ρmax =

(

)

=

(

)

= 0.03251

ρb = 0.75 ρmax

= 0,75 . 0.03251

= 0.00249

ρ < ρmin, maka dipakai ρmin

Ast = ρmin . b .d

= 0,0035 . 1000. 253

= 885.5 mm2

Tulangan terpasang : D 16- 150 mm

141

Ast =

=

= 1340,41 mm2


T = Ast .fy = 1340,41 . 400

= 536165,146 N

a = T/ (0.85 .fc' . b)

= 536165,146/( 0,85 . 30. 1000)

= 21.026 mm

φMn = φ.T x ( d- a/2)

= 0,8. 536165,146 x (253- 21.026/2)

= 104010444.2 N-mm


Penulangan arah y :

1. Tulangan Tumpuan:

Mu = 143550000 N-mm

Mn = Mu/ φ

= 143550000/ 0,8 = 179437500 Nmm

d = ( 350 – 70 – (16/2) = 270,5 mm

m = fy/0.85.fc'

142

= 400/ 0,85. 30 = 15.686

Rn =

=

= 2,452 N/mm2

ρmin = 1.4/fy = 1,4 / 400 = 0.0035

ρmax =

(

)

=

(

)

= 0.03251

ρb = 0,75 ρmax

= 0,75 . 0,03251

= 0.0244

ρ =

- √ -

=

√

= 0.00646


Ast = ρ . b .d

= 0.00646 . 1000. 270,5 = 1746.87 mm2

143

Tulangan terpasang : D19 – 150 mm

Ast =

=

= 1890.19 mm2


T = Ast .fy = 1890,19. 400

= 756076,632 N

a = T/ (0.85 .fc' . b)

= 756076,632/ ( 0,85 . 30. 1000)

= 29,65 mm

φMn = φ.T x ( d- a/2)

= 0,8. 756076,632 x (270,5- 29,65 /2)

= 154647895 N-mm


2. Tulangan Lapangan :

Mu = 53280000 N-mm

Mn = Mu/ φ

= 53280000/ 0,8

= 66600000 N-mm


144

d = 350 – 70 – (16/2) = 270,5 mm

m = fy/0.85.fc'

= 400/ 0,85. 30

= 15.686

Rn =

=

= 0,91 N/mm2

ρmin = 1,4/fy = 1,4/ 400 = 0.0035

ρmax =

(

)

=

(

)

= 0.03251

ρb = 0.75 ρmax

= 0,75 . 0.03251

= 0.0244

ρ =

- √ -

=

- √ -

= 0.00232

145


Ast = ρmin . b .d

= 0,0035 . 1000. 253

= 946,75 mm2

Tulangan terpasang : D 19- 150 mm

Ast =

=

= 1890,19 mm2


T = Ast .fy = 1890,19. 400

= 756076,632 N

a = T/ (0.85 .fc' . b)

= 756076,632 /( 0,85 . 30. 1000)

= 29,650 mm

φMn = φ.T x ( d- a/2)

= 0,8. 756076,632 x (270,5- 29,65 /2)

= 154647895 N-mm


Sedangkan penulangan untuk jenis plat trestle dapat dilihat

pada tabel. 6.1 pada lampiran.

146

6.3.1.2 Kontrol Stabilitas Plat

Kontrol stabilitas pada plat lantai diperlukan untuk

menjamin perilaku struktur yang memadai pada kondisi beban

kerja. Pengendalian terhadap struktur plat agar mempunyai

kelayanan dengan cara memeriksa / mengontrol retakan dan

lendutan yang ditentukan berdasarkan persamaan 2-49 sampai

2-52.

Kontrol Retak Pelat

Retak pada peat terjadi disebabkan oleh momen yang

bekerja pada plat tersebut, untuk menghindari bahaya retak

pada plat tersebut perlu dilakukan kontrol retak pada plat yang

mempunyai tebal 35 cm dan berukuran 4 x 6 m ditinjau tiap 1

m.

Retakan pada plat yang terlentur, bisa dianggap

terkendali bila jarak titik berat ke titik berat tulangan pada

masing – masing arah tidak melampaui harga terkecil dari D

atau 300 mm. Maksudnya adalah tulangan yang berdiameter

kurang dari setengah diameter tulangan terbesar pada

penampang harus diabaikan.dimana D adalah tinggi seluruh

penampang melintang dalam bidang yang terlentur. Untuk

perhitungan kontrol retakan pada plat disajikan dalam Tabel

Tabel 6.1 berikut ini.

147

Tabel 6.1 Kontrol Retak Plat

Type

plat Momen s

Kontrol

Keterangan D 300 mm

6 x 4 m

dermaga

Mtx 150 350 300 OK

Mlx 150 350 300 OK

Mty 150 350 300 OK

Mly 150 350 300 OK

5 x 4 m

Trestle

Mtx 150 350 300 OK

Mlx 150 350 300 OK

Mty 150 350 300 OK

Mly 150 350 300 OK

Kontrol Lendutan Pelat Kontrol lendutan pada plat dihitung dengan mengatur

dimensi dari plat yang terdiri dari lendutan sesaat dan lendutan

jangka panjang.

Lendutan Sesaat dan Jangka Panjang Lendutan sesaat akibat beban layan luar terjadi segera pada

saat bekerja harus dihitung dengan menggunakan nilai Ecj

yang ditentukan dan nilai momen efektif kedua dari luas unsur,

Ief. Disamping lendutan sesaat, beton bertulang akan

mengalami pula lendutan yang timbul secara berangsur –

angsur dalam jangka waktu yang lama. Dengan sendirinya

bertambahnya regangan mengakibatkan perubahan distribusi

tegangan pada beton dan tulangan baja sehingga lendutan

bertambah untuk beban yang bersifat tetap. Selanjutnya

lendutan ini disebut lendutan jangka panjang. Adapun

perhitungan sesaat dan jangka panjang adalah sebagai berikut :

148

- Memasukkan nilai Modulus Elastisitas beton Ec berikut

dalam program SAP 2000 SHELL :

Nilai Modulus Elastisitas beton Ec dihitung sebagai berikut :

√

√

Ec = 25742.96 N/mm2

Dari SAP 2000 didapat lendutan sesaat st pada plat

sebagai berikut :

1. Lendutan sesaat st akibat beban mati merata yang

bekerja pada plat dari output analisis SAP 2000 adalah

0,05055 mm.

2. Lendutan sesaat st akibat beban hidup merata yang


0, 1733 mm.

3. Lendutan sesaat st akibat beban roda 11,25 t atau

yang bekerja pada plat dari output analisis SAP 2000

adalah 0,1178 mm.

4. Lendutan sesaat akibat beban roda excavator yang


0,06476 mm

- Perhitungan lendutan jangka panjang dihitung dengan

mengalikan lendutan sesaat dengan nilai pengali Kcs yaitu

:

Kcs = 2 – 1,2 Ast

Asc = 2 – 1,2 ( 1 ) = 0,8 ≥ 0,8 OK.

Sehingga lendutan jangka panjang lt akibat beban –

beban yang bekerja pada plat adalah sebagai berikut :

149

1. Lendutan jangka panjang lt akibat beban mati

merata :

lt = st x Kcs = 0,05055 x 0,8 = 0,04044 mm

2. Lendutan jangka panjang lt akibat beban hidup

merata :

lt = st = 0, 1733 mm

3. Lendutan jangka panjang lt akibat beban roda 11,25

t atau 112,5 KN :

lt = st = 0,1178 mm

Pengecekan lendutan ijin harus dibatasi sebagaimana

berikut ini :

1. Lendutan akibat pengaruh beban tetap yaitu :

0 < lendutan yang terjadi < Ln/300

2. Lendutan akibat pengaruh beban hidup yaitu :

lendutan yang terjadi < Ln/800

Untuk pengecekan / kontrol lendutan disajikan dalam

Tabel 6.2 dan Tabel 6.3 berikut ini.

Tabel 6.2 Kontrol Lendutan Plat Dermaga

No. Beban

Δ st Δ lt

Ln/ 300

Ln /

800 Ket. mm mm

1 qD 0,05055 0,04044 20 - OK

2 qL 0,1733 0,1733 - 7,5 OK

3 P truk 0,1178 0,1178 - 7,5 OK

150

Tabel 6.3 Kontrol Lendutan Plat Trestle

No. Beban

Δ st Δ lt

Ln/ 300 Ln / 800 Ket. mm mm

1 qD 0,013 0.0324 16.667 - OK

2 qL 0,015 0,1733 - 6,25 OK

3 P truk 0,010 0,1178 - 6,25 OK

6.3.2. Penulangan dan Kontrol Stabilitas Balok Dermaga

6.3.2.1. Penulangan Balok Dermaga

Berikut ini akan diuraikan cara perhitungan

penulangan lentur dan geser akibat lentur dan torsi pada balok

memanjang yaitu As 1-1 – as 6-6 , dari SAP 2000 setelah itu

dilakukan penulangan. Perhitungan tulangan lentur dihitung

sesuai dengan persamaan 2-31 sampai 2-40, dan penulangan

geser dan torsi dihitung sesuai dengan persamaan 2-45 sampai

2-60.

Penulangan balok lainnya disajikan pada lampiran.

6.3.2.1.1. Penulangan Lentur As 1-1 – As 6-6

Data rencana :

β1 = 0.85

b = 500 mm

h = 700 mm

d' = 70 mm

φ = 0,8

151


ϕ tulangan torsi = 16 mm

φ tulangan geser = 12 mm

spasi antar lapis tulangan : 40 mm

Tulangan Tumpuan

Mu = 312480000 Nmm

Mn = Mu/φ

= 312480000/ 0,8

= 390604600 Nmm

d = 700- 70- 12 – 19 – (40/2) = 579 mm

m = fy/0.85.fc' = 400/ (0,85. 30) = 15.686

Rn =

=

= 2,330

ρmin = 1.4/fy = 1,4/ 400 = 0.0035

ρmax =

(

)

=

(

)

= 0.03251

ρb = 0.75 ρmax

152

= 0,75 . 0.03251

= 0.0244

ρ =

√

=

√

= 0,00612


Ast = ρ . b .d

= 0,00612 . 700. 579

= 1771,576 mm2

Tulangan terpasang : 8 D19 mm

Ast =

=

= 2268,23 mm2


T = Ast .fy = 2268,23. 400

= 907291,958 N

a = T/ (0.85 .fc' . b)

= 907291,958/( 0,85 . 30. 500)

153

= 71,160 mm

φMn = φ.T x ( d- a/2)

= 0,8. 907291,958 x (579- 71,160 /2)

= 394432421.1 N-mm


Tulangan Lapangan

Mu = 162784160 Nmm

Mn = Mu/φ

= 162784160/ 0,8

= 203480200 Nmm

d = 700- 70- 12 – (1/2 . 19) = 608,5 mm

m = fy/0.85.fc' = 400/ (0,85. 30) = 15.686

Rn =

=

= 1.214

ρmin = 1,4/fy = 1,4/ 400 = 0.0035

ρmax =

(

)

=

(

)

= 0.03251

154

ρb = 0.75 ρmax

= 0,75 . 0.03251

= 0.0244

ρ =

- √ -

=

- √ -

= 0.00311

ρ <ρmin, maka dipakai ρmin

Ast = ρ . b .d

= 0,0035. 700. 579

= 1013,250 mm2

Tulangan terpasang : 4 D19 mm

Ast =

=

= 1134,11 mm2


T = Ast .fy = 1134,11. 400

= 453645,979 N

a = T/ (0.85 .fc' . b)

155

= 453645,979 /( 0,85 . 30. 500)

= 35,580 mm

φMn = φ.T x ( d- a/2)

= 0,8. 453645,979 x (579- 35,580 /2)

= 162938011.2 N-mm


6.3.2.1.2. Penulangan Torsi

Baja tulangan ϕ < 13 mm, fy = 240 Mpa

Baja tulangan ϕ >= 13 mm, fy = 400 MPa

fc' = 30 Mpa

ϕ tulangan sengkang = 12 mm

b = 500 mm

h = 700 mm

d' = 70 mm

φ = 0,75

φ = 450

cot φ = 1

Tu = 42110700 N-mm

Vu = 459020 N

156

Tu dapat diabaikan jika lebih kecil dari :

√

(

)

Acp = b . h

= 500. 700 = 350000

Pcp = 2(b+h)

= 2( 500+700)

= 2400 mm

Aoh = (b- 2d’).( h- 2d’)

= (500 – 2. 70) .( 700- 2.70)

= 201600 mm2

Ao = 0,85 Aoh

= 0,85. 201600 = 171360 mm2

Ph = 2 ((b- 2d’) + ( h – 2d’))

= 2 (( 500 – 2.70) + ( 700 – 2. 70))

= 1840 mm

Tu min = √

(

)

= √

(

)

= 17472920 Nmm

Tu min < Tu, Tulangan Torsi diperhitungkan

157

Kontrol dimensi penampang :

√(

) (

)

(

√ )

√(

) (

) = 1,850 N/mm2

(

√ )

(

√ ) = 3,423

1,850 < 3,423 Penampang OK.

Tulangan Puntir tambahan untuk menahan geser harus

direncanakan dengan menggunakan persamaan 2-47 yaitu :

Tn = Tu/ φ

= 42110700/ 0,75 = 56147600 Nmm

=

= 0,683 mm2/mm

158

Tulangan puntir tambahan untuk tulangan memanjang

dihitung menurut persamaan 2-48 sebagai berikut :

= 753,615 mm2

Sedangkan tulangan puntir memanjang tidak boleh

kurang dari :

√

(

)

√

= 1243,290 mm2

Sehingga dipakai Almin = 1243,290 mm2, yang dibagi ke 4

sisi balok. Dan masing – masing sisi mendapat luasan

tambahan tulangan longitudinal sebesar :

Almin/ 4

= 1243, 290/ 4 = 310,823 mm2

6.3.2.1.3. Penulangan Geser

Data rencana :

b = 500 mm

h = 700 mm

d' = 70 mm

159

φ = 0,75ϕ = 12 mm

d = 700 – 70 – (12/2) = 624 mm

fy = 240 Mpa

fc’ = 30 Mpa

Tulangan Tumpuan

Vu = 459020 N

Vn = Vu/ φ

= 459020/ 0,75 = 612030 N

Vn = Vc + Vs

√

√

Vc = 284815,73 N

Kondisi 1 :

Vu > φ Vc

459020 > 0,75. 284815,73

459020 > 213612 (perlu tulangan geser)

Kondisi2:

Vu>0,5φ.Vc

459020 > 0,5. 0,75. 213612

459020 > 106806 N (perlu tulangan geser minimum)

160

Perhitungan tulangan geser sesuai dengan persamaan 2-50

sampai 2-60 :

Vs = Vn – Vc

= 612030 - 284815,73 = 327210,94 N

= 2,185 mm2/mm

Dipasang sengkang 3 kaki ϕ12

Av =

=

= 339,292 mm2

Spasi tulangan dihitung sebagai berikut :

161

= 95,571 mm

Dipakai spasi sengkang 75 mm.

Sedangkan nilai Av total minimum adalah :

√

√

= 53,489 mm2

dan nilai Av + 2 At tidak boleh kurang dari :

= 52,083 mm2

339.292 > 53.489 > 52.083

S maksimum = Ph/8 atau 300 mm ( diambil nilai terkecil)

= 1840/8 atau 300 mm

= 230 atau 300 mm

S < S perlu < S maksimum

75 < 95,571 < 230 mm OK.

Tulangan Lapangan

Vu = 326747 N

162

Vn = Vu/ φ

= 326747/ 0,75 = 435662,667 N

Vn = Vc + Vs

√

√

Vc = 284815,73 N

Kondisi 1 :

Vu > φ Vc

326747 > 0,75. 284815,73

326747 > 213612 (perlu tulangan geser)

Kondisi2:

Vu>0,5φ.Vc

326747 > 0,5. 0,75. 213612

326747 > 106806 N (perlu tulangan geser)

Perhitungan tulangan geser :

Vs = Vn – Vc

= 435662,667 - 284815,73 = 150846,94 N

163

= 1,0075 mm2/mm

Dipasang sengkang 2 kaki ϕ12

Av =

=

= 226,195 mm2

Spasi tulangan dihitung sebagai berikut :

= 95,340 mm

Dipakai spasi sengkang 75 mm.

Sedangkan nilai Av total minimum adalah :

√

164

√

= 53,489 mm2

dan nilai Av + 2 At tidak boleh kurang dari :

= 52,083 mm2

226,195 > 53.489 > 52.083

S maksimum = Ph/8 atau 300 mm ( diambil nilai terkecil)

= 1840/8 atau 300 mm

= 230 atau 300 mm

S < S perlu < S maksimum

75 < 95,340 < 230 mm OK.

Penyusunan Tulangan

Tulangan yang terpasang dapat dilihat berikut ini.

Tumpuan :

Tulangan atas :

Ast + Al = 1771,576 + 310,823

= 2082.399 mm2

Dipasang 8 D19

As = 2268,230 mm2

165

Tulangan bawah :

Al = 310,823 mm2

Dipasang 2 D19

As = 567,057 mm2

Tulangan samping :

Al = 310,823 mm2

Dipasang 2 D16

As = 402,124 mm2

Lapangan :

Tulangan atas :

Al = 310,823 mm2

Dipasang 2 D19

As = 310,823 mm2

Tulangan bawah :

Ast + Al = 1064,875 + 310,823

= 1375,698 mm2

Dipasang 6 D19

As = 1701,172 mm2

Tulangan samping :

Al = 310,823 mm2

166

Dipasang 2 D16

As = 402,124 mm2

Sedangkan untuk penulangan type balok yang lain

dapat dilihat pada tabel.

6.3.3. Penulangan Poer

Pada sub ini akan diuraikan penulangan poer

berdasarkan dimensi poer dan tiang pancang yang digunakan.

Tipe balok poer pada dermaga antara lain :

Tabel 6.4. Dimensi Poer Dermaga dan Trestel

Type Dimensi Poer (mm) Jumlah

Tiang Keterangan

A 1500 x 1500 x 1000 1 Tiang tegak

dermaga dan trestle

B 2500 x 1500 x 1000 2 Tiang miring

dermaga dan trestle

6.3.3.1. Penulangan Poer Tipe A

Penulangan terhadap poer direncanakan untuk

mengatasi eksentrisitas terhadap posisi tiang pancang rencana

pada pelaksanaan. Pada poer type A as B-B, terdapat balok

fender.

167

Gambar 6.27 Poer Type A Dengan Balok Fender

Gambar 6.28 Asumsi Perhitungan Penulangan Poer A

Dimensi :

b = 1500 mm

d' = 70 mm

h = 1000 mm

d = (1000 – 70 – ½. 25) = 917,5 mm

Mutu bahan :

fc' = 30 Mpa

100

150

400

350

4095

1500

15

00

EX

= 3

04

.8

304.8

750 750

10

00

P

168

fy = 400 MPa

β1 = 0,85

Dia. Tulangan = 25 mm

Kontrol geser ponds

P ijin = 99,48 T

(1+DLA) . P . 2 < 2 (a + b + 2D ) D. 1/6 . √fc' . φ

( 1 + 0,4) 99,48. 104. 2 < 2( 609,6 + 609,6 + 2. 1000) 1000.

1/6. √30. 0,6. 0,6

278,551. 104 < 352, 646. 10

4

Poer kuat menahan gaya geser.

= 0,44214 + 0,53906

= 0, 98121 N/mm2

= 0,44214 - 0,53906

= 0,09692 N/mm2

M = 99,48. 104. 1500. ½. 1500. ½. 609,6

= 336460000 Nmm

Penulangan

169

Mu = 336460000 Nmm

Mn = Mu/ φ

= 336460000/0,75

= 420569829,4 Nmm

m = fy/0.85.fc' = 400/ (0,85. 30) = 15,686

Rn =

=

= 0,333 N/mm2

ρmin = 1.4/fy = 1,4/ 400 = 0.0035

ρmax =

(

)

=

(

)

= 0.03251

ρb = 0.75 ρmax

= 0,75 . 0.03251

= 0.0244

ρ =

√

=

√

170

= 0,0008


Ast = ρ . b .d

= 0,03251 . 1500. 917,5

= 4816,875mm2

Tulangan terpasang : D25 - 150 mm

Ast =

=

= 4908,739 mm2


T = Ast .fy = 4908,739. 400

= 1963495,408 N

a = T/ (0.85 .fc' . b)

= 1963495,408 /( 0,85 . 30. 1000)

= 77 mm

Mn = T x ( d- a/2)

= 1963495,408 x (917,5- 77/2)

= 1725912641N-mm

Mn > M terjadi, OK

171

a) Penulangan penumpu balok fender

Gambar 6.29 Gaya Pada Penumpu Balok fender

bw = 1500 mm

h = 950 mm

d = (950 – 70) = 880 mm

a = 675 mm

λ = 1

µ = 1.4 λ

Qfender = 044,55,3

654,17 T/m’

Vu = 2 (5,044 x (1,5 – 0,15) = 13,618 T

75,0

619,13Vn = 47,57 ton = 18,158.10

4 N

Q FENDER

40

15

150

95

172

Kontrol dimensi :

Vn ≤ 0,2. fc'. bw.d

181579.66 ≤ 0,2. 30. 1500. 880

181579.66 < 7920000 OK

Vn ≤ 5,5. bw. d

181579.66 ≤ 5,5. 1500. 880

181579.66 ≤ 7260000 OK

Cari penulangan geser

.fy.

VuAv f , dimana = 1,4; = 1

14,140075,0

10.618,13 4

fAv = 324,249 mm

2

Tulangan Momen

Nuc = 2 (0,2.Vu)

Nuc = 2 (0,2 x 13,618.104) = 27240 N

Mu = Vu.a + Nu(h – d)

= 13,618 .104 x (½ x 1500 – 150) + 27240 (950 –880)

= 9,38.107 N-mm

dfy

MuA f

...85,0

88040075,085,0

9,38.107

fA = 418,143mm

2

40075,0

27240

.

fy

NuAn c

= 90,790mm

2

Cek tulangan tarik

As1 = Af + An = 418,143 + 90,790= 508,933 mm2

As2 = 2/3 .Avf + An

= 2/3 x 324,249+ 90,790= 306,956 mm2

173

d.bfy

'fc04,0Asmin

8801000400

3004,0 = 3960 mm

2

Dipakai Asmin = 3960 mm2

Tulangan geser

Ah1 = ½ (As – An) = ½ (3960 – 90,790) = 1934,605 mm2

Ah2 = 1/3 Avf = 1/3 x 324,249 = 108,083 mm2

Dipakai Ahperlu = Ah1 = 1934,605 mm2

Dipasang

As = D25 -125 mm (4712,389 mm2)

Ah = 7 D 19 (1984,701 mm2)

6.3.3.2. Penulangan Poer tipe B

Penulangan terhadap poer direncanakan untuk

mengatasi eksentrisitas terhadap posisi tiang pancang rencana

pada pelaksanaan.

174

Gambar 6.30 Asumsi Perhitungan Penulangan Poer B

Dimensi :

bx = 1500 mm

by = 2500 mm

d' = 70 mm

h = 1000 mm

d = (1000 – 70 – ½. 25) = 917,5 mm

Mutu bahan :

fc' = 30 Mpa

fy = 400 MPa

β1 = 0,85


Kontrol geser ponds

P ijin = 99,48 T

304.8

750 7501

00

0

P

175

(1+DLA) . P . 2 < 2 (a + b + 2D ) D. 1/6 . √fc' . φ

( 1 + 0,4) 99,48. 104. 2 < 2( 609,6 + 609,6 + 2. 1000) 1000.

1/6. √30. 0,6. 0,6

278,551. 104 < 352, 646. 10

4

Poer kuat menahan gaya geser.

= 0,44214 + 0,53906

= 0, 98121 N/mm2

= 0,44214 - 0,53906

= 0,09692 N/mm2

M = 99,48. 104. 1500. ½. 1500. ½. 609,6

= 336460000 Nmm

Penulangan

Mu = 336460000 Nmm

Mn = Mu/ φ

= 336460000/0,75

= 420569829,4 Nmm

m = fy/0.85.fc' = 400/ (0,85. 30) = 15,686

176

Rn =

=

= 0,333 N/mm2

ρmin = 1.4/fy = 1,4/ 400 = 0.0035

ρmax =

(

)

=

(

)

= 0.03251

ρb = 0.75 ρmax

= 0,75 . 0.03251

= 0.0244

ρ =

√

=

- √ -

= 0,0008


Ast = ρ . b .d

= 0,03251 . 1500. 917,5

= 4816,875mm2

177


Ast =

=

= 4908,739 mm2


T = Ast .fy = 4908,739. 400

= 1963495,408 N

a = T/ (0.85 .fc' . b)

= 1963495,408 /( 0,85 . 30. 1000)

= 77 mm

φMn = φT x ( d- a/2)

= 0,8. 1963495,408 x (917,5- 77/2)

= 1400888618 N-mm


6.3.4. Penulangan Dolphin

Penulangan pada dolphin bertujuan untuk menjaga

stabilitas struktur dolphin akibat beban-beban yang bekerja

pada struktur dolphin yang diakibatkan gaya tambat

(mooring force), atau gaya tumbukan kapal (berthing

force).

6.3.4.1. Penulangan Plat Mooring Dolphin

Dimensi :

178

panjang = 3600 mm

lebar = 2800 mm

h = 2000 mm

d' = 70 mm

spasi antar lapis tul. = 250 mm

Mutu bahan :

fc' = 30 Mpa

fy = 400 MPa

β1 = 0,85


φ = 0,8

Penulangan

Arah x :

Mu = 62990000 N-mm

Mn = Mu/ φ

Mn = 62990000/0,8

= 78737500 N-mm

d = 2000 – 70 – 28- (250/2)

= 1777 mm

m = fy/0.85.fc'

= 400/ (0,85. 30)

= 15,686

Rn =

=

= 0,025 N/mm2

ρmin = 1.4/fy = 1,4/ 400 = 0.0035

ρmax =

(

)

179

=

(

)

= 0.03251

ρb = 0.75 ρmax

= 0,75 . 0.03251

= 0.0244

ρ =

- √ -

=

- √ -

= 0,000062


Ast = ρ . b .d

= 0,035 . 1000. 1777

= 6219,5 mm2


Ast =

=

= 6157,522 mm2


T = Ast .fy = 6157,522 . 400

180

= 2463008,640 N

a = T/ (0.85 .fc' . b)

= 2463008,640 /( 0,85 . 30. 1000)

= 96,589 mm

Mn = 0,8 . T x ( d- a/2)

= 2463008,640 x (1777- 95,589/2)

= 3417693871 N-mm

3417693871 > 78737500 N-mm

φMn > Mu terjadi, OK

Arah y :

Mu = 133420000 N-mm

Mn = Mu/ φ

Mn = 133420000/0,8

= 166775000N-mm

d = 2000 – 70 – 28- 28 - (250/2)

= 1749 mm

m = fy/0.85.fc'

= 400/ (0,85. 30)

= 15,686

Rn =

=

= 0,055 N/mm2

ρmin = 1.4/fy = 1,4/ 400 = 0.0035

181

ρmax =

(

)

=

(

)

= 0.03251

ρb = 0.75 ρmax

= 0,75 . 0.03251

= 0.0244

ρ =

√

=

- √ -

= 0,00014


Ast = ρ . b .d

= 0,0035 . 1000. 1749

= 6157,522 mm2


Ast =

=

= 6157,522 mm2


182

T = Ast .fy = 6157,522 . 400

= 2463008,640 N

a = T/ (0.85 .fc' . b)

= 2463008,640 /( 0,85 . 30. 1000)

= 96,589 mm

Mn = 0,8 . T x ( d- a/2)

= 2463008,640 x (1777- 95,589/2)

= 3417693871 N-mm

3417693871 > 133420000 N-mm


6.3.4.2. Penulangan Plat Berthing Dolphin

Dimensi :

panjang = 5400 mm

lebar = 4200 mm

h = 2500 mm

d' = 70 mm

spasi antar lapis tul. = 250 mm

Mutu bahan :

fc' = 30 Mpa

fy = 400 MPa

β1 = 0,85


φ = 0,8

Penulangan

Arah x :

Mu = 191542100 N-mm

183

Mn = Mu/ φ

Mn = 191542100/0,8

= 239427625 N-mm

d = 2500 – 70 –32- (250/2)

= 2273 mm

m = fy/0.85.fc'

= 400/ (0,85. 30)

= 15,686

Rn =

=

= 0,046 N/mm2

ρmin = 1.4/fy = 1,4/ 400 = 0.0035

ρmax =

(

)

=

(

)

= 0.03251

ρb = 0.75 ρmax

= 0,75 . 0.03251

= 0.0244

ρ =

- √ -

=

√

𝑀𝑛

𝑏 𝑑

184

= 0,000116


Ast = ρ . b .d

= 0,0035 . 1000. 2273

= 7955,5 mm2


Ast =

=

= 8042,477 mm2


T = Ast .fy = 8042,477. 400

= 3216990,877 N

a = T/ (0.85 .fc' . b)

= 3216990,877/( 0,85 . 30. 1000)

= 126,157 mm

φMn = 0,8 . T x ( d- a/2)

= 0,8. 3216990,877 x (2273- 126,157/2)

= 5687438481 N-mm

5687438481 > 191542100 N-mm

185


Arah y :

Mu = 494388600 N-mm

Mn = Mu/ φ

Mn = 494388600/0,8

= 617985750N-mm

d = 2500 – 70 – 32- 32 - (250/2)

= 2241 mm

m = fy/0.85.fc'

= 400/ (0,85. 30)

= 15,686

Rn =

=

= 0,123 N/mm2

ρmin = 1.4/fy = 1,4/ 400 = 0.0035

ρmax =

(

)

=

(

)

= 0.03251

ρb = 0.75 ρmax

= 0,75 . 0.03251

= 0.0244

186

ρ =

- √ -

=

- √ -

= 0,00031


Ast = ρ . b .d

= 0,0035 . 1000. 2241

= 7955,5 mm2


Ast =

=

= 8042,477 mm2


T = Ast .fy = 8042,477. 400

= 3216990,877 N

a = T/ (0.85 .fc' . b)

= 3216990,877 /( 0,85 . 30. 1000)

= 37,847 mm

Mn = 0,8 . T x ( d- a/2)

187

= 0,8. 3216990,877 x (2241- 37,847/2)

= 5718719926 N-mm

5718719926 > 494388600 N-mm


6.4. Perhitungan Shear Ring, Panjang Penyaluran ke

Struktur Atas, dan Base Plate

Shear ring dipasang dalam tiang pancang untuk

menyatukan bagian beton dan baja yang mempunyai

kemampuan kekuatan tiang menahan gaya tekan maksimum

dan apabila terjadi gaya cabut.

6.4.1. Perhitungan Shear Ring

Tiang Pancang ϕ 609,6

Gaya kerja tekan maksimum ijin tanah yang bekerja

pada tiang pancang 609,6 mm sebesar 99,48 Ton sehingga

untuk menghitung kekuatan beton adalah dengan cara seperti

dibawah ini :

a) Kontrol kekuatan beton dalam tiang Pbeton dalam tiang = luas penampang beton x 0,85.φ.fc’

= 0,25 x 3,14 x 269334,519 x 0,85 x 0,7 x 30

= 4807621,159 N

Pbeton dalam tiang > Pkerja

Kekuatan shear Ring dengan diameter19 mm

Vsheat ring = Apenampang shear ring x ϕshear ring x 0,85.φ .fc’

= 3,14x(609,6 –(2. 16))x 0,85 x 0,7 x 30

188

= 61,542 Ton

Kekuatan seluruh ring

Vsheat ring total = n x Vsheat ring

= 2 x 61,542

= 123,083 Ton

Gambar 6.31 Penempatan shear ring D19

b) Kontrol retak balok

Vc = 1/6 (577,6 x 700) 30 x 0,7 x 2

= 162,34 ton

186,04 > 99,48 Ton … OK ( beton tidak retak )

c) Kontrol Kekuatan Las

Direncanakan pakai las E 60 XX

Tegangan ijin tarik las ( e ) = 460 Mpa

Direncanakan tebal las tebal 8 mm

BASE PLATE 9 MM

SHEAR RING 2 D19

STEEL PILE Ø 609.6 MM

189

Maka kekuatan las tiap ring

= (keliling las x tebal las) x e

= (577, 6x x 8) 460

= 677 Ton

Kekuatan las total = 2 x 677

= 1354 Ton

1354 Ton > 99,48 Ton ….OK (las kuat)

d) Luas Panjang tulangan dari tiang ke struktur atas

(beton) secara praktis

A tiang . fy tiang = As . fy tulangan

Diketahui , (609,6 mm, t = 16mm)

Atiang = 29837.59mm2

fytiang

= 240 Mpa

fytulangan = 400 Mpa

Asperlu = 29837,590 x 240/400 = 17903 mm2

Astpakai (D32) = 0,25 . 3,14 . 322

= 804,248mm2

Dipasang 24D32 (19302 mm2) sengkang D10-100

Panjang penyaluran ( Ldb )

Nilai yang diperhitungkan untuk panjang penyaluran

dalam tarikan yaitu dihitung sesuai persamaan 2-68

sebagai berikut:

190

√

√

= 584,237 mm

Dan tidak boleh kurang dari :

0,04. db. fy = 0,04. 32 .400 = 512 mm

Panjang penyaluran dasar harus dikalikan dengan faktor yang

berlaku untuk luas tulangan terpasang lebih besar dari luas

tulangan yang diperlukan.

Faktor modifikasi = As perlu / As terpasang

= 17903/ 19302

= 0,928

Sehingga panjang penyaluran total adalah :

Ldb . Faktor modifikasi = 584,237. 0,928

= 542 mm

Dipakai panjang penyaluran sebesar 550 mm.

Panjang penyaluran dasar tulangan dalam kondisi tarik

dihitung menurut SNI 2847-03-2002 pasal 14.2 :

√

α = 1

191

β = 1

λ = 1

maka panjang penyaluran dasar tulangan adalah :

√

= 1402 mm

dipakai panjang berkas 1400 mm

e) Base Plate

Base plate digunakan sebagai penahan beton segar saat

pengisiian beton isian tiang. Base plate direncanakan

menggunakan plat baja dengan tebal 9 mm.

Sedangkan untuk menahan base plate digunakan

tulangan pengait yang menahan base plate pada tiang pancang.

Berat yang dipikul oleh base plate :

P = Abase plate. t . BJ baja + π/4 . (0.6906 -(2. 16))2. BJbeton

P = (29837,59. 9. 7,85. 10-5

) + (29837,59. 2,4. 10-5

)

= 1,670 Ton

Perhitungan pengait base plat

24

357,1041600

10.1.670mm

PA

Digunakan 4 buah pengait

Atiap pengait = 2089,26

4

104,357mm

192

mmmmA

D 0,6763,514,3

089,26.44

Dipasang 4 ϕ8 mm dan disambung dengan las ukuran 20 x

4 mm.

Gambar 6.32. Panjang Penyaluran Tulangan Tiang

Pancang ϕ609,6 mm

Tiang Pancang ϕ 406,4

Gaya kerja tekan maksimum ijin tanah yang bekerja

pada tiang pancang 406,4 mm sebesar 19,557 Ton sehingga

untuk menghitung kekuatan beton adalah dengan cara seperti

dibawah ini berdasarkan persamaan 2-64 sampai 2-69 :

f) Kontrol kekuatan beton dalam tiang Pbeton dalam tiang = luas penampang beton x 0,85.φ.fc’

BASE PLATE 9 MM

SHEAR RING 2 D19

SPIRAL Ø10 - 100

100

60

100

150

STEEL PILE Ø 609.6 MM

8 (3 D32)

8 (3 D32)

SPIRAL Ø10 - 100

STEEL PILE Ø 609.6

193

= 0,25 x 3,14 x (406,4-(2.12))2 x 0,85 x 0,7 x 30

= 2050047,241N

Pbeton dalam tiang > Pkerja

Kekuatan shear Ring dengan diameter19 mm

Vsheat ring = Apenampang shear ring x ϕshear ring x 0,85.φ .fc’

= 3,14x(406,4 –(2. 12))x 0,85 x 0,7 x 30

= 40,744Ton

Kekuatan seluruh ring

Vsheat ring total = n x Vsheat ring

= 2 x 40,744

= 81,487 Ton

g) Kontrol retak Plat

Vc = 1/6 (344,4 x 1000) 30 x 0,7 x 2

= 138,28 ton

138,28 > 19,557 Ton … OK ( beton tidak retak )

h) Kontrol Kekuatan Las

Direncanakan pakai las E 60 XX

Tegangan ijin tarik las ( e ) = 460 Mpa

Direncanakan tebal las tebal 8 mm

Maka kekuatan las tiap ring

= (keliling las x tebal las) x e

194

= (344.4 x x 8) 460

= 442 Ton

Kekuatan las total = 2 x 442

= 884 Ton

884 Ton > 19,557 Ton ….OK (las kuat)

i) Luas Panjang tulangan dari tiang ke struktur atas

(beton) secara praktis

A tiang . fy tiang = As . fy tulangan

Diketahui , (406,4 mm, t = 12 mm)

Atiang = 14868,53 mm2

fytiang

= 240 Mpa

fytulangan = 400 Mpa

Asperlu = 14868,53 x 240/400 = 8921 mm2

Astpakai (D28) = 0,25 . 3,14 . 282

= 615,75 mm2

Dipasang 15D28 (9236 mm2) sengkang D10-100

Panjang penyaluran ( Ldb )

Nilai yang diperhitungkan untuk panjang penyaluran

dalam tarikan yaitu dihitung dengan rumus sebagai

berikut:

√

√

195

= 511,208 mm

Dan tidak boleh kurang dari :

0,04. db. fy = 0,04. 28 .400 = 448 mm

Panjang penyaluran dasar harus dikalikan dengan faktor yang

berlaku untuk luas tulangan terpasang lebih besar dari luas

tulangan yang diperlukan.

Faktor modifikasi = As perlu / As terpasang

= 8921/ 9236

= 0,966

Sehingga panjang penyaluran total adalah :

Ldb . Faktor modifikasi = 511. 0,966

= 494 mm

Dipakai panjang penyaluran sebesar 500 mm.

Panjang penyaluran dasar tulangan dalam kondisi tarik

dihitung menurut SNI 2847-03-2002 pasal 14.2 :

√

α = 1

β = 1

λ = 1

maka panjang penyaluran dasar tulangan adalah :

196

√

= 1227 mm

dipakai panjang berkas 1400 mm

j) Base Plate

Base plate digunakan sebagai penahan beton segar saat

pengisiian beton isian tiang. Base plate direncanakan

menggunakan plat baja dengan tebal 9 mm.

Sedangkan untuk menahan base plate digunakan

tulangan pengait yang menahan base plate pada tiang pancang.

Berat yang dipikul oleh base plate :

P = Abase plate. t . BJ baja + π/4 . (0.6906 -(2. 16))2. BJbeton

P = (114848,585. 9. 7,85. 10-5

) + (114848,585. 2,4. 10-5

)

= 0,739 Ton

Perhitungan pengait base plat

24

189,461600

10.0,739mm

PA

Digunakan 4 buah pengait

Atiap pengait = 2547,11

4

46,189mm

mmmmA

D 0,4834,314,3

457,11.44

197

Dipasang 4 ϕ8 mm dan disambung dengan las ukuran 20 x

4 mm.

6.5 Perhitungan Daya Dukung Struktur Bawah

6.5.1 Daya Dukung Batas Pondasi

Daya dukung batas atas atau atau daya dukung ijin

pondasi dianalisa berdasarkan 2 kondisi yaitu daya dukung

batas atas akibat beban vertikal dan daya dukung batas akibat

beban horisontal.

6.5.1.1 Daya Dukung Batas Atas akibat Beban Vertikal

Dari hasil penyelidikan lapangan dan laboratorium

yang dilakukan oleh badan pemeriksaan tanah diketahui jenis

tanah pada lokasi dermaga rencana dominan lanau berpasir.

Adapun langkah-langkah perhitungan daya dukung vertikal

yang bekerja pada tiang pancang diuraikan dibawah ini.

6.5.1.1.1 Tiang Diameter 609,6 mm

Menentukan panjang ekivalen penetrasi tiang Tabel 6.5 Tabel Nilai SPT dan Jenis Tanah Lokasi Dermaga

198

Depth Deskripsi

N SPT

(blows/

15 cm)

0

Lempung lunak

0

2 1

4 1

6

Silt sedikit berpasir

2

8 3

10

Silt berpasir, keras

10

12 13

14 25

16 32

18 43

Diameter tiang = 609,6 mm

N ujung tiang = 32

N rata-rata 4D ke atas dari ujung tiang =

4D = 4. 609,6 = 2,44 m

Nrata-rata = (32 + 25)/2 = 28,5

= (32 + 28,5)/2 = 30,25

Lalu dicari panjang penetrasi berdasarkan grafik SPT, sehingga

diperoleh nilai panjang penetrasi sepanjang 1 m.

199

Gambar 6.33 Panjang Penetrasi Tiang Pancang ϕ609,6 mm

Daya dukung ujung tiang

L/D = 1/ 0,6096 = 1.64

Qd/ N = 6,6

Qd = 6,6. 30,25

= 198 t/m2

Qd. A = 198. 0,0298

= 57,917 T

0 10 20 30 40 50

13

25

32

43

12

14

16

18

DEPTH

N- SPT

1 PANJANG

PENETRASI

30,25

200

Gambar 6.34 Grafik Nilai qd/N Tiang Pancang ϕ609,6 mm

Gaya Geser Maksimum Dinding Tiang

Rf = U. Σli.fi

Rf = U. Σli.fi

= 3,14. 0,6096. 158,73

= 303,977 T

Daya Dukung Tiang Ultimate

Daya dukung tiang ultimate dihitung dengan menggunakan

formula :

Ru = qd. A + U. Σli.fi

= 57,917 + 303,977

= 361,894 T

Daya Dukung Ijin

5 10 15

10

20

30

40

6,6

1,64

UNTUK TIANG PANCANG

BIASA

UNTUK TIANGBAJA

YANG TERBUKA

UJUNGNYA

L /D

qd/ N

201

Daya dukung ijin tanah diperoleh dengan cara membagi daya

dukung ultimate dengan faktor keamanan (SF), nilai SF

diambil sebesar 2,5 ( SF akibat beban gempa).

Wp = Apenampang . L. BJbaja

= 0,0298. 17. 7,85

= 3,98 T

Ra = Ru/SF – Wp

= (361,894 /2,5 ) – 3,75

= 140,776 T

140,776 > 99,48 T OK

202

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

203

Tabel 6.6 Daya dukung selimut tiang ϕ609,6 mm

KEDALAMAN

TEBAL

LAPISAN

(li)

TANAH

HARGA

N

RATA-

RATA

fi (t/m2) li.fi (t/m)

3 -10.5 7.5 Silt, berlempung berpasir 1.75 1.75 13.125

10.5-17 6.5 Silt, berpasir 22.40 22.40 145.60

158.73

Fi = N, untuk tanah kohesif

= N/5, untuk tanah lepas (loose)

204


205

6.5.1.1.2 Tiang Diameter 406,4 mm

Menentukan panjang ekivalen penetrasi tiang

Tabel 6.7. Tabel Nilai SPT dan Jenis Tanah Lokasi Trestle

Depth Deskripsi

N SPT

(blows/

15 cm)

0

Lempung lunak

0

2 1

4 2

6

Silt sedikit

berlempung sedikit

berpasir

6

8 10

10 15

12

Silt berpasir, keras

25

14 36

Diameter tiang = 406,4 mm

N ujung tiang = 36

N rata-rata 4D ke atas dari ujung tiang =

4D = 4. 406,4 = 1, 626 m ~ 2m

Nrata-rata = (36 + 25)/2 = 30,25

= (32 + 28,5)/2 = 33,25

206

Lalu dicari panjang penetrasi berdasarkan grafik SPT, sehingga

diperoleh nilai panjang penetrasi sepanjang 1 m.

Gambar 6.35 Panjang Penetrasi Tiang Pancang ϕ406,4 mm

Daya dukung ujung tiang

L/D = 1/ 0,4064 = 2,46

Qd/ N = 9,84

Qd = 9,84. 33,25

= 327,180 t/m2

Qd. A = 327,180. 0,0149

= 42,441 T

0 10 20 30 40 50

12

14

16

18

DEPTH

N- SPT

1

PANJANG

PENETRASI

33,25

207

Gambar 6.36 Grafik qd/N Tiang Pancang ϕ406,4 mm

Gaya Geser Maksimum Dinding Tiang

Rf = U. Σli.fi

Rf = U. Σli.fi

= 3,14. 0,4064. 149,300 = 190,618 T

Daya Dukung Tiang Ultimate

Daya dukung tiang ultimate dihitung dengan menggunakan

formula :

Ru = qd. A + U. Σli.fi

= 42,441 + 190,618

= 233,059 T

Daya Dukung Ijin

9,84

2,46

UNTUK TIANG PANCANG

BIASA

UNTUK TIANGBAJA

YANG TERBUKA

UJUNGNYA

L /D

qd/ N

5 10 15

10

20

30

40

208

Daya dukung ijin tanah diperoleh dengan cara membagi daya

dukung ultimate dengan faktor keamanan (SF), nilai SF

diambil sebesar 2,5 ( SF akibat beban gempa).

Wp = Apenampang . L. BJbaja

= 0,0149. 14. 7,85

= 1,634 T

Ra = Ru/SF – Wp

= (233,059 /2,5 ) – 1,634

= 121,189 T

91,589 > 19,557 T OK

209

Tabel 6.8 Daya dukung selimut tiang ϕ406,4 mm

KEDALAMAN

TEBAL

LAPISAN

(li)

TANAH

HARGA

N

RATA-

RATA

fi (t/m2) li.fi (t/m)

2.5-11 8.5 Silt, berlempung berpasir 6.8 6.8 57.8

11 - 16.0 5 Silt, berpasir 30.33 30.33 151.67

209.47

Fi = N, untuk tanah kohesif

= N/5, untuk tanah lepas (loose)

210


211

6.5.1.2 Kapasitas Daya Dukung Horisontal

Daya dukung horisontal dihitung berdasarkan beban

pergeseran normal yang diijinkan pada kepala tiang, yaitu

pergeseran paling maksimum pada ujung tiang. Bila besarnya

pergeseran normal sudah ditetapkan, maka daya dukung

mendatar yang diijinkan dapat ditentukan berdasarkan

Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi, Suyono S, Kazuto

Nakazawa, dengan persamaan 2-75 berikut ini :

dengan :

Ha = kapasitas daya dukung horisontal tiang

E = modulus elastisitas bahan

I = momen inersia penampang

δ = pergeseran normal (diambil sebesar 1 cm)

k = koefisien reaksi tanah dasar

= ko. y-0,5

ko = 0,2 Eo. D-3/4

( nilai k apabila pergeseran diambil

sebesar 1 cm)

y = besarnya pergeseran yang dicari

Eo = modulus elastisitas tanah

= 28 N

h = tinggi tiang yang menonjol di atas permukaan tanah

212

β = √

Kapasitas Daya Dukung Horisontal Tiang ϕ 609,6

E = 2100000 kg/cm2

Eo = 28 N

= 28 .3

= 84

h = 1020 cm

Pergeseran tiang di dasar pile cap = 1 cm

I = 80642 cm4

k = (0,2. 84. 60,96-3/4

). 1-0.5

= 0,77 kg/cm3

β = √

= 0,002885

= 4,126 T

H aktual = 2,15 T

4,126 T > 2,15 T (OK)

Kapasitas Daya Dukung Horisontal Tiang ϕ 406,4

E = 2100000 kg/cm2

213

Eo = 28 N

= 28 .6

= 168

h = 1020 cm

Pergeseran tiang di dasar pile cap = 1 cm

I = 19640 cm4

k = (0,2. 168. 40,64-3/4

). 1-0.5

= 2,09 kg/cm3

β = √

= 0,004762

= 3,042 T

H aktual = 0,460 T

3,042 T > 0,460 T (OK)

6.5.2 Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang

Digunakannya angka keamanan dalam menentukan daya

dukung tiang pancang dimaksudkan untuk mengantisipasi

kesukaran – kesukaran dalam menentukan sifat –sifat tanah

ditempat dan didekat tiang pancang setelah tiang pancang

tersebut dipancang atau diberlakukan dengan cara lain. Angka

214

keamanan daya dukung tiang pancang menurut Technical

Standards For Port and Harbour Facilities in Japan (1980)

adalah sebagai berikut :

Tabel 6.9. Angka Keamanan Gaya Tekan

Normal (Biasa) 2,5 atau lebih

Selama

Gempa

Bumi

Tiang Pancang Dukung 1,5 atau lebih

Tiang Pancang

Gesekan 2,0 atau lebih

Untuk angka keamanan yang membagi gaya tarik

maksimum tiang pancang adalah sebagai berikut :

Tabel 6.10. Angka Keamanan Gaya Cabut

Normal (Biasa) 3,0 atau lebih

Selama Gempa Bumi 2,5 atau lebih

215

Resume Daya Dukung Tiang Pancang

Tabel 6.11 Resume daya dukung tiang pancang

JENIS TIANG

P TEKAN

TERJADI KOMBINASI

P TEKAN

IJIN

TANAH (SF

= 2,5)

SF AKTUAL KETERANGAN DIAMETER

φ (mm)

Tiang dermaga

609.6 97.059 DL + EQ Y + LL 141.579 3.696 OK

Tiang trestle

609.6 78.746 DL + EQ Y + LL 137.218 4.406 OK

Tiang berthing

dolphin

609.6 48.243 DL + BF 2 141.579 7.436 OK

Tiang mooring

dolphin

406.4 19.557 DL + MF 2H + EY 91.497 11.829 OK

Satuan : Ton (T)

Safety factor = 2.5

216


217

6.5.3 Kekuatan Tiang Pancang

Kekuatan tiang menahan beban vertikal dihitung menurut

persamaan 2-80 :

Dengan :

= tegangan ijin baja

N = gaya tekan pada tiang

A = Luas Penampang tiang

adapun kekuatan tiang diuraikan dibawah ini.

Tiang ϕ609,6

L tiang = 13,115 m

Gambar 6.37 Asumsi Panjang Tekuk Tiang

Lk =

1,2

L

P

H

�� ≥ 𝜔𝑁

𝐴

218

Dengan asumsi perletakan ujung-ujung adalah jepit -

jepit dengan ujung jepit yang satu bertranslasi bebas maka

penjang tekuk adalah 1,2 L.

Sehingga panjang tekuk adalah :

Lk = 1,2 . 13,115

= 15,739 m

r = √

= √

= 211 mm

λg = √

= √

= 111

Faktor kelangsingan penampang :

λ = Lk/ r

= 15739/211

= 74,561

λs = λ/ λg

= 74,561/ 111

219

= 0,671

Dengan nilai 0,183 < λs< 1, maka nilai ω dihitung sebagai

berikut :

ω =

ω = 1,530

P tekan ijin =

P tekan ijin (beban tetap) =

= 249,089 T

249,089 T > P tekan terjadi

249,089 T > 99,483 T (OK)

P tekan ijin (beban sementara) =

= 323,815 T


323,815 T > 99,483 T (OK)

Tiang ϕ406,4

L tiang = 11,85 m

220

Gambar 6.38 Asumsi Panjang Tekuk Tiang

Dengan asumsi perletakan ujung-ujung adalah jepit - jepit

dengan ujung jepit yang satu bertranslasi bebas maka penjang

tekuk adalah 1,2 L.

Sehingga panjang tekuk adalah :

Lk = 1,2 . 12,041

= 14,449 m

Jari-jari inersia :

r = √

= √

= 141 mm

Lk =

1,2

L

P

H

221

λg = √

= √

= 111

Faktor kelangsingan penampang :

λ = Lk/ r

= 14,449/ 141

= 103,749

λs = λ/ λg

= 103,749/ 111

= 0.934

Dengan nilai 0,183 < λs< 1, maka nilai ω dihitung sebagai

berikut :

ω =

ω = 2,14.

P tekan ijin =

P tekan ijin (beban tetap) =

= 117,452 T


117,452 T > 19,557 T (OK)

�� 𝐴

𝜔

222

P tekan ijin (beban sementara) =

= 152,687 T


152,687 T > 19,557 T (OK)

223

RESUME KEKUATAN TIANG PANCANG

Tabel 6.12 Resume Kekuatan Tiang Pancang

JENIS TIANG

DIAMETER

φ (mm) P TEKAN

TERJADI KOMBINASI

P ijin bahan

(beban tetap)

P ijin bahan

(beban

sementara)

Keterangan

Tiang dermaga

609.6 97.059 DL + EQ Y + LL 249.089 323.815 OK

Tiang trestle

609.6 78.746 DL + EQ Y + LL 255.505 332.156 OK

Tiang berthing dolphin

609.6 48.243 DL + BF 2 249.089 323.815 OK

Tiang mooring dolphin

406.4 19.557 DL + MF 2H + EY 117.452 152.687 OK

Satuan : Ton (T)

224


3109030096-chapter6

Documents